2026秋小学冀人版科学六年级上册第二单元 无处不在的能《9 电磁铁》教学设计

2026秋小学冀人版科学六年级上册第二单元无处不在的能《9电磁铁》教学设计一、教材分析（一）单元定位本教学设计对应2026年秋季冀人版小学科学六年级上册第二单元“无处不在的能”第9课《电磁铁》，本单元以“能量的形式与转化”为核心逻辑主线，共设置6课内容，遵循“认识能量多样形式—探究能量转化规律—落地生活技术应用”的编排思路，《电磁铁》是单元的核心探究课，承接第8课《电能的转化》中“电能可转化为其他形式能量”的知识点，首次将学生在三年级学习的磁现象、五年级学习的简单电路两个独立知识模块建立关联，同时为后续第10课《电磁铁的磁力》、第11课《能量的控制》的探究活动奠定知识与方法基础，符合《义务教育科学课程标准（2026年版）》物质科学领域“电与磁可发生相互作用，电能可转化为磁能，利用该原理可制作电磁铁”的内容要求，对接技术与工程领域“应用科学原理可制作实用装置满足生产生活需求”的学业要求。（二）本课内容框架本课教材共设置三个板块：一是观察电磁起重机的工作场景，引出电磁铁的概念；二是通过制作简易电磁铁的活动，认识电磁铁的基本构造与通断电磁性变化的性质；三是设计实验探究电磁铁的磁极特点与改变方法，最后拓展电磁铁的生活应用场景。教材内容符合六年级学生从具象到抽象的认知规律，预留了充足的探究空间，可支撑学生完成完整的科学探究过程。二、学情分析（一）知识储备六年级学生平均年龄11-12岁，已掌握的前置知识包括：三年级下册《磁的力量》单元学习了永久磁铁的基本性质、磁极相互作用规律、指南针的使用方法；五年级上册《简单电路》单元能独立连接串联电路，知晓电流形成需要闭合回路，掌握电池正负极的接法；生活中接触过扬声器、电动玩具、门禁锁等含电磁铁的装置，但对其核心工作原理没有清晰认知。（二）认知特点学生处于具体运算阶段向形式运算阶段的过渡期，对具象化的动手实验兴趣浓厚，但抽象逻辑思维仍需依托直观现象支撑：一是容易混淆电磁铁铁芯的残留磁性与通电产生的磁性，实验中出现断电后仍有少量大头针吸附的现象时无法自主解释；二是设计对照实验时容易出现多个变量同时改变的问题，对控制变量法的应用不够熟练；三是对“能量转化”的抽象概念难以建立具象关联，需要通过实验现象辅助理解。（三）能力基础多数学生能完成小组分工协作，具备基本的实验记录、现象描述能力，但归纳结论的逻辑性和严谨性有待提升，需要教师在探究过程中做好引导。三、教学目标（一）知识与技能1.能准确说出电磁铁的核心构造为铁芯与通电线圈，90%以上的学生能独立描述电磁铁“通电产生磁性、断电磁性消失”的基本性质；2.能准确表述电磁铁的能量转换过程为电能转化为磁能，能列举3种以上生活中电磁铁的应用实例；3.能独立完成圈数为25圈的简易电磁铁制作，能通过实验验证电磁铁存在南北极，准确说出2种改变电磁铁磁极的方法。（二）过程与方法1.经历“观察现象—提出问题—作出假设—设计实验—验证假设—得出结论”的完整探究过程，熟练掌握用指南针检测磁极的实验方法；2.在探究磁极影响因素的活动中，能正确应用控制变量法设计单变量对照实验，能规范填写实验记录单，基于实验现象归纳得出可复现的实验结论，逻辑表达能力得到有效提升；3.在小组合作中能明确分工，主动交流自己的实验发现，能对他人的实验方案提出合理的改进建议。（三）情感态度价值观1.对电与磁的相互作用现象产生浓厚的探究兴趣，树立“科学原理可以服务于生活”的价值观念；2.在实验中养成实事求是的科学态度，出现与假设不符的实验现象时，能主动排查原因而非修改实验数据；3.建立牢固的用电安全意识，知道只能用36V以下的低压直流电源（干电池）开展电磁铁实验，严禁使用家用220V交流电开展相关操作。