《磁铁的相吸与相斥》教学实录及评析

【背景介绍】

《磁铁的相吸与相斥》是在苏教版科学教材的基础上开发的案例，本课曾获得苏教版科学教材教学观摩评比一等奖，并在全国小学科学教育改革与发展研讨会上做大会交流，获得好评。但一直没有整理过，借此次年会契机，对该课的课堂实录进行整理和评析。

【教学实录】

师：大家玩过磁铁没有？

生：玩过。

师：台上就有两块环形磁铁，大家可以玩一玩，看有什么发现？

生：磁铁有时会相互吸引，有时又相互排斥。

师：看来磁铁他有相吸和相斥的现象（板书：磁铁的相吸和相斥）同级的两块磁铁相互靠近的时候我们说他相斥，能不能感觉到一股相互排斥的力？

生：能。

师：我们可以称他为斥力（板书：斥力）相吸时能感到吸力吗？

生：能。

师：同级的两块磁铁相互靠近时，我们说有斥力，当他们越来越近时，斥力会怎样？

生：越来越大。

师：什么时候斥力最大？

生：靠在一起的时候。

师：不同两极的磁铁相互靠近时，我们说有吸力，什么时候吸力最大？

生：也是靠在一起的时候。

师：我们把这个时候称为零距离，今天我们就来研究零距离时，相同的两块磁铁（板书：相同磁铁）他们的吸力和斥力有什么关系？

师：大家觉得零距离时，相同的两块磁铁，是吸力大还是斥力大呢？

生：我觉得一样大。

生：我觉得吸力大。

生：我觉得斥力大。

师：在零距离时相同的两块磁铁到底有怎样的大小关系？现在我们出现了三种看法？怎么办？

生：可以做实验。

师：如果我们能通过实验，测出吸力和斥力各有多大，然后再比较，就很清楚那种看法对了。

谁能利用这个装置，求出两块磁铁的吸力？（教师出示实验装置：支架上端有一勾，勾下两片环形磁铁相吸，下端环形磁铁与塑料底座相连，底座可以放铁片。）

生：可以在底座上放铁片，看放了多少个铁片磁铁才被拉下来，就知道磁铁的吸力有多大了。

师：你是说这个铁片是吗？我们看他象什么？

生：字母C。

师：我们管他叫C形砝码，你的意思是一个个加上去，看什么时候这些砝码能把磁铁拉开，然后看看他们能够承受多少个砝码的力？

生：是这样的。

师：好的，谁能利用这个装置，求出两块磁铁的斥力？（教师出示实验装置：支架底座有一环形磁铁，在环形磁铁上端再放一环形磁铁，同级朝下，这样就出现了因为同级相斥两块磁铁之间悬空了一段距离）

