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1、让学生经历假设——验证的探究过程,自行得出磁铁能指南北方向的结论。
(1)利用“小鸭找家”游戏营造问题情景,引导学生建立假设。
师:(出示小屋)想知道这么漂亮的房子是谁的吗?(出示小鸭)想不到吧!是它的!它可是一只聪明的小鸭,不论你怎么般它的家,它的池塘(手指大水槽)里都不会迷路,最后停下来时都能朝向家的方向。
师:不信?那你们说把它的家放到哪个方向?
生:北方!
生:东方!
师:那我们这次就把它的家放到东方,东方在哪里?
(学生们指着东方告诉老师。老师转动水盆,将小屋放到正东方向,同时,暗中调整小鸭“腹中”的磁铁,将它放入水中,让其转动,学生们充满好奇地看着它,最后小鸭停止了转动,头部正好朝向小屋的方向,学生们小声地议论开了。)
师:让我们换个方向再来试试,谁愿意来转动小鸭?(教师又暗中转动了小鸭“腹中”的磁铁)
(一个学生上来转动小鸭,停止后它的头部仍朝向小屋。所有学生的好奇心都被激发起来,迫切地想知道为什么。有些学生开始了大胆的猜测,并引起争论。)
生:磁铁!一定有一个磁铁,一个铁,它们互相在吸引。
生:可能是风吹的。
生:不对!我们教室里没有风,而且小屋转动了方向小鸭都能找到,风不可能跟着它变方向吹。
(教师让认为是风吹的学生上前感受有无风,请他做一次“小鸭找家”的游戏。学生肯定,小鸭找到家不是风吹的。)
生:我认为秘密一定在小鸭和小屋上,一定有一个身上有磁铁,另一个身上有铁片。
师:请两位同学来找找。
(两个学生分别观察了小鸭、小屋,发现小屋是空的,小鸭身体里有一块磁铁)
师:看到这个秘密,你们有什么想法?
生:只是小鸭的身上有块磁铁,它就总能找到方向,我想可能就是这块磁铁让小鸭找到方向的。
生:应该就是这块磁铁帮的忙,指南针好像就是磁铁做的。(不太肯定)
生:我想可能是磁铁自己能找到方向。
师:是不是磁铁能指方向呢?这只是我们的假设,有了假设,接下来怎么办?
众生:做实验证明!
(2)学生通过自行设计方案,验证假设,自己发现磁铁能指南北方向的性质。
师:对!有了假设我们还要设计方案来研究到底是不是这样的。现在就请你们小组用桌上一号信封里的材料,共同商量设计实验,证明刚才我们的假设。注意磁铁周围不能有铁的东西。
(每个小组都有1、2、3、组材料)
(大约三分钟后大多数组开始动手实验,边观察边记录边讨论,教师始终参与学生的活动,并对有困难的组给予指导帮助。)
(10分钟后)
师:我看多数组都已研究了。请把你们组的研究成果给大家说说。
(汇报组的学生将记录表投影到大屏幕上)
生:我们组是把棉线拴在磁铁的中间,再挂到木架上,让磁铁自己转动,等它停下来后我们发现磁铁红色的一端指北方,蓝色的一端指南方。我们做了三次都是这个结果,所以我们的结论是磁铁能指示方向。
生:我们组的方法与他们相同,结果一样。
生:我们组的方法是把磁铁放到一个泡沫塑料圆盘上,让它漂在水面上,等它停止转动的时候,发现磁铁的红色一端指北方,蓝色一端指南方,三次的结果都是这样。我们的结论也是磁铁能指示方向,而且是指向南方和北方。
(用这种方法的组纷纷发表了赞同的意见)
生:我们组是把磁铁放在支架上,让它自己转动,等停下来后,我们看到磁铁的蓝色指向南方,红色指向北方,三次的结果也一样。所以我们也认为磁铁能指示方向,而且指向南方和北方。
生:我们的方法跟他们一样,但是我们的磁铁是红色的指向东方,蓝色指向西方。做了两次都这样,所以我们的结论是磁铁能指方向,但是是指东、西方。(下面学生有反对意见)
生:不信我们做给你们看!
