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第二课《磁极间的作用》教学设计
教学目标
（一）科学观念
学生形成关于磁铁磁极间相互作用规律的科学认知，理解同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引这一基本概念，并能将其应用于解释生活中相关的磁现象。
认识到磁悬浮等技术是基于磁极间相互作用原理发展而来，体会科学知识与实际应用的紧密联系，构建科学知识服务于生活的观念。
（二）科学思维
通过对不同形状磁铁磁极间相互作用实验现象的观察、分析和归纳，培养逻辑思维能力，学会从具体实验现象中抽象出普遍规律。
在探究过程中，引导学生进行合理推测和假设，通过实验验证想法，培养批判性思维和创新思维能力。
（三）实践探究
学生能够设计并实施探究不同形状磁铁磁极间相互作用的实验，学会正确使用实验器材，如磁铁、塑料棒等，掌握控制变量、观察记录等科学探究方法。
经历提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论的完整科学探究过程，提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。
（四）责任态度
培养学生对科学探究的浓厚兴趣，激发学生主动探索磁铁奥秘的欲望，使其在探究过程中保持积极主动的态度。
教育学生在实验过程中要严谨认真，如实记录实验数据和现象，培养实事求是的科学态度。同时，引导学生在小组合作中学会倾听他人意见，共同协作完成探究任务，增强团队合作意识。
二、教学重难点
（一）教学重点
通过实验探究并总结出磁极间相互作用的规律，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
能够运用磁极间相互作用规律解释磁悬浮列车悬浮、磁悬浮笔悬浮等生活中的磁现象。
（二）教学难点
设计并准确操作实验，确保实验结果的准确性和可靠性，特别是在探究不同形状磁铁磁极间相互作用时，要引导学生控制好变量。
从微观角度理解磁极间相互作用的本质，以及将这一规律应用于复杂的实际问题，如磁悬浮技术原理的理解。
三、教学方法
实验探究法：
让学生亲自动手进行实验，探究不同形状磁铁磁极间的相互作用，在实践中获取直接经验，培养学生的探究能力和动手操作能力。
问题引导法：
通过提出一系列有针对性的问题，如 “磁悬浮列车为什么能悬浮？”“如何操作能实现环形磁铁的悬浮现象？” 等，引导学生思考和探索，激发学生的学习兴趣和求知欲，培养学生的逻辑思维能力。
小组合作法：
组织学生以小组形式进行实验和讨论，促进学生之间的交流与合作，培养学生的团队协作精神和沟通能力，同时让学生在交流中相互启发，拓展思维。
四、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师提问：“上节课学习了《磁铁的磁极》，关于磁铁你已经知道了哪些性质？” 引导学生回顾上节课所学内容，鼓励学生积极发言。 教师出示磁悬浮列车的图片，引导学生观察并思考：“磁悬浮列车为什么能‘悬浮’在轨道上行驶呢？” 如果学生回答是磁铁，教师进一步追问：“是磁铁的哪个部位起到的作用比较大？” 从而引导学生说出磁极，并板书 “磁极间的作用” 通过复习旧知，唤起学生已有的知识经验，为学习新知识做好铺垫。同时，了解学生对上节课知识的掌握情况，以便在后续教学中进行有针对性的指导。 以磁悬浮列车这一高科技应用实例引入新课，能够迅速吸引学生的注意力，激发学生的好奇心和求知欲。通过逐步引导学生思考，自然地引出本节课的主题 —— 磁极间的作用，使学生明确学习目标。
