【案例背景】
有关电磁铁,学生的直接生活经验积累不多,而对于电磁铁磁性强弱的变化则知道更少,这为探究任务的驱动带来一定的困难。而新型交通工具磁悬浮列车正向我们的生活走近,利用学生对新鲜事物的好奇心,通过磁悬浮列车创设情景,展开探究。
造和简单性质等,为本节课的猜想和方案设计作好了知识上的准备。
【案例描述】
探究内容:影响电磁铁的磁性强弱的因素
提出问题: 猜想电磁铁的磁性强弱可能和什么因素有关?可能会有什么关系
建立假说:
①电流的大小
②电磁铁的线圈匝数
③线圈的横截面积大小
⑥铁芯的大小、形状、材料
⑤是否带铁芯
④线圈匝数分布的疏密
……
设计实验:教师根据学生提出的假设,把学生分成四个探究小组进行讨论,得出四种操作方案(两种示例)。
方案1:假设影响因素是电流的大小
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实 |
目 |
电流的大小影响电磁铁的磁性强弱 |
条件控制 |
让其他因素都不变,改变线圈中的电流大小,研究当电流逐渐变大时,电磁铁的磁性如何变化。 |
实验方案 |
1、 通过对某一铁块的吸引力(铁块挂在弹簧测力计下,观察弹簧测力计的读数变化)大小来判断电磁铁磁性的强弱 2、 用滑动变阻器改变线圈中的电流 用电流表测量电流的大小来判断通过电磁铁线圈的电流大小变化 |
实验数据 |
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实验结论 |
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方案2:假设影响因素是电磁铁的线圈匝数。
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实 |
目 |
电磁铁的线圈匝数影响电磁铁的磁性强弱 |
条件控制 |
让其他因素都不变,改变电磁铁的线圈匝数,研究当电磁铁的线圈匝数改变时,电磁铁的磁性如何变化。 |
实验方案 |
通过对某一铁块的吸引力(铁块挂在弹簧测力计下,观察弹簧测力计的读数变化)大小来判断电磁铁磁性的强弱 |
实验数据 |
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实验结论 |
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分别探究:各小组自由选择其他因素中的一种进行探究,小组内必须先讨论设计好方案,然后分工合作进行实验,共同分析探究结果。教师须提供充分的实验材料,让学生自己设计实验进行探究(包括自制电磁铁的材料)。
小组交流:各小组把实验结果反馈,并进行小组交流。在交流的过程中学xx现实验得出的结论与原来假设的有些是不相同的,他们的脸上有诧异,但更多的是成功的喜悦。
实验结论:通过电磁铁线圈的电流越强,电磁铁线圈的匝数越多,线圈的横截面积越大,线圈的磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。
【案例分析】
陶行知先生说过这样的话:知识有真有伪,思想与行动相结合而产生的知识是真知识,真知识的根是安在经验里的,从经验里发芽抽条开花结果的是真知灼见。我们要有自已的经验做根,以这经验发生的知识做枝,然后别人的知识方才可以接得上去,别人的知识方才成为我们知识的一个有机组成部分。每个人的理念是个体的认识、经验、行为在其头脑中的反映。所以,在这部分内容的教学中,我没有要求学生按照现成的方案马上动手进行实验,没有怀疑学生进一步自主设计方案的能力,而是及时地分析学生的现有认知基础和水平,充分相信学生,在平等和谐的课堂氛围中进行最广泛的探讨和交流。学生意外地迸发出智慧的火花,一个一个具有个性化的实验方案新鲜出炉,收到了很好的课堂教学效果。
注重学生个性的张扬,给学生足够的探究时空和自由度。不追求{wy}的方案设计,鼓励学生在不同的体验和感受下有不同的发现和表述,使每位学生用自己的眼光去思考“影响电磁铁的磁性强弱的因素有哪些”的科学问题。课堂教学中短短的40分钟是有限的,如果课堂上学生不能得出最终实验方案的时候,要及时果断地将科学课堂延伸到课外,引导学生充分利用家庭、社区等各种课程资源,利用日常生活中的各种材料来探寻“影响电磁铁的磁性强弱的因素”的方法,拓宽了学生科学学习的视野。这种开放的教学模式有利于改变学生传统封闭单一的学习方式,增强科学探究的课外体验,提升学生的科学素养和能力。
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