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着眼整体,关注细节
——《电和磁》一课的教学策略

2016-03-01江苏省太仓市明德小学黄伟

新教育 2016年14期
关键词:磁针磁铁磁性

□江苏省太仓市明德小学 黄伟

着眼整体,关注细节
——《电和磁》一课的教学策略

□江苏省太仓市明德小学 黄伟

在科学课的编排中,往往是一个单元的起始课对整个单元的教学有一个统领的作用,因此,教师在单元起始课的教学设计中一定要有单元教学的大局观。在教学《电和磁》一课时,既要完成本课的教学目标,又要着眼整个《能量》单元的教学目标,来做一个整体的统筹安排。教学中要关注教学细节,潜移默化地向学生渗透一些相关的知识,这样为后面的学习提供一些知识储备、有一定的提示作用,降低学习难度。

《电和磁》 单元整体观 教学细节

《电和磁》是六年级能量单元的起始课,电、磁现象的研究是本单元的重点,因为本单元后面的几篇课文都与第一课的内容有着密切的联系。所以说,它不是单独的,应该是和整个单元的学习紧密相联的。教师在这篇课文的教学中既要完成本课的教学目标,又要着眼整个能量单元的教学目标,来做一个整体的统筹安排。教学中要关注教学细节,潜移默化地向学生渗透一些相关的知识,这样为后面的学习提供一些知识储备、有一定的提示作用,降低学习难度。在本课教学时,我们可以从以下方面来考虑——

一、是什么力量让小磁针偏转

我们能用什么方法让静止的小磁针发生偏转?相信学生都能回答出来,但是什么原因让小磁针发生偏转的,估计学生真正能回答出来的比较少。所以在这个环节的教学中,我用了2个简单的实验来作为知识的铺垫。首先要求学生思考:“我们可以用什么方法让小磁针转动起来?”然后让学生分别用“磁铁”和“铁钉”去靠近小磁针试试,看看实验的结果是怎么样的?最后要求学生来解释清楚用“磁铁”和用“铁钉”让小磁针发生偏转的真正原因,使学生知道“磁铁”能让小磁针发生偏转是因为小磁针本身就是磁铁,有磁性,而磁铁也有磁性,它们互相靠近的时候会发生“同极相斥、异极相吸”的现象,这样小磁针就会发生偏转。“铁钉”能让小磁针发生偏转的原因是小磁针本身有磁性,而“铁钉”是铁的,根据“磁铁能吸铁”的原理,当“铁钉”靠近小磁针时也会发生偏转。但是不管是“磁铁”还是“铁钉”,它们能让小磁针发生转动的原因是和“磁性”有直接关系的。

有了这样一个知识的铺垫,那么接下来的导线的实验,就会在学生的头脑里形成一个知识的冲突:铜丝既不是铁制品,也不是磁铁,和小磁针不会发生相互吸引的现象,但是通了电以后,看到小磁针发生了偏转,是什么原因让小磁针发生偏转的呢?根据上面的研究进行逻辑推理,应当有两种可能:一是通电导线产生了磁;二是通电导线产生了铁一样的性质。那么到底是哪种因素使小磁针发生偏转的呢?在这里,我没有武断地把结论告诉学生,而是另外又设计了一个实验:“改变电池连接,磁针偏转方向会变化吗?”学生通过进一步研究发现:“改变了电流的方向,小磁针偏转的方向也会发生改变”。那么,我们可以根据磁铁间的相互作用“同极相斥,异极相吸”这个特点来进行判断:通电导线能使小磁针发生偏转的原因是:通电导线产生了“磁性”,因为“铁钉”显然是不具备这样的特点的。整个实验下来使学生明白小磁针偏转的原因就是“同极相斥、异极相吸”,强调了磁铁的性质:同极相斥,异极相吸。

二、小磁针偏转的方向是否一致

小磁针偏转的方向这个问题,一般学生都不是很在意,他们只是很兴奋地看到了小磁针发生了偏转。所以教师在实验中要求学生留意实验的细节:“各组的小磁针发生偏转的方向是不是一样的呢?(是顺时针还是逆时针转的)”这个环节教科书中是没有安排的,但是在接通电路的环节中有叫学生说出电流流动的方向,那既然说到了这个电流流动的方向,所以在做“通电导线产生磁性”这个实验的时候,我就有意叫学生留意实验时小磁针偏转的方向。然后叫学生改变电流的方向,再做一次相同的实验,继续观察小磁针偏转的方向,结果发现:小磁针偏转的方向发生了改变,使学生明白“电流的方向改变了,也会改变磁极的方向”。这个实验说明了,电流方向的改变,通电导线产生的磁场也发生了改变(南北极发生了变化)。这就为后面电磁铁的南北极变化和小电动机的换向器为什么要变换电流的方向等问题形成一个知识的储备,为后面的学习打下基础。