四、教学重点掌握电磁铁的基本构造与核心性质，理解电能与磁能的转化规律，能说出改变电磁铁磁极的两种方法。五、教学难点能正确应用控制变量法设计电磁铁磁极影响因素的对照实验，能区分电磁铁与永久磁铁的异同点。六、课前准备（一）教师准备1.演示器材：15cm长退磁粗铁钉1根、1.2米长漆包线1卷、砂纸1块、1号电池3节、电池盒3个、指南针1个、大头针100枚、成品演示电磁铁1套、电磁起重机工作实拍视频、电磁铁应用场景PPT课件、实验错误操作示例动画；2.教学资料：实验记录单模板、课堂练习题单、课后作业单。（二）学生准备（每组4人配置）1.实验器材：10cm长退磁粗铁钉1根、1米长两端已打磨绝缘层的漆包线1根、1号电池2节、电池盒2个、指南针1个、大头针50枚、砂纸1小块；2.记录材料：实验记录单1张、铅笔1支、橡皮1块。（三）前置准备课前1天将所有铁钉在木质桌面上反复摩擦10次以上，消除铁芯残留磁性，避免干扰实验结果；提前制作3套预绕好25圈线圈的电磁铁，供动手能力较弱的小组备用。七、课时安排本课共1课时，总计40分钟。八、教学过程（一）导入（3分钟）1.教师播放1分钟电磁起重机作业实拍视频：视频中工作人员按下开关，电磁起重机吸盘接触废钢铁后将数吨重的钢材整体吊起，移动到废料箱上方后按下关闭按钮，钢材全部掉落。2.教师提出引导问题：（1）大家猜一猜这个起重机的吸盘用的是普通永久磁铁吗？为什么？（2）如果不是永久磁铁，这个能自由控制磁性有无的装置是什么？3.学生自由发言后，教师引出课题：这种利用电产生磁性的装置叫做电磁铁，今天我们就一起探究电磁铁的特点。（二）新授（10分钟）1.认识电磁铁的构造与基本性质（1）教师演示简易电磁铁的制作过程：①取出15cm粗铁钉，用砂纸打磨表面氧化层；②将漆包线沿着顺时针方向紧密缠绕在铁钉上，共绕25圈，两端各留5cm导线，用砂纸打磨掉导线两端的绝缘漆；③将导线两端接在一节电池的正负极上，靠近大头针，观察到一次可吸附22枚大头针；④断开电路，大头针全部掉落。（2）教师引导学生观察思考：刚才制作的装置由哪几部分组成？通电和断电时分别有什么现象？（3）学生回答后教师总结：电磁铁由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈两部分组成，通电时线圈会产生磁场，磁化铁芯形成磁性，这个过程是电能转化为磁能；断开电流后磁场消失，磁性也随之消失，这是电磁铁和永久磁铁最核心的区别之一。2.提出探究问题（1）教师引导学生回顾永久磁铁的性质：永久磁铁有南北极，同极相斥、异极相吸，磁极是固定不变的，大家猜一猜电磁铁有没有南北极？如果有的话磁极能不能改变？（2）学生自由提出假设，主要假设分为三类：①电磁铁没有南北极；②电磁铁有南北极，但是磁极固定不变；③电磁铁有南北极，磁极可以改变。（3）教师引导学生设计实验验证假设：我们可以用什么方法检测电磁铁有没有磁极？如果要验证磁极能不能改变，我们需要改变哪些条件？（三）小组合作探究（15分钟）本次探究分为两个活动，每组4人分工：1人负责操作、1人负责记录、1人负责汇报、1人负责整理器材。1.活动一：制作简易电磁铁，验证磁性有无的控制（5分钟）（1）教师出示实验要求：①按照演示的方法，将漆包线沿同一个方向紧密缠绕在铁钉上，共绕25圈，两端导线打磨干净；②将导线接在1节电池的正负极上，靠近大头针，记录最多能吸附的大头针数量；③断开电路，观察大头针的状态；④如果断电后仍有少量大头针吸附，可将铁钉在桌面上敲击2次，观察是否掉落。（2）教师强调注意事项：每次接通电路的时间不要超过10秒，防止电池过热漏液；不要将导线直接短路连接。