23 探究技能：控制变量名师教学设计1

《探究技能：控制变量》

教学设计

江门市新会区三江镇深吕小学汤国亮

【教材分析】

《探究技能：控制变量》

是义务教育课程标准实验教科书，小学科学

粤教粤科2001课标版小学六年级下册第三单元《能量及其转换》的第七课第一课时。本课是前一节课《神奇的电磁铁》的延续探究，在学生已经了解什么电磁铁，知道电能产生磁，学会制作电磁铁，借助自己制作的电磁铁进行探究，认识到电磁铁也有磁性的基础上进一步探究影响电磁铁磁性大小的因素，以及电磁铁在生活中的应用。当学生经历了制作电磁铁、研究电磁铁的磁极的探究活动后，依旧有初步的设计实验的能力，并能借助一些实验器材进行观察活动、比较、估测、合作实验等方式，多角度认识、探究影响电磁铁磁性大小的因素，并了解电磁铁在生活中的应用。本课以“电磁铁磁力大小与电池个数的关系”为例，引导学生学习控制变量探究技能。

【学情分析】

学生在前面的学习中已经接触过控制变量技能，如怎样加快方糖溶解？摩擦力的大小与接触面光滑程度有没有关系？植物的生长于光照有没有关系？铁生锈与哪些因素有关？但在实验时学生常出现的问题有同时改变两个变量，改变的不是要研究的因素等。

【设计设想】 1.学生是科学学习的主体。

在探究活动中，教师如果直接告诉学生影响电池铁磁性大小的因素，学生就会失去自己探索影响电池铁磁性大小的因素的兴趣，也没有兴趣继续探究影响电池铁磁性大小的因素。教师让学生用实验材料制作电磁铁并进行了吸回形针的比赛，充分调动学生的主动性，发挥他们的能动作用，让他们在活动中能主动提出“是什么影响影响电池铁磁性大小? ”。

猜想是探究活动的主线，它可以激发学生探究的兴趣，使学生在探究活动中的思维活动处于积极、活跃的状态，促进学生不断探索

教师在课堂中为学生创设动手操作情境，激发学生对“影响电池铁磁性大小的因素”

进行猜想。学生有了自己的猜想，才会带着自己的猜想去探究，真正“用科学的本来方式学习科学”。

教师让学生自主设计实验方案，自己动手进行实验，得出各种资料，得出结论并进行表达与交流。只有这样，学生才能在学到知识的同时，获得开展科学研究的方法，提高科学研究的能力，培养科学的情感和态度。采用小组合作学习，让学生从参与到学习中来，让学生个人的能力在小组合作中得到彰显，让同学之间在合作中受到启发和帮助。 2.科学学习以探究为核心。

探究既是小学生科学学习要达到的目标又是小学生科学学习的主要方式。学生的科学素养中的智慧、能力、情感、态度都必须亲身经历某些科学探究活动，在参与的过程中产生体验、感悟，最终内化。教师让学生经历制作电磁铁、自主设计实验方案，并通过动手实验对自己的猜想进行验证。而实验之后，老师让学生把各组的实验过程中的观察情况和结果与其他小组的同学进行交流，从而获得正确的结论，有助于学生对事物本质的认识，使学生的认识由现象到本质，感性上升到理性。在这样的探究活动中既培养学生的实验能力、观察能力和口头表达能力，也培养学生严谨的科学态度。最后老师让学生联系日常生活中的应用实例，使学生将知识外化应用，让学生知识感受到科学源于生活，用于生活。

【教学目标】

1、科学知识目标

知道电池个数越多，电磁铁的磁力就越大。

2、科学探究

1

（1）能确定实验中的变量。

（2）能在实验中改变变量，并保持其他条件不变。

（3）通过分析数据，能判断电磁铁磁力大小与电池个数的关系。

3、科学态度

乐于继续探究电磁铁磁力与因素有关。

教学重点、难点

教学重点：知道电池个数越多，电磁铁的磁力就越大。

教学难点：能在实验中改变变量，并保持其他条件不变。

【教学准备】 小组准备: 大小铁钉、

导线、

回形针大、

自备电池若干( 各小组导线的长短粗细、

电池数量都不一样)、

记录表 教师准备:

足够各小组使用的长短粗细不同的导线、

电池，

课件 【教学过程】

一、教学流程图

生活情境

→

提出问题

↓

实验尝试

→

交流研讨

方法学习

→

↓

确定变量 控制条件

→

获取数据

→

得出结论

技能训练

二、教学过程设计

（一）提出问题

媒体展示本课生活情境图片：与妍妍、琪琪、彬彬、波波在实验室进行电磁铁的实验。妍妍手上的电磁铁导线绕了9圈，吸起了8个回形针。琪琪手上的电磁铁导线绕了3圈，吸起了2个回形针。