三、为什么小磁针偏转的速度有快慢

小磁针偏转的速度有快慢,我们可以从磁铁靠近小磁针的现象和通电后导线靠近小磁针的现象进行对比,让学生知道可能是因为“磁铁产生的磁性强,通电的导线产生的磁性弱”,然后引导学生来思考:如何增强通电导线产生的磁性呢?老师引导学生从电流角度去想一想,从导线角度去想一想,学生的思路就打开了。引导学生考虑到“增加电池”,可能会增强磁性、“增加导线的数量(圈数)”也可能会增强磁性。这2个实验都是需要学生自己设计亲自动手实验的。让学生在实验后能明白“增加电池”或是“增加导线的数量(圈数)”都是可以让小磁针偏转的速度加快的,也就是说采用这2种方法,都可以增加导线所产生的磁场的磁力。同样为后面电磁铁磁力和小电动机(线圈)的学习打好基础。

四、通电导线与小磁针的方向为什么要一致

在实验中,我们一直强调“通电导线的方向要和小磁针静止时候的方向保持一致”,但就是没有告诉学生为什么要这样做?在本课的教学中,我们不妨把教学的重点关注到这个细节上来。

1.在通电导线与小磁针的方向保持一致的时候,当看到发生偏转以后继续接通电源,会看到什么现象?这说明了什么?以往我们要求学生接通电源以后马上断开,告诉学生的是:这样做电路会短路,会浪费很多的电量。但是我认为这不是最关键的,我们叫学生断开电源的主要目的是为了让学生能更好、更清楚地看到小磁针发生了偏转,其实要是不断开的话就会出现另外一种情况,那就是小磁针会停止偏转。在这里就大有文章可做,我们可以启发学生思考:“为什么一开始的时候小磁针是偏转的,但是继续接通电路以后小磁针反而不转了呢?”引导学生,通过学生的思考,使他们知道,一开始通电以后导线产生的磁性(南北极)和小磁针的磁性(南北极)发生了“同极相斥”的原理,所以会转动,但是要是继续通电的话,导线产生的磁性(南北极)是没有变化的,但是小磁针偏转了过去,南北极就发生了变化,这个时候就会和通电的导线发生“异极相吸”的现象,所以小磁针就不会发生偏转了。

2.在通电导线与小磁针的方向保持不一致的时候(交叉的时候)看看会有什么现象?当你把电流的方向改变以后再看看有什么现象?这又如何来解释呢?当导线与小磁针方向处于交叉状态的时候,小磁针没有明显的偏转,说明它们这个时候正好是处于“异极相吸”的状态;当改变电流的方向以后,小磁针有比较明显的偏转现象。这个现象说明,改变了电流的方向以后,导线产生的磁性(南北极)发生了改变,这个时候和小磁针就发生了“同极相斥”的现象。通过这2个实验,让学生明白:使小磁针发生偏转的根本原因就是磁极间的相互作用:“同极相斥”所造成的。

五、检验电路中的电流——电流检测器

电流检测器,是用线圈和指南针检测电池里面有没有电了,这一活动从表面上看是一个比较有趣的检测活动,看看用完的电池里面是否还有电了,能放松一下学生。但从单元角度看,教师也很有必要对这个实验进行深入的探究,因为在第7课“电能从哪里来”中就有一个实验:“我们来发电”。当学生摇动手摇发电机转动小电动机,小灯泡并没有亮起来,那是不是就说明没有电呢?这就不一定了,因为如果电流太弱,小灯泡也无法发光。所以我们站在单元的角度看“电和磁”中的“线圈和指南针检测电池有没有电”的活动,就觉得非常有必要了。因为它一来可以对这一课学习的知识进行运用,二来可以为后续“我们来发电”的学习做准备。

在本课的教学中,教师要站在单元的总体教学目标上给这堂课的教学目标进行定位,要着眼于单元的整体教学观,在具体实验中要关注细节的指导,使学生在实验中思考、在思考中实验,从而来获得“电和磁”的相关知识,为后面的“电磁铁”、“小电动机”、“我们来发电”等一系列的教学内容做好知识的铺垫,从而使学生的学习难度得以降低,提高学生科学实验、科学学习的效率。

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