生：在上面一个一个地加C形砝码，就可以知道他们的斥力是多少了。

师：一个个加上去，加到什么程度不加了？

生：两块磁铁碰到一起

生：零距离时。

师：那这两个实验大家会做了吗？

生：会。

师追问：真会做了，你们确定？

生：会了。

师：那你们做吧。

学生分组实验。

师：汇报你们的发现。

生汇报发现，这时出现不同的结论。

师：为什么会出现不同的结论，大家觉得可能是什么原因。

学生陷入了沉思……

生：我觉得可能有的组在磁铁之间还有缝隙时就停止放砝码了。

师：那你们是怎么来判断还有没有缝隙的？

生：贴着桌子看。

师：你上来演示一下怎么看。

生演示，做到了尽量平视。

师：有什么办法可以帮助我们看得更清楚，判断得更准确吗？除了这样看之外。

生：用纸塞一下看能不能塞进去，能塞就说明还有缝隙。

生：用放大镜观察。

师：同学们说的很好，其实我们周围有一样东西可以利用，它无孔不入，很小的缝隙也能穿过……

生：光。

师：没有光，我们甚至不能观察，老师有一个建议，可以在磁铁的背后衬一张白纸，如果有缝隙的话，我们就会透过这个缝隙看到白色的部分。

师：刚才我们讨论的是斥力实验，那么求吸力实验时还可能出现什么问题，会影响到我们的实验结果？

生：摆放问题。

师：你会摆吗？你上来摆摆看好吗？我们一起帮他数一数……

生：7个、8个……

师：7个的时候有没有掉下来？（没有）那我们应该算几个砝码的力？（8个）

师：他摆的砝码很工整，砝码的缝都在一边，而有的同学摆的比较杂乱，你们觉得那种摆法好呢？

生：工整的。

生：不对，不能这么摆，这样会导致一边力大，一边小，可能还是均匀的摆放比较好。

师：有道理，刚才在做实验的时候，这些地方有没有都注意到？

生沉默，低头不语。

师：那刚才实验的结果还有没有必要去统计

生：没有。

师：想不想再来一次

生：想！

师：这一次我们吸力和斥力都要做三次，如果做三次的话最后结果怎么处理？

生：求平均数或者取中间数。

师：老师看到同学们都抢着摆，其实观察和记录也很重要，老师希望同学们能有一个分工。准备好了吗？

生：准备好了！（跃跃欲试）

师：老师会巡视观察看哪些组做的最到位，观察的最细致，只有这样组的数据才能汇总到数据表中。

学生再次分组实验。

师生汇总实验结果。

师：比较斥力和吸力，有什么发现？

生：大多数组测出的吸力和斥力是一样的。

生：即使不一样的组数据也很接近。

师：现在你们倾向于得出怎样的一个结论？

生：磁铁的吸力和斥力是一样大的。

师：事实上在很多年前有一些科学家也做过类似的研究，他们的研究结果是；吸力等于斥力。今天我们利用简单的仪器就得出了相似的结论。大家自豪吗？

生：自豪！

师： 今天大家有什么收获？

生：相同的磁铁它们的吸力和斥力一样。

生：动手之前要先动脑，一些看起来简单的实验其实并不简单。

生：实验观察要细致，不然数据会不准确。

……

师（微笑）：同学们说的真好，今天我们研究的是相同磁铁，如果是一大一小的磁铁呢？还能利用这样的装置吗？思考一下，下课。

【案例解读与评析】

《相斥与相吸》源自于五年级上册《电和磁》单元《研究磁铁》一节，该节教材内容涉及磁铁的形状分类、磁性特征、指向性质、磁化过程、磁极作用。在学习过程中有学生向我提出了一个令我措手不及的问题“老师，磁铁间相互吸引的力和相互排斥的力一样大吗？”这个问题一直在我的脑海里萦绕，既然学生有探究的欲望，那何乐而不为呢？

学生的探究始于科学问题，这个问题科学吗？第一，我们知道磁极间距离的变化会导致力的大小的变化，所以比较引力斥力谁大谁小，有一个条件：那就是磁极间保持等距离。学生探究的是他们想探究的问题，同时也是他们探究得了、能够解决的问题，鉴于这个考虑，我把等距离进一步改变为零距离。第二，规则形状的磁铁两极磁场是对称的，唯一的区别是磁场的方向不同，所以等距离（包括零距离）条件下规则形状的磁铁磁极间的吸力和斥力的大小是相同的。由此我认为本课题是科学的、有意义的。

引入环节，玩一玩环形小磁铁，既满足了学生的动手欲望，又达成了适度的表象认识。对磁铁两极间的相斥相吸现象产生兴趣。随即跟进的体验不同距离下引力和斥力的大小变化，使得学生的探究视野得到凝聚，由此零距离条件下磁极间引力和斥力的大小问题的提出可谓水到渠成。

探究实验看似简单，实则不然。很多操作性的问题只有在操作过程中才会暴露，比方说：如何用统一标准来计量力的大小，测量吸力时C形砝码如何摆放，测量斥力时怎样判断是否零距离。如果教师在实验前一一交待学生的话，科学探究空有形式，流失本质。如果教师不闻不问，让学生一直处于低层次活动状态的话，探究成效难尽人意，所以主体活动我以两个层次展开。第一个层次，教师放手让学生尝试探究，自主发现一系列操作性问题，这是学生发散性思维自由延伸的过程。在此基础上教师引导学生有序展开针对性的交流、讨论，全班学生的思维得以凝聚，这是思想火花不断闪现并达成的过程，全班学生的思维品质得到普适性提高。在此基础上展开第二层次的探究活动，并非简单的机械重复，而是在更深层次展开的高效高质的活动，得出的数据自然也就能够采信。

活动后，教师着重引导学生对实验数据进行科学分析，形成显性科学结论；而隐性的科学方法形成、情感态度的升华，则是在不知不觉中达成，显得自然、朴实、和谐。

科学探究始于生活，升华于课堂，又延伸于生活。课的尾声，拓展性问题的提出，为学生的科学学习留下了富有韵味的省略号，给学生拓展了广阔的、后续探究的时间和空间。也为我们如何进行科学探究主题的系列化开发，拉开了自我挑战的序幕。