一、问题的提出
围绕磁与电功能的关系，我们认真讨论、积极思考并共同形成了以下问题：
㈠磁铁具有哪些性质呢？
㈡电能转化为磁吗？
㈢电磁铁的性质与磁铁的性质相比有什么异同？
㈣电还能转化为其他形式的能量吗？
二、我们的猜想与假设
针对问题㈠，我们作出了如下猜想与假设：磁铁是有磁性的，可能磁铁两端的磁性是最强的，磁铁中间的磁性是比较弱的。
针对问题㈡，我们作出了如下猜想与假设：电可能能转化为磁。
针对问题㈢，我们作出了如下猜想与假设：电磁铁能吸铁，磁铁能吸铁，电磁铁的性质可能与磁铁的性质相类似，可能也有南北两极，也是同极相斥，异极相吸。
针对问题㈣，我们作出了如下猜想与假设：电能可能能转化成其他形式的能量。
三、我们的探究过程：
针对问题㈠，我们进行了如下探究：
1、 用条形磁铁的两端和中间部分分别去吸引大头针，并且重复上述实验两次，发现如表格中现象。
2、 用马蹄形磁铁的两端和中间部分分别去吸引大头针，并重复上述实验两次，发现如表格中现象。
实验1：
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磁极名称（条形磁铁） |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
|
一端 |
19 |
18 |
20 |
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另一端 |
19 |
20 |
19 |
|
中间 |
0 |
0 |
0 |
实验2：
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磁极名称（马蹄形磁铁） |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
|
一端 |
15 |
13 |
14 |
|
另一端 |
15 |
14 |
14 |
|
中间 |
0 |
0 |
0 |
3、 我们的结论：磁铁的两端磁性强，中间弱。我们把磁性强的两端称为磁铁的磁极。
在这个基础上，我们继续提出问题：磁极有什么作用、特点呢？
我们的猜想：1、可能磁极能指示南北方向。2、磁铁的两极相互靠近可能会发生相吸或相斥的现象。
针对猜想1，我们又进行了实验。
所需实验器材：磁铁、线等。
实验过程：
（1）把一根没有任何记号的磁铁中间拴一个线，在中间转动几圈，等停稳后，仔细观察。
（2）重复上述实验两次。
我们的发现：磁铁能指示南北。
针对猜想2、我们做如下实验：
所需实验器材：磁铁、塑料小车、记录纸等。
实验过程：把两块磁铁放入车内，把两小车慢慢靠拢。发现如下现象：
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S极与S极 |
相斥 |
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S极与N极 |
相吸 |
|
N极与N极 |
相斥 |
|
N极与S极 |
相吸 |
因此，我们的结论是：磁铁的同名磁极相斥，异极相吸。
针对问题㈡，我们进行了如下探究：
问题：电能转化为磁吗？
猜想：电可能能转化为磁。
实验研究计划：
一：我们需要的实验器材：导线、大头针、磁针、电池等。
二、我们的分工：徐杰负责科学实验设计，秦佩娟负责实验数据整理、仇丽君记录、分析数据、得出结论等。
三、实验步骤：
1、把未通电的导线靠近小磁针，观察小磁针的变化。
2、把通电的导线靠近小磁针，观察小磁针的变化。
四、实验过程：
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未通电导线靠近磁针 |
磁针没有变化 |
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通电导线靠近磁针 |
磁针颤动 |
五、整理信息：通电导线对磁针有影响。
六、得出结论：通电导线周围会产生某种力量，这种力量能改变磁场。
在此基础上，我们进一步提出问题：用更多的导线，这种力量是否会增强？
我的猜测：可能会增强。
实验步骤：把导线绕在铁钉上，绕很多圈，导线通上电，靠近大头针。
实验过程：把导线绕在铁钉上，绕很多圈，导线通上电，靠近大头针。通电线圈能吸引大头针。
最后，我们得出结论：通电线圈能吸铁。
针对问题㈢，我们作出了如下猜想与假设：
我们的猜测：电磁铁能吸铁，磁铁能吸铁，电磁铁的性质可能与磁铁的性质相类似，可能也有南北两极，也是同极相斥，异极相吸。
实验步骤：把电磁铁靠近已知南北极的小磁针。
实验过程：把电磁铁靠近已知南北极的小磁针，电磁铁的一端与南极相斥，与北极相吸；另一端与南极相吸，与北极相斥。
得出结论：电磁铁有南北两极，并且同极相斥，异极相吸。
现象描述：当电磁铁通电后，能吸起很大头针，断电后，几乎不能吸起大头针。
进一步提出问题：电磁铁的磁极能够改变吗？
我们的猜想：电磁铁的磁极能发生改变。
实验步骤：
1、把电磁铁的线圈从里往外绕，研究出南北极。
2、把电磁铁的线圈从外往里绕，研究出南北极。
3、把电磁铁的一端接电流正极，另一端接电流负极，测出电磁铁南北极。
4、把电磁铁的一端接电流负极，另一端接电流正极，测出电磁铁南北极。
实验过程：
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相同因素 |
不同因素 |
电磁铁磁极方向 |
|
电流方向 |
绕线方向
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从里往外绕 |
尖端为南极，钝端为北极 |
|
从外往里绕 |
尖端为北极，钝端为南极 |
|
绕线方向 |
电流方向 |
尖端接正极，钝端接负极 |
尖端为南极，钝端为北极 |
|
