1、 杭州市实验外国语学校小学部 钟丽春 “ 1+1” 科 学 探 索 以电磁秋千为例谈实践活动 “ 1+1”科学探索 以电磁秋千为例谈实践活动 一、 自编教材 电 磁 秋 千 同学们，一定还记得“神奇的小电动机”吧。你认为它神奇在哪里？ 我 能 做 用下列材料，你能制作一个摆动的秋千吗？试试看！ 电池盒 电 池 羊角钉 泡沫胶 横 端 立 柱 立柱座 螺孔板 砂皮纸 漆包线 塑料盒 铜 丝 磁 铁 我 知 道 你知道秋千是靠什么摆动起来的吗？ 你知道“漆包线”是什么吗？ 漆包线是 在铜线表面涂一层绝缘漆的线。因为有漆皮起绝缘作用，所以比较安全。 我 还 想 探 索 你还能做哪些利用磁的相互作用运
2、动的物体？ 这是一 个可以发出美妙声音的音乐听筒。它也是利用磁铁和电感线圈相互作用的原理工作的。由于音频电波变化较快，带动薄膜震动，而发出美妙的音乐。 二、课例实施背景与价值 小学科学的学习要以学生亲身经历的探究活动为主要途径。 新的科学课程标准将科学探究作为 “ 课程改革的突破口 ” ，明确提出 “ 义务教育阶段科学课电流通过漆包线圈时产生磁场，如果 线圈下方 磁极与摆上的磁片 上方磁极 相反的话，摆就会被推开，反之需要对调电池组的极性。保证电刷的尖端微微接触摆的右侧铜丝，就会看到：摆被磁力向后推开，与电刷分离 摆在重力的作用下回复到中间位置，与电刷接触 摆越过中心位置，被磁力推向前，与电刷
3、分离 摆在重力作用下回复中间位置 ，与电刷接触，再次又越过中心位置 如此往返摆动。 程中的科学探究，是学生积极主动地获取科学知识、认识和解决科学问题的重要实践活动 ” ， “ 是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段科学课程的重要内容 ” 。 科学实验是学生认识自然规律、建构科学概念的重要手段。夸美纽斯认 为：“一切知识都是从感官知觉开始的，一切知识都不应该根据书本的权威去灌输，要尽量利用感官去施教。” 在科学课堂上，我们通常会安排学生做实验。学生在一次次的实验过程中，对科学探究产生了兴趣。但在现实的教学中，由于学校格局的限制，在时间和空间上已不能满足学生日益膨胀的科学探究欲望，学生科学探究的兴
4、趣大大受到了影响。大多数时候，我们只能在课堂上做教材上的实验，不仅形式单一，且在时间和空间上也已不能满足学生日益膨胀的科学探究欲望，不利于学生科学探究的兴趣的培养，以及科学素养的形成。 （一）时间局限性 根据小学科学课 程的安排，课堂上的时间非常有限。 小学三、四年级每周 2节科学课，一个学期的总课时大约为 40 节，课本上的科学实验大约有 25 个；五、六年级每周 3 节科学课，一个学期的总课时大约为 60 节，课本上要求的科学实验大约有 30 个。 除了实验的操作外，学生还需掌握相应的科学知识，并完成相关练习。实验在课堂上的时间安排非常紧张，很多时候实验还没做完，就已经下课了。学生没有充分
5、的时间来进行实验、进行探究，消减了学生科学探究的热情。 （二）形式单一性 学生做实验，基本上都是在自己的教室里，在科学课堂上，做教材上的分组实验。不仅量少，而 且形式也非常的单一。学生的好奇心很强，如果不能经常给他们新鲜的信息，久而久之，引不起学生更多的探究兴趣。 基于以上因素， 我校正在努力构建和实施“ 1+1”小学科学实践课程体系。通过构建富有“实践”特色的课程体系，力求真正践行新的课改精神，真正培养学生主动探究的学习方式，不断提升学生的科学素养。 1 课堂探究 课堂探究是学生在科学课堂所进行的探究，即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的学习活动，包
6、括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、总结交流等。课堂探究实质上是将科学 领域的探究引入课堂，理解科学概念，掌握科学探究本领，是培养学生科学探究能力的一种教学方法。 1 课外探索 课外探索是指学生按照教师布置的任务和要求，用一些身边简单易得的器材，自己动手制作简单装置，在课外独立或合作完成的实验。它能够引导学生灵活地应用已有的知识与技能去解决生活中遇到的一些实际问题，是学生从学习知识到灵活应用知识的深化过程，更是对课堂教学的延伸和补充。 本文以电磁秋千为例，就“ 1+1科学探索”的实施，谈谈自己一点肤浅的想法和做法。 在六上教材第三单元能量 的教学时，学生探究了“ 电能产生磁”、“电磁铁南北
