SA NC开展调查/第7章
| 开展调查：GET 和 FET 数学与科学教育工作者的资源手册 |
这份资源手册并非旨在成为一本关于调查的教科书，其中包含大量供教师参考的思路。任何给出的例子都旨在说明，即使是最常见的课堂活动，也可以以调查的方式进行。这里提供的材料摘自2003年MSTotY获奖者的作品集，清楚地证明了这一点。第一个活动是针对中间阶段学习者的“分数”调查。因为它使用测量来解决主题，所以它适用于科学和数学。第二和第三个活动在FET物理学中很常见（牛顿第二定律和电磁电动机规则）。读者会认识到，即使是熟悉的活动，通过稍微重新塑造它们，也可以符合“调查方法”的要求。我们可能会认为“调查”意味着学习者独自工作并研究吸引他们想象力的私人话题。但这并非总是如此，具有特定焦点和教育工作者指导的活动也可以是调查。
在三个示例中的第一个示例中，学习者会得到一系列遵循分数逻辑的活动，并且学习者通过测量来学习这些活动。事实上，测量本身是调查的一个重要方面。因此，我们现在有了“调查方法”的教学和学习，而不是讨论学习者“对私人主题的自由调查”，即纯形式。学习者的自由调查是调查方法的一个特殊子集。重要的是，无论学习者遵循自己的好奇心还是由教育工作者引导他们遵循逻辑顺序，在两种情况下，他们都在以一种遵循数学和科学逻辑和本质的方式进行调查。教育工作者主导的调查的优势在于，即使在“现实世界”中可能没有那么整洁和有顺序，也可以向学习者展示一种逻辑方法（例如，在进入下一阶段之前提出并回答一个关键问题）。通过获得这种指导经验，学习者应该在他们的自由调查中采用类似的方法。第一次调查是由Vanessa Thayer进行的，她是2003年年度数学和科学教育工作者奖的获得者。Vanessa 承认该活动的最初灵感和部分内容的来源。对于专业人士来说，这样做很重要，因为他们必须高于剽窃和其他人的想法未经认可的使用。使用分米研究分数：对分数和测量的调查
特别说明 本模块中的所有活动均改编自西开普省教育厅（WCED）开普敦教学研究所为中间阶段数学教育工作者举办的职前培训课程中收到的教学材料和思路。
早在4000多年前，甚至在金字塔建成之前，古埃及人就已经提到了分数。测量被用来测量农场。他们最初使用他们的肘部和手指，但这效果不佳，因为不同人的肘部和手指长度不同。
在追求准确性的过程中，他们使用标准单位作为较大单位的等份，例如分米尺。然而，他们现在发现他们有一整袋尺子，这也很不方便。因此，他们后来使用十分之一、百分之一、千分之一（小数），但必须坚持使用普通分数（一半和四分之一），例如，不能用小数测量一米。 （让学习者回到过去，使情境变得真实。）
我们教授分数是为了为小数分数提供基础。我们特意在测量的背景下研究普通分数，以便让学习者有机会发现分数开始的背景，最重要的是，了解等价、简单、带分数等的逻辑以及普通分数和小数之间的关系。通过这种方式，学习者能够制定自己的规则/方法，并且在更高的年级也会理解规则、方法和公式背后的逻辑。
活动模块为学习者提供了许多机会来讨论他们所做的事情并与其他学习者互动，这是一种让学习者意识到他们如何学习、建立他们的沟通能力，最重要的是，参与逻辑的有效方法。
尽量不要急于使用尺子的具体支持。通过这种方式，学习者将内化逻辑，并且以后能够自信地处理抽象情境。确保学习者使用正确的分数语言。鼓励他们说，例如，四分之三，而不是四分之三。在下一个活动模块中，学习者将有机会在许多其他不同的情境中使用分数。
评估计划 学习领域：数学，RNCS 五年级学习结果：L 01：数、运算和关系 L 04：测量
- 识别并表示不同分母的常见分数，包括二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一、七分之一、八分之一，以便描述和比较它们。
- 识别并使用分母互为倍数的常见分数的等值形式，以及在测量情境中使用形式为 0.5、2.5 等的小数。
- 识别并表示至少到十二分之一的常见分数，以便描述和比较它们。
- 识别并使用分母互为倍数的常见分数的等值形式，以及在测量情境中使用形式为 0.5、2.5 等的小数。
- 识别并表示常见分数，包括十分之一、百分之一和百分比。
- 识别并使用分母为一位数或两位数的常见分数的等值形式。
- 至少到小数点后两位的小数。
- 百分比。
- 识别、分类和表示小数（至少到小数点后三位）、分数和百分比。
- 识别并使用有理数的等值形式，包括常见分数、小数、百分比。
预期成果：学习者能够用分数表示法展示对“一小时”的理解。方法：笔试 技巧：练习册 评估工具：评估表格
