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教科版三年级科学下册 教材解读
5.制作小磁针
（一）教学目标
科学观念目标
●通过体验人工磁化活动，认识到可以人为使铁制品获得磁性，并理解不同的磁化材料和磁化方式会影响磁化效果。
科学思维目标
●通过对比分析探究现象，归纳磁化方法、磁化材料与磁化效果之间的关系。
探究实践目标
●通过对比实验，成功制作一枚小磁针，分析影响磁化效果的因素。
态度责任目标
●对制作小磁针的活动感兴趣，愿意与同学合作，能够完整表达自己的观点。
（二） 教学内容分析
本课作为单元的第5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”以及“12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活”的第三点“举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技术等）和工程（如高速铁路、发电站等）对人们生活的影响；尝试设计和制作某种产品的简化实物模型，并反映其中的部分科学原理”。本课是在前面两课研究磁铁能指示方向及了解其本质原因的基础上开展的研究，提出用磁石指示方向的现实问题——携带和使用不方便，继而开展“制作一枚小磁针”的探究。
本课有四个板块，分别为聚焦、探索、研讨和拓展。聚焦板块提出“自己制作的磁针，它能指示南北方向吗？”，激发学生自主制作磁针及探究磁针磁性强弱的兴趣。在探索板块中，主要有两个活动，一是思考如何做一枚有磁性的针。通过学习人工磁化的方法，了解磁化的主要过程。这一活动旨在让学生认识到，通过特定的操作，可以使原本无磁性的物体获得磁性，为接下来的实验打下理论基础。二是体验利用人工磁化的方法制作磁针。在这一活动中，学生将亲手制作磁针，并通过对比实验探究影响磁针磁性强弱的因素。他们发现，磁化的材料和磁化的方式对磁针的磁性强弱都有显著影响。两个活动呈进阶关系，探索1 的学习服务于探索2，为实验猜测提供依据，而探索2 的探究实践能更好地帮助学生理解探索1 中的相关做法。制成的小磁针不仅为之后几课的研究打下基础，也让学生体验到科学探究的乐趣。研讨板块有三个问题，研讨1和研讨2 都是对探索活动的结论进行研讨，帮助学生巩固所学知识，研讨3 则是一个开放性问题，促使学生综合前面所学，解决实际问题。拓展板块指向查阅资料，鼓励学生了解更多古人使用的磁化方法。这一环节不仅丰富了学生的认知结构，还激发了他们对科学史的兴趣，使他们认识到科学知识的传承与发展。
对于三年级的学生来说，他们在生活中可能已经注意到了一些磁化现象，但对于如何磁化及磁化后磁性强弱不同的原因缺乏深入思考。因此，本课特别强调培养学生的对比意识。虽然学生已经做过一些对比探究实验，但往往不清楚对比实验中的要素哪些需要保持不变，哪些需要改变。因此，本课的设计重点在于如何引导学生科学地设计实验、进行科学操作并根据现象进行分析，从而培养他们的科学思维和方法。
（三）教学重难点
重点:研究人工磁化过程中影响磁针磁性强弱的关键因素。
难点:判断及验证磁针南北极。
（四）教材解读
本课情境:回形针吸引着回形针。回形针是铁制品，它没有磁性，为什么能吸引其他的回形针呢？通过阅读图片旁边的文字可以知道，这枚回形针是被磁铁吸引过的，“具有”一定的磁性。这样的现象能够引起部分学生的共鸣，也为如何利用钢针来制作有磁性的针提供了思路。
聚焦:聚焦本课的主题:自制小磁针。这里可以分解为两个问题，“如何制作小磁针？”及“制作的小磁针能够正确指示南北吗？
探索1:思考获得一根有磁性的针的方法。通过展示学生交流的场景，启发学生回想生活中的磁化现象，为后续环节制作小磁针作铺垫。
探索2:体验人工磁化，研究磁化的材料与方式对磁化效果的影响，从而制作一枚磁针。在本环节中，主要研究磁铁磁性强弱、摩擦次数和摩擦方向三个方面对磁化效果的影响。
对于磁铁磁性强弱对磁化效果的影响的实验，教材展示了一根条形磁铁，圈出了它的中间和一端磁极。在这两个部位摩擦针，可以控制针的磁性强弱。这么做有以下几点考虑:寻找大小相同，但强弱不同的磁铁有一定的难度。若用大小不同、强弱也不同的磁铁，容易让学生形成大的磁铁磁性强，小的磁铁磁性弱的错误认知，且从严格意义上说，这一对比实验也不科学。故用一根磁铁，分别利用磁铁的磁极和中间来探究，这样既容易获得材料，也有利于实验操作及进一步加强条形磁铁的两极磁性最强的观念认知。
在探究摩擦次数对针的磁性的影响时，教材建议摩擦3次和15次，两者有一定差距，但又不会差距太大。在磁化的过程中，按住针头或针尾，用磁铁的南极或北极，从左到右或从右到左摩
擦都可以。但是为了后续更方便对磁针南北极展开交流讨论，建议全班采用相同的操作，如手按住针头，用磁铁的北极从针头到针尾摩擦。
在磁化的过程中，按住针头或针尾，用磁铁的南极或北极，从左到右或从右到左摩擦都可以。但是为了后续更方便对磁针南北极展开交流讨论，建议全班采用相同的操作，如手按住针头，用磁铁的北极从针头到针尾摩擦。
探索3:通过比较吸引的大头针或回形针的个数来比较磁针的磁性强弱。因为磁针的磁性通常较弱，故建议用大头针、回形针等较轻的铁制品来比较判断。
