周淑儀　何建東

“神奇的電磁鐵”選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《小學(xué)科學(xué)（粵教科技版）》六年級下冊第2單元“能量及其轉(zhuǎn)換”第12課。本單元圍繞能量展開，教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生從具體事例和裝置中認(rèn)識各種形式的能量，知道能量之間是能夠轉(zhuǎn)換的?；趯W(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過能量形式的轉(zhuǎn)換，本課將對能量轉(zhuǎn)換進(jìn)行更深入的探究：電能如何轉(zhuǎn)換成磁能。以具體裝置—電磁鐵—讓學(xué)生深入體會能量的轉(zhuǎn)換，在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出電磁鐵的神奇特性。本課采取問題主線教學(xué)，對教材內(nèi)容進(jìn)行問題凝練，根據(jù)核心問題有層次地設(shè)計了2個探究活動，活動一：如何制作一個電磁鐵;活動二：電磁鐵有哪些特性。活動以問題形式一次性呈現(xiàn)，讓學(xué)生圍繞核心問題開展自主探究，在完整的探究過程中培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化思維。

一、 教學(xué)過程

1.環(huán)節(jié)一：現(xiàn)象引入——創(chuàng)設(shè)真實情境，凝練核心問題

師：老師這里有一根鐵棒，一條磁鐵?，F(xiàn)在我想把回形針吸起來，你們建議我選擇哪一種工具？

生：磁鐵。

師：（演示磁鐵能吸起回形針）磁鐵能非常輕易地把回形針吸起來。那鐵棒能吸起回形針嗎？

生：不能。

師：老師這就給大家變一個小魔術(shù)，這是一個神奇的紙盒。請同學(xué)們仔細(xì)觀察，當(dāng)鐵棒放入紙盒后，再靠近回形針時，會有什么現(xiàn)象呢？

生1：我發(fā)現(xiàn)一開始鐵棒是吸不起回形針的，當(dāng)鐵棒放進(jìn)小盒子后，能吸起一堆回形針。

師：這位同學(xué)描述得很詳細(xì)，這是我們剛才看到的現(xiàn)象，接下來你對什么科學(xué)問題感興趣呢？

生1：為什么普通的鐵棒不能吸起回形針，而放進(jìn)盒子的鐵棒就能吸起來呢？

生2：我想知道盒子里面藏有什么。

生3：能吸起回形針的鐵棒是不是像磁鐵一樣？

【點評】教師通過演示實驗的對比，巧設(shè)懸念，令學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，引發(fā)了好奇心，點燃學(xué)生探究電磁鐵的激情。從而引導(dǎo)學(xué)生提出感興趣的科學(xué)問題，順勢進(jìn)入探究。

2.環(huán)節(jié)二：探究活動——分解核心問題，搭建探究支架

師：請一個同學(xué)上來為我們揭秘紙盒，看看里面到底藏著什么材料。

生1：（拆開紙盒）里面有電池、導(dǎo)線和鐵棒。

師：這些材料就能讓鐵棒擁有磁性嗎？它們是如何組裝的？我們來觀察一下這個裝置的效果圖。誰能給我們說一說？

生2：把導(dǎo)線朝一個方向纏繞在鐵棒上，然后把電池安裝在電池盒里，兩端連接在導(dǎo)線上，給導(dǎo)線通電。

師：你從完成的效果圖中就能知道如何組裝，非常厲害！鐵棒繞上導(dǎo)線，通電后鐵棒有了磁性，它和磁鐵很像，但得通電才有磁性，你能給這樣的裝置起個名字嗎？

生2：電磁鐵。

師：這個名字不錯。你知道電磁鐵的磁能是由什么能量轉(zhuǎn)換而來的嗎？

生3：電磁鐵的磁能是由電能轉(zhuǎn)換而來的。

師：是的，電磁鐵是一種能將電能轉(zhuǎn)換成磁能的裝置。通電才有磁性，這是電磁鐵一個神奇的特性！電磁鐵還有哪些神奇的特性呢？要探究這個問題，我們首先要做一個電磁鐵。如何制作一個電磁鐵？電磁鐵有哪些特性？請同學(xué)們借助學(xué)習(xí)單，完成探究任務(wù)。需要注意的是：在這個電路中，導(dǎo)線會因通電時間過長而發(fā)燙，因此我們每一次測試完成后都要馬上斷開電源！現(xiàn)在開始探究！