预期成果：学习者能够识别、表示、描述、比较并在测量情境中将常见分数转换为等值形式。方法：笔试 技巧：练习册 评估工具：以下评分标准，使用四个成就水平描述符。
[LO1：数、运算和关系 L 04：测量] 年级评估标准：学习者能够识别、表示、描述、比较并在测量情境中将常见分数转换为等值形式。
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使用分米研究分数的评分标准。 | ||||
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评估标准 |
4 优秀成就 |
3 达到要求标准 |
2 部分达到标准 |
2 部分达到标准 |
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A. 表示常见分数 |
非常注重测量的准确性和细节。 |
正确绘制了深色和浅色纸片，给出了每张纸片的分数测量值。 |
至少有一张纸片被正确表示。 |
没有一张纸片被正确表示。 |
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B. 识别常见分数 |
识别了浅色和深色纸片的厚度，没有错误。 |
使用大多数尺子识别了浅色和深色纸片的厚度。 |
使用一些尺子识别了浅色和深色纸片的厚度。 |
没有证据表明正确使用了尺子来识别分数。 |
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C. 在分数的等值形式之间转换 |
预测用于测量样品纸片 A-E 的所有等值尺子都是正确的。 |
预测用于测量样品纸片 A-E 的大多数等值尺子都是正确的。 |
预测用于测量样品纸片 A-E 的一些等值尺子是正确的。 |
几乎没有预测用于测量样品纸片 A-E 的等值尺子是正确的。 |
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D. 比较分数 |
所有分数单位都从最小到最大准确排列。 |
大多数分数单位的尺子都从最小到最大准确排列。 |
有证据表明学习者可以将尺子从最小到最大排列，但有一定的困难。 |
没有一个尺子从最小到最大准确排列。 |
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E. 描述常见分数（使用正确的分数表示法） |
所有分数都用正确的分数表示法描述（在测量情境中）。 |
大多数分数都用正确的分数表示法描述（在测量情境中）。 |
一些分数用正确的分数表示法描述，但没有测量情境。 |
没有证据表明理解了分数表示法。 |
报告代码：评论
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签名：家长/监护人 |
日期 |
教育工作者签名 |
把你的普通尺子收起来。你只需要使用这里提供的特殊尺子。
你将使用分米作为单位。在这里你可以看到大约一分米有多长。
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1. 剪下一条与上面“练习分米”一样长的纸条。现在你为自己制作了一个“一分米尺”。
2. 用你的练习尺检查下面的铅笔是否正好 2 分米长。如果不是，它是大于还是小于还是大约（近似）2 分米长？
3. 用你的练习分米测量下面大理石板的长度和宽度。它是一个正方形吗？
4. 用你的练习分米测量你的桌面边缘。
5. 用练习分米尺准确测量你的桌面是否可能？与朋友讨论一下。
[如果复制，请使用接下来的两页作为复印母版或示例。确保尺子 ABCD、EFGH 和 JKMN 在复印后都正好为 20 厘米。页面可能需要稍微放大。如果重新绘制，请确保任何一个尺子的细分都完全相等。例如，尺子 D 中的所有小细分都必须正好为 1 厘米长。]
[关键：E（30 分之一），F（15 分之一），G（24 分之一），H（16 分之一），J（20 分之一），K（25 分之一），M（40 分之一），N（50 分之一）]
剪下尺子（上面有尺子 A、B、C 和 D），沿着虚线折叠。这样你就可以制作自己的分米尺组。
1. 量尺B的下半部分每个小格的长度是多少？写下你的答案。
2. 量尺C的下半部分每个小格的长度是多少？写下你的答案。
3. 量尺D的下半部分每个小格的长度是多少？写下你的答案。
西姆菲韦测量了下一页的每支铅笔。以下是他的测量结果
- 铅笔A的长度略小于1.5分米。
- 铅笔B的长度大约在1.5分米和2分米之间。