研讨1:用同一根磁铁的不同部位去摩擦钢针，获得的磁针的磁性强弱有差别。一般来说，用磁铁的磁极摩擦，磁针的磁性强；用磁铁的中间摩擦，磁针的磁性弱。这一对比实验可以通过磁针所吸引的铁制品的多少来对比，能得出结论。
研讨2:关于摩擦次数的影响:在磁铁磁性、钢针材料、摩擦部位和方向等条件不变的情况下，摩擦次数与磁针磁性呈正相关。增加次数能促使钢针内部更多磁畴有序排列，从而增强磁性。但此效果存在饱和值，超过后，针的磁性不再显著增强。关于摩擦方向的影响:在其他条件不变的情况下，来回摩擦会反复扰乱磁畴的取向，削弱磁化效果；而单向摩擦能提供稳定的外磁场方向，确保磁畴高效、一致地排列，从而获得较强磁性。
研讨3:关于磁针南北极的讨论，这一问题与摩擦时所使用的磁铁的磁极和摩擦的方向都有关系。这里期待学生能想出多种方法来判断磁针的南北极，如磁针指向法（悬挂、水浮等方式）和磁极相互作用法等，并发现磁针的两头分别是不同的磁极。磁针的南北极与多个因素有关，这里不需要学生了解南北磁极生成的本质原因。
拓展:通过提问引导学生查阅资料。图片展示了“地磁法”的部分操作。具体内容在本单元“参考资料”中。
（五）教学准备
学生:泡沫、钢针、磁铁、大头针、学习记录单。
教师准备:教学课件。
（六）课堂教学实施建议
1.聚焦
教师用实物或者图片展示生活中的现象:回形针没有磁性，但是被磁铁吸引过的回形针，成为小磁铁，具有磁性。教师创设任务:回形针变成的磁铁太小，形状也不方便，而条形磁铁又太大太重了，我们如何制作一个小磁针？自己制作的小磁针能指示南北吗？
2. 探索
组织学生讨论:如何获得一根有磁性的针？在学生交流的过程中，适时展示生活中被磁铁吸引过的铁制品能吸引其他铁制品的图片，启发学生回顾生活中的磁化现象，激发学生的探究兴趣。总结多个类似的现象，教师出示磁化概念:像这样让没有磁性的物体获得磁性的过程就是磁化，并结合图片或视频介绍《梦溪笔谈》中的摩擦法，让学生理解操作过程中需要用磁石摩擦。用什么样的磁石？如何摩擦才能让小磁针磁性最强？带着这样的研究问题，教师组织学生体验用“摩擦法”制作小磁针。关于“磁针磁性的强弱可能和哪些因素有关？”这一话题，学生会提出各种猜测，教师适当进行板书呈现。接着针对“磁铁的磁性强弱与磁针磁性强弱的关系”这一研究内容进行讨论。通过研讨“怎样改变磁铁磁性的强弱？”“哪些因素应该保持不变？”“如何判断磁针磁性的强弱？”这些问题，完善对比实验方案。为了后续更好地交流，教师在做实验之前，可以统一要求学生用磁铁的同一磁极按照规定的方向磁化针。
让学生领取材料做实验并记录（课前由教师设计并分发给学生）。实验结束后，教师组织学生交流实验发现。全班共同得出结论:磁铁磁性强，磁化所得的磁针磁性就强。
值得注意的是，此探究活动判断磁性的强弱所用的方法为用磁针吸引大头针，看看可以吸引的大头针数量。为了让数据更加准确，建议重复三次实验，取中间值。但是由于学生有争强好胜的心理，容易反复吸引大头针以寻求最大值。在实验之前应与学生约定好，碰到大头针堆再抬起，一次即可，不能反复吸引。
在探索1 活动结束后，教师组织学生自主选择摩擦方向和次数进行探究。后面两个探索活动在研究方法上和探索1类似，材料也类似。为了避免实验材料的混淆，建议教师将探索1 活动的材料收回，再下发探索2 活动的材料。如果学校材料充足，可以将两个探索活动的实验材料都下发，让同组的学生再分成两个小组，分别进行摩擦方向和摩擦次数的探究。这能让更多的学生参与到动手实践中，为之后的交流提供基础。在学生实验结束后，组织学生交流研讨，可以发现:在一定条件下，摩擦次数越多，磁针的磁性越强；沿着一个方向摩擦比来回摩擦，磁针的磁性更强。值得注意的是，当摩擦次数达到一定限度后，磁针的磁性不会继续增加。若学生有这样的发现，教师可以组织学生继续研讨，即摩擦次数不是越多越好。
3.研讨
在研讨环节，将研讨的前两个问题适时整合到探索活动中进行交流讨论，教师引导学生根据实验现象得出科学的实验结论，也鼓励学生说出更多的发现。研讨3 的问题针对磁针的南北极展开。学生通过前几课的学习，可以想到运用一定的方式让磁针自由旋转从而判断其南北极，此外，因为本课也有磁铁这一材料，也可以通过磁铁的相互作用来判断磁针的南北极。
4.拓展
提出问题:你还知道古人有哪些磁化的方法呢？适时展示相关资料介绍。有时间也可以进一步对比本课体验的摩擦法与地磁法的优劣。
（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“制作小磁针”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 观察通过不同磁化方式，磁针获得的磁性强弱不同
我会记录 对磁针磁性强弱进行准确记录
我会表达 清晰表述，交流实验发现
通过资料的方式呈现了磁化的概念。资料中介绍了《梦溪笔谈》中关于摩擦磁化相关的科学史，为本课磁化操作奠定理论基础。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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