电磁现象的教学设计
教材分析：
本课将“重演”科学史上著名发现电磁现象的过程，让学生“发现”通电导线能使小磁针偏转，从而认识电可以产生磁。增强学生学习活动的探究性、趣味性。本课有两个活动。第一、指导学生做科学家奥斯特做过的实验——通电导线使指南针偏转，经历对新现象进行分析、解释的思维过程；第二，想办法使指南针偏转角度更大的实验。用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解电磁铁原理打下基础也为研究玩具小电动机伏笔。
小学科学课标中已经明确指出小学科学是以培养学业生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在课堂上我们应该注重的是学生是否获得了科学探究的乐趣，参与科学学习活动是否主动积极，是否持之以恒，是否实求是，提问是否恰当，设计是否合理，表达是否清晰，收集、整理信息的能力怎么样，动手能力怎么样，同伴之间合作的能力怎么样，而不要强调小学生科学探究的结果或水平。
学情分析：
由于小学高年级的学生个性比较活跃，教师在组织教学时，要考虑大胆放手让学生自主探究，在备课和设计任务时，要充分发挥学生主动参与意识，调动起每一位学生的积极性，满足学生的表现欲望。
教学目标：
1、知识目标：认识到电流可以产生磁性。
2、过程与方法：做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。
3、情感态度价值观：体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到留意观察、善于思考品质的重要。
教学重点和难点：
1、教学重点：如何使通电导线使指南针发生偏转的现象更明显实验讨论和设计（短路；用通电线圈代替通电直导线）。
2、教学难点：通电直导线使小磁针发生偏转实验的提出、操作、观察和解释。
教学过程：
一、引入：
同学们，大家都知道有一个人叫牛顿的，一天，当一个苹果从树上掉下来，打在他的头上，那通过思考苹果为什么要打在他的头上而不向外飞去呢，通过这个问题的解决，他终于成了一个伟大的科学家！而你们知道吗？在100多年前，同样有一个人通过一次偶然有发现，他也成了一个伟大的科学家！那个时候，电和人类的生活是完全没有很多关系的，只是科学家或是在学校里做实验，偶尔会用到电，而磁铁呢，大家也都只知道它能指方向或是被大家用来吸铁，可是在当时，很多能量都可能互相转化，可是电和磁之间有没有什么关系呢？这是大家一直想知道的问题！可是，就是这个人，在一次偶然的实验中发现了一个现象，通过这个现象的总结与引导，他也成了一个伟大的`科学家，他就是丹麦科学家----奥斯特！那大家想不想知道这个人他发现了什么呢？
二、通电导线和指南针
1820年，奥斯特在一次实验中，偶然让通电的导线靠近了指南针，发现了一个奇怪的现象。你们猜指南针怎样了呢?
1.介绍实验方法：首先要组装一个点亮小灯泡的基本电路，先试一试灯泡会不会亮，然后双手拿住长一些的导线拉直靠在指南针的上方，与磁针的方向一致。
观察： A.通电流之前，小磁针有没有变化？接通电流时指南针有没有变化？断开电流后又怎样了？
B.试试导线其他不同的放法，观察现象有什么不同？
2.生分组实验。
3.织汇报：你们发现了什么现象？导线不同的放法，现象有什么不同？
4.小结：通电导线靠近指南针，小磁针发生了偏转现象。
设计意图：通过“重演”奥斯特发现磁感应的实验，让学生知道科学的发现需要有心人，同时激发学生研究电磁现象的兴趣。实验中我演示了导线拉直靠在指南针的上方，与磁针的方向一致的方法，还提示学生可以用导线不同的放法试一试，让他们通过探究发现更多的现象，培养学生的实验能力和仔细观察的科学态度。通过这样的活动学生脑中肯定会产生更多的问题，这为后续课文的研究埋下了伏笔。
三、分析小磁针偏转现象产生的原因
1有心的奥斯特在发现磁针微微转动了一下后喜出望外。但是因为偏转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起其他人的注意，但奥斯特的脑中却产生了一大堆问题，你现在是不是也有很多的问题啊？
2.理并指向关键问题“是什么原因使小磁针发生偏转的呢？”（分组讨论）
3.让学生尝试解释，然后分两个层次分析引导：
①磁针偏转与电流有没有关系，你的理由是什么？（肯定下来）
导线中有电流就偏转，断开没有电流就复位，说明磁针偏转肯定与电流有关。
通电之前磁针没有偏转，而且导线是铜的，磁铁也不会吸引铜，所以磁针偏转不可能是导线的原因。
②电流是如何使小磁针偏转的?是直接作用还是间接作用？（只作讨论，不下结论）
（磁性）
电流 直接 磁针偏转
辩论：“是电流产生了磁性间接干扰了指南针，还是电流的直接作用使小磁针偏转呢？”“如果是间接作用，电流最有可能转变成了什么？”