- 铅笔C的长度正好是2分米。
- 铅笔D的长度略小于2分米。
- 铅笔E的长度正好是1.5分米。
- 铅笔F的长度正好在1.5分米和2分米之间。
- 铅笔G的长度略大于2分米。
4. 使用你新的分米尺检查西姆菲韦的每个测量结果。完成测量后，与你的小组成员比较你的发现。
马罗塔先生试图测量这条蚯蚓。
首先，他尝试用十分之一分米尺测量它。
你能看到十分之一分米尺不适合测量这条蚯蚓吗？你只能说这条蚯蚓的长度略大于0.6分米，并且小于0.7分米。
然后，马罗塔先生尝试用十二分之一分米尺。
接下来，他尝试用八分之一分米尺。
马罗塔先生现在非常高兴。他成功地相当精确地测量了这条蚯蚓。他写道：这条蚯蚓长5/8分米。
1. 下面的蚯蚓有多长？
2. 测量下面每支铅笔的长度。对于每支铅笔，你必须找到完全匹配的量尺。在每种情况下，像马塔先生那样写下你的答案。
1. 使用你的新量尺精确测量铅笔B、E和F的长度。
2. 与你的小组成员比较你的结果。
3. 再次独自完成。使用你的其中一把量尺画一条正好0.7分米长的线段。
4. 使用你的其中一把量尺画一条正好5/16分米长的线段。
5. 向你的小组成员解释你是如何完成问题4的。
6. 使用你的其中一把量尺画一条正好17/20分米长的线段。
等值分数
更小的部分
西姆菲韦想要研究鱼在食用不同种类食物时是如何生长的。所以他想要精确地测量这条小鱼的长度。
西姆菲韦尝试了他所有的不同分米尺。
1. 西姆菲韦现在能准确地说出鱼的长度吗？
2. 本说这条鱼长9/12分米。你同意吗？
3. 制作两把新的分米尺，一把通过剪切和折叠量尺EFGH制作，另一把通过剪切和折叠量尺JKMN制作。4. 对于每把新量尺，计算分米的小细分，并在量尺上写下它们是分米的几分之几，例如量尺E（30分之一）。
4. 使用量尺EFGH精确测量上面鱼的长度。写下你的答案。
分数的语言（等值分数）
使用量尺EFGH和JKMN精确测量这些鱼的长度。写下你最好的答案，例如：鱼X长19/24分米。
与你的小组成员比较你的结果。
等值分数：相同长度的不同描述
解决分歧
茨瓦内洛和西姆菲韦对于鱼D、F和G的长度存在分歧。以下是茨瓦内洛的测量结果
- 鱼D长3/4分米。
- 鱼F长8/10分米。
- 鱼G长21/24分米。
以下是西姆菲韦的测量结果
- 鱼D长15/20分米。
- 鱼F长16/20分米。
- 鱼G长7/8分米。
独立完成。1. 使用你所有的分米尺，调查鱼D、F和G的长度情况。
2. 写一封信给茨瓦内洛和西姆菲韦，帮助他们解决他们的分歧。（小组合作）
这是茨瓦内洛测量鱼D的方式。
茨瓦内洛发现他可以用两种方式描述鱼D的长度。他可以说它长3/4分米。
他也可以说它长6/8分米。
3. 是否也可以用其他量尺测量鱼D？
西姆菲韦发现鱼D也可以用十二分之一分米更精确地测量。写下鱼的长度，用十二分之一分米表示。
4. 武约说：鱼D长4又12/6分米。他说的对吗？
5. 书面解释为什么3/4分米和9/12分米实际上是相同的长度。与你的小组成员比较你的解释。
6. 再次独立完成。书面解释为什么4又12/6分米和9/12分米实际上是相同的长度。在小组内比较你们的解释。
等值分数问题
1. 使用你的量尺检查15/20分米是否与9/12分米相同长度？写下你答案的理由。
2. 与你的小组成员比较你对问题6的回答。
3. 如果鱼C长23/30分米，你认为它可以用六十分之一分米更精确地测量吗？首先自己思考并得出结论，暂时不要与你的小组成员讨论。
4. 某条鱼X的长度正好是3/5分米。写下你可以用来精确描述鱼X长度的所有其他方法。
5. 与你的小组成员比较你的答案。
6. 另一条鱼，鱼Y的长度正好是10/16分米。写下你可以用来精确描述鱼Y长度的所有其他方法。
7. 与你的小组成员比较你的答案。
组合部分
房屋有时使用水泥板而不是砖块建造。工厂生产的水泥板厚度并不完全相同。由于不同厚度的板材用于不同的用途并以不同的价格出售，因此有时需要非常仔细地测量板材。
下面的水泥板样品厚度为3/24分米（24分之3分米），如你所见。
测量以下每个水泥板样品的厚度。使用你剪出的分米尺，并努力进行非常精确的测量。
与你的小组成员比较你的答案。你必须达成一致。
有时将两张或多张板材连接在一起以制作一张更厚的板材。你可以在下面看到一个例子。这些组合的板材称为复合板。测量下面复合板的深色和浅色部分的厚度。进行尽可能精确的测量。
1. 使用二十分之一分米尺（量尺J），
- 测量较深的板材
- 测量结果 _____________ 分米。
- 测量较浅的板材
- 测量结果 _____________ 分米
