李志亂
《電鈴響丁當》一課,從學校中常見的“電鈴”這一典型的能量轉化裝置入手,指導學生提出有關電磁鐵的問題,圍繞著制作電磁鐵、探究電磁鐵的磁力、運用電磁鐵三個方面,設計了三個活動:活動一——“制作電磁鐵”,一方面培養學生的動手操作能力,另一方面幫助學生認識電磁鐵是一種將電能轉化成磁能的裝置?;顒佣把芯侩姶盆F磁力的大小”是一個從猜想、預測設計實驗到實驗驗證、得出結論的比較完整的探究過程,其目的是培養學生的猜想預測能力、觀察實驗能力、動手操作能力和分析歸納能力?;顒尤半姶盆F的應用”,此活動設計了兩方面的內容:通過電磁鐵在生產和生活中的用途,體現科學與生活、技術的聯系;通過“科學在線”介紹了電鈴的工作原理,回答了學生可能會提出的問題。六年級屬于小學高年段,培養學生觀察和動手操作能力,將有利于他們更好地成長和發展。
教學片段一:故事導入
師:上課鈴聲一響,同學們就趕快走進教室,準備上課。你們知道電鈴的聲音是怎樣發出來的嗎?今天我們就一起來學習《電鈴響丁當》一課。電鈴的內部構造是什么樣的呢?
(教師出示電磁鐵的結構剖面圖,讓學生認識電磁鐵的各個部件。)
生:有鐵芯。
生:還有漆包線。
師:關于電磁鐵,還有一個很神奇的故事。1823年,斯特金做了一次實驗:他在一根并非磁鐵的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線,當銅線與伏打電池接通時,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當電源切斷后,U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住,重新成為一根普通的鐵棒。為什么會發生這種現象呢?它是怎樣制成的,又是怎樣工作的呢?這就是我們今天要學習的重要內容——電磁鐵。
設計意圖:教師從學校生活中常見的電鈴入手,提出“電鈴怎樣發出聲音”的問題,通過實物圖讓學生認識電磁鐵由鐵芯和線圈兩部分組成,吸引學生的注意力。并通過故事中“鐵”能吸鐵做引入,與學生原來認為只有磁鐵能吸鐵的認知發生矛盾,引發他們的好奇心,激發他們的探究欲望。
教學片段二:制作電磁鐵
師:制作電磁鐵,我們要用到哪些材料呢?
生:要用到電池。
生:還要有線圈。
師:棉線圈、橡膠圈都可以嗎?
生:不行,因為它們不導電。
師:那我們選什么材料做線圈呢?
生:可以選金屬材料做線圈。
師:很好,今天老師給大家準備的材料有漆包線、鐵釘、大頭針、砂紙。你們能利用這些材料做一個電磁鐵嗎?
生:能,用砂紙磨去漆包線兩端的絕緣漆,然后把漆包線均勻對稱地纏繞在鐵釘上。
師:纏繞時要注意什么嗎?
生:導線兩端要留出一段距離。
師:還有其他的嗎?
(教師出示溫馨提示:線圈要始終朝一個方向纏繞,不能來回纏繞;線圈兩端的絕緣漆要用砂紙打磨掉并且兩端各預留出大約5厘米,作為連接電源的導線;若線圈不穩定,可以在線圈兩端用膠布固定。之后,學生分組制作電磁鐵,教師巡視指導。)
設計意圖:教師讓學生自己動手制作電磁鐵,鍛煉學生的動手操作能力,加強了他們對電磁鐵結構的認識。
師:電磁鐵有什么性質?
生:能吸鐵,有磁性。
師:這個裝置做好了,它有磁性嗎?
(教師拿著沒有接入電路的電磁鐵去吸引曲別針。)
生:沒有磁性。
師:為什么?
生:因為還沒有通電。
師:對,現在老師就把電磁鐵接入電路中。
(教師出示溫馨提示:小組成員之間要互相合作,互相幫助;認真研究,發現問題并及時記錄;注意結束實驗時或暫時停止實驗時,要把電路斷開。之后,學生以小組為單位操作,教師巡視指導。)
師:同學們通過剛才的實驗操作看到了什么現象?
生:通電時電磁鐵吸引大頭針,斷電后就吸引不了大頭針了。
師:通過看到的實驗現象,你們得到的實驗結論是什么?