产生问题：为什么妍妍的电磁铁吸起的回形针比琪琪的多？地图册的磁力大小与哪些因素有关？

提出假设：学生根据生活经验对问题做出假设，并说出自己的理由。

确定研究问题：电磁铁磁力大小与电池个数有关系吗？

（二）方法学习

1、实验尝试

活动1：分组讨论，设计实验，填写学习任务单（实验材料、实验设计图）。

活动2：根据设计进行实验。

交流：各小组的实验设计及实验发现。

2、方法研讨

交流：实验设计有什么问题？为什么不能这样设计？

问题：研究什么问题？变量是什么？如何改变？不变的条件是什么？为什么要保持不变？

小结：我们研究的问题是电磁铁磁力大小与电池个数有没有关系，所以实验中改变的条件是电池个数，第一次用1节电池进行实验，第二次用2节电池进行实验。而其他条件保持不变。

3、实验修正

2

活动：小组重新实验，记录实验数据。

交流：实验中改变了什么？有没有引起结果的变化？两者之间是怎样的关系？

小结：电池个数越多，电磁铁的磁力就越大。

（三）技能训练

问题：电磁铁磁力的大小还与什么因素有关？

假设：对电磁铁磁力大小的影响因素做出假设。

活动：分组运用控制变量技能进行实验。

交流：实验数据与结论

小结：电磁铁磁力的大小还与线圈匝数有关。

三、板书设计

23 探究技能：控制变量

假设：电磁铁磁力的大小与电池个数有关

改变变量：电池个数（1节和2节）

不变条件：铁芯粗细、线圈匝数

实验结论：电池个数越多，电磁铁的磁力就越大

【教学反思】

新课程标准把学生定位为科学学习的主体，在科学学习的过程中要充分体现学生的主体性，发挥他们的能动作用，让学生在参与科学探究活动中学到知识，掌握科学探究的方法，提高科学探究的能力，并培养良好的科学精神，真正达到科学素养的全面提高。在本节课课堂教学中，我坚持以学生的探究为主，教师只是课堂活动的组织者与参与者，通过制作电磁铁、电磁铁吸回形针的比赛引出学生对影响电磁铁磁性大小的因素进行猜想，激发学生的探索兴趣，面对学生提出的各种猜想，我放手让学生选择自己感兴趣的问题进行研究，鼓励学生自主设计实验，并通过自

主动手实验验证自己的猜想，使学生探究更主动、彻底。

对于学生的试验结果，教师为学生提供充足的交流时间，让学生通过多种方式解决问题。让学生充分经历“制作-- 猜测--探究--交流--评价”

的过程，充分发挥学生的主体地位，体现了新课程改革的精神。新课程标准明确提出课程的终极目标是培养科学素养，而情感态度则是科学素养的目标之一。

科学精神作为一个人科学情感态度与价值观的集中体现，主要表现在各种实践活动中，也会表现在他的经常性的行为中。

本课主要的实验形式是对比实验，

在学生自

主设计实验的基础上，我更注重引

导学生考虑更周密、更科学、更细致，从而使取得的数据更科学、

更有说服力。如: 学生提出影响电磁铁磁性的因素猜想后，我让学生先选择自

己想研究的问题，进而引导学生思考

“研究线圈匝数( 电池节数)与电磁铁磁性大小的关系有什么要注意? 做几次? 为什么? 按怎样的方向绕线? ”

等等，目的是使实验时尽可能避免其他因素的干扰，确保取得的数据的科学性。

我更注重对学生的不规范操作矫正，

在学生的学习中渗透科学精神的培养。

每个人都渴望成功。在这节课里，我和孩子们都体验到了成功的快乐。但这节课还有一些值得改进的地方，例如: 在学生讨论时，更多观察学生的讨论情况，加强引导。在教学过程中，控制好每个环节的时间，才能让学生的探究更深入。

3

科学实验记录单

课

题：23

控制变量

活

动：控制条件

班

级：

小

组：

日

期：

“电磁铁磁力大小与电池个数的关系”实验设计

问题：

假设：

不变的条件：

改变的条件：

我的发现：

4

科学实验记录单

课

题：23

控制变量

活

动：获取数据

班

级：

小

组：

日

期：

实

验

记

录

电磁铁的磁力

（吸起的回形针数）

第1次

第2次

第3次

电池数量

平均数

5