（3）学生分组实验，教师巡视指导，重点帮助动手能力弱的小组完成线圈缠绕，提醒学生及时记录实验现象。（4）各组汇报实验结果：所有小组的电磁铁通电后均可吸附8-15枚大头针，断电后大头针全部或大部分掉落，验证了“电磁铁通电有磁、断电消磁”的性质。2.活动二：探究电磁铁的磁极特点与影响因素（10分钟）（1）教师出示实验方法引导：检测磁极可以用指南针，将电磁铁的一端靠近指南针的北极，如果出现排斥现象，说明该端为北极，如果出现吸引现象，说明该端为南极。（2）教师引导学生应用控制变量法设计实验：如果要验证“线圈缠绕方向会不会影响磁极”，需要保持电池正负极的接法不变，只改变线圈缠绕方向；如果要验证“电流方向会不会影响磁极”，需要保持线圈缠绕方向不变，只调换电池的正负极接法。（3）教师发放实验记录单，要求学生按照下表完成实验并记录：实验序号不变条件改变条件钉尖靠近指南针北极的现象（吸引/排斥）钉尖磁极（南/北）1线圈顺时针缠绕25圈、电池1节正极接线圈左端2线圈顺时针缠绕25圈、电池1节正极接线圈右端3线圈逆时针缠绕25圈、电池1节正极接线圈左端（5）各组汇报实验结果，教师汇总后总结：电磁铁和永久磁铁一样有南北极，符合同极相斥、异极相吸的规律；改变线圈的缠绕方向，或者改变电流的方向（调换电池正负极接法），都可以改变电磁铁的磁极，和永久磁铁不同，电磁铁的磁极是可以自由调整的。（四）课堂练习（5分钟）教师发放练习题单，学生独立完成后当堂订正：1.填空题：（1）电磁铁的核心构造是（）和（），通电时（）能转化为（）能，断电后磁性（）。（2）改变电磁铁磁极的方法有（）和（）两种。2.判断题：（1）电磁铁和永久磁铁的磁极都是固定不变的。（）（2）只要把线圈缠绕在铁钉上，不需要通电就会产生磁性。（）（3）电磁起重机利用了电磁铁通电有磁、断电消磁的性质。（）3.选择题：下列哪种方法不能改变电磁铁的磁极？（）A.调换电池正负极的接法B.改变线圈的缠绕方向C.增加线圈的缠绕圈数4.思考题：如果想要让电磁铁吸起更多的大头针，你觉得可以调整哪些条件？订正答案：1.（1）铁芯、线圈，电、磁，消失；（2）改变线圈缠绕方向、改变电流方向；2.×、×、√；3.C；4.可以增加线圈圈数、增加电池节数、换更粗的铁芯等，为下节课探究电磁铁磁力大小的影响因素做铺垫。（五）课堂小结（4分钟）1.教师引导学生自主梳理本节课所学内容，提问：今天大家通过探究都学到了哪些关于电磁铁的知识？2.学生发言后教师补充总结：我们今天认识了电磁铁的构造，知道了电能可以转化为磁能，电磁铁的磁性有无、磁极方向都可以人为控制，生活中磁悬浮列车、门禁锁、扬声器、继电器等装置都用到了电磁铁，后续我们还会探究怎么调整电磁铁的磁力大小。（六）作业布置（3分钟）1.基础作业：完成课本第32页《电磁铁》课后练习题，要求全部独立完成。2.实践作业：在家中用粗铁钉、铜丝、干电池制作一个简易电磁铁，测试最多能吸起多少个回形针，尝试调整一个条件（比如增加线圈圈数、增加电池节数），观察吸起的回形针数量有没有变化，下节课带过来和同学分享。同时强调安全提示：严禁使用家用220V交流电做实验，只能用干电池操作，实验后及时断开电池连接。九、板书设计9电磁铁1.构造：铁芯+通电线圈2.性质：（1）通电产生磁性，断电磁性消失→能量转换：电能→磁能（2）存在南北极，符合同极相斥、异极相吸规律（3）磁极可改变：改变线圈缠绕方向、改变电流方向3.应用：电磁起重机、磁悬浮列车、门禁锁、扬声器十、教学反思（一）预设达成情况本节课以情境导入激发学生探究兴趣，所有知识点均由学生自主实验探究得出，充分体现了2026版新课标“以学生为探究主体”的要求，90%