基于小學科學教學中自制簡易磁力計的研究與應用

楊立

摘? 要：在新課改背景下，以前注重知識教學的模式已經(jīng)無法滿足社會的發(fā)展需要，影響學生的個人成長。因此，教師需轉(zhuǎn)變從前的教育形式，以更為靈活的形式組織學生開展知識探索。在小學教育中，引領學生開展科學知識的學習，可以使學生以更為理性的角度分析問題，形成科學思維。本文基于小學科學教學中自制簡易磁力計進行深入探究，以期拓展教學資源，實現(xiàn)小學科學高效課堂的構建。

關鍵詞：小學科學;科學教學;磁力計

在教科版小學科學教學中，有一個與磁鐵相關的單元。其中《磁鐵的兩極》這一課的目標之一是使學生明白磁力最強的部分為磁極。但是，教材所提供的實驗活動存在一定問題，得到了實驗結(jié)論并不嚴謹?；诖饲闆r，想要為學生構建高質(zhì)量的科學課堂，教師需要對簡易的磁力計進行設計，為學生提供可更有效實驗的方法，促使學生全身心的投入到科學探究中，在知識的學習中得到能力的提高。

一、工作原理

在平時的生活中，總會發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象，就是將指南針放到桌面上，指南針會漸漸的變?yōu)殪o止狀態(tài)，而指針指向南北這兩個方向。無論將指南針怎樣進行放置，指針的方向始終是不變化的。這是指南針的特征。但是，若是利用磁鐵，將其靠近指南針，指針就會發(fā)生一定的偏轉(zhuǎn)，磁鐵與指針的距離越近，其發(fā)生的變化就越明顯。是什么導致指南針的特性出現(xiàn)變化[1]。究其根本，是指南針受到了地球的磁場之外的作用，也就是磁鐵產(chǎn)生了對指南針的一定影響。而偏轉(zhuǎn)程度的不同是因為受到干擾的強度不一樣?，F(xiàn)實生活中的這一現(xiàn)象有著極強的啟發(fā)作用，指南針的偏轉(zhuǎn)能夠體現(xiàn)磁場的強度。那么，是否能夠通過指南針精準的體現(xiàn)在磁鐵的各個部分的磁力的不同呢。為了將這一問題有效解決，教師應開展多種不同的實驗。首先，應用圓形的強磁鐵，這種磁鐵與普通的條形磁鐵比較，磁性更強。依照常理來講，在保持與指南針相同距離的情況下，強磁鐵產(chǎn)生的指針偏轉(zhuǎn)應該更明顯。但是，結(jié)果卻正好相反，條形磁鐵形成的偏轉(zhuǎn)更大。之后，嘗試調(diào)整距離，結(jié)果又出現(xiàn)了變化。強磁鐵造成了極大的干擾，指針已經(jīng)達到偏轉(zhuǎn)的極致。為什么同樣的磁鐵，只是位置不同就產(chǎn)生了如此大的變化？基于此，展開深入探究，條形磁鐵的長度較大，圓形的磁鐵雖然磁性大，卻較短。較長的條形磁鐵兩極之間有著較遠的距離，磁力線是以直徑較大的圓環(huán)分布，形成作用的范圍較廣。而圓形的磁鐵磁極相對較近，直徑較小，作用的距離很近。同時，在設計中，還存在一個問題，指南針一直指向的都是南北方向，還需要水平進行放置。而若是直接將其制作為磁力計，在實際應用中并不方便，實用性不強。對此，教師以一塊小磁鐵替代地球的磁場，將磁針的方向固定，有效解決使用受限這一問題。而且，利用小磁鐵還可以將磁鐵與磁針之間的距離合理調(diào)整，加強在具體應用中的靈敏程度。

二、設計制作

磁力計的結(jié)構設計圖。如，圖1.利用小磁針，將其固定在于底盤的中央位置，并連接指針，與磁針保持相互垂直的狀態(tài)。還要在磁針的旁邊位置放置一塊小磁鐵。這塊磁鐵能夠發(fā)揮其作用，可以讓磁針一直保持固定的方向。在底盤的下方，設計檢測點，也需要和磁針保持合理的距離。想要對磁鐵的不同位置進行檢測，需要將磁鐵放置在檢測點上，磁針會自主的出現(xiàn)變化，其變化程度直接與磁力相關。在開展簡易的磁力計的制作中要盡量的使其美觀，確保指針的靈敏以及精準，避免出現(xiàn)使用問題?；诖?，教師應為其制作一個外殼，保證對不同位置的有效保護，盡最大可能的減少摩擦上的阻力，確保磁針可以靈敏的運轉(zhuǎn)。

三、測試改進

在制作出實際物品后，通過真實的檢測，會發(fā)現(xiàn)利用這一教具接近磁鐵時，指針會發(fā)生相應的偏轉(zhuǎn)。但是，也會出現(xiàn)卡頓的情況，只不過此狀況發(fā)生的頻次不多。通過深入的研究以及分析發(fā)現(xiàn)，想要保證磁針的有效運轉(zhuǎn)，其重點在于軸。軸的質(zhì)量會影響最后的使用[2]。通過縫制衣服的針自己進行教具中軸的制作，如果未將其兩端有效打磨，光滑程度不夠，在磁力的作用下這一微弱的問題就會被放大，導致其在轉(zhuǎn)動時阻力出現(xiàn)明顯的增加，也就出現(xiàn)了卡頓這一情況?；诖耍瑢⑤S進行改進，可以充分的降低阻力，指針在轉(zhuǎn)動上更為靈活，也沒有出現(xiàn)卡頓等情況。

四、使用效果

以這個簡單的磁力計對磁鐵的不同位置進行測量，對幾個位置開展檢測，其效果明顯，可以將磁鐵各部分的大小精準的測量。同時，組織學生開展對比實驗，以掛回形針以及此種方式共同開展，對磁鐵中哪一部分的磁力最強這一問題展開探究。發(fā)現(xiàn)，應用簡易磁力計測量花費的時間相較于傳統(tǒng)方式更短。而且，學生對于磁力計的制作原理也產(chǎn)生了強烈的探究欲望。

五、結(jié)束語

在小學科學教育中，開展對簡易的磁力計的制作是極有價值的，能夠?qū)W生的學習動力進一步激發(fā)，增強學生發(fā)現(xiàn)、探究以及解決問題的能力。以此種方式教學，不僅會幫助學生實現(xiàn)知識層面的豐富，也讓學生在能力方面得以發(fā)展。教師在教學中一定要將教材內(nèi)容深入挖掘，結(jié)合相應素材自主進行教具的設計與制作，為學生的知識探索提供更多的材料，使學生在深入探究中真正獲得綜合能力的增長。

參考文獻：

[1]苗璐.小實驗在小學科學生命科學課堂中的應用意義[J].科學咨詢（教育科研），2020（12）：208-209.

[2]許高先.在小學科學教學中構建科學素養(yǎng)培養(yǎng)探究活動的策略[J].科學咨詢（教育科研），2020（10）：280.