尖端接负极，
钝端接正极 |
尖端为北极，钝端为南极 |
实验结论：电磁铁的磁极会随着绕线方向、电流方向的改变而改变。
磁铁与电磁铁性质异同记录表
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|
相同点 |
不同点 |
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磁铁 |
都能吸铁、都有南北两极 |
磁力一般不消失、不变化、磁极不改变 |
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电磁铁 |
磁力可消失、有大小、磁极可改变 |
我们进一步猜测：电磁铁磁力的大小可能与绕线圈数的多少、电力的大小、铁钉的重量等因素有关。
研究计划：研究所需要的实验器材：电池2节、漆包导线、大头针若干等。
我们的分工：徐杰负责科学实验，秦佩娟负责实验数据整理、仇丽君记录。
实验过程：
一、磁力的大小可能与绕线的圈数有关记录表
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实验次数 |
相同条件 |
不同条件 |
实验结果（吸大头针个数） |
平均值 |
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第一次 |
同样的电量、同样的铁钉、同一根导线 |
绕线圈数 |
20 |
8 |
8 |
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20 |
6 |
|
20 |
10 |
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第二次 |
同样的电量、同样的铁钉、同一根导线 |
绕线圈数 |
40 |
14 |
16 |
|
40 |
18 |
|
40 |
16 |
|
第三次 |
同样的电量、同样的铁钉、同一根导线 |
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60 |
22 |
24 |
|
60 |
24 |
|
60 |
26 |
二、磁力的大小可能与电量有关记录表
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实验次数 |
相同条件 |
不同条件 |
实验结果（吸大头针个数） |
平均值 |
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第一次 |
同一根导线、同样的绕线圈数 |
电量 |
1节电池 |
8 |
8 |
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1节电池 |
6 |
|
1节电池 |
10 |
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第二次 |
同一根导线、同样的绕线圈数 |
电量 |
2节电池 |
14 |
16 |
|
2节电池 |
18 |
|
2节电池 |
16 |
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第三次 |
同一根导线、同样的绕线圈数 |
电量 |
3节电池 |
22 |
24 |
|
3节电池 |
24 |
|
3节电池 |
26 |
我们的结论：电磁铁磁力的大小与绕线圈数的多少、电力的大小等因素有关。
针对问题㈣，电能转化成其他形式的能量吗？
我们猜想：电能可能能转化成其他形式的能量。
实验器材：风车、灯泡、音乐卡、电流等。
实验过程：
1、把小风车接通电流，发现小风车转动。
2、把灯泡接通电流，发现灯泡发亮。
3、把音乐卡接通电流，发现音乐卡响了。
4、把通电导线靠近磁针，磁针偏转了。
5、把电流接通电热丝，电热丝变热发红了。
我们得出的结论：电能能转化为动力、光、声音、磁、热等各种形式的能量。
进一步提出问题：其他形式的能量能互相转化吗？
猜想：其他形式的能量也能互相转化。
实验过程：
一、把铜丝和铁丝的一端缠绕在一起，另一端分别接到电流表上。
用酒精灯加热缠绕着的一端，电流表的指针向右偏离。
二、绕一个线圈，把导线的两端接到电流表上。
把条形磁铁快速插进线圈并快速拿出来，电流表的指针发生偏离。
三、摇动发电机，小电珠发光。
四、太阳能计算器在阳光下能重显数字。
得出结论：热能、磁能、动能、太阳能等都能转化成电能。
总结通过科学探究活动，我们用实验初步证明：
1、 磁铁的两端磁性强，中间弱。
2、磁铁的同名磁极相斥，异极相吸。
3、通电导线周围会产生某种力量，这种力量能改变磁场。
4、通电线圈能吸铁。
5、电磁铁有南北两极，并且同极相斥，异极相吸。
6、 电磁铁磁力的大小与绕线圈数的多少等因素有关。圈数越多磁力越强。
7、电磁铁有南北两极，但是电磁铁的南北两极是可以改变的。
8、电可以转化为磁，电还能转化为光、热、声等。
9、光、热、声、磁等能量也能转化为电。
10、同时，我们对科学探究的过程有又了比较深刻的认识，我们认为：一个完整的科学探究的过程应该是这样的：
11、我们在科学探究活动中很愉快，合作中增加了友谊。
12、科学探究不仅是一种教学流程，更是动态的教学过程。过程重在动态性、生成性，而流程重在程序的按部就班；过程重在展示每一个环节的内在价值，而流程重在追求最后的结论。
13、探究不仅是行为经历，更是思维经历。流程式教学忽视了科学探究的复杂性,压缩了学生的思维空间,学生只是处在动手操作的兴奋之中.科学探究如果缺失了师生心灵的对话,失去了学生积极探究的空间,那么,留下的仅仅是控制师生行为的知识外壳,而探究过程本有的开拓学生思维、培养兴趣等将付之东流。