（學(xué)生分組探究，教師巡視指導(dǎo)。）

【點評】教師帶領(lǐng)學(xué)生揭秘“暗盒”，觀察盒子里的材料，并從裝置效果圖中思考電磁鐵的組裝以及其中的能量轉(zhuǎn)換，發(fā)現(xiàn)電磁鐵的神奇特性，為學(xué)生后續(xù)的自主探究鋪路?！叭绾沃谱饕粋€電磁鐵？”“電磁鐵有哪些特征？”兩個問題同時呈現(xiàn)給學(xué)生，給予學(xué)生充足的自主探究時間，采用大開大合的教學(xué)策略，讓問題主線落到實處。

3.環(huán)節(jié)三：問題解決——解決核心問題，建構(gòu)科學(xué)概念

師：哪個小組愿意跟大家分享一下你們組在探究過程中的發(fā)現(xiàn)？

生1：我們首先將導(dǎo)線均勻并向同一方向繞于鐵棒上，將導(dǎo)線兩端連接在電池盒上，通電。

師：你們是如何判斷鐵棒是否有磁性的呢？

生1：通過看它能不能吸起回形針來判斷鐵棒有沒有磁性。我們發(fā)現(xiàn)鐵棒兩端的磁性最強，并且一樣強。鐵棒中間幾乎沒有磁性。

師：其他小組的發(fā)現(xiàn)和他們一樣嗎？

生2：我們的發(fā)現(xiàn)和他們組的一樣，我們認(rèn)為電磁鐵的中間部分就像條形磁鐵的中間，磁力非常弱，幾乎沒有。

師：請你向大家演示。

生2：（拿起條形磁鐵，分別演示磁鐵中間段和兩端各自吸起回形針的情況）磁鐵的中間部分幾乎沒有磁力，不能吸起回形針。（接著拿起電磁鐵裝置來演示）我們可以看到這現(xiàn)象和磁鐵幾乎是一樣的。

師：謝謝你的對比演示，讓我們發(fā)現(xiàn)了電磁鐵和磁鐵的一些共同點。電磁鐵又有哪些特征是磁鐵不具備的呢？

生3：我們小組發(fā)現(xiàn)電磁鐵的磁極能調(diào)換！

師：你們是如何發(fā)現(xiàn)的？

生3：我們選擇用指南針來判斷電磁鐵兩端的磁極。依據(jù)的原理是：當(dāng)指南針遇到相同的磁極時，紅色指針會和磁極相斥。當(dāng)指南針遇到相反的磁極時就會相吸。根據(jù)這個原理，我們判斷出鐵棒的螺紋端是南極，圓端是北極。

生4：當(dāng)我們調(diào)轉(zhuǎn)電磁鐵裝置正負(fù)極兩端接線后，再次通電，發(fā)現(xiàn)圓端是南極，螺紋端才是北極。從這個現(xiàn)象中，我們小組得出了這樣的結(jié)論：電磁鐵不僅有磁極，隨著正負(fù)極接線的調(diào)換，電磁鐵的磁極方向還會改變。

師：你們小組不僅善于動手探究，還善于總結(jié)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了電磁鐵不僅有南極和北極，磁極方向還能調(diào)換。這也是電磁鐵的神奇的地方。其他小組在探究過程中還有什么發(fā)現(xiàn)呢？

生5：我們小組發(fā)現(xiàn)不僅可以用指南針來判斷南北極，還能用磁鐵來判斷。

師：你覺得哪一種更好用？

生5：我覺得兩者各有好處。指南針的體積小一點，更靈敏。而磁鐵上標(biāo)明南北極，更方便判斷磁極方向。

師：你真的非常細(xì)心。同學(xué)們通過探究發(fā)現(xiàn)了電磁鐵神奇的特征，比如，有磁極，在改變裝置正負(fù)極接線的時候，磁極方向能改變。

