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1、电磁铁的磁力教学设计朝阳小学 廖晓星【目标】学生都希望做一个磁力很大的电磁铁。电磁铁的磁力大小与其结构有明显的联系，所以做实验寻找影响磁力大小的因素，适合学生心理需要和认知水平。本单元设计用两课时间让学生经历一个完整的过程，比较深入地探究哪些因素影响电磁铁磁力的大小，并制作一个强磁力电磁铁。本课有两个活动。第一，作出我们的假设。在这一步骤中，要学生寻找所有影响电磁铁磁力大小的可能因素。在全班列出一张假设因素表，推测什么因素可能是影响最大的因素。第二，设计实验，检验假设。本节课安排全班共同检验一个假设：磁力大小与线圈圈数有关。过程分为制订计划、交流计划、实施计划，重点思考如何在对比实验中控制条件
2、的问题。扎扎实实地经历这个过程不但是检验这个假设的需要，也为下节课学生更独立地检验其他假设打下基础。【科学概念】 电磁铁的磁力是可以改变的。 电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：圈数少磁力小，圈数多磁力大。【过程与方法】 有一定根据地进行假设，找出认为可能影响电磁铁磁力的因素。 在教师指导下，会识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈圈数对磁力大小的影响。 能对本小组实验方案作介绍说明，体会到交流与讨论能引发新的想法。【情感、态度、价值观】 能够大胆想象，又有根据地假设。 能够以严谨的科学态度做检验假设的实验。【教学准备】为小组准备：电池、电池盒、长约3米的多股绝缘导线、大铁钉、大头针。【教学过程
3、】出示电磁起重机正在吸废钢铁的图片，简单介绍电磁起重机的用途、优点。然后提出问题，这个电磁铁的磁力真够大的，你们想制造一个大磁力电磁铁吗？那就要知道电磁铁磁力大小与哪些因素有关。今天，我们就来共同研究这个问题。1.作出我们的假设。（1）老师要清楚影响电磁铁磁力的因素，才能自如地指导学生假设、实验和汇报。经研究，影响电磁铁磁力大小的因素主要有四个，一是缠绕在铁芯上线圈的圈数，二是线圈中电流的强度，三是缠绕的线圈与铁芯的距离，四是铁芯的大小形状。线圈的圈数多，电流的强度强，线圈与铁芯的距离近，电磁铁的磁力就强，反之，线圈的圈数少，电流的强度弱，线圈与铁芯的距离远，电磁铁的磁力就弱。铁芯的情况复杂一
4、些，铁芯的长短粗细要与线圈多少、电流大小相匹配，在线圈多少、电流大小与铁芯基本相匹配的情况下，铁芯细一点粗一点没有多大影响。这时只靠加大铁芯提高电磁铁的磁力是不可能的。也就是说，不是铁芯越粗越好，也不是铁芯越细越好。另外，马蹄形铁芯比条形铁芯磁力强，因为它把南北极的磁力集中在一起了。（2）电磁铁由线圈、铁芯组成，产生磁性必须通电，所以电磁铁的磁力大小应该与这三个方面有关。在学生作假设时，教师要适时地引导他们从电磁铁的组成和产生磁力的条件上去想，这是一个有根据、有顺序的思路，应启发学生按这种思路去作假设，或者把已作出的假设整理成这样的思路。教科书说明中已经列出9种学生可能找出的因素，实际教学中学
5、生不一定说得出这些，也可能还会有其他假设。我们的教学目标不是找得越多就越好，而是学生是否充分动脑了，假设是否有一定的理由。（3）汇报交流假设和假设的理由，是一个整理假设的过程。要把学生的假设都简要板书出来，然后汇总成全班的假设，全班汇总的假设只简要写出因素名称就可以了。（4）推测找出影响最大的因素，学生不同的看法都要认可。（5）教科书上的假设表，一般是小组讨论时填写，也可以根据学生实际在全班汇总后填写。2.设计实验，检验假设。（1）在分组制订研究计划前，要先强调明确思考的两个问题，需要改变的条件是哪一个？应当控制不变的条件是哪些？怎样改变或者不改变它们？可以对教科书上的研究计划表进行一些说明。
6、比如怎样确定计划绕的圈数，而绕多少圈不是随便写的，要考虑一些因素。比如我们希望圈数差别大一点，但限制的因素是导线有多长。然后分组讨论和填写研究计划表。（2）交流小组研究计划时，教师要因势利导，提示绕制三个电磁铁，导线长度不要变，只是绕在铁钉上的线圈圈数改变就行了，这样保持了导线长度，便于下次使用。同时也能够保持电流大小始终不变，因为导线短，电流大些，导线长了电流会小些。线圈圈数变化可以全班商量，统一定个数，比如20圈、60圈、100圈。（3）实施小组研究计划。为了节约材料，可以用一根长导线先后绕制三个不同圈数的电磁铁。为了节约时间，可以先绕制好这样的三个电磁铁，用的导线都一样长。测量磁力大小可以用小号的大头针。这样，磁力大小容易从吸起大头针个数上区别开。（4）研究电磁铁磁力大小的内容，教科书安排了两课时，课时和内容是可以调整的。可以第一课时作假设，第二课时做实验。也可以安排成三课时，把实验后的汇报小结，制作强力电磁铁安排在第三课时。
