“探究不同材料對磁體吸引鐵質回形針的影響”實驗改進與目的研究

徐 海 韓國法

(江蘇省寶應縣實驗初中 江蘇 揚州 225800)

蘇科版初中物理教材八年級上冊《引言》部分，圖0-4活動“探究不同材料對磁體吸引鐵質回形針的影響”，教材中的實驗方案[1]如圖1所示，回形針通過放置在桌面上的重物由一根細線拉著，在上方條形磁體的吸引力作用下使回形針懸停在空中，同時保證回形針與條形磁體之間既存在一定的距離又不能因距離過大而使回形針落下.將玻璃板、課本、搪瓷盤、塑料板等分別置于條形磁體與回形針之間，條形磁體對鐵質回形針的吸引會變化嗎？判斷的依據(jù)是，如果在回形針與條形磁體之間插入某種片狀物體，導致回形針落下，就說明磁體對回形針的吸引力被阻隔了，該材料對磁體吸引鐵質回形針有影響.

筆者認為，該實驗方案操作難度較大，實驗成功率不高，值得改進；同時，絕大多數(shù)教師理解了教材編寫者的意圖出現(xiàn)了一些偏差，對該實驗的目的存在認識上的誤區(qū)．

圖1

1 實驗改進

1.1 存在的問題

經筆者根據(jù)教材中的方案反復實驗，發(fā)現(xiàn)此實驗的成功率非常低，甚至會有得出錯誤結論的可能．探其原因，主要是有：

(1)條形磁體與回形針之間的距離較小，實驗中很容易碰到回形針而使其下落，導致實驗不成功；

(2)用左手長時間的握住條形磁體，容易引起肌肉疲勞，從而很難控制條形磁體固定不動．在插入某種片狀物體時一旦條形磁體稍稍上移，回形針就會因磁體的吸引力減小而下落；從而誤認為是由于該材料的插入而導致回形針的下落，得出該種材料能阻隔磁體對鐵質回形針的吸引這一錯誤結論；

(3)很難保證鐵片處于回形針和磁體之間的空隙，因為當用鐵片插入其中時，鐵片很容易被磁體吸引，一旦鐵片被磁體吸住，它們就構成了一個具有磁性的整體，也就相當于新磁體，它仍能吸引回形針，因此回形針是不會下落的．而只有當鐵片處于回形針與磁體之間的空隙時，磁體對回形針的吸引力才會被鐵片阻隔，回形針才會因失去磁體的吸引而下落．所以很容易得出錯誤的探究結果．

針對這些問題，作者對該實驗的方案進行了重新設計并反復實驗，從而很好的解決了以上問題.

1.2 方案的改進

實驗器材：鐵架臺，鐵夾，條形磁體3根，彩色輕質縫衣線，彩色回形針，鉤碼，玻璃板，鐵片，搪瓷盤，塑料板等片狀物品．

實驗裝置：實驗器材組裝如圖2 所示，將三根條形磁體并在一起用鐵夾固定在鐵架臺的適當位置；取一段彩色輕質縫衣線使其一端系在鉤碼上，另一端系在彩色回形針上；將鉤碼置于鐵架臺的底座上，調節(jié)縫衣線的長度，使回形針在條形磁體的吸引力作用下懸停在空中并與條形磁體保持一定的距離而不下落．

圖2

改進說明：

(1)如圖3，用3根條形磁體磁性較1根強，回形針與磁體間的距離變大了，實驗時不容易碰到回形針；

圖3

(2)用鐵夾固定磁體解放了左手，又由于磁體固定不動，不會因為磁體移動導致與回形針的距離變大，而使回形針受到的吸引力減小引起回形針下落；

(3)輕質縫衣線重力可忽略不計，有利于使回形針與磁體間保持較大的距離；

(4)由于縫衣線和回形針比較細小，不易看清，采用彩色縫衣線和彩色回形針能增加實驗的可視性．

(5)可以用雙手握住片狀物體，將其插入回形針與磁體之間的空隙時更容易握穩(wěn)，特別是插入鐵片時，更容易控制不被磁體吸住，而單手插入幾乎不可能成功．

2 實驗目的研究

2.1 存在的誤區(qū)

筆者發(fā)現(xiàn)，身邊的好多同事在進行該部分教學時，一般都是自己在講臺上演示，全班同學看，沒有讓學生親手去體驗探究的過程．學生本該是本活動的主體，卻成了看客．學生的動手能力、合作意識、協(xié)調能力、觀察能力、處理實驗數(shù)據(jù)的能力均沒有得到很好的鍛煉．

2.2 實驗目的再認識

在蘇科版八上《物理實驗》中，該活動的目的是這樣描述的：

(1)通過活動，經歷提出假設及對假設進行檢驗的過程；

(2)了解"分類"方法及其在表格設計中的作用；

(3)了解表格的設計及其使用[2].

在《教參》中關于本活動的教學建議是：實驗安排兩人一組為宜，教師不要急于讓學生得出觀察結果，要給學生留有足夠的觀察和思考的時間；也不要刻意追求讓學生得出某種規(guī)律，重要的是讓學生經歷觀察的過程，引導學生獨立自主進行實驗，在實驗中同學相互協(xié)調和配合；引導學生學會觀察，并能記錄和用自己的語言描述觀察到的實驗現(xiàn)象[3].

《物理實驗》和《教參》都對該活動提出了明確的要求，就是要讓學生體驗探究的過程，鍛煉實驗的能力，培養(yǎng)協(xié)作的意識，了解處理實驗數(shù)據(jù)的方法等，但是為什么還有很多教師沒有這樣做？在我們身邊并不缺乏經驗豐富的教師，但有時經驗反而會禁錮我們的思維，幾年書教下來，不鉆研教材和教參的多了，能主動挖掘教學資源，改進教學設計的少了．教育是創(chuàng)新的藝術，教師不是知識的搬運工．作為教師，我們必須要研究教材，研究學生，要和學生一起探究，一起體驗，一起成長．

1 劉炳昇，李容．物理教科書(八年級上冊)．南京：江蘇科學技術出版社，2012．2

2 劉炳昇，李容．物理實驗(八年級上冊)．南京：江蘇科學技術出版社，2012．4～5

3 劉炳昇，李容．物理教師教學用書(八年級上冊)．南京：江蘇科學技術出版社，2012．12