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教科版三年级科学下册 教材解读
4.磁极与方向
（一）教学目标
科学观念目标
●知道当两个磁极相互靠近时，同极会相互排斥，异极会相互吸引。
科学思维目标
●通过探究实验，收集磁极间相互作用的证据，并运用归纳法发现磁极间相互作用的规律。
●根据磁极间的相互作用规律，初步推断出地球具有磁场及磁极分布。
探究实践目标
●初步设计磁极相互作用的实验方案，交流改进方案，自主实施并记录实验结果。
态度责任目标
●对磁极间的相互作用表现出浓厚兴趣，如实记录和阐述证明磁极间相互作用规律的证据。
（二）教学内容分析
本课作为单元的第4课，对应课程标准3~4年级学习内容“3.2电磁相互作用”的第五点“知道磁铁同时存在两个不同的磁极，相同的磁极互相排斥，不同的磁极互相吸引”和第六点“知道地球有磁场，指南针中的小磁针可以用来指示南北”。在上一课中，学生了解到磁铁能指示方向，并在校园中利用磁铁辨别了方向，在探究的过程中，学生会产生疑问:为什么磁铁能指示南北？为什么磁铁在指向的过程中会受到其他因素的干扰？于是，就进入本课“磁极与方向”内容的研究。
本课有四个板块，分别为聚焦、探索、研讨和拓展。聚焦板块通过磁铁和磁铁相互靠近的情境，根据其产生的现象引发学生的思考，聚焦本课的核心问题“悬挂起来的磁铁为什么能较稳定地指示方向？”。探索板块包含两个活动，探索1 是通过两根磁铁相互靠近的实验，认识到磁铁两极相互作用的规律；探索2则是对磁铁磁极相互作用规律的反推，这也是磁铁能指示南北的原理。研讨板块从磁铁指向原理和生活中的应用两个方面进行探讨。拓展板块是将条形磁铁换成马蹄形磁铁，鼓励学生探索不同形状磁铁的共性一磁极相互作用规律。这一拓展活动不仅丰富了学生的认知结构，还激发了他们对于更广泛的磁性材料及其应用的兴趣，为未来的学习埋下好奇的种子。
在之前的学习中，学生已经知道了磁铁有南北极，利用磁铁可以辨别方向。在利用磁铁辨向的实验中，学生发现若磁铁靠近铁制品或其他磁铁时，就无法正确指示方向。根据已有知识，学生能明白磁铁靠近铁制品时会相互吸引，从而导致磁铁无法正确指示方向。而对于磁铁旁有磁铁，无法正确指向的现象，部分学生具有一定的生活经验:两块磁铁相互靠近时，有时会互相吸引，有时会相互推开，能够根据生活经验对问题进行初步解释。但对于磁极间的相互作用规律，学生的了解还不够全面。学生只观察到磁铁能够指示南北，但对这背后的原因缺乏深入思考，本课将通过磁铁磁极的相互作用，引导学生推测磁铁能指示南北的本质原因，加深学生对地磁场的了解。
（三）教学重难点
重点:通过重复实验来收集磁极间相互作用的证据，并能初步运用归纳的方法发现磁极间相互作用的规律。
难点:根据磁极间的相互作用规律初步推理出地球具有磁场及其磁极所在的位置。
（四）教材解读
本课情境:当一块磁铁靠近另一块磁铁时，会干扰原有磁铁的指向。实验现象的文字描述也印证了这一发现。基于前一课的探究，学生已经能够解释为什么铁制品靠近磁铁会影响辨向效果。然而，对于磁铁间的相互干扰现象，虽然学生能根据生活经验提出多种解释，但这些解释在科学性和完整性上仍有待提升。
聚焦:聚焦板块有两个问题。第1个问题直指学生前经验，旨在激活好奇、聚焦观察，解决“是什么”，重在实践和观察。第2个问题是关键跃升，揭示本质，建构概念，实现迁移，解决“为什么”，重在推理和建构。在这两个问题共同推动下，本节课学生完成从具象观察到抽象推理的科学思维全过程。
探索1:探索磁极间的相互作用规律。用条形磁铁的一个磁极去靠近另一根条形磁铁的一个磁极，有四种情况:用N极靠近N极、用N极靠近S极、用S极靠近S极、用S极靠近N极。
气泡图里罗列的问题，为发现科学规律提供支架。
引发学生思考不同形状的磁铁，如环形磁铁、马蹄形磁铁，是否也有类似的作用规律。从特殊到一般，旨在培养学生的归纳思维，发现磁铁的相互作用是普遍规律。该问题有助于帮助学生从具体的经验中提炼出抽象的概念和原理，从而更好地理解和解释世界。
探索2:得出磁极间相互作用的规律后，此部分引导学生运用所学知识对磁铁能指示南北这一现象背后的本质原因进行解释，并合理推测地磁场的南北极。为了帮助学生学习，教材提供了图片和文字资料，展示了地球是个大磁铁。
研讨1:经过探索2的交流和研讨，学生能理解磁铁之所以能指示方向，是因为地球这个大磁铁在吸引着它。
研讨2:旨在联系生活实际，让学生初步体会到磁极的相互作用的广泛应用，进一步激发学生探究磁铁相关知识的兴趣。其实生活中有很多地方应用到磁极的相互作用，因为地球是个大磁铁，地球上的指南针（或磁性指向工具）都是利用磁极的相互作用规律。除此之外，可以分别从吸引和排斥角度思考这个问题。为了更方便地擦鱼缸或高空玻璃，应用磁极相互吸引的特点，人们往往会使用磁性擦。在应用磁极相互排斥的特点方面，学生对磁悬浮列车，悬浮玩具等内容不会陌生。总之，留心观察生活，会发现许多磁铁相互作用的应用。