（二）探究活动 1.探究环形磁铁磁极间的相互作用 教师出示磁悬浮演示器，提问：“把两块环形磁铁分别套入塑料棒中，会观察到什么现象？” 接着引导学生思考：“如何操作能实现教材图中的现象？左、右图磁铁为什么能分别处于‘悬浮’状态？” 之后为学生提供磁悬浮演示器，让学生进行实验。实验结束后，组织学生汇报实验结果。 探究磁极间的相互作用 条形磁铁磁极相互作用 教师引导学生思考：“我们看到，磁铁靠近时，有的会相互吸引，有的会相互排斥。有没有规律呢？我们先用条形磁铁来探究，看看它们的磁极相互靠近时，都会有什么现象。” 为方便表述，教师将左边的条形磁铁标记为 1 号，右边的为 2 号，然后提问：“有几种磁极相互靠近的方法？” 梳理指导实验操作，讲解有 4 种情况，即用 S 极靠近 N 极、用 N 极靠近 N 极、用 S 极靠近 S 极、用 N 极靠近 S 极，并说明两个磁铁相互靠近的具体操作方法。接着讲解《科学活动与评价手册》条形磁铁活动记录，指导学生操作和记录方法，并进行实验演示：用 1 号磁铁南极去靠近 2 号磁铁北极，重复实验三次。同时，提醒学生实验要点：实验前先预测会看到什么现象；用磁极靠近磁极，而不是用磁极靠近磁铁其他部位；边实验边记录，实验结束后，物归原位，快速坐好。学生进行实验、记录并汇报实验结果。当学生提到 “两个一样的磁极” 时，教师介绍同名磁极和异名磁极的概念，并请学生在叙述发现时使用这两个术语。 蹄形磁铁磁极相互作用 教师引导学生：“用研究条形磁铁的方法，研究蹄形磁铁磁极相互作用。” 让学生自主进行实验探究。 其他形状磁铁磁极相互作用 教师提供某种其他形状的磁铁，引导学生思考：“我们发现，条形磁铁和蹄形磁铁都有同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的性质。其他形状的磁铁是否也有这样的性质？请自主设计实验，用实验验证自己的想法。” 然后分发实验材料，巡视学生实验过程，并组织汇报交流。 3.归纳不同形状磁铁的实验结果，形成结论 教师提问：“通过以上实验，我们能得出什么结论？” 引导学生进行归纳总结，教师进行梳理并板书：“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”。然后教师再次提问：“现在你能解释活动一中环形磁铁悬浮的原因么？” 引导学生运用所学结论进行解释。 4.拓展活动 （1）阅读《磁悬浮列车为什么能悬浮》，了解磁悬浮技术，尝试解释课首页问题 教师引导学生阅读相关资料，了解磁悬浮技术的原理，然后尝试解释课首页提出的磁悬浮列车为什么能悬浮的问题。 （2）动手挑战：动手试一试，让 “磁悬浮笔” 悬浮起来，并尝试解释笔杆悬浮的原因 教师引导学生动手操作，尝试让 “磁悬浮笔” 悬浮起来，并思考笔杆悬浮的原因。学生操作完成后，教师引导学生解释原因：笔杆上的磁铁与底板上的磁铁磁极方向一致，同名磁极相互靠近时，笔杆上的磁铁受排斥作用，使得笔杆悬浮起来。 通过具体的实验情境和问题引导，激发学生的探究欲望。让学生亲自动手实验，观察环形磁铁磁极间相互作用的现象，培养学生的观察能力和动手操作能力。汇报实验结果则有助于培养学生的表达能力和分享意识。 通过逐步引导学生思考和操作，培养学生科学探究的逻辑思维和严谨态度。详细讲解实验操作方法和记录方式，有助于学生规范地进行实验，提高实验的准确性和可靠性。强调实验要点，能够帮助学生避免操作失误，养成良好的实验习惯。适时引入同名磁极和异名磁极的概念，使学生能够准确地描述实验现象和结论。 在学生掌握了条形磁铁磁极相互作用的探究方法后，引导学生迁移应用到蹄形磁铁的探究中，培养学生的知识迁移能力和自主探究能力。 鼓励学生自主设计实验，培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。巡视指导能够及时发现学生实验中遇到的问题并给予帮助，组织汇报交流则为学生提供了展示和分享的平台，促进学生之间的相互学习。 通过引导学生归纳总结实验结果，培养学生的抽象概括能力和逻辑思维能力。让学生运用结论解释之前实验中的现象，加深学生对磁极间相互作用规律的理解和应用。 通过阅读资料，拓宽学生的知识面，让学生了解磁极间相互作用规律在高科技领域的应用，培养学生运用科学知识解释实际问题的能力，进一步体会科学知识与生活的紧密联系。 通过动手挑战，增强学生的实践体验，培养学生的动手能力和创新精神。让学生解释笔杆悬浮的原因，加深学生对磁极间相互作用规律的理解和应用，同时激发学生对科学探究的兴趣。
