教育装备创新案例

--------沉落式磁场演示平台

一.开发初衷

自小学科学新教材改编以后，由于教材内容变化较大，现有的很多教具都不再适用新教材。尽管很多教具都是新开发出来的，但在实际上课使用过程中教具是存在很多缺陷的，这就导致直接导致学生认知的欠缺和教学效果较差。由此引起我教具研发创新对提高教学效率的思考研究与探索，在小学科学二年级新教材教学时，在用实验突破“磁场”这看不见摸不着却真实存在的物质的教学难点中发现教具并不得心应手，我一共执教二年级的18个班，10多次实验以后，发现现有教具没办法达到理想的教学效果，从而萌发了自己动手研发教具的想法，研制的教具“沉落式磁场演示平台”。

二.产品说明

现有教具缺陷的分析

现有教具①现有教具②

1、教具① 观察出来的实验结果显示，只有磁铁两端能吸引铁粉，其余位置无法吸引铁粉，且磁性没有渐变性，无法体现出磁铁磁性两端最强，并向中间递减的规律，导致有些学生认为磁铁只有两端有磁性，导致错误的第一认知。

2、教具无法完美呈现出磁感线，导致学生认为磁感线是发散出一段距离后就断开了，而不是闭合的完整的线条，虽然小学阶段不要求磁感线的学习，但是有一个正确的第一印象十分重要，错误的第一认识容易对学生日后的学习产生误导，对可持续性学习不利。

3、教具在使用过程中内部粗铁粉和铁粉盒摩擦导致铁粉盒内部磨损；磁铁和铁粉盒外部摩擦，导致铁粉盒外壳磨损，内部和外部的双重磨损导致原本透明的铁粉盒模糊不清，观察更加困难。一份教具一般需要使用8-9个班，但是在使用了2-3个班之后就已经十分模糊，严重影响后面几个班学生的观察实验。

4、教具在空气环境中铁粉和铁粉盒摩擦力过大，导致铁粉虽然受到微弱磁场影响，但却因摩擦力过大无法发生移动，因此实验现象不明显，让学生以为只有靠磁铁很近的位置才有磁场，对磁场理解产生误差。

5、教具操作困难，学生在操作的时很难将铁粉很均匀的分布在铁粉盒中，教师做演示实验时通常使用用手撒的方式，这样比摇匀稍好一点，但是会有铁粉乱蹦，导致实验困难，但是不论用什么方法都无法做到让铁粉均匀分布，无法让实验效果达到最好的效果。

6、教具原有教具是将磁铁放在上方观察由于磁铁的遮挡，造成学生观察困难，如果学生将教具提起来，从底部观察，又因为两层的塑料磨损导致观察不清。

7、教具②的设计方案是没有问题的，可以体现出磁铁磁性的强弱。但是在学生的实际使用过程中，存在一定的问题。二年级学生由于年龄较小，很多学生对手的控制能力不强，进行精细操作时手还会抖动，无法实现磁铁的平行推移。经常出现左右快慢不一的情况，经常出现“一边倒”的情况，很少有学生能够按照实验设计的初衷完成实验。

三.产品使用效果

1、下沉过程中观察磁场对铁粉的影响：铁粉在下沉的过程中会受到微弱磁场的影响，学生可以清晰的看到看不见的磁场对铁粉的影响。

2、削弱重力对实验的负面影响：利用透明油使铁粉缓慢下沉，减弱重力对实验的负面影响，增强微弱磁力对铁粉的影响作用，使磁感线更加精确。

3、削弱摩擦力对实验的负面影响：在空气中铁粉紧贴容器底部，会因为摩擦力过大无法移动，在透明油中这种负面影响大幅削弱。

4、提高教具的耐用性：常规教具因为磁铁和铁粉的双重磨损作用，用不了几次就磨花了，影响学生的观察。使用磁铁槽和透明油后解决了这个问题。

5、消除杂物对观察的影响：新增了纯色观察平台，常规教具因为是透明的，所以桌上或者地上的物品会影响观察，设置纯色的观察平台，消除了杂物对观察的负面影响。

6、铁粉分布更均匀：采用摇晃透明油内的铁粉使其均匀分布，相对于撒铁粉或者抖动铁粉方式，效果更加完美。

7.提高教具的科技感：在使用本教具时可以看到磁感线被缓慢而精确的描绘出来，提高学生的观察兴趣和对科学的向往。

8、增加磁铁槽设计：让磁铁更加接近铁粉使效果更加明显。

四、新教具创新的意义

1.让学生对磁场的的第一印象更加准确完整，防止错误的第一印象对学生造成误导，为学生日后的学习打下扎实的基础。

2.增加实验的趣味性，让学生学生在观察的时候注意力更加集中，观察效果更好且印象更加深刻。

3.让教具更加耐用，能够长期使用，而不是使用一学期就会处于基本报废的状态，节约资源。