- 测量复合板
- 测量结果 _____________ 分米
2. 使用二十四分之一分米尺（量尺G），
- 测量较深的板材
- 测量结果 _____________ 分米。
- 测量较浅的板材
- 测量结果 _____________ 分米
- 测量复合板
- 测量结果 _____________ 分米
3. 非常精确地绘制你自己的复合板，如下所示
- 复合板的总厚度必须是 分米。（使用量尺A）
- 较深的板材必须是 分米。（将其涂黑。）
4. 使用量尺A、E、D、F给出数字3中较深、较浅和复合板的厚度测量结果。
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分米尺 |
较浅的板材 |
较深的板材 |
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A |
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E |
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D |
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F |
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5. 检查你所有浅色板材的测量结果，并将其与深色板材的测量结果进行比较。你是否看到了某种规律？写下你的观察结果。
6. 小组合作。讨论如何利用这种规律，在不使用量尺A、E、D和F的情况下，获得你的复合板的量尺A、E、D和F的测量结果。
7. 你讨论中最重要的结论是什么？写下来。____________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________
利用等值分数的逻辑来找到一种找出规律的方法。
黛安测量了一些复合板的样品并记录了她的结果。这些结果在下表中给出。对于每次测量，请说明还可以使用哪些其他尺子精确测量该板。在各列中写下该尺子的精确测量值。（通过比较尺子检查你的答案。将它们并排放置以进行此操作。）
复制此表并填写你的答案。
3. 将你尺子上的所有分数单位从大到小列出。____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
4. 当你写下这个序列时，你的脑海中想到了什么？____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________
十分之一和百分之一。
这是一把非常精细的分米尺。
它实际上是一把十分之一尺，但分米的十分之一又被分成 10 个更小的单位。
1. 上述尺子上共有多少个小单位？
2. 使用你的一把“旧”分米分数尺（ABCD、EFGH 或 JKMN）测量下一页所有板样品的厚度。
3. 现在用你的新（百分之一）尺测量板样品。
4. 以两种方式计算以下每种复合板的厚度，首先通过将你在分米其他分数部分的测量值相加，然后通过将你在分米百分之一部分的测量值相加。
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其他分数 |
其他分数 |
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A + C |
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B + D |
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A + D + E |
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B + F |
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A + E + F |
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使用十分之一和百分之一尺
小组工作：只有在你完成任务后才能讨论此任务。
1. 圈出使测量板厚度更容易的尺子 a. 我们的旧 dm 尺 b. 十分之一和百分之一尺
2. 当我们使用十分之一和百分之一尺进行测量时，我们称这种分数为
- ____________________________.
