1、第4课 磁极的相互作用(一)背景和目标 通过上一节课的研究，学生已经发现磁极相互作用可以呈现两种情况:吸引或排斥。也就是说，磁铁的两个磁极并不完全相同。 学生虽然在磁铁上标注ABCD进行了实验，但是由于各小组标注ABCD的不统一性，全班的实验结果并不相同，因此也就难以得出实验结论。这就产生了进一步认识磁极还有什么不同和在相同磁极上标注相同符号的问题。倘若解决了这两个问题，研究磁铁两极如何相互作用就可以继续下去。 本课就是在这样的背景下继续展开对磁铁两极研究的。 本课有两个活动。第一个活动是引导学生认识磁铁与方向的关系。通过悬挂(或支撑)磁铁，使其能在水平面上自由转动，学生会发现磁铁的一极总是指
2、向南方，另一极总是指向北方，从而构建起磁铁的“南极”“北极”概念。进而利用磁铁能指南北方向的性质找到并标出本组磁铁的南极和北极。 第二个活动是研究磁极到底是怎样相互作用的。有了统一、正确的南北极标识，研究这个问题就比较容易了，学生会容易地发现:S与S排斥;V与V排斥;S与V吸引;V与S吸引。再进一步归纳，学生就可以认识到同极相互排斥、异极相互吸引的规律了。在探究的过程中，学生还会进一步加深认识磁极间的作用是相互的。 科学概念 .磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S”表示;指北的磁极叫北极，用y”表示。 .磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。 过程与方法 .有计划地做实验，分类整理实验证据找
3、出规律。 情感态度价值观 .培养有计划、有步骤进行实验的严谨态度。 .感受科学技术与社会生活的关系。(二)教学准备 为小组准备:磁铁，悬挂磁铁的支架或磁铁座，上节课使用的无标识的磁铁，其他形状的没有标识的磁铁。(三)教科书说明 上一节课，学生把两个磁铁的磁极标记为A, B, C, D来研究磁极的相互作用，结果全班出现不同的结果。这说明我们对磁极还缺乏进一步认识，未能把本是相同的磁极标上相同的字母。针对这个问题，本课提出“磁铁的两个磁极还有什么不同呢?”引导学生做实验，关注磁极与方向的关系。 第一部分:磁极与方向 悬挂条形磁铁，让其在水平方向自由转动，再让磁铁自己静止下来，可以揭示出磁铁能指示南
4、北方向的性质。教科书插图用了有颜色标记的磁铁，用有标记的磁铁做这个实验，可以反映出指南、指北的磁极是固定不变的。课文提示要反复多做几次，让学生认识到这不是一个偶然的现象，科学实验是可以重复的。通过实验，学生会认识到:一个能够自由转动的磁铁，静止时一个磁极指南，一个磁极指北。 接着给出了“南极”“北极”的概念。可以告诉学生，“北方”的英文是North,“南方”的英文是“South,所以国际上通行磁铁指北的一极叫V极，指南的一极叫S极。 认识了南极、北极后，学生就可以把没有标识的条形磁铁正确标上南极(S)、北极(V)了。用新标记的两块磁铁重做上一课两极相互作用的实验，全班学生会得到统一的结果:南极
5、与南极相排斥，北极与北极相排斥，南极与北极相吸引，北极与南极相吸引。教科书提供了同上一课同样的图画式的实验记录，学生可以记录下上面四种相互作用的情况。 为什么这次会得到相同的实验结果呢?因为我们认识到了磁铁两极有南极和北极的不同，并正确标识了实验用磁铁的南极和北极。 第二部分:磁极是怎样相互作用的 这部分引导学生对实验的四种结果进行加工与归纳。教科书给出了“我们把两个相同的磁极叫同极，不相同的磁极叫异极”的提示，以便学生进行表述。教科书第71页的记录图可以作为进行归纳的直观思维工具。希望学生能对磁极间相互作用的四项实验结果整理归纳为“同极相互排斥，异极相互吸引”，简单表述为“同极相斥、异极相吸
6、”。 本课最后提出问题:对于其他形状的磁铁，我们能找到它们的南极和北极吗?当然是可以的。可以用本课悬挂磁铁指方向的方法找到它们的南极和北极，也可以用已知南极和北极的磁铁接近它们，根据相斥或相吸的情况找到它们的南极和北极。(四)教学建议 1.磁极与方向的实验。 如教科书中那样用悬挂能自由转动的磁铁来认识磁铁的指向性，要注意让悬挂的磁铁远离铁制物体。否则磁极可能因铁的吸引会偏离南北方向。如果有磁铁座(一种安放条形磁铁的支架)，可以把条形磁铁放在磁铁座上做实验。磁铁放在磁铁座上，要注意调节磁铁的平衡，使磁铁能灵活转动而指向南北。 通过做这个实验认识磁铁指向性，它的前提是学生已经知道哪方是南，哪方是北
7、。所以教师在必要时要提示教室中的东、西、南、北方向，便于学生知道磁铁停止转动后的指向。 怎样确认磁铁指南北的性质?一是小组多做几次，二是看看别的小组实验结果怎样。 如果学生已经知道了磁铁能指南北，怎么办呢?教师可以换一个角度处理这段教学:“怎样用实验证明?”“你可以用哪些方法证明给同学们看?”“要具备哪些条件，磁铁才能指南北?”沿着这样的教学思路引导学生去探究，仍然能调动起学生的兴趣和主动性。 实验后提出，我们上节课给磁极标记的A, B, C, D需要修改吗?怎样修改呢?让学生独立找出上节课使用的没有标识的磁铁的南北极。 2.重做磁极相互作用的实验。 本节课做磁铁是怎样相互作用的实验，是上节课
8、实验的继续，是学生运用所学新知识去解决原来问题的过程。 这个实验的过程是一个通过穷举法(把所有的情况都列出)，用完全归纳方法进行归纳推理的思维过程。它是将磁极间相互作用的全部情况都进行实验后，归纳得出一般性结论，它具有无条件的确定性。在教学过程中有意识地重视思维的过程，结合科学概念的建立渗透这种思维推理方法的培养，对三年级学生有益也是可以接受的。 当学生把原来标A, B, C, D字母的磁铁正确标记上南极(S、北极(N)后，教师要重提问题:“两个磁铁的磁极相互靠近，共有几种情况?”还可以强调问:“想一想还有没有其他接近的方法?”确认没有。从而引导学生明确认识到两个磁极靠近，只有“SS， SN， NS，NN，”四种情况，我们找出了两个磁极接近的所有方式。 我们对这四种情况全部进行实验，得到两个“吸引”和两个“排斥”的实验结果。 适时给出“同极”“异极”用语，引导概括得出结论“同极相斥，异极相吸”。 最后还可以问学生，两极相互作用，会有其他情况吗?为什么?强化对这种思维方式的印象。 3.使用单元资料“磁悬浮列车”的建议。 先让学生阅读磁悬浮列车的资料，教师还可以作一些补充讲述。然后按照84页图示让学生实际制作一个悬浮磁铁。教师还可以做用磁力很强的两个环形磁铁相斥，上面承载较重的物体的演示。 这个活动可以让学生了解现代科学技术成就，加深对相同磁极相斥结论的直接体验。