7、极的影响因素“、“电磁铁的磁力大小与哪些因素有关”，以及“小电动机为什么会动起来”等一系列电与磁、磁与磁之间的相互关系。学生的兴趣浓厚，探究欲望也很强烈，不断揭开科学的奥秘。但是，上完课后，我总觉得这一单元的内容 与孩子的生活联系还是有一些距离，学生对于科学知识的掌握还是仅仅停留在学习教材的层面，不会灵活运用，解释生活中的现象。 上完第 5 课神奇的小电动机时，学生对于小电动机 的兴趣 尤其浓厚。他们在研究小电动机能转动起来这一问题上，充满了好奇和探究欲望。但是，他们大多以好玩的心态来实 验，对“电能产生磁，利用磁的相互作用，小电动机能转动起来”的原理理解还是比较模糊的。另一方面，由于 教材内
8、容的局限性等因素 ，缺乏继续探究“电和磁”的教学内容 。 因此，上完这课以后，我结合课堂教学实际，继续拓展课外实践，想让学生进一步加深理解，完善探究活动。于是，就有了“电磁秋千 ” 、“音乐听筒”等课外探究活动，以及教师的指导、反馈、小结等一系列活动。本课例即学生课堂教学之后、课外实践前的一次教学活动。 三、教学目标与重难点 教学目标： 科学概念：进一步了解电能产生磁，利用磁的相互作用以及重力，能使电磁秋千工作起来 。 过程与方法：通过制作并使用电磁秋千，了解电磁秋千摆动的原理，同时提升动手能力。 情感、态度、价值观：发展乐于动手、不怕困难的品质，体验获得成功的喜悦，进一步激发科学探究的乐趣。
9、 教学重点： 制作电磁秋千， 并使秋千动起来，提升动手能力， 了解 摆动 原理；进一步激发科学探究的乐趣。 教学难点： 制作 电磁秋千， 能使秋千动起来，并理 解 其中 的原理 。 四、教学环节及意图 教学环节 设计意图 一、导入 1 在能量单元 ，我们研究了“神奇的小电动机”，你认为它神奇在哪里？ 2 这节课， 老师给大家带来了一种神奇的秋千。看，你们发现了什么？（不用手去 推，自己 能摆动起来 。 ） 3 揭题：电磁秋千 二、电磁秋千 （一）初探原理 1 电磁秋千为什么不用手去推，就能摆动起来呢？ 2 学生思考、交流： （ 1）电流通过线圈时产生磁场。 （ 2）如果磁极方向与摆上的磁片相同
10、 ，摆就会被推开。 （同极相斥） （ 3）摆在重力的作用下回复到中间位置 。 （ 4）摆 与电刷接触 后，电流接通，同极相互排斥，摆又 越过中心位置，被磁力推向前，与电刷分离 （ 5） 摆在重力作用下回复中间位置，与电刷接触，再次又越过中心位置如此往返摆动。 3 要使秋千动起来，有哪些方 面你想提醒大家的？ 把课本知识与生活实际相联系。 激发学生兴趣，引出这节课的探究内容。 理解 秋千 为什么会动起来是本课的难点。这既是 对电路知 识和电磁效应 的 复习巩固 ，也是一种实际应用。 初步了解摆动原理后，还要（ 1）保证线圈中有电流通过 （ 2）电池正负极的连接正确 （ 3）磁铁的磁极正确（同极）
11、 （ 4）增大电流：增加线圈的缠绕圈数、线圈与磁铁的距离近一些 （二 ）认识材料及 作用 1 想自己动手做一做这个秋千吗？ 2 做秋千需要哪些材料？（学生自由描述） 3 认识材料，猜测可能的作用： 电池盒 、 漆包线 、羊角钉、立柱、立柱座、铜丝、横端、螺孔板、砂皮纸、泡沫胶、 磁铁 等。 与实际操作相联系。为后面秋千的顺利制作做好铺垫。 学生制作电磁秋千前的材料及作用的认识，能帮助学生更好地制作。作用与材料相联系 ，也是为制作秋千做铺垫的。 （三 ）制作 秋千 1 学生分小组制作电磁秋千。（可参考制作步骤） 2 学生展示、交流。 （四）再次探究 1 为什么有的秋千能动起来，有的却动不起来呢？
12、是哪里出了问题？ 2 学生针对自己的 秋千找问题所在，主要检验电流是否通过线圈，磁铁的南北极是否正确 等，并完成记录单 1。 3 学生汇报、交流。 三、 小结： 电磁秋千 利用了通电线圈产生磁场的原理。 这个磁场与一块永 久 磁铁相互排斥， 就被推开；又由于重力作用，回复到中间位置，与电刷接触、接通电流后，又被推开如此往返摆动。 放手让学生动手制作，配以步骤指导， 充分培养孩子的动手动脑能力。 再次探究秋千动或不动的原因，深化对“电能产生磁，磁的相互作用”等科学原理的理解、运用。 有条理的总结， 加深学生对摆动原理的理解。 四、 拓展 1 利用身边的材料，我们自己也能制作出电磁秋千。今天，老师
13、就带来了一些同学做的作品。（实物展示学生作 品） 2 生活中，电和磁的现象还有很多。 课外自己 制作一个利用磁的相互作用运动的物体， (可参照 记录单 2)完成记录 。 帮助学生建立“生活中处处皆科学“的理念，增强课外制作的信心。 帮助学生建立“自己也能够成为小小发明家。”的意识 。 附 1： 电磁秋千制作步骤（供参考） 第 1 步：把羊角钉转入横端。 第 2 步：在电池盒背面贴上泡沫胶，并固定在横端上。 第 3 步：在螺孔板上安装立柱座，并将立柱安装在立柱座上。 第 4 步：安装顶部构件。 第 5 步：将漆包线绕在塑料盒上。 第 6 步：用砂皮纸除去漆包线两端的绝缘漆。 第 7 步：将漆包 线两端架在羊角钉上，并用剪刀剪去多余的部分。 第 8 步：用剪刀把铜丝剪成长、短各一段。