3. 使用你的旧 dm 尺和你的十分之一和百分之一尺测量板 A（上图）。用数字和文字写下测量值。
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
4. 你认为为什么发明了十分之一和百分之一尺？
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
5. 十分之一和百分之一尺是否与旧的 dm 尺执行相同的工作？
- ______________
6. 它们之间有什么区别？有什么不同？
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
- _______________________________________________________________________
使用小数记法写分数 - 写分数的不同方法
我们可以用 0,7 代替写 7/10。“0,7”读作“零点七”，或简称为“点七”。
我们可以用 0,07 代替写 7/100。这读作“零点零七”，或简称为“点零七”。
我们可以用 2,37 代替写 2 37/100。这读作“二点三七”。
这种写十分之一和百分之一的方法称为小数记法。
1. 将以下每个长度用小数记法表示，然后求出这些长度的和：a. 3 dm + 1/10 dm + 4/100 dm b. 1 dm + 7/10 dm + 4/100 dm c. 3 dm + 5/10 dm + 9/100 dm d. 3 dm + 5/10 dm e. 3 dm + 5/100 dm
2. 与合作伙伴或小组一起检查你的答案，并比较你使用的方法。
3. 使用你的十分之一/百分之一测量值将板 A-F 从最厚到最薄排列。
4. 使用小数记法写下它们的分米厚度。
5. 计算你可以用任何两块板制成的最厚的复合板，并用分米和小数记法写下厚度。
6. 计算你可以用任何两块板制成的最薄的复合板，并用分米和小数记法写下厚度。
a. 输入“.2 + .05 =”并写下答案
- __________
b. 将 (a) 的答案写成普通分数
- __________
c. 25 个百分之一也等于分米的 ____ 部分。（1 1/10、4/12、3/4、1/2、1/4）
d. 进行以下计算，并像上面 (a)、(b) 和 (c) 中一样写出来
- .7 + .05 = ___
- .3 + .45 = ___
- .12 + .13 = ___
- .2 + .55 = ___
- .38 + .12 = ___
接下来的活动涵盖了 FET 物理中的两个重要主题。它们以非常传统的形式呈现，但与分数的中间阶段研究一样，这些活动可以以探究的方式进行教学。不同之处在于，如果教育者的控制力很强，那么活动将不那么具有探究性。如果它不那么以教育者为中心，即他/她给予学习者更多对活动的控制权，那么它将更具探究性。我们必须再次指出，探究的精神主要在于个别教育者在教学和学习中采用的方法。
在课程结束时，学习者应该能够
- 绘制力和加速度的关系图并进行解释。
- 说明物体的加速度与产生该加速度的力之间的关系。
- 将这种关系应用到他们的日常生活经验中
实验/探究
记时打点计时器、记时纸带、米尺、跑道、支撑跑道的书籍、细绳、滑轮、一些 10 克的砝码、坐标纸、工作纸、铅笔、橡皮擦、尺子、科学计算器、粉笔、黑板擦。
大多数 12 年级教科书和实践工作纸建议，在进行这项研究时，可以用橡皮筋或弹簧秤对小车施加两倍或三倍的力。任何尝试过这种方法的人都会发现，在保持一个或两个橡皮筋长度不变的同时，随着小车一起移动是非常困难的。通过使用砝码（即“重量”，如所述）代替橡皮筋，可以避免这种困难。任何相同的物体，例如 10 克的砝码都可以达到目的。
- 将一个砝码系在细而结实的线上。
- 使用上油的滑轮。（见上图。）
- 启动记时打点计时器，然后释放小车。防止它撞坏。
- 一次增加一个砝码，并重复此过程，直到小车的加速度过高，无法获得有用的结果。
- 需要克服的问题：记时打点计时器没有留下清晰的标记，以及小车运行偏斜。
- 学习者必须掌握正在研究的概念以及实验结果永远不会“完美”的事实。
- 小车的跑道可以用旧门制作。
将学习者分成小组，每个小组最多四名学习者。
教育者在黑板上画出这个图……并问道：“如果两个力同时作用在物体上，会发生什么？”
