资源简介

《科学》 教材设计理念 / 1
《教师教学用书》 使用说明 / 2
本册教学课时分配建议表 / 6
第 1 单元 它们是用什么做的 / 1
第 2 单元 玩磁铁 / 28
第 3 单元 土壤与生命 / 57
第 4 单元 打开工具箱 / 85
专项学习 像科学家那样…… / 110
1
《科学》教材设计理念
1. 以学生的发展为教材编写的宗旨。本教材的设计理念与国家课程改
革的三个关键词“核心素养”“学科核心素养”“学业质量评价标准”高度
一致。以面向儿童终身受益的学习，如科学精神、科学思维、对自然的好奇
心、运用知识解决实际问题的能力等核心要素，构建大科学观统领下的主题
单元，设计符合学生实际情况的学习活动。
2. 以科学世界观作为整册教材的组织线索。这些线索包括对科学本体
的应有认知和对自然界的应有认知，如世界是物质的、物质是不断变化的等
等。落实到教材，一年级上册的线索是：什么是科学、什么是技术以及科技
与生活的关系；一年级下册的线索是：世界是物质的；二年级上册的线索
是：物质是变化的；二年级下册的线索是：进一步深化世界是物质的思想，
关注人类对自然资源的发掘和利用。
3. 强化对科学探究和工程实践的指导。科学探究的程序和方法、工程设
计的步骤与要领是科学课程重要的学习内容。为此，在每册教材的后面设有
“专项学习”，将有关科学探究和工程设计（含科学思维与工程思维）的指
导系统化和显性化，在保证过程完整的基础上，将探究和设计要素按年级有
所侧重，又螺旋上升地加以编排。
4. 设计专门针对解决问题能力训练的STEM单元。STEM是科学、技术、
工程、数学的英文缩写，是当下炙手可热的跨学科项目学习模式。与主要指
向概念理解及运用的主题单元不同的是，STEM主要指向综合运用各学科知识
解决实际问题的能力的训练。
5. 强调学习活动的多样性和学习资源的全配套。教材设计了多种多样的
学习活动：有探究性学习，有探究性游戏，有科学DIY，有种植和饲养，还
有观察与阅读……这些学习活动有趣、有效、易做。为配合学习活动，教材
配套了供学生观看的高清视频，供学生动手做的学具材料和供学生记录、课
外拓展用的活动手册。全新的网站还将提供更多的学习资源。
6. 重视科技史的学习。为了有助于对科学本质的认识，有助于对科学、
技术、社会、环境关系的认识，教材在主题单元中渗透科技史内容，在专项
学习中有专题介绍，在每个年级教材的最后一面，还特别对科技史作概略的
梳理，并以图文并茂的形式加以呈现。
2
《教师教学用书》使用说明
从不同角度说明本单元设计的理由。 从本单元在本册教材中的地位
说明选择本主题的理由。
从必要性和可能性
两个方面说明选择
该主题的理由。
说明本单元各课的
组成及课与课之间
的关系。
是课程目标的具体化，是每一课
教学目标的抽象，旨在为每一课
具体的教学目标提供概括性的目
标指向，以促进大概念和思维品
质的形成。
从落实《课程标准》中的年段目标
及课程内容中的具体条目角度说明
选择本主题的理由。
3
本课的主要活动组成及相互
之间的关系。
以结构图的形式展示每一课活
动的内容和目的。
在教学活动中希
望学生达到的发
展水平。
提示教师关注的教学重点与难点。对每课课时及总课时的建议。
4
红底文字：回答教材中的提问。
蓝底文字：解释教材中文字和图
片的意思。
指导使用并提供参考答案。
5
说明本活动的设计意
图，给教师以具体的
教学指导和建议，并
提醒教师在指导学生
时应注意的问题。
提供本单元必要的相
关知识背景。
6
本册教学课时分配建议表
单元序号 单元名称 课题名称 课时建议
1.认识常见材料 1
第1单元 它们是用什么做的 2.各种各样的杯子 1
3.神奇的新材料 1
4.磁铁的吸力 1
第2单元 玩磁铁 5.磁铁的两极 1
6.自制指南针 1
7.栽小葱 1.5
第3单元 土壤与生命 8.养蚂蚁 1.5
9.寻访土壤中的小动物 1
10.认识工具 1
第4单元 打开工具箱 11.拧螺丝 1
12.做个小温室 1
专项学习 像科学家那样…… 2
总课时： 15
1
第1单元? 它们是用什么做的
一? 单元设计意图
1. 本单元主题的提出
材料的发现、发明及利用是人类文明进步的产物。材料与日常生活密切
相关，材料与能源、信息并称为人类社会发展的三大支柱。因此，引导学生
尽早了解材料的发展、基本性能及其主要用途，是现实生活的必然要求。
物质、物体、材料是物质科学领域最基本的三个概念。物体是具象化了
的物质，材料是功能化了的物质。《课程标准》中要求，从低年级开始引导
学生认识常见材料的基本性能和主要用途，随着年级的升高，逐渐理解物体
具有一定的特征、材料具有一定的性能这些概念。在此基础上，促使学生逐
步建立“世界是物质的”这一大概念。
对二年级学生而言，材料的概念既熟悉又陌生。幼儿园阶段，他们用
积木搭房子，用卡纸做手工，用泥巴捏泥人……故他们对一些具体材料不陌
生。但他们很少会用到“材料”这个名词，对“材料有什么特点”“各种物
品与材料之间有什么关系”这样的问题也未有过思考，故他们对材料又是陌
生的。对学生做前概念调查时发现，学生对某些材料的正确指认率较低，尤
其对金属这类材料的认识不清晰，对材料的简单特点及其利用也不太关注。
这些都成为编写本单元教材的认知起点。
本单元作为学生系统认识材料的起始单元，需要从学生身边最常见、最
熟悉的材料开始，引导他们在观察中比较，在体验中感知，从而对材料的简
单特点、材料对人们生活的重要影响，以及新材料的神奇功能，都有一个初
步的认识。
2. 本单元对《课程标准》的落实
（1）本单元通过观察、比较、实验、交流等活动，落实《课程标准》
低年段的课程目标。
科学知识：
辨别生活中常见的材料。
2
科学探究：
在教师指导下，能利用多种感官或者简单的工具，观察对象的外部形态
特征及现象。
科学态度：
能在好奇心的驱使下，对常见的动植物和物质的外在特征、生活中的科
学现象、自然现象表现出探究兴趣。
科学、技术、社会与环境：
了解人类可以利用科学技术改造自然，让生活环境不断得到改善。
（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领
域”“技术与工程领域”的低年段要求。
1.1 物体具有质量、体积等特征。
通过观察，描述物体的轻重、薄厚、颜色、表面粗糙程度、形状等特征。
1.2 材料具有一定的性能。
辨别生活中常见的材料。
16.2 工程和技术产品改变了人们的生产和生活。
体会生活中的科技产品给人们带来的便利、快捷和舒适。
3. 本单元次级主题的构成及逻辑关系
本单元由《认识常见材料》《各种各样的杯子》《神奇的新材料》三课
组成，按照先常规后特殊的逻辑顺序展开。其中，第一课《认识常见材料》
与第二课《各种各样的杯子》针对的是常见材料，第三课《神奇的新材料》
指向特殊材料中的新材料。在常见材料部分，第一课是对各种材料的总体认
识，包括辨认陶瓷、玻璃、木材、石材、塑料、布、金属，以及对这些材料
基本特点的认知。第二课是通过具体的物品——杯子，更深入地理解材料的
不同特点，进而展开针对材料特点解决实际问题的思考和现象解释，让学生
对常见材料的性质初步建立较全面的认识。第三课是对特殊材料中的某些新
材料进行介绍，重点展示的是材料纳米化后性质的改变，目的是让学生对新
材料有一个粗浅的认知，并通过观察和实验，激发他们对新材料的兴趣。
3
第1单元? 它们是用什么做的
4. 本单元在整套教材中与其他单元的关系
本册教材所遵循的科学思想是：人类对自然资源的发掘和利用，这也是
对一年级下册“世界是物质的”科学思想的深化。
二? 单元教学目标
● 认识生活中常见的材料，了解新材料的神奇。
● 能观察、比较、描述常见材料的轻重、薄厚、颜色、软硬等特征。
● 乐于发现材料的不同特点，并尝试提出自己的问题。
● 感受现代科技进步对人类生活的改善。
中年段：对某些材料（纸、金属、塑料）导电性
能、透明程度、主要用途的认识。（三年级下册
《材料的性质》、四年级上册《简单电路》）
高年段：对常用材料的漂浮能力、导热性能、主
要用途的认识。（五年级上册《热传递》）
低年段：
人类对自然资源的发掘和利用
二、玩磁铁 三、土壤与生命一、它们是用什么做的 四、打开工具箱
通过各种材料
反映人类对各