生:電磁鐵通電時有磁性,斷電時磁性消失。
師:前面我們學習了能量之間的轉化,那么電磁鐵在工作時將什么能轉化成什么能了呢?
生:消耗了電能,轉化為磁能。
設計意圖:教師讓學生自己動手操作,觀察實驗現象,通過討論交流,歸納總結出實驗結論,匯報實驗結果,從而明白電磁鐵是一種將電能轉化為磁能的裝置。
教學片段三:電磁鐵的應用
師:我們已經學會制作電磁鐵了,生活中還有哪些物品用到了電磁鐵原理呢?
生:電鈴。
生:聽筒。
生:電磁起重機、磁懸浮列車。
生:還有馬達。
(教師通過多媒體課件展示磁懸浮列車、電磁起重機、電話等,幫助學生認識電磁鐵在生活中的用途。)
師:通過觀看圖片和視頻,我們對電磁鐵有了進一步的認識,我想問大家一個問題,廢品收購站的電磁起重機是怎樣工作的?
生:電磁起重機接近廢鐵時接通電源,具有磁性,像個魔力大磁盤把廢鐵吸起來,等電磁鐵到貨車的車斗上方再切斷電源,電磁鐵的磁力消失,廢鐵就落到車斗中,這樣就完成了裝車任務。
師:電磁起重機的使用有什么好處?
生:省力,而且提高了工作效率。
生:安全性也提高了,如果用人工裝車容易受傷。
師:由此我們也應該明白了為什么說科學技術是第一生產力。
設計意圖:教師通過調整課本中活動二(探究電磁鐵磁力的大?。┡c活動三(電磁鐵的應用)之間的順序,使知識過渡更自然、課堂節奏更緊湊。通過出示電磁鐵在日常生活中的應用圖片,能深化學生對電磁鐵原理的理解與認識,并做到學以致用。
教學片段四:電磁鐵磁力大小與什么有關
師:不同的電磁起重機產生的磁力一樣強嗎
生:不一樣。
師:哪些因素會影響電磁鐵的磁力呢?大家猜一猜。
生:線圈匝數越多,磁力越大。
生:電池節數越多,磁力越大;節數越少,磁力越小。
生:與導線的粗細有關。
生:與鐵芯的粗細有關。
生:與導線的長短也有關。
師:大家提出了這么多猜想,我們不能在一節課全部驗證。今天這節課,我們先選擇驗證線圈匝數和電池節數對電磁鐵磁力是怎樣影響的,對其他猜想的因素大家在課后進行探究。我們需要怎樣做才能驗證大家猜得對不對呢?
生:做實驗。
師:我們采用什么實驗方法呢?
生:對比實驗。
師:對比實驗需要注意什么呢?
生:實驗中只改變一個條件,比如線圈的匝數,而其他的條件保持相同,比如電池的數量、鐵釘等。
師:每組選定一個最感興趣的題目研究,請看設計實驗提示。再根據實驗方法預測實驗結果,選擇適當的實驗材料。
(教師提示:小組成員之間要互相合作,互相幫助;認真研究發現問題并及時記錄;注意研究,結束實驗時或暫時停止實驗時,要把電路斷開。)
設計意圖:猜想是以探究為核心的教學模式的一個重要環節,是培養學生發散性思維的重要方法。由于時間關系,教師要做到有放有收,對學生的猜想有取有舍,課上只選取線圈匝數和電池節數兩個因素進行驗證,而其他因素放在課下進行驗證,體現了科學探究不止在課上,不是隨著鈴聲一響,探究活動就結束了,它應該融入我們的生活。
師:哪個小組把你們的實驗結果給大家分享一下。
生:我們小組選擇的是線圈匝數對電磁鐵磁力大小的影響,我們組發現線圈匝數越多,電磁鐵吸引的小鐵釘越多,說明線圈匝數越多,電磁鐵的磁力越大。
生:我們小組選擇的是電池節數對電磁鐵磁力大小的影響,我們組發現電池節數越多,電磁鐵吸引的小鐵釘數越多,說明電池節數越多,電磁鐵的磁力越大。
設計意圖:教師通過匯報交流實驗結果激發學生課下進一步探究的強烈欲望,并在此基礎上培養學生的邏輯思維能力,從而進一步提高他們的科學探究能力。