一、認(rèn)識(shí)電磁鐵：從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知奠基演講人認(rèn)識(shí)電磁鐵：從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知奠基01電磁鐵的應(yīng)用：從課堂到生活的價(jià)值延伸02制作電磁鐵：從設(shè)計(jì)到實(shí)踐的探究之旅03總結(jié)與升華：從知識(shí)到素養(yǎng)的育人追求04目錄2025小學(xué)科學(xué)電磁鐵的制作與應(yīng)用課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終堅(jiān)信：科學(xué)課的魅力，在于讓抽象的原理“活”成可觸摸的實(shí)踐，讓看不見(jiàn)的能量“顯”出可觀察的痕跡。今天要和大家分享的“電磁鐵的制作與應(yīng)用”，正是這樣一節(jié)能讓學(xué)生在“繞一繞、通通電、測(cè)一測(cè)”中，感受“電生磁”奇妙魔法的課程。接下來(lái)，我將從“認(rèn)識(shí)電磁鐵——制作電磁鐵——應(yīng)用電磁鐵”三個(gè)遞進(jìn)環(huán)節(jié)展開(kāi)，帶大家走進(jìn)這節(jié)融合科學(xué)探究與技術(shù)實(shí)踐的課堂。01認(rèn)識(shí)電磁鐵：從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知奠基1從“永磁體”到“電磁鐵”：概念的初步區(qū)分記得去年帶學(xué)生觀察磁鐵時(shí)，有個(gè)孩子舉著吸滿回形針的條形磁鐵問(wèn)我：“老師，磁鐵的磁力能變大變小嗎？能開(kāi)關(guān)嗎？”這個(gè)問(wèn)題，正是我們今天要探討的核心——電磁鐵與永磁體的本質(zhì)區(qū)別。永磁體（如常見(jiàn)的條形磁鐵、環(huán)形磁鐵）的磁性是“恒定”的，一旦制成，磁力大小和磁極位置很難改變；而電磁鐵則是“可控”的——它由通電的線圈和鐵芯組成，只有通電時(shí)才具有磁性，斷電后磁性消失；通過(guò)改變電流大小或線圈匝數(shù)，還能調(diào)節(jié)磁力強(qiáng)弱；甚至可以通過(guò)改變電流方向，切換磁極位置。這種“可調(diào)控性”，讓電磁鐵在生活中擁有比永磁體更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。2電流的磁效應(yīng)：電磁鐵的科學(xué)原理要理解電磁鐵的“魔力”，必須回到1820年那個(gè)改變電磁學(xué)進(jìn)程的時(shí)刻——丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特在課堂演示中偶然發(fā)現(xiàn)：通電的導(dǎo)線會(huì)讓旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象揭示了一個(gè)重要規(guī)律：電流周圍存在磁場(chǎng)，即“電生磁”。電磁鐵正是這一原理的具體應(yīng)用：當(dāng)導(dǎo)線繞成線圈并通入電流時(shí)，線圈內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)；插入鐵芯后，鐵芯被磁化，相當(dāng)于“增強(qiáng)版”的磁場(chǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電磁鐵就是“通電線圈+鐵芯”組成的“可控磁體”。為了幫助學(xué)生理解，我常帶他們做一個(gè)“直導(dǎo)線vs線圈”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：用單根通電導(dǎo)線靠近小磁針，磁針偏轉(zhuǎn)幅度很??；將導(dǎo)線繞成10匝線圈后，磁針偏轉(zhuǎn)明顯增大——這直觀印證了“線圈結(jié)構(gòu)能強(qiáng)化磁場(chǎng)”的原理。3小學(xué)階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)定位依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的要求，小學(xué)階段關(guān)于電磁鐵的學(xué)習(xí)需達(dá)成三個(gè)目標(biāo)：①知識(shí)目標(biāo)：知道電磁鐵由線圈和鐵芯組成，理解其磁性的有無(wú)、強(qiáng)弱和磁極可調(diào)控的特點(diǎn)；②探究目標(biāo)：能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素（線圈匝數(shù)、電流大小、鐵芯材料等），并基于現(xiàn)象得出結(jié)論；③態(tài)度目標(biāo)：感受科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系，體會(huì)電磁鐵在生活中的實(shí)用價(jià)值，激發(fā)對(duì)電磁現(xiàn)象的探究興趣。