Plan de investigación para probar la relación entre la fuerza magnética de los electroimanes y el espesor y longitud del núcleo de hierro

1. Análisis de libros de texto

"Electroimanes (2)" es la cuarta lección de la unidad "Energía" de Ciencias 6 de Educación Primaria publicada por Education Press. Esta unidad elige la electricidad y el magnetismo, con los que los estudiantes están más familiarizados, como punto de entrada para ampliar gradualmente su comprensión de la energía. Esta lección es una continuación de la lección anterior "Electroimán (1)". Se enfoca en guiar a los estudiantes a comprender que la fuerza magnética de un electroimán está relacionada con la cantidad de baterías utilizadas: menos baterías hacen que el magnetismo sea más pequeño y más baterías hacen que el magnetismo sea más pequeño. El magnetismo es más fuerte. El material didáctico se divide en tres partes:

Primero, el equipo probó las hipótesis seleccionadas. En esta actividad, el maestro prepara varios grupos de diferentes materiales para los estudiantes y deja que cada grupo elija diferentes materiales para diseñar experimentos para las pruebas. El proceso es el mismo que en la clase anterior y también debe completar los formularios de registro de experimentos y progreso de la investigación. Finalmente, los estudiantes preparan discursos e informes. Después de completar esta actividad, el grupo probó dos hipótesis y la clase probó de tres a cinco hipótesis, incluidas básicamente las mencionadas por los compañeros.

En segundo lugar, informe, intercambie y disfrute de los resultados de la investigación. Esta parte resume los resultados de la investigación colaborativa de toda la clase a través de informes grupales. El maestro agregó explicaciones para brindarles a los estudiantes una comprensión más completa. Sienta las bases para la siguiente actividad, "Hacer un electroimán potente".

En tercer lugar, diseñar y fabricar electroimanes magnéticos potentes. Debe ser el deseo de cada estudiante utilizar los resultados de su propia investigación para crear un electroimán magnético potente. La actividad de investigación terminó con los estudiantes fabricando con éxito potentes electroimanes y experimentando la alegría del éxito.

2. Diseño docente

(1) Objetivos docentes

1. Conceptos científicos:

La fuerza magnética de los electroimanes y las baterías. La cantidad utilizada está relacionada: menos baterías hacen que el magnetismo sea más pequeño y más baterías hacen que el magnetismo sea más fuerte.

La fuerza magnética del electroimán está relacionada con la distancia entre la bobina y el núcleo de hierro, el espesor del núcleo de hierro y otros factores.

2. Proceso y métodos:

Vive un proceso de investigación científica completo y profundo: plantea preguntas, propone hipótesis, diseña experimentos, realiza inspecciones, informa y comunica, y disfruta. resultados.

Utilizar datos para mostrar los resultados de investigación de nuestro grupo y ejercitar habilidades de comunicación y expresión.

Disfruta de la investigación de otros grupos escuchando y haciendo preguntas. Reconocer que la comunicación y la discusión pueden generar nuevas ideas.

Podemos utilizar los resultados de la investigación colaborativa como clase para diseñar y construir potentes electroimanes.

3. Emociones, actitudes y valores:

Cultivar una actitud científica rigurosa y reconocer la necesidad e importancia de la cooperación.

(2) Enfoque y dificultades de la enseñanza

El enfoque y la dificultad de este curso es guiar a los estudiantes a realizar experimentos comparativos.

(3) Preparación para la enseñanza

Preparación para el grupo:

Grupo 1: 3 baterías y caja de baterías, múltiples cables aislados y clavos grandes.

El segundo grupo: tres bobinas de diferentes diámetros, baterías, cajas de baterías, cables aislados de múltiples hilos y clavos grandes.

El tercer grupo: tres pernos de hierro de diferentes longitudes y el mismo grosor, baterías, cajas de baterías y cables aislados de múltiples hilos.

El cuarto grupo: tres pernos de hierro de la misma longitud y diferente espesor, baterías, cajas de baterías y cables aislados de múltiples hilos.

Toda la clase prepara: grandes pernos de hierro, tuercas, arandelas y más de 4 metros de cable aislado (para electroimanes potentes).

El profesor se prepara: un gran imán con una fuerte fuerza magnética para la demostración.

Proceso de enseñanza

1. Introducción a la auditoría

(1) Introducción: En la última clase, hicimos suposiciones audaces sobre los factores que afectan la fuerza magnética de electroimanes. También se estudió el efecto del número de bobinas sobre la fuerza magnética del electroimán. A través de la investigación, descubrimos que cuanto mayor es el número de bobinas, mayor es la fuerza magnética del electroimán; cuanto menor es el número de bobinas, menor es la fuerza magnética del electroimán.

Escribiendo en la pizarra: Más bobinas significa mayor magnetismo; menos bobinas significa menos magnetismo.

(2) Introducción: ¿Qué otros factores están relacionados con la fuerza magnética de los electroimanes?

Escritura en pizarra: Electroimán (2)

Intención de diseño: Esta lección es una continuación de la lección anterior "Electroimán (1)". En la última clase los alumnos han aprendido la relación entre la fuerza magnética de los electroimanes y el número de bobinas, y han pasado por un proceso completo de exploración.

Por lo tanto, al comienzo de esta clase, permita que los estudiantes revisen brevemente el contenido de exploración de la clase anterior para estimular la memoria y poner a los estudiantes en un estado de indagación de inmediato. )

2. El equipo formula una hipótesis y desarrolla un plan de investigación.

(1) Orientación: Discutamos en grupos. ¿Qué otros factores pueden estar relacionados con la fuerza magnética del electroimán? ¿Qué planea estudiar su grupo? ¿Cómo piensas estudiar?

