“探究不同材料对磁体吸引铁质回形针的影响”实验改进与目的研究

徐 海 韩国法

(江苏省宝应县实验初中 江苏 扬州 225800)

苏科版初中物理教材八年级上册《引言》部分，图0-4活动“探究不同材料对磁体吸引铁质回形针的影响”，教材中的实验方案[1]如图1所示，回形针通过放置在桌面上的重物由一根细线拉着，在上方条形磁体的吸引力作用下使回形针悬停在空中，同时保证回形针与条形磁体之间既存在一定的距离又不能因距离过大而使回形针落下.将玻璃板、课本、搪瓷盘、塑料板等分别置于条形磁体与回形针之间，条形磁体对铁质回形针的吸引会变化吗？判断的依据是，如果在回形针与条形磁体之间插入某种片状物体，导致回形针落下，就说明磁体对回形针的吸引力被阻隔了，该材料对磁体吸引铁质回形针有影响.

笔者认为，该实验方案操作难度较大，实验成功率不高，值得改进；同时，绝大多数教师理解了教材编写者的意图出现了一些偏差，对该实验的目的存在认识上的误区．

图1

1 实验改进

1.1 存在的问题

经笔者根据教材中的方案反复实验，发现此实验的成功率非常低，甚至会有得出错误结论的可能．探其原因，主要是有：

(1)条形磁体与回形针之间的距离较小，实验中很容易碰到回形针而使其下落，导致实验不成功；

(2)用左手长时间的握住条形磁体，容易引起肌肉疲劳，从而很难控制条形磁体固定不动．在插入某种片状物体时一旦条形磁体稍稍上移，回形针就会因磁体的吸引力减小而下落；从而误认为是由于该材料的插入而导致回形针的下落，得出该种材料能阻隔磁体对铁质回形针的吸引这一错误结论；

(3)很难保证铁片处于回形针和磁体之间的空隙，因为当用铁片插入其中时，铁片很容易被磁体吸引，一旦铁片被磁体吸住，它们就构成了一个具有磁性的整体，也就相当于新磁体，它仍能吸引回形针，因此回形针是不会下落的．而只有当铁片处于回形针与磁体之间的空隙时，磁体对回形针的吸引力才会被铁片阻隔，回形针才会因失去磁体的吸引而下落．所以很容易得出错误的探究结果．

针对这些问题，作者对该实验的方案进行了重新设计并反复实验，从而很好的解决了以上问题.

1.2 方案的改进

实验器材：铁架台，铁夹，条形磁体3根，彩色轻质缝衣线，彩色回形针，钩码，玻璃板，铁片，搪瓷盘，塑料板等片状物品．

实验装置：实验器材组装如图2 所示，将三根条形磁体并在一起用铁夹固定在铁架台的适当位置；取一段彩色轻质缝衣线使其一端系在钩码上，另一端系在彩色回形针上；将钩码置于铁架台的底座上，调节缝衣线的长度，使回形针在条形磁体的吸引力作用下悬停在空中并与条形磁体保持一定的距离而不下落．

图2

改进说明：

(1)如图3，用3根条形磁体磁性较1根强，回形针与磁体间的距离变大了，实验时不容易碰到回形针；

图3

(2)用铁夹固定磁体解放了左手，又由于磁体固定不动，不会因为磁体移动导致与回形针的距离变大，而使回形针受到的吸引力减小引起回形针下落；

(3)轻质缝衣线重力可忽略不计，有利于使回形针与磁体间保持较大的距离；

(4)由于缝衣线和回形针比较细小，不易看清，采用彩色缝衣线和彩色回形针能增加实验的可视性．

(5)可以用双手握住片状物体，将其插入回形针与磁体之间的空隙时更容易握稳，特别是插入铁片时，更容易控制不被磁体吸住，而单手插入几乎不可能成功．

2 实验目的研究

2.1 存在的误区

笔者发现，身边的好多同事在进行该部分教学时，一般都是自己在讲台上演示，全班同学看，没有让学生亲手去体验探究的过程．学生本该是本活动的主体，却成了看客．学生的动手能力、合作意识、协调能力、观察能力、处理实验数据的能力均没有得到很好的锻炼．

2.2 实验目的再认识

在苏科版八上《物理实验》中，该活动的目的是这样描述的：

(1)通过活动，经历提出假设及对假设进行检验的过程；

(2)了解"分类"方法及其在表格设计中的作用；

(3)了解表格的设计及其使用[2].

在《教参》中关于本活动的教学建议是：实验安排两人一组为宜，教师不要急于让学生得出观察结果，要给学生留有足够的观察和思考的时间；也不要刻意追求让学生得出某种规律，重要的是让学生经历观察的过程，引导学生独立自主进行实验，在实验中同学相互协调和配合；引导学生学会观察，并能记录和用自己的语言描述观察到的实验现象[3].

《物理实验》和《教参》都对该活动提出了明确的要求，就是要让学生体验探究的过程，锻炼实验的能力，培养协作的意识，了解处理实验数据的方法等，但是为什么还有很多教师没有这样做？在我们身边并不缺乏经验丰富的教师，但有时经验反而会禁锢我们的思维，几年书教下来，不钻研教材和教参的多了，能主动挖掘教学资源，改进教学设计的少了．教育是创新的艺术，教师不是知识的搬运工．作为教师，我们必须要研究教材，研究学生，要和学生一起探究，一起体验，一起成长．

1 刘炳昇，李容．物理教科书(八年级上册)．南京：江苏科学技术出版社，2012．2

2 刘炳昇，李容．物理实验(八年级上册)．南京：江苏科学技术出版社，2012．4～5

3 刘炳昇，李容．物理教师教学用书(八年级上册)．南京：江苏科学技术出版社，2012．12