- （预期答案：“物体将保持静止，因为它上面没有合力。”）
然后，教育者画出另一个图……并问道：“如果将这两个力施加到物体上，会发生什么？”
- （预期答案：“物体将向右移动，因为它上面有一个 2N 的合力。”）
教育者通过参考以前的知识巩固答案：如果物体处于静止状态，它将保持静止；如果物体在运动，它将永远以恒定的速度沿直线运动，前提是物体上没有合力。（NI）
然后，教育者在黑板上写下研究的目的是什么。
研究增加质量对加速度的影响
- 教育者分发准备好的工作纸，并描述实验步骤（此时不提及“加速度”），包括如何根据记时打点计时器和纸带确定物体的运动。
- 这里提到，当数据充足时，可以将这些数据绘制成图表。
- 学习者围坐在桌子旁，观察教育者制作第一条纸带。
- 与班级达成共识，确定要使用的系列质量，并让学习者自己制作其余的纸带。
- 商定查找纸带上每个点之间的时间间隔的方法，并计算T。
- 学习者现在分析每条纸带。（丢弃纸带上的前几个点和后几个点，使用中间部分。）
- 注意：如果打点计时器不可用，可以制作带有可分析点的纸带。虽然这样做并非理想，但肯定比纯粹将活动作为课本练习要好。
- 学习者计算每个时间间隔（即纸带上点之间）的平均速度，并在工作纸上记录这些速度。
- 在同一张图表纸上，绘制每条纸带的速度与时间的关系图，并计算每条纸带的“速度变化率”（即对于不同的质量）。
- 提出问题，引导学习者理解，通过改变绳子上的质量，他们改变了作用在小车上力的大小。
- 引入加速度的概念：速度的变化率。计算加速度的单位。
- 将一系列v-t图的斜率表示为加速度。
- 提出问题：“是什么导致了小车的加速度？”
- （预期答案：“通过改变砝码的数量，改变作用在小车上的力。”）
建议绘制图表来寻找力和加速度之间的关系。使用“砝码数量”作为自变量（x轴），加速度作为因变量（y轴）绘制图表。
- 是否存在直线关系？在加速度与合力图上绘制“最佳拟合”线（即最接近大多数点的线）。
- 讨论
- 图上是否存在直线趋势？（对该装置进行精心执行的测试通常会导致直线趋势。）
- 如果不是，什么因素可能影响实验过程？（摩擦会影响加速度的大小，但由于它是一个运动方向上的力，因此不会影响图表的线性关系。这里不必讨论摩擦随运动物体速度变化的事实，因为影响可能在实验误差范围内。）
教育者与班级讨论这些问题，并澄清加速度与合力之间直线图的含义。（10分钟）
- 结论
如果存在直线趋势，则表明存在线性关系，可以表示为
- "a与1/F成正比"
- 解释说，这被称为牛顿第二运动定律，并向班级展示数学公式，包括质量（小车的质量，而不是砝码的数量）作为常数（比例常数）。
要求学习者带来关于加速度和力之间关系在其日常经验/实际情况中明显的书面信息，例如，一个人和两个人推动停滞汽车的区别以及产生的加速度。
关于电磁学的这个探究的妙处在于，它几乎与19世纪初迈克尔·法拉第在英国和约瑟夫·亨利在美国进行的探究类型相同。他们的开创性工作导致了今天推动我们工业发展的伟大的电动机和发电机。
在课程结束时，学习者应该能够
- 应用左手定则确定磁场中导体所受的力。
- 说明并理解影响此力的因素。
- 列举此力的实际应用。
学习者探究
铁架台、U型磁铁、铜导线（x2）、手电筒电池（x4）、电路板、为本实验设计的铜片。
教育者将学习者分成3组——每组至少8名学习者。
教育者提出以下问题：“导线中的电流会产生什么影响？描述你见过的任何影响。”
- （预期答案：加热、照明、磁效应和化学效应。）
教育者从学习者已经了解的现象开始。此时不要解释电流与其磁效应之间的关系。
教育者在黑板上写下当天的主题。“探究磁场中载流导体上的力”。
探究磁场中载流导体所受的力。
教育者发放工作纸，解释实验装置（见下图），并让学习者按照说明进行操作。
教育者讨论观察到的任何力的影响（即运动——参见NII），并引出学习者对影响观察到的力的变量的观察/意见，例如，增加磁场强度或增加磁场中导体的长度。总结在黑板上，并让学习者记下补充信息。
对于本次探究，使用建议的材料或类似的材料搭建此装置。装置并不复杂，可以使用废料或低成本材料组装。
注意：在废弃冰箱的门上很容易找到磁铁。旧电线和手电筒电池也可以找到或以非常便宜的价格购买。
获取3根金属线，最好是铜线，并将它们制成以下三种形状。
按照图示搭建实验装置。
当电流流过导线时，导线1必须能够在与导线2和3连接的环形接头上自由移动。