（三）生活应用 教师引导学生思考生活中还有哪些地方应用了磁极间相互作用的原理，组织学生进行小组讨论。鼓励每个学生积极发言，分享自己所知道的生活实例，如冰箱门的密封磁条、电动机的工作原理等。然后，每组推选一名代表进行全班汇报，教师对学生的汇报进行点评和补充，强调科学知识在生活中的广泛应用。 将科学知识与生活实际紧密联系起来，让学生体会到科学知识的实用性，提高学生学习科学的兴趣和积极性。小组讨论和全班汇报的形式，培养了学生的合作交流能力和语言表达能力，同时加深了学生对磁极间相互作用原理的理解和记忆。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括探究的问题、实验过程、得出的结论以及在生活中的应用等。邀请学生分享自己在本节课中的收获和体会，鼓励学生提出疑问。教师对学生的分享进行积极回应，解答学生的疑问，并对学生在本节课中的表现进行总结评价，强调科学探究的重要性和乐趣。 帮助学生梳理知识体系，强化对重点知识的记忆，培养学生的总结归纳能力。通过学生分享收获和体会，了解学生的学习情况，及时解决学生的疑惑，增强学生的学习自信心。教师的总结评价，引导学生认识到科学探究的价值，激发学生对科学学习的持续热情。
五、作业设计
（一）填空题
1.磁铁磁极间相互作用的规律是（同名磁极相互排斥），（异名磁极相互吸引）。
2.当两块磁铁的 N 极相互靠近时，会发生（排斥）现象；当 S 极与 N 极相互靠近时，会发生（吸引）现象。
（二）选择题
1.有两块磁铁，将它们的磁极相互靠近，发现相互排斥，这两个磁极（ ）。
A. 一定都是 N 极 B. 一定都是 S 极 C. 一定是同名磁极 D. 一定是异名磁极
答案：C
2.磁悬浮列车能够悬浮是利用了（ ）。
A. 同名磁极相互吸引 B. 异名磁极相互吸引 C. 同名磁极相互排斥 D. 磁铁能吸引铁的性质
答案：C
3.把一块条形磁铁用细线悬挂起来，当它静止时，指南的一端是（ ）。
A. N 极 B. S 极 C. 可能是 N 极也可能是 S 极 D. 无法确定
答案：B
4.用一块条形磁铁的磁极去靠近另一块条形磁铁的中间部分，会（ ）。
A. 吸引 B. 排斥 C. 有时吸引有时排斥 D. 没有明显现象
答案：A
（三）判断题
1.只要是两块磁铁，相互靠近时就一定会相互吸引。（×）
2.两块磁铁的磁极相互靠近时，要么相互吸引，要么相互排斥。（√）
3.不同形状的磁铁，磁极间相互作用的规律是不一样的。（×）
（四）简答题
1.请简述探究条形磁铁磁极相互作用的实验步骤。
答案：首先将两块条形磁铁分别标记为 1 号和 2 号。然后有 4 种磁极相互靠近的方法，即分别用 1 号磁铁的 S 极靠近 2 号磁铁的 N 极、用 1 号磁铁的 N 极靠近 2 号磁铁的 N 极、用 1 号磁铁的 S 极靠近 2 号磁铁的 S 极、用 1 号磁铁的 N 极靠近 2 号磁铁的 S 极。实验时，可以让一个磁极保持不动，另一个磁极缓慢向它移动，或者让两个磁极同时缓慢靠近。实验前先预测现象，实验过程中用磁极靠近磁极，边实验边记录，重复实验三次，最后记录并分析实验结果。
2.生活中除了磁悬浮列车和磁悬浮笔，还有哪些地方应用了磁极间相互作用的原理？请举例说明。
答案：例如指南针，利用地球磁场与指南针磁针磁极间的相互作用，指示南北方向；还有一些磁性玩具，通过磁极间的相互吸引或排斥产生有趣的效果；以及电磁起重机，利用电磁铁磁极间的相互作用来搬运钢铁等重物。
3.为什么说同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引是磁铁磁极间相互作用的普遍规律？
答案：通过对不同形状的磁铁，如条形磁铁、蹄形磁铁以及其他形状磁铁的实验探究，都发现了同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的现象。这表明无论磁铁的形状如何，磁极间的相互作用都遵循这一规律，所以它是磁铁磁极间相互作用的普遍规律。
（五）实践探究题
题目：设计一个实验，探究两块不规则形状磁铁磁极间的相互作用规律，并验证 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 这一结论。
实验步骤：
准备材料：两块不规则形状的磁铁、细线、白纸、笔。
用细线分别系在两块磁铁的重心位置，将它们悬挂起来，使其能够自由转动。