【點評】在教師設(shè)置的層層深入的問題情境中，學(xué)生通過多層次、多渠道的分享交流、批判反思，從認(rèn)知沖突到認(rèn)知統(tǒng)一，逐步發(fā)現(xiàn)電磁鐵的規(guī)律，建構(gòu)“電磁鐵是電能轉(zhuǎn)化為磁能的一種裝置”的科學(xué)概念。

4.環(huán)節(jié)四：問題拓展——拓展核心問題，突破三大壁壘

師：老師發(fā)現(xiàn)有的組做的電磁鐵能吸起九枚回形針，有的組只能吸起兩三枚，這是為什么？

生1：因為他們的電磁鐵磁力不夠，所以只能吸起少量的回形針。

師：如何增大電磁鐵的磁力？

生1：我覺得可以通過增加電池的數(shù)量來增大電力。

生2：我認(rèn)為可以把導(dǎo)線多繞幾圈，增加線圈的匝數(shù)。

師：這兩位同學(xué)思維很活躍！這些猜想能行得通嗎？你打算如何設(shè)計探究實驗？我們下節(jié)課就來比一比誰的電磁鐵吸起的回形針最多。期待同學(xué)們課后探究！

【點評】“如何增大電磁鐵的磁力？”是對電磁鐵課內(nèi)知識的延伸，以比賽形式來增加探究的趣味性，實現(xiàn)知識概念和探究能力的遷移，讓探究活動不因下課鈴聲響起而結(jié)束。

二、教學(xué)評析

教師通過實驗巧設(shè)懸念，讓學(xué)生看到鐵棒被放進(jìn)鐵盒子后能夠吸起回形針這一現(xiàn)象，引發(fā)了學(xué)生對電磁鐵的好奇心和探究欲，讓學(xué)生圍繞電磁鐵的神奇之處展開學(xué)習(xí)。教師把活動一和活動二以問題形式一次性呈現(xiàn)，讓學(xué)生圍繞核心問題開展自主探究，這是一個創(chuàng)新之舉，避免了一問一答式的碎片化教學(xué)，實現(xiàn)了大開大合。在具體操作上，教師安排了足夠的時間，引導(dǎo)學(xué)生深入探究“如何制作電磁鐵”“電磁鐵有哪些特性”，讓學(xué)生經(jīng)歷了電磁鐵結(jié)構(gòu)分析、電磁鐵制作、電磁鐵吸起回形針這種自主探究的學(xué)習(xí)過程，從而自主建構(gòu)“電磁鐵是電能轉(zhuǎn)化為磁能的一種裝置”這一科學(xué)概念。

在聽課過程中，邵同學(xué)和組員在開始用指南針尋找磁極的方向時，組員將指南針放在鐵棒一端，邵同學(xué)觀察到指南針的指針指向北方，認(rèn)為這是電磁鐵的北極。這時有組員提出了質(zhì)疑，并說磁鐵有同極相斥，異極相吸的特性，認(rèn)為這應(yīng)該是電磁鐵的南極。邵同學(xué)聽后點了點頭?？梢娫谏弁瑢W(xué)及組員在學(xué)習(xí)過程方面親歷了探究與協(xié)同，展開了建構(gòu)與反思，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生。

本課教學(xué)從問題提出、問題探究到問題解決、問題拓展，都指向思維的培養(yǎng)，變“教教材”為“用教材”，變知識主線為問題主線，變知識課堂為思維課堂。學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維，條理清晰的課堂發(fā)言、強烈的質(zhì)疑批判精神，讓課堂閃耀著思維的光芒。

（作者單位：1.廣東省東莞松山湖中心小學(xué);2.廣東省東莞市教育局教研室）

責(zé)任編輯：孫昕

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