(教师征求同学们的意见,让该组同学上台演示,该组学生上台重做他们的实验)
生:你们的支架没放平,被卡住了。(该组同学调整支架再做,自己得出了磁铁指南北的结论)
师:你们真的很能干,自己发现了实验不准确的原因。看来大家的意见一致了。
众生:磁铁能指方向!并且指向北方和南方。(非常肯定地)
师:现在你们知道“小鸭找家”的秘密了吧!
生:为什么家在东方,小鸭也能找到呢?
生:把磁铁横着放在小鸭身上不就行了吗!
师:我们的祖先早在2千多年前就发现了磁铁的这个特性,并做出了指南针,帮助我们找方向。我们把磁铁指向北方的一端叫北极,用字母“N”表示,指向南方的一端叫南极,用字母“S”表示。(教师板书)
2、通过实验,让学生自行发现磁铁相互作用的规律。
师:请你们将材料放回1号信封,再取出2号信封中的两个磁铁,仔细观察它们的南北极,关于磁铁的南北极你还想研究什么。
生:老师,我们把磁铁取出来时,磁铁的南极和北极是吸在一起的,换一头去吸,吸不上!
生:我平时玩磁铁时就发现这个问题,两块磁铁之间有时候不会吸在一起,反而会跑到旁边去!
生:老师,难道磁铁的南北极相互接近时还有什么问题吗?
师:看来磁铁的两极之间相互接近时真的还有秘密,我们还需要进一步研究。
师:现在请你们先猜想再动手做,并做好实验记录。
(学生小组共同活动起来。有的小组你一言我一语地商量,有的边动手边记录,当结果和猜想一样时,大家都兴奋地彼此鼓励。)
师:都做完了?说给大家听听吧。
(学生汇报时将记录投影在大屏幕上)
生:我们的结论是磁铁相同名字的极相互接近会排斥,不同极相互接近时会吸引。
生:我们猜错了,但结果和他们相同,结论也与他们相同。
(各组纷纷表达看法。教师进行总结)
师:你们真能干,又发现了磁铁两极的一个秘密。简单说就是磁铁同极相互排斥,异极相互吸引。
3、通过“找南北极”活动,让学生经历根据问题设计方案、选择材料、动手操作、解决问题的过程。
师:(出示几个不同形状的无标识的磁铁)在生活中我们经常见到的磁铁都是这样的,你能找出它们的南北极吗?
生:能!(自信地)
师:好。把刚才的材料收好,拿出3号袋里的没有标识的磁铁。请你们小组的同学共同设计方案,然后到“自选材料区”选择你们需要的实验材料;找出南北极后用颜色和字母表示出来。看看哪组用的方法最多。
(学生很快就找到了两种以上的方法,纷纷到其他组进行交流)
师:看来我们今天的研究非常成功。(出示一个蹄形磁铁和一个钢珠)如果我把钢珠放在磁铁中间会有什么现象呢?
(学生纷纷猜测,教师不作评价)
师:到底会怎样,我们下节课再做研究,好吗?
(下课)
【反思与建议】
本课例中利用“小鸭找家”游戏营造问题情景对激发学生的学习有极大的帮助,是一个比较好的引入方法,我们可以在课堂上使用。
活动一:“观察磁铁的两极”可从对教学用磁铁的颜色、字母的观察引出问题,组织观察实验:观察挂起的磁铁,有什么发现,原来磁铁的两端总是分别指着南北两个方向,都是可告诉学生南极、北极的名称和字母表示方法(取英文单词的第一个字母)。活动二:“磁铁两极的相互作用”要注意以下两点:1、这一教学活动难度不大,但它是本课时教学的重点内容、主要活动。要给予学生充足的时间,让学生反复多次实验,记录多次实验结果,在此基础上整理事实,发现规律,得出结论。2、在教学前,教师一定要检查提供给学生磁铁的磁性,应提供两块磁性强弱、形状大小都一样的磁铁。如果两块磁铁磁性强弱相差太大,用一块强磁性的磁铁去接近一块弱磁性的磁铁,特别是速度快时,两端都可能被吸引。这是因为弱磁性的磁铁遇到强磁性的磁铁的强磁场还来有及作排斥运动时就已经被磁化了。活动三:“做一辆磁力小车”。这是运用“同极相斥”性质的两个游戏活动(推小车、感觉磁悬浮),教学时要让学生充分地实验,并谈谈他们的感受。并导入到磁悬浮列车的介绍,除了书上的材料外,教师可补充些搜集来的相关材料,让学生感受科技进步对人类生活的影响。