种自然资源的
利用。
通过探究磁铁
的各种性质和
制 作 指 南 针 ，
反映人类对大
自然的神秘馈
赠 —— 自 然 磁
铁的利用。
通过土壤与植
物、土壤与动物
的关联，间接地
反映土壤资源
与人类的关系。
人类正是用发
明的工具，实现
了对自然资源
的加工和利用。
4
三? 单元活动框架
四? 课时建议
2.3 思考与提出
问题，想办法弥
补材料的缺点。
2.2 观察并描述
各种材料杯子的
不同，发现这些
材料的特点。
一、它们是用什么做的
3. 神奇的新材料
2.4 分析保温杯
的组成材料，意
识到集中材料的
优点可以改善物
品的性能。
序　号 课　题 课　时
1 认识常见材料 1
2 各种各样的杯子 1
3 神奇的新材料 1
总 课 时 3
1. 认识常见材料 2. 各种各样的杯子
1.1 观察物品，
初步认识常见材
料。
2.1 交流杯子的组
成材料，认识到
同一种物品可由
不同材料制成。
1.2 辨认材料并
给它们归类，识
别生活中常见的
一些材料。
1.4 观察鞋子的
组成材料并交流
选 用 材 料 的 原
因，发现一件物
品可由多种材料
组成。
1.3 观察文具袋
和文具，辨别它
们的组成材料。
3.2 在蜡烛黑灰
上滚水滴，发现
蜡 烛 黑 灰 不 沾
水、水滴卷走黑
灰上的粉笔灰。
3.1 在荷叶上滚
水滴，发现荷叶
不沾水、水滴卷
走 荷 叶 上 的 粉
笔灰。
3.3 阅读资料，了
解一些新材料及
其在生产生活中
的应用。
5
第1单元? 它们是用什么做的
五? 教师课本
第1课? 认识常见材料
1. 教学内容
本课是认识生活中材料的第一课，作为材料单元的起始课，目的在于激
发学生研究材料的兴趣。本课内容分为两个部分。第一部分包含两个活动：
活动一，观察教室里或家里的物品是用什么材料做成的，让学生不仅意识到
我们身边的物品都是用不同的材料做成的，还让学生调用前概念，从物品出
发初步认识常见材料；活动二，进一步在材料和名称之间建立关联，即识别
生活中常见的几种材料——纸、金属、布、玻璃、陶瓷、石材、塑料、橡胶
等，脱离具体物品，强化对材料本身的认识。第二部分聚焦具体物品，进一
步认识材料及其优点。这部分也包含两个活动：活动一，观察文具袋和文具
用什么材料做成，指导学生发现一个物品可以由多种材料组合而成，并巩
固、运用前面对材料的认识；活动二，观察帆布鞋用哪几种材料做成，并猜
测各种材料的优点。此活动在前一个活动的基础上，提出了进一步的要求，
为第二课认识材料的特点做好铺垫。
2. 教学目标
● 识别身边常见物品是用什么材料制成的。
● 能够辨认玻璃、陶瓷、石材、布料、木材、纸、塑料、金属等材料。
● 能描述常见材料的优点。
3. 重点与难点
重点：识别生活中常见的材料。
难点：辨认物品的组成材料。
4. 教学准备
教师材料：帆布运动鞋。
学生分组材料：鞋子、各种材料的样品、居室内部照片。
6
5. 教材提示
1 认rèn 识shi 常cháng 见jiàn 材cái 料liào
观
ɡuān
察
chá
教
jiào
室
shì
里
lǐ
或
huò
家
jiā
里
lǐ
的
de
物
wù
品
pǐn
分
fēn
别
bié
是
shì
用
yòng
什
shén
么
me
材
cái
料
liào
做
zuò
的
de
。
2
家里或教室里
常 见 的 材 料
有：木头做成
的桌椅、陶瓷
做成的花瓶、
玻璃做成的水
杯 、 铁 制 花
架、羊毛做成
的地毯、棉布
做成的靠枕、
毛皮做成的沙
发罩、液晶材
料做成的电视
屏幕等。
7
第1单元? 它们是用什么做的
陶 瓷 玻 璃 石 材 布 料
木 材 纸 塑 料 金 属
　 　 辨
biàn
认
rèn
这
zhè
些
xiē
材
cái
料
liào
， 把
bǎ
它
tā
们
men
放
fàng
进
jìn
相
xiāng
应
yìng
的
de
盒
hé
子
zi
里
lǐ
。
金属也分很多种哦！
铜勺 铁锅 铝罐
1单元 它们是用什么做的
3
这是三种常见
的金属，且不
是合金。
从左到右依次
是：布料、木
材、石材、塑
料、金属、陶
瓷、纸、玻璃。
8
观
ɡuān
察
chá
文
wén
具
jù
袋
dài
和
hé
文
wén
具
jù
， 说
shuō
说
shuo
它
tā
们
men
分
fēn
别
bié
是
shì
用
yòng
什
shén
么
me
材
cái
料
liào
做
zuò
的
de
。
　　鞋面是用
帆布做的，帆
布比较透气。
鞋眼扣……
　 　 鞋 底 是 用
橡 胶 做 的 ， 橡
胶……
观
guān
察
chá
你
nǐ
的
de
鞋
xié
子
zi
各
ɡè
部
bù
分
fen
是
shì
用
yònɡ
什
shén
么
me
材
cái
料
liào
做
zuò
的
de
， 说
shuō
说
shuo
用
yònɡ
这
zhè
种
zhǒnɡ
材
cái
料
liào
的
de
好
hǎo
处
chù
。
见学生活动手册第 1 页
4
制作成文具袋
或铅笔盒的材
料，有的用防
水布，有的用
刷漆的铁，有
的用塑料……
同时，文具袋
上通常有尼龙
做的拉链；塑
料铅笔盒上有
磁铁和铁做的
搭扣；文具袋
内的文具有木
头和石墨做的
铅笔、塑料做
的尺子、铁做
的刀片、橡胶
做的橡皮，还
有木材做的便
笺纸等。
鞋眼扣用金属
或塑料做成，
比 较 结 实 ；
鞋底用橡胶做
成，弹性比较
好；鞋头用橡
胶做成，比较
耐磨……
9
第1单元? 它们是用什么做的
1. 认
rèn
识 常
shi chánɡ
见材料
jiàn cái liào
●● 写一写你鞋子的各部分xiě yi xiě nǐ xié zi de ɡè bù fen 所suǒ 用yònɡ的材料和它的好处de cái liào hé tā de hǎochù。
● 将 物 品 与 制 作 材 料 连 线jiānɡ wù pǐn yǔ zhì zuò cái liào lián xiàn 。
1单元 它们是用什么做的
鞋 面 是 用
xié miàn shì yònɡ
做 的
zuò de
，它 的 好 处
tā de hǎo chù
： 。
鞋 底 是 用
xié dǐ shì yònɡ
做 的
zuò de
，它 的 好 处
tā de hǎo chù
： 。
是 用
shì yònɡ
做 的
zuò de
，它 的 好 处
tā de hǎo chù
： 。
， 。
铅笔芯
笔袋
橡皮
尺子
拉链
小刀
便签纸
木材
塑料
金属
尼龙
布料
橡胶
石墨
1
6. 活动手册提示
帆布
橡胶 有弹性
透气
10
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动一：
观察教室
或家里物
品的组成
材料
设计意图：
● 从学生日常最熟悉的家里或教室里的物品入手，知道一些
常见物品是用什么材料制成的。
教学建议：
● 如在此环节出示实物，最好选用生活中常见的物品，比如
陶瓷花瓶、玻璃杯、布衣服、塑料碗、金属刀具等等。这些物
品最好是由单一材料做成的，并且特征明显，容易识别或判
断，不要选用难以判断的复合材料，如复合材料的牛奶盒。
注意事项：
● 在教室里识别各种材料时，给学生分好组，分组行动，并
维持好观察秩序。
家庭场景
照片
电子教材
中的相关
视频
活动二：
辨认材料
并给它们
归类
设计意图：
●“把材料放进相应盒子”的活动只是一种形象化的呈现方
式，其目的并不在于放的行动，而是让学生将材料与其名称建
立一一对应的关联，强化对材料本身的认识。
教学建议：
● 针对低年级学生的认知特点，可以设计一个“给材料宝宝
找家”的游戏，增强学生的活动兴趣。活动前，教师为学生准
备八种常见材料的样品。活动过程中，让小组内的学生轮流来
给材料宝宝找家。当一个同学做完后，取出材料并混合，再让
下一个同学做。
● 为帮助学生理解金属是一类材料的名称，教师可准备多种
单质金属制品，如铁丝、铜丝、铝丝、钨丝等等，让学生进行
观察。
注意事项：
● 课前，一定要消除活动中的安全隐患，如把玻璃、金属片
的边角磨毛等。
各种不同
材 料 样
品，标有
材料名称
的小盒子
或杯子
学具箱里
的配套学
具
7. 教学活动说明
11
