以下是我对“比较磁铁各部位的磁力大小”一课的实验优化。
一、教材内容
该实验属于教科版二年级下册第一单元第三课《磁铁的两极》,教材内容如下:


二、存在的弊端
在教学过程中,比较磁铁不同部位的磁力大小实验存在以下弊端:
1.学生在借助回形针感受磁铁不同部位的磁力大小时,都会有相同的感受,即回形针在磁铁两极时被吸引的感觉很强,而在磁铁其他部位没有被吸引的感觉。
2.在用磁铁的不同部位接触回形针时,除了中间部位的回形针,其余回形针都被磁铁的两极吸引,会让学生误认为只有磁铁的两极才有磁力,而其余部位没有磁力。
3.如果直接在磁铁的各部位上挂回形针,数可以吸引回形针的数量来表示磁铁该部位的磁力大小,现象也不尽人意,因为测力点不易固定,易受干扰,误差大。
三、实验的优化
学生已有认知:学生在一年级下册第一单元第二课《谁轻谁重》中就已经接触过杠杆天平,知道在杠杆天平中物体较重(受到的力大)的一端会下降,物体较轻(受到的力小)的一端会上升,当杠杆天平两端的物体一样重(受到的力一样)时,杠杆天平平衡。所以我利用了这个知识点来设计“比较磁铁各部位的磁力大小”实验的教具。
1.准备一把杠杆尺。


2.制作杠杆天平。
(1)在距离杠杆尺支点相同距离的两端各挂上两个自制的小托盘,杠杆天平保持平衡;
(2)在两个托盘的中间分别插入相同的铁钉,钉尾朝下,并做好固定;
(3)再在托盘上面的露出部分的铁钉上套上塑料吸管,用透明胶袋固定另一端塑料吸管,使托盘不会随意晃动,杠杆天平保持平衡。


3.在杠杆天平保持平衡的前提下,调节杠杆天平的高度,使磁铁的高度刚好接触到杠杆天平左边的托盘下方的钉尾。


4.
比较磁铁各部位的磁力大小:在杠杆天平右侧的托盘中轻轻地、逐一放入小铁钉,观察杠杆天平的平衡情况,若平衡,则继续添加小铁钉,直至左侧磁铁与钉尾分离。此时,右侧托盘中的小铁钉数,即可用来表示磁铁该部位的磁力大小,学生可以描述为“磁铁的该部位可以吸引(承受)多少数量的小铁钉”。


四、教学效果
笔者在教学实践过程中,发现学生的实验操作还是比较顺利的,4人一组,小组分工合作,一人观察杠杆天平平衡状态,一人调整钉尾接触磁铁的位置,一人放取小铁钉,一人记录,共同数数。以下是实验记录单。




通过此实验,学生可以发现,磁铁的每个部位都是有磁力的,只是强弱不同,并不是只有两极才有磁力。磁铁的磁力是中间弱,越往两极越强。
这是一个看似定量实则定性的实验,学生可以根据相对“准确”的数据(小铁钉数量)来描述和比较磁铁各部位的磁力大小。