2024第16週教學週誌~電磁鐵是什麼?

 2024第16週教學週誌~電磁鐵是什麼?

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補充資料

1. 200年前的超狂富二代，用一隻右手改變人類發展史！【LIS科學史】（安培右手定則）
2. 抓到了！這裡有極與極的連結│磁場與磁力線│科學家的故事－法拉第系列第 2 集│LIS情境科學教材
3. 【暖身】改寫人類近代文明！？ 開啟「電器時代」的關鍵發明！＜LIS科學史＞（電磁感應）
4. 別再吵架了！拿「磁鐵」做實驗，用科學一較高下吧！【LIS科學史】（馬達）

前情提要:

專有名詞定義:

          1.N極:磁鐵棒指向北方的一極，稱為指北極。簡稱N極。

          2.S極:磁鐵棒指向南方的一極，稱為指南極。簡稱S極。

如果將地球想成一個大磁鐵，地球磁場S極會靠近北方，所以指北針的N極被地球磁場S極吸引，造成指針箭頭N極永遠指向北方。

3.電流:current

  電子流:electric current

{觀念}電流與電子流

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1. 03-02 長直導線的磁場實驗（電流為東西向）
2. 觀察東西向電流通電後指針偏轉情形
3. 學生實驗發現東西向電流的指針偏轉情形
4. 電磁英雄列傳之三：厄斯特

2-1神奇的電磁鐵

學習目標

• 察覺改變電流方向或電線擺放的位置，會影響指北針指針的偏轉方向。
• 知道改變電流方向會對電磁鐵磁極產生影響。

電流磁效應

以終為始的期待

為了避免學生把指北針拿起來旋轉，滾動，上拋，所以刻意做了教具將指北針固定在塑膠瓦楞板上，目的是希望學生專注在指針偏轉方向，同時可以快速檢核學生是否能確實操作指北針，讓指北針箭頭N極底座方位北重疊。

今年想讓每一個學生學會而不用死記，特意做了一張電流磁效應學習單，希望學生可以比安培更厲害，能在20分鐘內整理歸納屬於自己或是小組的指針偏轉判斷法則。

自學思考:

    操作電流磁效應實驗，完成電流磁效應學習單。

討論:

• 倆倆討論:

北方(東方)學生說給南方(西方)學生聽(1min)

南方(西方)學生說給北方(東方)學生聽(1min)

• 4人討論:指針偏轉規則。
• 順時針，1_2_3_4順序表達。

表達:

  1.學習單

2.小白板

3.習作表達

4.抽籤表達

統整:

實驗課在培養細心觀察，確實紀錄的科學態度。1820年厄斯特為了弄懂電流對磁針的作用，用了3個月做了60多個實驗。發表的4頁論文，安培第二天就重複厄斯特實驗經過一周後提出了安培右手定則。

小學階段不考安培右手定則，但是，可以利用細心觀察，判斷指針偏轉方向。

◻第一個是電流方向是否改變
◻第二個是電線擺放位置是否相同

特徵	安培 (André-Marie Ampère)	厄斯特 (Hans Christian Ørsted)
生平	1775年1月20日－1836年6月10日，法國物理學家和數學家。	1777年8月14日－1851年3月9日，丹麥物理學家和化學家。
主要貢獻	提出了安培定律，描述電流之間的相互作用。	發現了電流的磁效應，即電流對磁針的影響。
研究領域	電磁學、數學、物理學。	電磁學、化學、物理學。
重要實驗	研究兩根通電導線之間的吸引和排斥力。	在1820年進行實驗，證明電流能影響磁針方向。
影響力	被譽為「電學中的牛頓」，對現代電磁學有深遠影響。	開創了電流與磁場之間關係的研究基礎，改變了對電磁現象的認識。
單位命名	安培（Ampere），是電流強度的國際單位制（SI）單位。	無特定單位命名，但其發現為後續電磁學理論奠定基礎。

安培和厄斯特的研究在電磁學領域中具有重要地位，前者專注於電流間的相互作用，而後者則是首次揭示了電流對磁場的影響，兩者的工作共同推動了電磁學的發展。

本週課後心得：

1、透過學生的繪圖表達，知道學生不清楚電流方向指的是正電荷從電池正極流到負極的方向，必須先幫學生喚醒4年級曾經學過的知識概念。

2、看到學生把整根漆包線磨除，深刻反省太急躁進入製作電磁鐵，以為學生看課本就會的東西，還是需要分段教學，漆包線的漆是絕緣體，可以隔開一層層纏繞在一起的線圈，讓電流在線圈移動，而產生磁場。只需要磨除線圈2端的漆，接上電池的正負極。

3、看到學生放入電池盒的電池是反接的，提醒自己真的需要再複習舊經驗。

4、所以電池的串聯與並聯也需要再提取舊經驗，才能進入磁力大挑戰。

5、本週覺得不錯的是部分班級的兩兩討論與四人討論，我覺得是言之有物的。

6、還有學生能夠發現答案是錯的。我覺得超棒的。真的學會才有辦法產生質疑與困惑。

7、學生詢問為什麼science teacher說，電流是負極到正極，我猜想他應該是說電子流，因為在安培定義電流方向的時代，還沒看見負電子。後來科學家才知道會移動的是負電荷。所以提出電子流和電流做區分。

2-2磁力大挑戰

學習目標

• 知道線圈圈數、電池串聯數量等因素和電磁鐵磁力大小之間的關係。
• 透過實驗規畫，探究影響電磁鐵磁力大小的因素。

為什麼盪鞦韆自己開始搖晃？

科學方法

觀察現象，得到新的理論或是修正舊有理論的系統方式。
步驟：

觀察→提出問題→參考文獻資料→假設→實驗→結論。