第1单元? 它们是用什么做的
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动三：
观察文具
袋和文具
是用什么
材料做成
的
设计意图：
● 从学生身边熟悉的文具入手，知道不同的材料有不同的用
途。
教学建议：
● 可以把学生目前正在使用的笔袋、铅笔盒以及里面的文具
作为观察对象，让学生先观察自己的，把观察结果说给同桌
听；然后观察同桌的，说给对方听，看自己说的是否和对方
说的一致，以此来具体认识笔袋、铅笔盒以及里面文具的组
成材料。
● 利用学生活动手册中的记录图，指导学生做好记录。
注意事项：
● 此活动结束后，要求学生把文具放入笔袋、铅笔盒中，以
免在下一个活动中分散学生的注意力。
学生自己
的笔袋或
铅笔盒
学生活动
手册
活动四：
观察鞋子
的组成材
料并交流
选用材料
的原因
设计意图：
● 对相对复杂的物品进行分析，发现物品可由多种材料组成。
● 知道为什么要选用不同的材料，在材料的特点与功能之间
建立起联系。
教学建议：
● 先组织全班学生集体观察同一双鞋子，认清鞋子的各部分
名称，如鞋面、鞋底、鞋带、鞋眼扣等，为下一步让学生观察
自己的鞋子并进行交流打下基础。
● 如果学生说不出鞋子各部分材料的好处，可以采用反向提
问的方式进行启发：“假如不用这种材料会怎样？”帮助学生
进行思考。
注意事项：
● 在组织学生观察自己的鞋子时，提出明确要求：只观察，
不要把鞋子脱下来，以保证正常的教学秩序。
运动鞋一
双、学生
穿的鞋子
学生活动
手册
12
第2课? 各种各样的杯子
1. 教学内容
本课紧接第一课最后一个活动“猜测鞋子上各种材料的好处”，以杯
子为载体，展开对常见材料特点的认识，具有承前启后的作用。本课内容分
为两个部分。第一部分由两个活动组成：活动一，辨别杯子的材料，将学生
的目光聚焦在杯子上，并为下一个活动的开展做好铺垫；活动二，指导学生
利用多种观察方法，较全面地认识一些常见材料的基本特点，并为下一个部
分的展开打下基础。第二部分由两个活动组成：活动一，指导学生从一些杯
子的缺点出发，找出克服这些缺点的方法，在增强问题意识和提问能力的同
时，让学生意识到可根据不同材料的性质来克服缺点；活动二，分辨保温杯
的组成材料并说明使用这些材料的理由，让学生在解释活动中丰富对材料的
认识，同时与此部分的活动一相配合，共同说明本课第二部分的目的，即把
不同材料的优点集中起来，可以做成让人们满意的物品。
2. 教学目标
● 能举例说出做杯子的各种材料的简单特点。
● 能说出保温杯各部分材料的特点和作用。
● 能提出类似的问题和相应的解决办法。
3. 重点与难点
重点：观察、描述不同材料的特点。
难点：针对不同材料的特点，提出类似的问题和相应的解决办法。
4. 教学准备
教师材料：纸杯、金属杯、木头杯、玻璃杯、陶瓷杯、塑料杯、玉石杯。
学生分组材料：纸杯、塑料杯、陶瓷杯、玻璃杯、不锈钢杯。
13
第1单元? 它们是用什么做的
5. 教材提示
这
zhè
些
xiē
杯
bēi
子
zi
分
fēn
别
bié
是
shì
用
yòng
什
shén
么
me
材
cái
料
liào
做
zuò
的
de
？
2 各gè 种zhǒng 各gè 样yàng 的de 杯bēi 子zi
5
1单元 它们是用什么做的
最中间的是玻璃
杯。从红色的塑
料杯开始，顺时
针方向，杯子的
材料依次是塑
料、陶瓷、纸、
玉石、不锈钢、
木头。
14
比
bǐ
较
jiào
并
bìng
描
miáo
述
shù
各
gè
种
zhǒng
材
cái
料
liào
做
zuò
的
de
杯
bēi
子
zi
有
yǒu
什
shén
么
me
不
bù
同
tóng
。
看一看
捏一捏
掂一掂
摸一摸
倒入热水试试。
　　倒热水时，不要烫着自己和别人。
6
看：材料是否
透明、是否有
光泽、光滑程
度。
掂：轻重。
捏：软硬。
摸：传热性能。
15
第1单元? 它们是用什么做的
见学生活动手册第 2 页
　 金
jīn
属
shǔ
杯
bēi
烫
tàng
手
shǒu
， 怎
zěn
么
me
办
bàn
？
　 玻
bō
璃
li
杯
bēi
、 陶
táo
瓷
cí
杯
bēi
容
róng
易
yì
碎
suì
， 怎
zěn
么
me
办
bàn
？
　 纸
zhǐ
杯
bēi
太
tài
软
ruǎn
， 怎
zěn
么
me
办
bàn
？
这
zhè
只
zhī
杯
bēi
子
zi
的
de
各
gè
部
bù
分
fen
是
shì
用
yòng
什
shén
么
me
材
cái
料
liào
做
zuò
的
de
？ 为
wèi
什
shén
么
me
选
xuǎn
这
zhè
些
xiē
材
cái
料
liào
？
胶垫
杯盖
杯嘴
开关
密封圈
杯体
　　你还能提出哪
些类似的问题和解
决的办法？
　 　 每
měi
一
yì
种
zhǒng
材
cái
料
liào
都
dōu
有
yǒu
它
tā
的
de
特
tè
点
diǎn
， 可
kě
以
yǐ
把
bǎ
不
bù
同
tóng
材
cái
料
liào
的
de
优
yōu
点
diǎn
集
jí
中
zhōng
起
qǐ
来
lái
， 做
zuò
成
chéng
人
rén
们
men
?想
xiǎng
要
yào
的
de
物
wù
品
pǐn
。
1单元 它们是用什么做的
7
金 属 杯 烫 手，
可以给它加一
个传热差的橡
胶套，或者加
一个手柄，或
者将杯壁做成
双层的。
玻璃杯、陶瓷
杯易碎，可以给
它加一层柔软的
布料护套。
纸杯太软，可以
给它加一个塑料
杯托，等等。
开 关、 杯 嘴、
杯盖是用塑料
做的，塑料可
塑性强、光滑、
隔 热 效 果 好、
较轻。
胶垫、密封圈
是 用 橡 胶 做
的，橡胶弹性
好、密封性好。
杯体是用双层
不锈钢做的，
结实、保温。
16
6. 活动手册提示
2.各 种
ɡè zhǒnɡ
各样
ɡè yànɡ
的杯子
de bēi zi
关 于 杯 子 的 研 究
ɡuān yú bēi zi de yán jiū
。
金 属 杯 烫 手
jīn shǔ bēi tànɡshǒu
，你 的 办 法 是
nǐ de bàn fǎ shì
：
玻 璃 杯 易 碎
bō li bēi yì suì
，你 的 办 法 是
nǐ de bàn fǎ shì
：
其 他 的 问 题
qí tā de wèn tí
：
你 的 办 法 是
nǐ de bàn fǎ shì
：
纸 杯 太 软
zhǐ bēi tài ruǎn
，你 的 办 法 是
nǐ de bàn fǎ shì
：
1单元 它们是用什么做的
2
如：给金属杯加个手柄。
如：给玻璃杯加个柔软布料做的杯套。
陶瓷杯易碎怎么办？
给陶瓷杯加一个有弹
性的橡胶圈。
如：给纸杯加个较硬的塑料杯托。
17
第1单元? 它们是用什么做的
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动一：
交流几种
杯子是用
什么材料
做成的
设计意图：
● 引导学生关注研究对象，乐于交流和分享多种多样的杯子
材料的问题。
教学建议：
● 可以利用抢答的方式来激发学生的学习热情。抢答前，教
师要说明规则：听完问题开始抢答，举着杯子回答问题。
● 可以让学生说出自己判断杯子是用什么材料做的理由，逐
渐养成有依据地表达的习惯。
注意事项：
● 要准备充足的活动材料，让每个学生都能观察到实物。
各种材料
的杯子
活动二：
观察并描
述各种材
料制成的
杯子的不
同
设计意图：
● 认识不同材料的基本特点，学会用多种方法观察、比较。
教学建议：
● 让学生及时将比较结果记录下来，为交流做好准备。
● 可以让学生先在小组内进行交流，然后在班级交流，以保
证所有学生都有表达的机会，让他们在锻炼中提高。
● 低年级学生的观察能力不强，语言描述的水平较低，描
述的准确性往往不高，需要教师给予适时、适当的引导和补
充、纠正，让学生逐渐学会仔细观察、科学描述。
注意事项：
● 从安全角度出发，提供给学生用于比较水杯传热性能的
水，不宜直接用温度高的开水，以免学生烫伤。
学具箱里
的配套学
具