這三個(gè)目標(biāo)環(huán)環(huán)相扣，知識(shí)是基礎(chǔ)，探究是路徑，態(tài)度是升華，為后續(xù)“制作”與“應(yīng)用”環(huán)節(jié)奠定認(rèn)知基礎(chǔ)。02制作電磁鐵：從設(shè)計(jì)到實(shí)踐的探究之旅1材料準(zhǔn)備：安全與可操作性的平衡考慮到小學(xué)生的動(dòng)手能力和安全要求，制作電磁鐵的材料需滿足“易獲取、易操作、低風(fēng)險(xiǎn)”三個(gè)原則。我通常會(huì)為學(xué)生準(zhǔn)備以下材料包：核心材料：直徑0.5-1mm的漆包線（長(zhǎng)度1-2米，外層絕緣漆需用砂紙打磨去除兩端3-5cm）、長(zhǎng)5-8cm的鐵釘（作為鐵芯，避免使用易生銹的鐵絲）；電源：1.5V干電池（2-4節(jié)串聯(lián)，電壓不超過(guò)6V，避免短路危險(xiǎn)）、電池盒（帶導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)）；輔助材料：回形針（用于測(cè)試磁力）、砂紙（打磨漆包線）、透明膠帶（固定線圈）、記錄表（記錄匝數(shù)、電池節(jié)數(shù)與吸起回形針數(shù)量的關(guān)系）。需要特別提醒的是：漆包線的絕緣層必須完全去除，否則電流無(wú)法導(dǎo)通；鐵芯需選擇軟鐵（如鐵釘）而非鋼釘，因?yàn)檐涜F斷電后磁性消失快，而鋼釘易剩磁，影響實(shí)驗(yàn)效果。321452制作步驟：規(guī)范化操作的細(xì)節(jié)把控制作電磁鐵的過(guò)程看似簡(jiǎn)單，實(shí)則需要關(guān)注多個(gè)細(xì)節(jié)。我通常會(huì)分四步引導(dǎo)學(xué)生操作：第一步：纏繞線圈將漆包線從鐵釘一端開(kāi)始緊密纏繞，注意“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”方向需保持一致（為后續(xù)探究磁極方向做鋪墊）。建議低年級(jí)學(xué)生纏繞30-50匝，中高年級(jí)可增加至80-100匝。纏繞時(shí)需提醒：線圈不能重疊，否則會(huì)影響磁場(chǎng)的集中；每繞10匝可輕捏線圈，避免松散。第二步：處理導(dǎo)線兩端用砂紙將線圈兩端的漆包線打磨至露出金屬光澤（約1cm），這一步是學(xué)生最易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)——曾有學(xué)生因打磨不徹底，導(dǎo)致電路不通，誤以為“電磁鐵沒(méi)磁性”。因此，我會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示“來(lái)回摩擦+觀察顏色”的方法：銅導(dǎo)線打磨后呈亮黃色，鋁導(dǎo)線呈銀白色。2制作步驟：規(guī)范化操作的細(xì)節(jié)把控第三步：連接電路將處理好的導(dǎo)線兩端分別連接電池盒的正負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)，讓線圈通電。此時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生觀察：未通電時(shí)，鐵釘無(wú)法吸起回形針；通電后，鐵釘能吸起多個(gè)回形針——這是“電磁鐵磁性有無(wú)可控”的直觀證據(jù)。第四步：測(cè)試與調(diào)整鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同匝數(shù)（如30匝、60匝、90匝）、不同電池節(jié)數(shù)（1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)），記錄每次吸起的回形針數(shù)量。有一次，學(xué)生小明發(fā)現(xiàn)“線圈匝數(shù)多但吸起回形針少”，經(jīng)檢查是因?yàn)樗p繞時(shí)線圈松散，導(dǎo)致磁場(chǎng)分散——這恰好成為“線圈緊密程度影響磁性”的活案例。3變量控制：科學(xué)思維的深度滲透制作過(guò)程中，我會(huì)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生理解“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的核心——控制變量。例如，探究“線圈匝數(shù)對(duì)磁性強(qiáng)弱的影響”時(shí)，需保持電池節(jié)數(shù)（電流大?。㈣F芯材料、線圈緊密程度不變；探究“電流大小的影響”時(shí)，則需保持匝數(shù)、鐵芯等變量一致。為了幫助學(xué)生掌握這一方法，我設(shè)計(jì)了“問(wèn)題-假設(shè)-驗(yàn)證-結(jié)論”的探究鏈：?jiǎn)栴}：怎樣讓電磁鐵吸起更多回形針？