预设理由：
A.铁和铁能影响指南针使它发生偏转；不是铁的原因那可能是磁性的原因了；
B.能够转化成其他的能量（电--热、电--光等），难道就不能产生磁性吗！
4.小结：可以肯定磁针偏转与电流有关，而且通电导线周围很有可能产生了磁场，干扰了指南针使它发生偏转，但也不排除电流的直接作用，这还须进一步研究才能确定。
设计意图：
1.本课教学的设计尽量体现了学生的真实思维过程，“重演”发现电磁现象的过程。这里学生发现现象后立刻会产生疑问，这是引导学生分析的最佳时机。
2.对实验现象通过分析作出合理的解释是本课的难点。我这里把推理分析分成了两个层次：首先肯定磁针偏转与电流有关，然后分析电流如何使小磁针发生偏转的---“是电流产生了磁性干扰了指南针，还是电流直接使小磁针偏转？”这里引导学生形成两种想法（直接、间接作用），展开辩论，形成一个大致的方向，但不作定论。因为根据学生的心理特点，完全建立在推理基础上的结论学生往往难于接受，所以这里下结论时机还不成熟，后面的研究中还有配合的研究，进一步消除学生心中的疑虑，最终形成结论。
四、如何使实验效果更明显
㈠ 利用短路使实验效果更明显
1.实验中小磁针的偏转角度很小，你有办法使实验效果更明显一些吗？
预设学生的想法：A.电池多用几节；B.加粗导线；C.去掉绝缘外皮；
D.多几根（电流方向一致）导线一起靠近等。
2.从多用几节电池引导到利用电路短路加强电流的方法，并讲解实验方法。
要点：拿掉小灯泡保留开关，做到一切准备好之后再通电，开关做到一触即放。
3.学生做利用短路使磁针偏转更明显的实验。
4.小结：加大电流能使实验效果更明显。
设计意图：用短路的方法加强电流，蕴涵了“电流越强，磁性越大”的思想。但短路不是加大电流的常用方法，必须让学生明白短路的危害及正确的操作方法，所以我这里采用讲解配合演示的方法，加大了指导力度。
㈡ 利用线圈使实验效果更明显
我们还猜测哪些方法能使实验现象更明显呢？
1.把多根（电流方向一致）导线一起靠近指南针的方法，会不会磁针偏转更明显呢？有没有道理差不多，但做起来更简单的方法？
2.讲授绕线圈的方法与实验方法。（不使用短路的方法）
观察：A.在其他条件相同的情况下，线圈与一根导线相比哪个使磁针偏转更大？
B.试试线圈的各种放法，怎么放置小磁针偏转的角度最大？
（提示：上方下方、平放竖起、指南针套在线圈里面等）
3.学生实验。
4.组织汇报。
5.小结：线圈越多小磁针偏转角度越大。
设计意图：这里没有采用短路的方法实验，一是让学生把线圈与一根导线在条件相同的情况下进行对比，发现利用绕线圈的方法也能使实验效果更明显。但前面实验中一根导线采用短路的方法小磁针偏转已接近90度，再加上绕线圈的方法加大磁性，指针偏转也是90度，难于比较。二是让学生明白短路不是常用方法，要尽量少用。
五、获得结论，延伸产生新的问题
电流越大线圈越多现象也越明显，进一步肯定了磁针偏转与电流有关。但到底是通电导线周围产生了磁场，间接干扰了指南针使它发生偏转，还是电流直接作用于小磁针呢？有没有直接的证明方法？
1.我们最初了解的磁铁性质是什么？（能吸铁） 假如它真的吸起了铁，那么说明一定是产生了磁性，结果不言而喻，是不是？
2.通过演示实验下结论。
分两层演示：先直接用线圈吸大头针，发现吸不起；再加入铁钉吸起大头针。
3.小结：铁钉原来不会吸起大头针，但套在通电线圈中却吸起了大头针。从而确认通电导线周围肯定是产生了磁性。科学家经过反复的实验，也已经证明了在通电导线周围确实产生了磁场。
4.引导学生课外继续探究：
补充资料：奥斯特在发现这一现象后的3个月内进行了反复的实验和研究，做了数百次实验，取得了一系列新的进一步发现，原本这个不引人注意的小发现，引起了科学界的轰动。
同学们，你们有没有进一步研究的设想？或者有没有相关的问题？
5.用完了的废电池，是不是一点电都没有了呢？能用我们的线圈和指南针检测一下吗？
让学生说说检测的思路：磁针偏转说明废电池里还有电，磁针不偏转说明废电池里没有电，它们成了检测电流的检测器啦！（课外试一试）
设计意图：通过在线圈中间加入铁芯的方法吸起大头针的演示实验，使原先纯粹的思维推理结合进了直观的感受，从而彻底消除学生心中的疑虑。真正理解通电导线周围确实产生了磁性，间接作用与小磁针使其发生偏转，这也为后面第2课制作电磁铁作了铺垫。
板书设计：
电和磁
（磁性）√
电流 直接 × 磁针偏转
学生学习活动评价：
自我评价：
我这节课最大的收获是：__________________________________
我认为自己的表现：优秀（） 良好（）一般（） 还需努力（）
其他同学评价：
优秀（） 良好（）一般（） 还需努力（）
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