7. 教学活动说明
18
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动三：
思考如何
想办法弥
补材料缺
点的问题
设计意图：
● 知道对做杯子而言，各种材料都有缺点，要想办法弥补各
种杯子材料的缺点，并为下一活动的展开埋下伏笔。
● 让学生模仿样例提出问题，增强他们的研究意识。
教学建议：
● 教学活动分两步进行：先让学生思考并回答教材上呈现的
三个问题，然后让学生提出类似的问题，并探讨解决问题的
方法。
● 提醒学生用简单的文字、图画，把自己想到的改进方法及
时填写在学生活动手册上，以便进行交流。
注意事项：
● 解决问题的方法不是唯一的，往往有多种方法可选。因
此，学生可能会想到各种各样的方法，只要是合理的，教师
就应该给予肯定。即使学生的想法难以实现，教师也不要轻
易否定，可以引导学生作进一步的思考，以保护他们的学习
热情。
学生活动
手册
活动四：
分析保温
杯的各部
分是用什
么材料做
的，并根
据材料的
特点说出
选择这些
材料的理
由
设计意图：
● 通过观察保温杯各部分是用什么材料做的，巩固学生对多
种材料及其特点的认识。
● 通过分析为什么要用这些材料，引导学生在材料的特点与
功能之间建立起联系。
教学建议：
● 可以分两步进行活动：第一步，组织学生观察并分析教材
图片呈现的保温杯；第二步，组织学生把自己的保温杯作为观
察与分析的对象，在丰富观察与分析对象的同时，让学生得到
更多针对具体问题进行具体分析的锻炼机会。
● 可以启发学生思考：为什么保温杯上要用到各种各样的材
料？引导学生懂得：集中各种材料的优点，才能做出让人们满
意的物品。
注意事项：
● 并不需要学生完整地说出保温杯各部分所用材料的功能特
点，鼓励学生积极思考，能说出一条也行。
学生自己
的保温杯
实物
19
第1单元? 它们是用什么做的
第3课? 神奇的新材料
1. 教学内容
本课在前两课指导学生认识常见材料的基础上，将学生的视野拓展到
特殊材料中的新材料。本课内容可以分成两大部分。第一部分，组织体验。
它由两个本质相同的活动组成：活动一，调用生活经验，让学生在荷叶上滚
水滴，发现荷叶不沾水、水滴会卷走荷叶上的粉笔灰；活动二，和前面的活
动相类似，亲手做一做——在纸杯底用蜡烛火焰熏出黑灰，并在蜡烛黑灰上
滚水滴，发现蜡烛黑灰不沾水、水滴会卷走黑灰上的粉笔灰。这两个活动都
是引发学生对这一神奇现象的好奇，为后面阅读纳米材料的资料奠定感性基
础。第二部分，介绍纳米材料和其他一些新材料。教材以阅读资料的形式展
开内容。资料的前半部分与学生在第一部分活动中的体验相呼应，说明了荷
叶表面的极细小绒毛和纸杯底的黑灰都属于纳米材料；资料的后半部分，以
图文结合的形式介绍了一些新材料及其用途，展现了科学技术的发展。
2. 教学目标
● 发现荷叶不沾水、水滴卷走荷叶上粉笔灰的奇特现象。
● 能用蜡烛火焰熏黑纸杯底，并发现蜡烛黑灰不沾水、水滴卷走黑灰上
粉笔灰的奇特现象。
● 知道一些新材料给人类生产生活带来的便利。
3. 重点与难点
重点：了解一些新材料及其用途。
难点：用蜡烛火焰熏黑纸杯底。
4. 教学准备
教师材料：相关视频资料，火柴或打火机。
学生分组材料：烧杯（装少量水）、纸杯、蜡烛、滴管、粉笔、记录
单等。
20
5. 教材提示
3 神shén 奇qí 的de 新xīn 材cái 料liào
在
zài
荷
hé
叶
yè
上
shàng
滚
ɡǔn
水
shuǐ
滴
dī
。
? ? 1. 在
zài
荷
hé
叶
yè
? 上
shàng
滴
dī
一
yì
两
liǎnɡ
滴
dī
水
shuǐ
， 轻
qīnɡ
?轻
qīnɡ
晃
huànɡ
动
dònɡ
水
shuǐ
滴
dī
。
雨
yǔ
点
diǎn
落
luò
在
zài
荷
hé
叶
yè
上
shàng
， 你
nǐ
有
yǒu
什
shén
么
me
发
fā
现
xiàn
？
? ? 2. 在
zài
荷
hé
叶
yè
上
shàng
撒
sǎ
点
diǎn
粉
fěn
笔
bǐ
灰
huī
， 让
rànɡ
水
shuǐ
滴
dī
在
zài
粉
fěn
笔
bǐ
灰
huī
? 上
shàng
来
lái
回
huí
滚
ɡǔn
?动
dònɡ
。
　　你有什么发现？
8
雨点落在荷叶
上呈球状。轻
轻抖动荷叶，
水珠会滚落下
去。
水滴会卷走荷
叶上的粉笔灰。
荷叶表面一尘
不染，而且立
刻就变干燥了。
这是在展现纳
米 材 料 的 特
点。荷叶表面
的极细小绒毛
是天然的纳米
材料。
21
第1单元? 它们是用什么做的
①
②
③
在
zài
荷
hé
叶
yè
上
shàng
滚
ɡǔn
水
shuǐ
滴
dī
。
水
shuǐ
滴
dī
在
zài
荷
hé
叶
yè
上
shàng
和
hé
黑
hēi
灰
huī
上
shàng
滚
ɡǔn
动
dònɡ
时
shí
有
yǒu
什
shén
么
me
相
xiānɡ
同
tónɡ
之
zhī
处
chù
？
在
zài
蜡
là
烛
zhú
黑
hēi
灰
huī
上
shàng
滚
ɡǔn
水
shuǐ
滴
dī
。
? ? 1. 在
zài
纸
zhǐ
杯
bēi
里
lǐ
? 装
zhuāng
?少
shǎo
?量
liàng
?水
shuǐ
。
? ? 2. 把
bǎ
杯
bēi
底
dǐ
放
fàng
在
zài
蜡
là
烛
zhú
火
huǒ
焰
yàn
?上
shàng
?方
fāng
1 厘
lí
米
mǐ
处
chù
， 让
ràng
蜡
là
烛
zhú
烟
yān
熏
xūn
黑
hēi
杯
bēi
底
dǐ
。
? ? 3. 滴
dī
一
yì
滴
dī
水
shuǐ
在
zài
杯
bēi
底
dǐ
，轻
qīng
? 轻
qīng
? 晃
huàng
? 动
dòng
水
shuǐ
滴
dī
。
? ? 4 . 再
zài
刮
guā
一
yì
点
diǎn
粉
fěn
笔
bǐ
灰
huī
在
zài
黑
hēi
灰
huī
上
shàng
， 让
rànɡ
?水
shuǐ
滴
dī
在
zài
粉
fěn
笔
bǐ
灰
huī
上
shàng
?滚
ɡǔn
?动
dònɡ
。 ? ?
④
见学生活动手册第 3 页
1单元 它们是用什么做的
9
蜡烛火焰在纸
杯底熏出的黑
灰也是纳米材
料。它是人工
制造出来的。
水滴在荷叶上
和蜡烛黑灰上
滚动时，都呈
球状，会卷走
粉笔灰。
22
人
rén
们
men
发
fā
明
mínɡ
的
de
纳
nà
米
mǐ
布
bù
料
liào
、 纳
nà
米
mǐ
涂
tú
料
liào
等
děnɡ
，
可
kě
以
yǐ
像
xiànɡ
荷
hé
叶
yè
表
biǎo
面
miàn
和
hé
蜡
là
烛
zhú
黑
hēi
灰
huī
那
nà
样
yànɡ
， 不
bù
沾
zhān
水
shuǐ
、 不
bù
沾
zhān
灰
huī
。
现
xiàn
在
zài
， 越
yuè
来
lái
越
yuè
多
duō
的
de
新
xīn
材
cái
料
liào
被
bèi
研
yán
制
zhì
出
chū
来
lái
， 用
yònɡ
于
yú
制
zhì
造
zào
性
xìnɡ
能
nénɡ
优
yōu
异
yì
的
de
产
chǎn
品
pǐn
。
不
bù
沾
zhān
灰
huī
不
bù
沾
zhān
水
shuǐ
的
de
纳
nà
米
mǐ
?面
miàn
料
liào
安
ān
?全
quán
的
de
?夹
jiā
层
céng
玻
bō
璃
li
防
fánɡ
?水
shuǐ
?防
fánɡ
?晒
shài
的
de
木
mù
塑
sù
栈
zhàn
道
dào
雷
léi
达
dá
不
bú
易
yì
发
fā
现
xiàn
的
de
隐
yǐn
形
xínɡ
飞
fēi
机
jī
10
纳米是长度的
度量单位，国
际 通 用 名 称
为 nanometer，
简 写 为 nm。
1 纳 米 就 是
0.000001 毫米，
相当于 4 倍原
子大小，比单
个细菌的长度
还要小得多。
具体见参考资
料上的介绍。
23
第1单元? 它们是用什么做的
3.神奇的新材料