导线1必须能够自由地进入或离开磁铁，如虚线箭头所示。知道U型磁铁的哪一端是北极。
现在将电池的端子连接到导线2和3，以完成装置。（在理想世界中，并且有无限的时间，人们会让学习者提出问题——“找出……之间的关系等等”——并让他们设计实验装置来测试这些关系并得出答案。不幸的是，很少有教育者能负担得起这种奢侈，因此实验装置是“给定”的。）
1. 按照图示搭建实验装置。
2. 闭合开关，观察导体1的变化。
3. 导体向哪个方向移动？
- ....................................................................................................
4. 改变连接的极性，即正负极。现在导体1向哪个方向移动？
- ....................................................................................................
5. 改变接线柱的极性会影响导体的运动吗？
- ....................................................................................................
6. 闭合开关。观察并记录发生的现象。
- ....................................................................................................
7. 反转磁场的极性。这会影响导体的运动吗？
- ....................................................................................................
8. 你的观察结果（2 Â ­ 7）是否一致？你是否预料到观察到的现象？请回答并解释你的答案。
- ....................................................................................................
9. 绘制示意图，展示磁场方向（惯例：北到南）、导体1中电流方向（惯例：从电池正极到负极）和导体1上力的方向之间的关系。
10. 在绘制完解释性示意图后（三个方向都相互垂直，即示意图必须显示三个维度：页面上的上下、页面上的左右以及页面内外的方向）。
11. 完成示意图后，回到实验装置，检查示意图的预测价值。介绍弗莱明左手定则，让学习者检查该定则与他们示意图的一致性。
12. 增加电路中电池的数量，并记录导体1的偏转情况。与只使用一个电池时相比，偏转幅度更大还是更小？
- ....................................................................................................
13. 即使电流强度增加，力的方向是否与你预测的一致？
- ....................................................................................................
14. 当电池数量增加时，导体所受的力是增大还是减小？
- ....................................................................................................
15. 鉴于增加电池数量也会增加电流（欧姆定律），从这个观察结果可以得出什么结论？
- ....................................................................................................
16. 绘制概念图，并写出关于磁场中载流导体的受力效应的总体结论。
- ....................................................................................................