(2) Los estudiantes discuten y se comunican en grupos.

(3) Comunicación en el aula

Líder: ¿Qué grupo está dispuesto a compartir las ideas de su grupo con usted?

Comunicación clave: a. ¿Qué factores pueden estar relacionados?

¿Cómo piensas estudiar?

C. ¿Qué materiales se necesitan?

D. ¿Qué factores nos conviene explorar?

Formación predeterminada: a. La fuerza magnética del electroimán está relacionada con el número de baterías utilizadas (investigación clave)

b. de la bobina

cLa fuerza magnética del electroimán está relacionada con el espesor del núcleo de hierro.

(Animar a los alumnos a estudiar otros factores relevantes según la situación del aula)

Pizarra: número de pilas, grosor de la bobina, grosor del núcleo de hierro.

(4) Formule un plan de investigación

Introducción: las ideas de los estudiantes ahora tienen sentido, así que escriba sus ideas y haga un plan de investigación completo.

Muestre la carpeta de ciencias:

Carpeta de ciencias

El primer grupo ()

Nuestro grupo cree que la fuerza magnética del electroimán está relacionado con ()relacionado.

Nuestro plan de investigación:

Registro experimental:

(5) Comunicar el plan de diseño.

Introducción: ¿Qué grupo está dispuesto a compartir su diseño con usted? Otros grupos pueden hacer sus propias preguntas después de su presentación.

(6) Modificar y confirmar el plan de investigación.

Introducción: ¡A través del intercambio de ahora, creo que debo haberte inspirado nuevamente! Luego, cada grupo dedica 1 o 2 minutos más a perfeccionar su diseño.

(Intención del diseño: A través de la guía continua del profesor, los estudiantes pueden intercambiar temas relevantes en el experimento y mejorar el plan experimental en torno a la pregunta "¿Qué otros factores pueden estar relacionados con la fuerza magnética del electroimán?"

3. Experimento de verificación

(1) Visualización de material

Introducción: Con el plan en mano, verifiquemos si nuestra suposición es correcta. El profesor ha preparado algunos materiales para ti aquí. Puedes conseguir los materiales que tu grupo necesita según tu propio plan.

(2) Seleccione libremente materiales relevantes en grupos.

(3) Experimento de verificación grupal.

(4) Comunicar los resultados experimentales

Introducción: ¿Qué grupo presentará brevemente sus resultados experimentales?

Puntos clave de comunicación: Cuando los resultados de la prueba son inconsistentes con la hipótesis nula, hay dos posibilidades. Primero, los datos no pueden decir cuáles son los resultados del estudio. En segundo lugar, puede haber problemas en la operación experimental. Si el tiempo lo permite, puedes volver a hacerlo o puedes hacer el experimento en varios grupos al mismo tiempo.

(5) Después del informe del estudiante, el profesor guió el resumen: Hemos probado varias hipótesis a través de experimentos, y ahora sabemos qué factores afectan la fuerza magnética de los electroimanes y cómo la afectan. (Describa brevemente la influencia de otros factores que no han pasado las pruebas experimentales sobre la fuerza magnética de los electroimanes).

(Intención del diseño: cada estudiante puede realizar una verificación experimental por sí mismo, lo que puede estimular el entusiasmo de los estudiantes por la ciencia investigación, porque los estudiantes pueden experimentar una sensación de diversión en el proceso de hacer por sí mismos y, al mismo tiempo, cultivar la capacidad práctica de los estudiantes durante el experimento, debemos prestar atención a cultivar el sentido de cooperación de los estudiantes y recordarles que deben hacerlo. opere con cuidado y preste atención a la seguridad.)

4. Fabricación de electroimanes potentes

(1) Introducción: A través de la investigación, sabemos que la fuerza magnética de los electroimanes está relacionada con estos factores. ¿Puedes hacer un electroimán con un magnetismo más fuerte usando los materiales que tienes?

(2) Los estudiantes trabajan en grupos para hacer "poderosos imanes".

(3) Concurso "Imán Poderoso"

Introducción: ¿Estás listo? Comparemos, ¿qué conjunto de electroimanes es el más fuerte?

Intención del diseño: al fabricar potentes electroimanes, podemos estimular el interés de los estudiantes en el aprendizaje, dar rienda suelta a su creatividad, permitir que los estudiantes experimenten la diversión de la ciencia en la práctica, sentir la alegría del éxito y guiarlos para que tengan una Actitud científica rigurosa. )

5. Consolidación y expansión

(1) Diagrama: Introduzca brevemente el electroimán que puede levantar a los niños.

(2) Discute con los estudiantes los electroimanes que quieren estudiar.

P: ¿Qué novedades quieres estudiar sobre los electroimanes? ¿Qué ayuda necesitas de tu maestro?

(Intención del diseño: después de que los estudiantes y los profesores planteen preguntas, analicen y resuelvan problemas, el pensamiento de los profesores y los estudiantes nunca se detendrá cuando termine la salida de clase. Por el contrario, los profesores y los estudiantes generar nuevas ideas a través de intensos debates en el aula. Por lo tanto, antes del final de una clase, el profesor debe darles a los estudiantes espacio para pensar y dejarles exponer sus propias ideas para ver si pueden encontrar problemas más innovadores)