shén qí de xīn cái liào
把 观 察 到 的 现 象
bǎ ɡuān chá dào de xiànxiànɡ
记 下 来 或 画 出 来
jì xià lái huò huà chū lái
。
1单元 它们是用什么做的
纸杯底上水滴的样子。
烟熏过的纸杯底上水滴的样子。
晃动水滴后粉笔灰的情况。
3
6. 活动手册提示
水滴在纸杯底上呈扁平状，水面
四周形状不规则，轻轻晃动纸杯
底时，水会平摊开。
烟熏过的纸杯底上，水滴滚圆，
会把粉笔灰卷进去，滚到没有蜡
烛黑灰的纸杯底边缘。
水滴在烟熏过的纸杯底上呈球状。
24
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动一：
在荷叶上
滚水滴
设计意图：
● 引导学生发现荷叶不沾水、水滴会卷走荷叶上的粉笔灰。
教学建议：
● 可以利用视频或图片再现日常生活中的有趣现象：下雨
天，荷叶不会被雨水打湿，水在荷叶上呈球状。
● 最好选用新鲜的荷叶来做实验和进行观察，如果无法获得
新鲜荷叶，也可以用干的荷叶来代替。干荷叶也能在一定程度
上满足实验需求。
注意事项：
● 教师一定要提前准备好用来做实验的荷叶。如果因条件限
制，教师实在找不到荷叶，至少要播放相关的视频，给学生以
直观感受。
荷叶
电子教材
中的相关
视频
学具箱里
的配套学
具
活动二：
在蜡烛黑
灰上滚水
滴
设计意图：
● 让学生经历一个完整的探究过程，从制作黑灰开始，直到发
现水滴在黑灰上滚动与在荷叶上滚动有相似之处。
教学建议：
● 用蜡烛的火焰熏黑纸杯底的操作，需要学生动作准确，时
间长短把握恰当，这对二年级学生来讲有一定难度。因此，教
师最好先示范、讲解，说明操作要点，然后让学生动手。
● 可以在纸杯中装入少量的水，以防止学生把杯底烧破。
注意事项：
● 教会学生正确并安全使用器材的方法，如正确使用滴管，用
火柴或打火机点火，强调点燃蜡烛的安全注意事项。教师要密
切关注学生的点火操作过程，如发现危险应及时纠正动作。
蜡烛、纸
杯、滴管、
粉笔、火
柴或打火
机等
电子教材
中的演示
实验视频
学具箱里
的配套学
具
活动三：
通过阅读
了解纳米
材料与其
他新材料
设计意图：
● 了解纳米材料以及其他新材料的应用。
教学建议：
● 可以利用视频资料，帮助学生认识更多的新材料，了解现
代科技给人们生活带来的便利。
电子教材
中的相关
视频
7. 教学活动说明
25
第1单元? 它们是用什么做的
五　参考资料
材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。材料是人类用于制造物品、器
件、构件、机器或其他产品的物质。材料是物质，但不是所有物质都可以称
为材料，如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算材料。
但是，这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为“含
能材料”，因为它们是火炮或火箭的组成部分。
材料多种多样，分类方法也没有一个统一标准。
按物理化学属性分：可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料。
按用途分：可分为电子材料、航空航天材料、核材料 、建筑材料、能源
材料、生物材料等。
按来源分：可分为天然材料和人造材料。
天然材料，就是来自植物、动物和矿物等只经物理处理或未经处理的材
料，如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、铁矿、亚麻、羊毛、皮革、
黏土、石墨等。其中，天然的金属材料几乎只有自然金；天然的有机材料有
木材、竹材、草等来自植物界的，及皮革、毛皮、兽角、兽骨等来自动物界
的材料；天然的无机材料有大理石、花岗岩、黏土等。
人造材料又称合成材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用
加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。在人造材料
中， 塑料、合成纤维和合成橡胶被称为20世纪三大有机合成材料，它们的应
用大大地提高了国民生活水平，对国计民生的重要性不言而喻。
荷叶与纳米材料
荷叶的叶面上存在着非常复杂的纳米级和微米级超微结构。具体来说，
荷叶叶面上分布着一个挨一个隆起的微米级或纳米级“小山包”，这些“小
山包”上面长满了纳米级的“绒毛”，而“小山包”的凹陷部分充满了空
气，这样就又使得叶面上形成一层极薄的、只有纳米级的空气层。由于空气
层、“小山包”和绒毛等的共同托持作用，使得水滴不能渗透，而能自由滚
动。（见下页图1、图2）雨点在自身的表面张力作用下形成球状，水滴在滚
动中吸附灰尘，并滚出叶面，这就是“荷叶效应”。它是荷叶自洁叶面的奥
妙所在。
26
目前，荷叶效应的研究主要偏向于三个方面的应用：涂料、织物、涂膜。
1. 荷叶效应乳胶漆
荷叶效应乳胶漆是一种能保持外墙面干燥清洁的建筑涂料，它是仿生学
在建筑涂料中应用的一个例子。荷叶效应乳胶漆采用一些具有持久憎水性的
专门物质，在物体表面形成一个纳米级超微结构，从而使其涂膜具有类似荷
叶的表面结构，达到拒水保洁功能。
2. 仿荷叶织物
目前已经生产出了各种不同的仿荷叶织物，当水通过超拒水和自清洁的
“荷叶纤维”，织物将变得干净起来。
3. 纳米玻璃
纳米玻璃看上去洁净、透明，与普通玻璃并无二致，但它的安全性、
自洁性、憎水性却是普通玻璃所无法比拟的。它的与众不同之处在于那层高
科技含量的外衣——纳米膜。这层膜使玻璃宛如一张透明的荷叶，水滴在上
面，恰似雨打荷叶，瞬间滚落，不留踪迹。
新材料
新材料是指最新发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊
性质的功能材料。其中，结构材料具有不一般的强度、韧性、硬度、弹性等
机械性能，如新型陶瓷、金属玻璃等；功能材料则具有特殊的电、光、声、
磁、热等功能和物理效应。
木塑俗称复合木头，是以植物纤维为主原料，与塑料合成的一种新型复
合材料，具备植物纤维和塑料的优点，适用范围广泛。木塑既保持了实木地
板的亲和性，又具有良好的防潮耐水、耐酸碱、抑真菌、抗静电、防虫蛀等
性能，被称为“21世纪的软黄金”。
汽车前挡风玻璃以夹层钢化玻璃制成，能承受较强的冲击力。夹层玻璃
10μm
1μm
图1 图2
27
第1单元? 它们是用什么做的
是把一种透明、具有黏合性的塑料膜贴在两层或三层玻璃之间，将塑料的强
韧性和玻璃的坚硬性结合在一起，从而增强玻璃的抗破碎能力。钢化玻璃是
将普通玻璃淬火，使其内部组织形成一定的内应力，从而使玻璃的强度得到
提高。汽车前挡风玻璃在受到冲击破碎时，会分裂成带钝边的小碎块，不易
对乘员造成伤害。
纳米面料是运用纳米技术制作的面料。这种面料表面覆有一层纳米级的
化学物质，这层物质能够使布料上的水直接滑落，有防水作用。有的面料还
有防污、防油、抗菌的作用。
隐形飞机就是利用各种技术减弱雷达反射波、红外辐射等特征信息，使
敌方探测系统不易发现。目前，飞机隐身主要有以下三种方法：一是减小飞
机的雷达反射面，从技术角度讲，其主要措施有设计合理的飞机外形、使用
吸波材料、主动对消、被动对消等；二是降低红外辐射，主要是对飞机上容
易产生红外辐射的部位采取隔热、降温等措施；三是运用隐蔽色降低肉眼可
见度。
28
第2单元? 玩? 磁? 铁
一? 单元设计意图
1. 本单元主题的提出
引领学生从生活发现迈向科学认识。儿童对世界充满了好奇，在不断
地进行探索，并在探索过程中获得和积累宝贵的发现。然而，这些发现零
碎、分散，缺乏条理，不成体系，往往停留在现象上，不能深入规律与原理
层面，从而导致难以长期保存、快速调取、充分运用。就磁铁而言，儿童在
生活中会接触多种形状的磁铁和用磁铁做成的器具，出于好奇，他们曾经把
玩过这些东西，并尝试采取多种办法用这些东西来吸其他物体，留下了一次
次具体的感性体验。如果止步于此，则谈不上全面认识磁铁、了解磁铁的特
征和性质，更谈不上学会运用磁铁。出于以上思考，本单元从磁性、磁极两