在白纸上面画一个大圆圈，将悬挂的磁铁放在圆圈中心位置，标记出磁铁静止时的磁极方向。
缓慢移动其中一块磁铁，使两块磁铁的磁极相互靠近，观察并记录它们之间的相互作用现象，是吸引还是排斥。
改变磁极靠近的组合方式，重复实验多次，确保实验结果的准确性。
预期结果：会观察到同名磁极相互靠近时相互排斥，异名磁极相互靠近时相互吸引的现象，从而验证 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的结论。
结论：通过实验验证，即使是不规则形状的磁铁，其磁极间的相互作用也遵循 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律，说明这一规律具有普遍性。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共16张PPT)
第1.2课
磁极间的作用
（人教鄂教版）三年级
上
利川市谋道镇中台小学 张可贵
新知导入
回顾磁铁性质
上节课学习了《磁铁的磁极》，关于磁铁你已经知道了哪些性质？
悬挂着的磁铁静止时，磁极分别指向南北。指北的磁极叫作磁铁北极，用 N 表示；
指南的磁极叫作磁铁南极，用 S 表示。
探究新知
磁悬浮列车引发思考
磁悬浮列车为什么能 “悬浮” 在轨道上行驶呢？
是磁铁的哪个部位起到的作用比较大？
探究新知
探究环形磁铁磁极间的相互作用
把两块环形磁铁分别套入塑料棒中，会观察到什么现象？
探究新知
探究条形磁极间的相互作用
我们看到，磁铁靠近时，有的会相互吸引，有的会相互排斥。有没有规律呢？我们先用条形磁铁来探究，看看它们的磁极相互靠近时，都会有什么现象。
探究新知
探究条形磁铁磁极间的相互作用
1号磁铁
2号磁铁
将两块条形磁铁的磁极相互靠近，会有哪几种情况？
探究新知
探究条形磁铁磁极间的相互作用
将实验观察到的现象记录在表格中
条形磁铁磁极间相互作用记录表 实验方法 预测现象 实验现象 我的发现
我发现：当两个条形磁铁的磁极相互靠近时，同名磁极相互（ ），异名磁极相互（ ）。
排斥
吸引
探究新知
蹄形磁铁磁极相互作用
将两块蹄形磁铁的磁极相互靠近，又有什么样的现象呢？
探究新知
蹄形磁铁磁极相互作用
将实验观察到的现象记录在表格中，你有什么发现？
蹄形磁铁磁极间相互作用记录表 实验方法 预测现象（√） 实验现象（√）
排斥（ ）吸引（ ） 排斥（ ）吸引（ ）
排斥（ ）吸引（ ） 排斥（ ）吸引（ ）
探究新知
圆形磁铁磁极相互作用
将实验观察到的现象记录在表格中，你有什么发现？
圆形磁铁磁极间相互作用记录表 实验方法 预测现象 实验现象
我发现：当两个圆形磁铁的磁极相互靠近时，同名磁极相互（ ），异名磁极相互（ ）。
排斥
吸引
探究新知
归纳结论
我发现：当两个蹄形磁铁的磁极相互靠近时，同名磁极相互（ ），异名磁极相互（ ）。
排斥
吸引
我发现：当两个圆形磁铁的磁极相互靠近时，同名磁极相互（ ），异名磁极相互（ ）。
排斥
吸引
探究新知
拓展活动 - 阅读磁悬浮技术资料
现在你能解释磁悬浮列车为什么能悬浮？
利用磁铁同极相斥、异极相吸的原理，磁悬浮列车的轨道上有磁体，会与车体上的磁体相互吸引，从而把列车“抬”起来，实现悬浮。
探究新知
拓展活动 - 磁悬浮笔挑战
动手试一试，让‘磁悬浮笔’悬浮起来，并尝试解释笔杆悬浮的原因。
笔杆上的磁铁与底板上的磁铁磁极方向一致，同名磁极相互靠近时，笔杆上的磁铁受排斥作用，使得笔杆悬浮起来。
探究新知
生活应用 - 小组讨论
思考生活中还有哪些地方应用了磁极间相互作用的原理，组织学生进行小组讨论。
冰箱门的密封磁条利用异名磁极相互吸引，使冰箱门紧密关闭
电动机也是利用磁极间相互作用实现电能到机械能的转换
课堂小结
知识总结 - 回顾主要内容
1. 探究问题：磁极间的相互作用规律。
2. 实验过程：通过环形、条形、蹄形及其他形状磁铁实验。
3. 结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4. 生活应用：冰箱门磁条、电动机等。
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