拓展:基于所有磁铁相互作用规律都是类似的，蹄形磁铁也有南北极，从理论分析，它和地球磁极也会相互作用，它也能指示方向。那么实际上是否可行呢？需要学生动手实践。在实践的过程中，培养学生发现问题、解决问题的能力。
（五）教学准备
学生:条形磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁、学习记录单。
教师:教学课件。
（六）课堂教学实施建议
1.聚焦
教师回顾上一课的发现或现场展示:当磁铁靠近悬挂着的条形磁铁时，条形磁铁不能正确指向。引导学生交流思考，聚焦到本课的核心问题:磁铁和磁铁靠近会产生什么现象？悬挂起来的磁铁为什么能较稳定地指示方向？学生根据自己的经验，尝试解释原因。
2.探索
探索1 是认识磁铁的南北极。教师出示两块条形磁铁，请学生说一说条形磁铁的磁极相互靠近可能有几种不同的情况。当然，除了教材中展示的四种水平靠近的方式外，教师也可以启发学生进行条形磁铁上下靠近的实验尝试并思考，为理解地球是个大磁铁作铺垫。在罗列好所有的可能性后，教师结合课件和记录单，讲明操作方法、观察重点和记录要求，给予学生充分的时间完成探究实验并记录。做完实验后，教师组织学生交流发现，提炼磁极间的相互作用规律。此时，教师抛出问题:不同的磁铁相互靠近都有这样的现象吗？为了弄清楚这个问题，引导学生利用环形磁铁和蹄形磁铁进行探究，最终发现磁铁的一般规律:相同磁极相互排斥，不同磁极相互吸引。
探索2是认识地球的南北极。上一个活动是基于现象总结归纳规律，这个活动是根据规律推理分析。这个活动对于学生的思维要求较高，在提出磁铁的南极为什么总是指向南方这一问题后，教师应给予学生充分的讨论和发言时间。也可以补充磁铁上下叠放的实验，来帮助学生理解这一内容。在学生理解了相关内容后，教师可进一步补充阅读资料。教师适时提问:“地球上的北极相当于磁铁的哪一极？为什么？”引导学生利用所学知识推理判断。在磁极概念的教学中需要特别注意以下区分:磁铁具有南北两极，其中指向地理南方的磁极被称为南极（S极）；而地球本身也具有地理南北极和地磁南北极，地理南极附近实际对应着地磁北极，地理北极附近则对应地磁南极。这种双重命名体系容易使三年级学生产生混淆。因此建议教师采用“地球南极”和“磁铁南极”的对比表述方式，通过明确区分物体属性（地球/磁铁）来帮助学生建立清晰的概念认知。
3.研讨
在完成探索2 后，通过充分的交流讨论，学生能够准确回答核心问题:“悬挂起来的条形磁铁可以稳定地指示方向，是什么在吸引它？”此时教师应引导学生理解，正是地磁场与磁铁的相互作用使指南针具备指向功能。在此基础上自然延伸研讨主题:“生活中，人们在哪些地方运用了磁极的相互作用原理？”鼓励学生结合生活经验展开讨论，教师适时补充完善（如磁悬浮列车、冰箱磁贴等应用），拓宽学生的认知视野。
4.拓展
磁极间的相互作用让指南针能够指示方向，是不是所有的磁铁都能指示方向呢？拓展活动从条形磁铁延伸到马蹄形磁铁。马蹄形磁铁由于重心不在几何中心，悬挂时容易不稳。教师在组织教学时，可以像图片所示:找根结实细线，紧紧系在马蹄形磁铁弯曲的顶部，避免它倾斜，以免影响后续指向。将线另一端在高处固定，让磁铁悬空且能自由转动。在操作时也要远离其他铁制品和磁铁。多次实验后，会发现马蹄形磁铁也具有指向功能。这个拓展活动深化了学生对磁极的相互作用的认识。
（七）教学评价建议
自我评价从“我会倾听、我会观察、我会记录、我会表达”几个维度对自己的学习情况进行评价，如表所示。
表“磁极与方向”自我评价
评价维度 评价内容 能做到的打“√”
我会倾听 专注聆听，理解同伴发言，尊重他人意见
我会观察 观察不同磁极相互靠近，会出现不同的现象，发现磁极间的相互作用规律
我会记录 对磁极的相互作用现象进行准确记录
我会表达 清晰表述，能根据磁极的相互作用规律推测地球的磁极，有理有据
提示详细地说明了记录实验现象的方法，使用统一的符号有利于聚焦现象，获得发现，也有利于后续的交流研讨。
记录单的设计，能够较好地引导学生对观察、记录到的现象进行分析总结。
这幅图是一种高度抽象的概念模型，并非表示地球内部真实结构。其目的是将不可见的地磁场可视化，借助学生熟悉的“条形磁铁”降低认知难度。图中将磁铁N极置于地理南极附近，直观体现了“不同的磁极相互吸引”导致指南针指向的逻辑原理。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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