个方面出发，针对儿童的年龄特点，以“玩”为载体，编排结构化的教学内
容，组织儿童调用过去的零散生活经验，在动手实践和思考中形成对磁铁较
全面的认识。
指导学生将学习与应用有机地结合起来。由于儿童的大部分学习源于实
际生活，同时，学习也是为了将所学用于生活实际，因此，本单元将工程技
术的有关内容融入教学活动设计，不仅介绍磁铁的运用，还在组织儿童认识
指南针组成部分的基础上，指导他们自制指南针以及用自制的指南针辨别方
向，力求实现学与用的统一。
积极引导学生进行知识建构。本单元涉及磁力对物体的作用方式，其特
点是不用接触物体，就可以对特定物体施加影响。这与以前学生掌握的直接
接触物体施加力，共同构成了对物体用力的两种方式，促使学生懂得接触与
不接触物体，力都有可能对物体造成影响。
本单元基于《课程标准》，依据相关课程目标，具体落实 “物质科学领
域”中关于“磁铁有磁性，可对某些物体产生作用”的内容标准。
2. 本单元对《课程标准》的落实
（1）本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》中低年段
29
第2单元? 玩磁铁
的课程目标。
科学知识：
● 知道常见的力。
● 了解常见的工具，知道简单工具的功能和使用方法。
科学探究：
● 在教师指导下，能依据已有的经验，对问题作出简单猜想。
● 在教师指导下，能利用多种感官或者简单的工具，观察对象的外部形
态特征及现象。
● 在教师指导下，有运用观察与描述、比较与分类等方法得出结论的意识。
科学态度：
● 能在好奇心的驱使下，对常见的动植物和物质的外在特征、生活中的
科学现象、自然现象表现出探究兴趣。
● 能如实讲述事实，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事
实，养成用事实说话的意识。
● 愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能按要求
进行合作探究学习。
（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域”
和“技术与工程领域”的低年段要求。
6.5.1 磁铁能对某些物体产生作用。
6.5.2 磁铁总是同时存在着两个不同的磁极，相同的磁极相斥，不同的磁极
相吸。
16.2 工程和技术产品改变了人们的生产和生活。
3. 本单元次级主题的构成及逻辑关系
本单元由《磁铁的吸力》《磁铁的两极》《自制指南针》三课组成。
对应生活实际，围绕“磁铁的磁性”这条主线，递进式地展开。第一课《磁
铁的吸力》，组织学生玩一块磁铁，感受磁铁能吸铁的性质和磁力的大小，
为第二课做好了铺垫。第二课《磁铁的两极》，紧接着上一课，让学生玩两
块磁铁，引导其发现磁极的位置、磁极的相互作用规律和磁铁能指南北的特
点。第三课《自制指南针》，以第二课中的磁铁能指示方向为基础，指导学
生观察指南针、自制指南针、学习使用指南针。从内容关联上说，第三课是
第二课的延续和拓展。
30
4. 本单元在整套教材中与其他单元的关系
二? 单元教学目标
● 通过用磁铁吸多种金属物品，知道磁铁能吸铁和镍。
● 在实验中感受磁极的特点，了解磁极的相互作用规律，知道磁铁能指
示南北。
● 自制指南针，会用指南针辨别方向。
中年段：认识磁力可以改变方向。
（四年级上册《常见的力》）
高年段：认识电磁能，通过制作电磁
铁，知道电能可以转化为磁能。（六
年级下册《能量的转换》）
低年段：
人类对自然资源的发掘和利用
二、玩磁铁 三、土壤与生命一、它们是用什么做的 四、打开工具箱
通 过 各 种 材 料
反 映 人 类 对 各
种 自 然 资 源 的
利用。
通 过 探 究 磁 铁
的 各 种 性 质 和
制 作 指 南 针 ，
反 映 人 类 对 大
自 然 的 神 秘 馈
赠 —— 自 然 磁
铁的利用。
通 过 土 壤 与 植
物、土壤与动物
的关联，间接地
反 映 土 壤 资 源
与人类的关系。
人 类 正 是 用 发
明的工具，实现
了 对 自 然 资 源
的加工和利用。
31
第2单元? 玩磁铁
三? 单元活动框架
四? 课时建议
1.磁铁的吸力
二、玩磁铁
2.2 用整块磁铁
吸大头针，发现
磁极吸力大。
3.1 认识指南针，
学 会 使 用 指 南
针。
序　号 课　题 课　时
1 磁铁的吸力 1
2 磁铁的两极 1
3 自制指南针 1
总 课 时 3
3.4 阅读资料，
知 道 指 南 针 用
途广泛。
3.3 用自制指南
针在室外辨别方
向，了解指南针
的应用。
3.2 自制指南针，
培养动手能力。
2.1 观察磁铁，
知道磁铁有多种
形状。
2.3 悬吊磁铁，
发 现 磁 铁 能 指
南北方向。
1.3 交流磁铁的
用途，知道磁铁
用途广泛。
1.1 用磁铁吸各
种 金 属 制 品 ，
知 道 磁 铁 能 吸
铁和镍。
1.2 研究磁铁，
发现磁力可以传
递 ， 磁 铁 能 隔
空、隔物吸铁。
2.磁铁的两极 3.自制指南针
2.4 让两个磁极
靠近，发现同极
相斥，异极相吸。
32
五　教师课本
第4课　磁铁的吸力
1. 教学内容
本课以“吸”为核心，以探究和发现为主线逐次展开三个活动：探究磁铁
能吸什么金属、通过研究发现磁铁吸铁的一些特点、关注生活中磁铁的用途。
第一个探究活动包括四个环节，即提出问题、预测磁铁能吸什么材料、验证预
测、得出磁铁能吸铁的结论，并以文字形式告诉学生磁铁还能吸一种叫作镍
的金属。第二个活动由五个具体的小活动组成，分别为“接力吸钢珠”“用
钉子夺钢珠”“测磁铁吸住回形针的距离”“隔本子吸回形针”“隔水取回
形针”。这五个小活动中，前四个指向发现，它们分别是磁性的传递、磁力
的转移、磁铁能隔空吸铁、磁铁能隔物吸铁；第五个小活动则指向运用，即
运用磁铁能隔物吸铁的特点解决实际问题——隔水取回形针。第三个活动以
前两个活动为基础，引领学生交流有关磁铁的发现，即磁铁吸铁的性质在生
活中的运用。
2. 教学目标
● 知道磁铁能吸铁和镍，能隔空、隔物吸铁。
● 知道磁铁在生活中的一些用途。
● 在“玩”中感受科学乐趣。
3. 重点与难点
重点：用多种方法研究磁铁。
难点：在研究中发现磁铁吸铁的特点。
4. 教学准备
教师材料：银手镯，相关视频资料。
学生分组材料：条形磁铁、蹄形磁铁、回形针、小铜铃、长耳夹、不锈
钢剪刀、铜钥匙、铝罐、小钢珠、直尺、作业本、水杯等。
33
第2单元? 玩磁铁
5. 教材提示
4 磁cí 铁tiě 的de 吸xī 力lì
金
jīn
属
shǔ
做
zuò
的
de
物
wù
品
pǐn
都
dōu
能
néng
被
bèi
磁
cí
铁
tiě
吸
xī
起
qǐ
来
lái
吗
mɑ
？
用
yòng
磁
cí
铁
tiě
吸
xī
一
yi
吸
xī
下
xià
列
liè
物
wù
品
pǐn
。
磁
cí
铁
tiě
不
bù
仅
jǐn
可
kě
以
yǐ
吸
xī
铁
tiě
， 还
hái
可
kě
以
yǐ
吸
xī
镍
niè
。
见学生活动手册第 4 页
跟你的预测一样吗？
12
此处呈现的都
是金属制品。
金属的种类很
多。在学生的
前概念中往往
认为只要是金
属都可以被磁
铁吸引。所以
需要让学生亲
自动手吸一吸，
才能形成对磁
铁吸铁性质的
正确认识。
34
用
yòng
多
duō
种
zhǒng
方
fāng
法
fǎ
研
yán
究
jiū
磁
cí
铁
tiě
， 说
shuō
说
shuo
你
nǐ
的
de
发
fā
现
xiàn
。
? ? “ 接
jiē
力
lì
” ?吸
xī
钢
gāng
?珠
zhū
。
? ? 用
yònɡ
?钉
dīng
子
zi
把
bǎ
吸
xī
在
zài
磁
cí
铁
tiě
? 上
shàng
的
de
?钢
ɡānɡ
珠
zhū
取
qǔ
下
xià
来
lái
。
? ? 将
jiānɡ
磁
cí
铁
tiě
?慢
màn
?慢
màn
靠
kào
近
jìn
回
huí
形
xíng
针
zhēn
， 观
guān
察
chá
吸
xī
住
zhù
回
huí
形
xíng
?针
zhēn
时
shí
磁
cí
铁
tiě
的
de
位
wèi
置
zhì
。 ?
