基于小学科学教学中自制简易磁力计的研究与应用

杨立

摘  要：在新课改背景下，以前注重知识教学的模式已经无法满足社会的发展需要，影响学生的个人成长。因此，教师需转变从前的教育形式，以更为灵活的形式组织学生开展知识探索。在小学教育中，引领学生开展科学知识的学习，可以使学生以更为理性的角度分析问题，形成科学思维。本文基于小学科学教学中自制简易磁力计进行深入探究，以期拓展教学资源，实现小学科学高效课堂的构建。

关键词：小学科学;科学教学;磁力计

在教科版小学科学教学中，有一个与磁铁相关的单元。其中《磁铁的两极》这一课的目标之一是使学生明白磁力最强的部分为磁极。但是，教材所提供的实验活动存在一定问题，得到了实验结论并不严谨。基于此情况，想要为学生构建高质量的科学课堂，教师需要对简易的磁力计进行设计，为学生提供可更有效实验的方法，促使学生全身心的投入到科学探究中，在知识的学习中得到能力的提高。

一、工作原理

在平时的生活中，总会发现这样一个现象，就是将指南针放到桌面上，指南针会渐渐的变为静止状态，而指针指向南北这两个方向。无论将指南针怎样进行放置，指针的方向始终是不变化的。这是指南针的特征。但是，若是利用磁铁，将其靠近指南针，指针就会发生一定的偏转，磁铁与指针的距离越近，其发生的变化就越明显。是什么导致指南针的特性出现变化[1]。究其根本，是指南针受到了地球的磁场之外的作用，也就是磁铁产生了对指南针的一定影响。而偏转程度的不同是因为受到干扰的强度不一样。现实生活中的这一现象有着极强的启发作用，指南针的偏转能够体现磁场的强度。那么，是否能够通过指南针精准的体现在磁铁的各个部分的磁力的不同呢。为了将这一问题有效解决，教师应开展多种不同的实验。首先，应用圆形的强磁铁，这种磁铁与普通的条形磁铁比较，磁性更强。依照常理来讲，在保持与指南针相同距离的情况下，强磁铁产生的指针偏转应该更明显。但是，结果却正好相反，条形磁铁形成的偏转更大。之后，尝试调整距离，结果又出现了变化。强磁铁造成了极大的干扰，指针已经达到偏转的极致。为什么同样的磁铁，只是位置不同就产生了如此大的变化？基于此，展开深入探究，条形磁铁的长度较大，圆形的磁铁虽然磁性大，却较短。较长的条形磁铁两极之间有着较远的距离，磁力线是以直径较大的圆环分布，形成作用的范围较广。而圆形的磁铁磁极相对较近，直径较小，作用的距离很近。同时，在设计中，还存在一个问题，指南针一直指向的都是南北方向，还需要水平进行放置。而若是直接将其制作为磁力计，在实际应用中并不方便，实用性不强。对此，教师以一块小磁铁替代地球的磁场，将磁针的方向固定，有效解决使用受限这一问题。而且，利用小磁铁还可以将磁铁与磁针之间的距离合理调整，加强在具体应用中的灵敏程度。

二、设计制作

磁力计的结构设计图。如，图1.利用小磁针，将其固定在于底盘的中央位置，并连接指针，与磁针保持相互垂直的状态。还要在磁针的旁边位置放置一块小磁铁。这块磁铁能够发挥其作用，可以让磁针一直保持固定的方向。在底盘的下方，设计检测点，也需要和磁针保持合理的距离。想要对磁铁的不同位置进行检测，需要将磁铁放置在检测点上，磁针会自主的出现变化，其变化程度直接与磁力相关。在开展简易的磁力计的制作中要尽量的使其美观，确保指针的灵敏以及精准，避免出现使用问题。基于此，教师应为其制作一个外壳，保证对不同位置的有效保护，尽最大可能的减少摩擦上的阻力，确保磁针可以灵敏的运转。

三、测试改进

在制作出实际物品后，通过真实的检测，会发现利用这一教具接近磁鐵时，指针会发生相应的偏转。但是，也会出现卡顿的情况，只不过此状况发生的频次不多。通过深入的研究以及分析发现，想要保证磁针的有效运转，其重点在于轴。轴的质量会影响最后的使用[2]。通过缝制衣服的针自己进行教具中轴的制作，如果未将其两端有效打磨，光滑程度不够，在磁力的作用下这一微弱的问题就会被放大，导致其在转动时阻力出现明显的增加，也就出现了卡顿这一情况。基于此，将轴进行改进，可以充分的降低阻力，指针在转动上更为灵活，也没有出现卡顿等情况。

四、使用效果

以这个简单的磁力计对磁铁的不同位置进行测量，对几个位置开展检测，其效果明显，可以将磁铁各部分的大小精准的测量。同时，组织学生开展对比实验，以挂回形针以及此种方式共同开展，对磁铁中哪一部分的磁力最强这一问题展开探究。发现，应用简易磁力计测量花费的时间相较于传统方式更短。而且，学生对于磁力计的制作原理也产生了强烈的探究欲望。

五、结束语

在小学科学教育中，开展对简易的磁力计的制作是极有价值的，能够将学生的学习动力进一步激发，增强学生发现、探究以及解决问题的能力。以此种方式教学，不仅会帮助学生实现知识层面的丰富，也让学生在能力方面得以发展。教师在教学中一定要将教材内容深入挖掘，结合相应素材自主进行教具的设计与制作，为学生的知识探索提供更多的材料，使学生在深入探究中真正获得综合能力的增长。

参考文献：

[1]苗璐.小实验在小学科学生命科学课堂中的应用意义[J].科学咨询（教育科研），2020（12）：208-209.

[2]许高先.在小学科学教学中构建科学素养培养探究活动的策略[J].科学咨询（教育科研），2020（10）：280.