假設(shè)：可能與線圈匝數(shù)、電池節(jié)數(shù)（電流）、鐵芯粗細(xì)有關(guān)；驗(yàn)證：分組實(shí)驗(yàn)（A組改變?cè)褦?shù)，B組改變電池節(jié)數(shù)，C組改變鐵芯）；結(jié)論：匝數(shù)越多、電流越大、鐵芯越粗（在一定范圍內(nèi)），磁性越強(qiáng)。這種“做中學(xué)、學(xué)中思”的模式，不僅讓學(xué)生掌握了電磁鐵的制作技巧，更培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。03電磁鐵的應(yīng)用：從課堂到生活的價(jià)值延伸1生活中的“隱形助手”：常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景解析010203040506電磁鐵的“可調(diào)控性”使其在生活中扮演著“隱形助手”的角色。我常帶學(xué)生從“身邊事物”入手，尋找電磁鐵的身影：電磁起重機(jī)：工廠里吊運(yùn)廢鐵的“大磁鐵”，通電時(shí)吸起鐵塊，斷電時(shí)釋放，比永磁體更高效；電鈴：按下開(kāi)關(guān)，電磁鐵吸引銜鐵，帶動(dòng)小錘敲擊鈴蓋；同時(shí)電路斷開(kāi)，電磁鐵失去磁性，銜鐵彈回，電路重新接通——如此循環(huán)，鈴聲不斷；揚(yáng)聲器：線圈通入音頻電流后，在永久磁鐵的磁場(chǎng)中來(lái)回振動(dòng)，帶動(dòng)紙盆發(fā)出聲音；磁懸浮列車：利用電磁鐵“同名磁極相斥”的原理，讓列車“懸浮”在軌道上，減少摩擦，實(shí)現(xiàn)高速行駛。為了增強(qiáng)真實(shí)感，我會(huì)播放一段參觀本地鋼鐵廠的視頻：電磁起重機(jī)一次吸起半噸廢鐵的畫(huà)面，讓學(xué)生直觀感受到“科技改變生產(chǎn)”的力量。2科技前沿的“核心元件”：拓展視野的延伸除了日常生活，電磁鐵在科技前沿也有重要應(yīng)用。例如：核磁共振儀：利用強(qiáng)電磁鐵產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)，幫助醫(yī)生觀察人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)；粒子加速器：通過(guò)電磁鐵控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，探索微觀世界的奧秘；電磁彈射器：航母上利用電磁鐵的推力，幫助艦載機(jī)快速起飛。這些案例雖然超出小學(xué)知識(shí)范圍，但能激發(fā)學(xué)生的好奇心。我曾讓學(xué)生用“思維導(dǎo)圖”梳理“電磁鐵的應(yīng)用領(lǐng)域”，有個(gè)孩子寫道：“原來(lái)小小的電磁鐵，能造起重機(jī)，能拍CT，還能幫飛機(jī)起飛——科學(xué)真厲害！”3創(chuàng)新實(shí)踐：從“模仿”到“創(chuàng)造”的跨越小組B制作了“磁性垃圾分類盒”：通過(guò)控制電磁鐵的通斷電，自動(dòng)分揀鐵制垃圾；C小組A設(shè)計(jì)了“自動(dòng)喂鳥(niǎo)器”：當(dāng)食槽內(nèi)食物減少到一定程度，觸發(fā)開(kāi)關(guān)，電磁鐵吸起擋板，食物下落補(bǔ)充；B小組C發(fā)明了“防掉落鑰匙扣”：鑰匙插入時(shí)觸發(fā)電磁鐵，吸附在口袋內(nèi)的鐵片上，防止丟失。D課程的最后，我會(huì)布置一個(gè)“創(chuàng)新任務(wù)”：利用電磁鐵設(shè)計(jì)一個(gè)小裝置，解決生活中的某個(gè)問(wèn)題。往年學(xué)生的作品令人驚喜：A這些作品或許不夠完美，但其中蘊(yùn)含的“用科學(xué)解決問(wèn)題”的思維，正是我們希望傳遞給學(xué)生的核心素養(yǎng)。E04總結(jié)與升華：從知識(shí)到素養(yǎng)的育人追求總結(jié)與升華：從知識(shí)到素養(yǎng)的育人追求回顧整節(jié)課的設(shè)計(jì)，我們從“認(rèn)識(shí)電磁鐵”的原理奠基，到“制作電磁鐵”的實(shí)踐探究，再到“應(yīng)用電磁鐵”的價(jià)值延伸，始終圍繞“觀察-操作-思考-創(chuàng)新”的科學(xué)學(xué)習(xí)路徑展開(kāi)。電磁鐵不僅是一個(gè)科學(xué)知識(shí)點(diǎn)，更是一把打開(kāi)“電與磁”世界的鑰匙——它讓學(xué)生看到，看不見(jiàn)的電流可以轉(zhuǎn)化為可感知的磁力，簡(jiǎn)單的材料可以組合出神奇的裝置，課堂上的探究可以連接到生活中的創(chuàng)新。作為教師，我最深的體會(huì)是：科學(xué)課的真正魅力，不在于告訴學(xué)生“這是什么”，而在于引導(dǎo)他們自己發(fā)現(xiàn)“這為什么”“這能做什么”。當(dāng)學(xué)生舉著自己制作的電