2单元 玩磁铁
13
磁铁具有传递
磁性的特点。
磁铁并不是要
接触物体才能
吸住它，磁铁
具有隔空吸物
的特点。
磁铁的磁力转
移给钢珠后，
就可以被钉子
吸住。
35
第2单元? 玩磁铁
生
shēng
活
huó
中
zhōng
哪
nǎ
些
xiē
地
dì
方
fɑng
用
yòng
到
dào
了
le
磁
cí
铁
tiě
？
　　磁铁不能碰
到水哦！
? ? ? ? 用
yòng
磁
cí
铁
tiě
?把
bǎ
?水
shuǐ
杯
bēi
中
zhōng
的
de
回
huí
形
xíng
针
zhēn
取
qǔ
出
chū
来
lái
。
? ? ? 隔
ɡé
着
zhe
练
liàn
习
xí
本
běn
吸
xī
回
huí
?形
xínɡ
?针
zhēn
。
一 本 两 本 三 本
见学生活动手册第 4 页
14
磁铁也可以隔
水吸铁。
将磁铁的一极
贴 近 水 杯 外
壁，从近回形
针处向杯口慢
慢移动。
磁铁可以在一
定范围内隔物
吸铁。
实例很多，如
磁 性 黑 板 擦、
冰箱磁贴、磁
性写字板、车
载 手 机 吸 盘、
磁性胸章、指南
针、喇叭、磁悬
浮列车、悬浮球、
软磁条。
36
6. 活动手册提示
4.磁铁的吸力
cí tiě de xī lì
● 哪些物品可以被磁铁吸起来nǎ xiē wù pǐn kě yǐ bèi cí tiě xī qǐ lái ？先预测xiān yù cè ，再吸一吸zài xī yi xī 。
●● 下 面 列 出 了 磁 铁 的 三xià miàn liè chū le cí tiě de sān 种zhǒnɡ 本 领běn lǐnɡ ， 把 编 号 填 在bǎ biān hào tián zài
相
xiānɡ
应 的
yìnɡ de
方
fānɡ
框 里
kuànɡ lǐ
。
预测
结果
回形针 铜铃铛 剪 刀 铝 罐 铁夹子 银首饰 铜 匙
1. 能 隔 空 吸 铁
nénɡ ɡé kōnɡ xī tiě
。
2. 能 隔 着 东 西 吸 铁
nénɡ ɡé zhedōnɡ xi xī tiě
。
3. 能
nénɡ
传 递 吸 铁
chuán dì xī tiě
。
2单元 玩磁铁
你 还 知 道 磁
铁的其他本领吗？
4
3
2
1
37
第2单元? 玩磁铁
7. 教学活动说明
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动一：
用磁铁吸
金属物品
设计意图：
● 通过从提出问题开始的探究活动，引导学生认识磁铁能吸
铁的特性。
教学建议：
● 在教学起始阶段，首先要引导学生排除非金属的物品。可
以先出示非金属的布料、木块、塑料、纸张等物品，问学生：
“磁铁能吸起这些物品吗？你认为磁铁能吸什么样的物品？”
将学生的注意力集中到金属上来，然后提出探究问题。
● 在学生进行验证时，提醒学生用磁铁去慢慢靠近物品，而
不要猛地用磁铁去触碰，以便让学生理解什么是“吸”，避免
学生把磁铁的“吸”与粘贴相混淆。
● 生活中很难见到由镍单独做成的金属物品，学生对它也非
常陌生，应该利用资料简单介绍一下镍。
注意事项：
● 在课堂教学中，提供给学生研究的金属物品，必须只含一
种金属。
● 金属小物件的品种越多越好。
条 形 磁
铁、蹄形
磁铁、回
形针、小
铜铃、长
耳夹、不
锈 钢 剪
刀、铜钥
匙、铝罐
等实验器
材
电子教材
中介绍镍
的视频
活动二：
用多种方
法研究磁
铁
设计意图：
● 在动手实验和观察现象中，发现磁铁吸铁的一些特点。
教学建议：
● 不要把这组活动当作任务来布置，而应该用“玩”的形式
来充分调动学生的积极性，让学生带着好奇心去发现。
● 在这组活动中，做前四个实验的动作要准确，速度宜快
不宜慢，这就需要教师给予具体的方法指导。教师应告诉学
生具体怎样做、注意观察什么地方，让学生“玩”起来，在
“玩”中有所发现。在这组活动结束后，教师要有意识地帮助
学生进行小结，在实验的基础上交流自己的发现。
● 隔物吸铁活动，可以让学生试着用多种物体去隔开，如纸
片、布片、玻璃片、薄铝片、薄木片、橡胶片等。
● 这组活动中的第五个实验，是一个运用所学知识解决实际
问题的活动。教师应该先让学生思考怎么办，然后交流方
案，最后进行尝试。另外，如果教师有更好的事例，也可替
换这个活动。
条 形 磁
铁、小钢
珠、直尺、
作 业 本、
水杯等实
验器材
学具箱里
的配套学
具
学生活动
手册
38
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
注意事项：
● 这组活动所需器材较多，教师一定要为学生准备好足够的
条形磁铁、钢珠、铁钉，并让学生准备好直尺，以保障实验活
动顺利进行。
● 对于“用钉子夺钢珠”的活动，学生能发现现象即可，如
果学生对此有疑问或解释，教师不必给出答案。让学生带着疑
惑继续研究，可能比直接得到答案更有价值。
● 用钉子取磁铁上的钢珠，用实验室的磁铁很容易做到，
但换成强力磁铁，如门吸上的磁铁，用铁钉则取不走钢珠。
因此，教师不要让学生用自己的磁铁来试。如果真有学生试
了，教师不必解释这个较为复杂、难理解的原理，应该表扬学
生的探索精神并鼓励学生自己去查找原因。
活动三：
交流磁铁
的用途
设计意图：
● 关注生活中哪些地方用到了磁铁，感受磁铁的应用非常
广泛。
教学建议：
● 不但要鼓励学生积极回忆，尽量多地说出哪些地方用到了
磁铁，还可以让学生就具体物体说一说、议一议这些物体用到
了磁铁的什么特点，帮助巩固和运用刚刚获得的研究结果，同
时为下一课继续研究做好铺垫。
注意事项：
● 此部分教材图片呈现的都是硬磁铁，若学生说软磁条也是
磁铁，教师应该给予肯定。
电子教材
中介绍磁
铁用途的
视频（不
含 指 南
针）
39
第2单元? 玩磁铁
第5课　磁铁的两极
1. 教学内容
本课围绕“发现”这个核心，分两部分展开四个活动。第一部分，发现
不同，即观察多种磁铁，认识一些磁铁的形状，为接下来寻找磁铁的共同特
征“具有两极和两极的相互作用”做好铺垫。第二部分，发现磁极和磁极的
特点。这部分由逐层递进的三个活动组成。第一个活动，找磁极。教材在此
选用了吸力测试法，也就是比较磁铁上哪个部位的吸力大。具体的安排是用
整个磁铁接近一层平铺的小铁件， 依据实验现象发现磁铁有两极，且两极的
吸力大，也为后面的两个活动打下基础。第二个活动，吊磁铁。教材在此选
用了比较容易操作的悬吊法，也就是让吊起的磁铁自由转动后，观察它静止
时磁极的指向，依据多次现象的共同点，发现两磁极会分别指向南、北，并
据此识别和标注磁铁上的南极、北极，为后续研究磁极间的相互作用做好铺
垫。第三个活动，让两块磁铁的磁极相互靠近。教材在此选用了一些经典方
法：条形磁铁在圆杆上前后移动、环形磁铁在圆柱上上下移动，发现磁极间
相互作用的规律，即同极相斥，异极相吸。紧接此活动提出思考问题，帮助
学生理解磁悬浮列车的悬浮原理，以巩固和运用本课所学知识。
2. 教学目标
● 知道磁铁的磁极吸力最大，磁极能指示南北，同极相斥和异极相吸。
● 根据磁铁指南北的现象，能标示出磁铁上的S极、N极。
● 利用所学进行分析，知道磁悬浮列车的悬浮原理。
3. 重点与难点
重点：研究磁极间的相互作用规律。
难点：让悬吊的条形磁铁自由旋转并逐渐静止。
4. 教学准备
教师材料：磁悬浮列车及其原理介绍的视频。
学生分组材料：多种形状的磁铁、大头针、磁铁旋转支架、光滑的圆
杆、磁悬浮现象演示实验装置、记号笔。
40
5 磁cí 铁tiě 的de 两liǎng 极jí
认
rèn
识
shi
不
bù
同
tóng
形
xíng
状
zhuàng
的
de
磁
cí
铁
tiě
。
蹄
tí
形
xíng
磁
cí
铁
tiě
???条
tiáo
形
xínɡ
磁
cí
铁
tiě
? ? ?
球
qiú
形
xíng
磁
cí
铁
tiě
圆
yuán
形
xíng
磁
cí
铁
tiě
????
环
huán
?形
xíng
磁
cí
铁
tiě
? ? ?
　　要爱护磁铁，
轻拿轻放。
2单元 玩磁铁
15
5. 教材提示
球形磁铁指的
是其中一个。
因为强力磁铁的材料是由钕、铁、硼等一些元素粉碎后混合烧
结而成型的，材料本身具有脆而硬的特点，如果磁力很强的磁
铁突然碰到铁性材料并迅速吸附，或者两块磁铁忽然碰撞在一
起，就很容易碎，所以在使用过程中一定要小心谨慎。
41
第2单元? 玩磁铁
用
yònɡ
整
zhěnɡ
块
kuài
磁
cí
铁
tiě
去
qù
吸
xī
大
dà
头
tóu
针
zhēn
， 你
nǐ
发
fā
现
xiàn
了
le
什
shén
么
me
？
　　要先确认教室
的东南西北面哦！
见学生活动手册第 5 页
? ? ? 磁
cí
铁
tiě
上
shàng
有
yǒu
的
de
地
dì
方
fɑnɡ
磁
cí
力
lì
大
dà
， 有
yǒu
的
de
地
dì
方
fɑnɡ
磁
cí
力
lì
小
xiǎo
。 磁
cí
铁
tiě
上
shàng
磁
cí
力
lì
最
zuì
大
dà
的
de
部
bù
分
fen
叫
jiào
作
zuò
磁
cí
极
jí
。
把
bǎ
条
tiáo
形
xínɡ
磁
cí
铁
tiě
水
shuǐ
平
pínɡ
悬
xuán
挂
ɡuà
在
zài
支
zhī
架
jià
上
shàng
， 让
rànɡ
它
tā
自
zì
由
yóu
转
zhuàn
动
dònɡ
。 观
ɡuān
察
chá
它
tā
静
jìnɡ
止
zhǐ
时
shí
， 两
liǎnɡ
端
duān
分
fēn
别
bié
指
zhǐ
向
xiànɡ
什
shén
么
me
方
fānɡ
向
xiànɡ
。
16
有的部位吸起
的大头针多，有
的部位吸起的
大头针少，甚至
未吸起。
吸起的大头针
多 ，表 示 磁 力
大；吸起的少，
表示磁力小。
条形磁铁的两
端 分 别 指 向
南 、北 ，其 中 ，
标“N”的北极
指 向 北 方 ，标
“ S ”的 南 极 指
向南方。
由于地球磁极
与地球两极的
位置不完全重
合，磁铁磁极
的指向会略有
偏差。这是正
常现象。
42
　 让
ràng
两
liǎng
块
kuài
磁
cí
铁
tiě
的
de
磁
cí
极
jí
相
xiāng
互
hù
靠
kào
近
jìn
， 你
nǐ
有
yǒu
什
shén
么
me
发
fā
现
xiàn
？
? ? ? 磁
cí
铁
tiě
指
zhǐ
南
nán
的
de
一
yì
端
duān
叫
jiào
南
nán
极
jí
， 用
yònɡ
“ S? ”表
biǎo
示
shì
； 指
zhǐ
北
běi
的
de
一
yì
端
duān
叫
jiào
北
běi
极
jí
， 用
yònɡ
? ?“ ?N? ” 表
biǎo
? 示
shì
。
用
yònɡ
整
zhěnɡ
块
kuài
磁
cí
铁
tiě
去
qù
吸
xī
大
dà
头
tóu
针
zhēn
， 你
nǐ
发
fā
现
xiàn
了
le
什
shén
么
me
？
南 极北 极
磁
cí
悬
xuán
浮
fú
列
liè
车
chē
运
yùn
用
yòng
了
le
磁
cí
铁
tiě
的
de
什
shén
么
me
特
tè
性
xìng
？
见学生活动手册第 5 页
? ? ? ? 给你的磁铁标上
“S”“N”。
2单元 玩磁铁
17
同极靠近，相
互排斥；不同
极靠近，相互
吸引。
环形磁铁上的
红 色 表 示 北
极，蓝色表示
南极。
磁悬浮列车运
用了磁铁同极
相斥的原理。
43
第2单元? 玩磁铁
5. 磁 铁 的 两 极
cí tiě de liǎnɡ jí
● 把 磁 力 大 的 地bǎ cí lì dà de dì 方fɑnɡ 圈quān 出 来chū lái 。
●● 根 据 两 块 磁 铁 的 相 互 作 用ɡēn jù liǎnɡ kuài cí tiě de xiānɡ hù zuò yònɡ ， 在 未 标 注 的zài wèi biāo zhù de
磁 铁
cí tiě
上
shànɡ
标 出 南 极
biāo chū nán jí
“ S ” 和 北 极hé běi jí “ N ”。
2单元 玩磁铁
S
N
S
N
5
6. 活动手册提示
S
S
N
N
N
N
S
S N
S
S
N
44
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动一：
观察磁铁
的形状
设计意图：
● 认识一些磁铁的形状，知道磁铁的形状多种多样。
教学建议：
● 为了满足教学需要，应尽量多地准备各种形状的磁铁。如
果实在难以找到实物，也可用图片、视频代替。
● 可以采用开放的形式，让学生指着磁铁说名称，或把磁铁
与名称连线，而不是直接告诉学生。
● 教材中图片和文字介绍的是常见磁铁的形状和名称，现实
生活中还有一些特异型磁铁，可以让学生根据形状给它们起
名字。
注意事项：
● 由于本课使用的磁铁较多，操作方法多样，在课堂教学
中，教师一定要遵照教材中的要求，在活动前、活动中多次提
醒学生使用磁铁时轻拿轻放。
多种形状
磁铁的实
物或图片
电子教材
中的相关
视频
活动二：
用整块磁
铁靠近一
层大头针
设计意图：
● 发现磁铁上不同部位吸铁的力量大小存在差异，从而认识
磁铁上有两个磁极以及磁极的位置。
教学建议：
● 可以先让学生进行预测，然后进行实验，验证预测是否
正确。
● 为了获得显而易见的实验现象，教师应该给予具体的方法
指导，如讲明用手拿条形磁铁的中部、蹄形磁铁的弧形处；
动作要慢一些；尽量铺平被吸的大头针，使其厚度相同、分
布均匀；要让磁铁靠近一层大头针的中间等。
注意事项：
● 要选用大一些的磁铁来做这个实验。磁铁越大，现象越明显。
● 不要选用环形磁铁、饼状磁铁来做这个实验，否则，由于
两极位置太近，磁铁吸起的大头针会卷成一团。
● 在实验前提醒学生：在铺平和从磁铁上取下大头针时要注
意安全，避免被大头针戳伤。
条 形 磁
铁、蹄形
磁铁、大
头针
学具箱里
的配套学
具
学生活动
手册
7. 教学活动说明
45
第2单元? 玩磁铁
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动三：
悬吊条形
磁铁，观
察它静止
时磁极的
指向
设计意图：
● 发现磁铁的两极能指南、指北，以便确定并标记磁铁的南
极、北极，并为下一个活动做好铺垫。
教学建议：
● 建议分组做此实验，找出各组实验的共同现象，从而概括
出规律。如果采用演示实验的方法，则需多做几次，以便发现
规律。
● 由于二年级学生年龄较小，在分组做此实验时，教师最好
能提供现成的悬吊磁铁装置。如实在提供不了悬吊装置，至少
要帮学生扎好磁铁，让学生能手持吊线，让磁铁能水平自由转
动，以保证实验的正常进行。
● 由于转动中的磁铁停下来需要较长时间，为了节约时间，
教师应该提醒学生：不要用力转动磁铁，只需要轻轻拨动一下
就可以了。
注意事项：
● 一定要选用没有磁极符号标记的磁铁来做这个实验。如果
实在找不到符合条件的磁铁，可以用纸将磁铁包裹起来，以达
到事先看不到磁极符号的目的。
● 这个实验要用长条状的磁铁，或细小、轻薄的磁针，这样
效果比较明显。
● 要移除悬吊磁铁装置周围的铁器和其他磁铁，以免它们影
响悬吊磁铁静止时磁极的指向。不要用铁架台来做悬吊磁铁
的支架。如果一定要用支架，可以用木头、塑料、铝合金等
材料来做。
条 形 磁
铁、磁铁
旋 转 支
架、记号
笔等
学具箱里
的配套学
具
活动四：
让两块磁
铁的磁极
相互靠近
设计意图：
● 引导学生发现磁极间的相互作用规律，认识磁悬浮现象。
教学建议：
● 为了便于发现规律，又节约时间，此实验宜分组进行。在交
流实验现象的基础上找出规律，即同极相斥，异极相吸。
● 在学生概括出磁极相互作用的规律后，紧接着就可以提出
“磁悬浮列车运用了磁铁的什么特性”的问题，让学生思考并
交流各自的解释。如果学生的解释完全一致，还可以进一步引
导思考：怎样实现列车与地面的相互排斥？让学生从设计的角
度尝试进行解答。最后，配以磁悬浮列车及其原理的资料介
绍，让学生不但知其然，还知其所以然。
光滑的圆
杆、条形
磁铁
磁悬浮现
象演示实
验装置
电子教材
中的相关
视频
46
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
注意事项：
● 有三种实验方法可以表现条形磁铁磁极的相互作用规律，
分别是手持、悬吊、垫圆杆移动，教师应根据实际教学条件
来选用。如选用手持法，一定要强调慢慢靠近；如选用悬吊
法，一定要准备好悬吊装置，尽量不要让学生用手吊着磁铁来
进行操作；如选用教材中介绍的垫圆杆移动法，一定要选择光
滑、圆润的细杆作为磁铁的支撑物。
学具箱里
的配套学
具
学生活动
手册
47
第2单元? 玩磁铁
第6课　自制指南针
1. 教学内容
本课围绕“指南针”这个主题，以“自制指南针”为核心，从了解、自
制、试用、阅读四个方面展开内容，各对应于一个活动。活动一，观察、了
解指南针的结构，学习使用指南针的方法。教材在此出示了常规指南针的图
片，标注了它的关键部分，让学生对照“指南针的使用方法”，学会使用指
南针，并为后续的自制指南针和用自制指南针辨别方向奠定基础。活动二，
分四个步骤介绍一种自制指南针的方法（水浮法），指导学生用此方法进行
制作。此活动紧接活动一中的“观察指南针”，其本质是模拟制作旅游指南
针。活动三，介绍怎样使用自制的水浮法指南针，指导学生用刚刚自制成功
的指南针辨别方向。此活动与活动一中的“学习指南针的使用方法”有诸多
关联之处，其主要表现为步骤一致、过程相同、方法类似。因此，从教学内
容的逻辑顺序上来说，前三个活动的关系非常紧密。活动四，简介指南针与
现代网络定位系统的应用，以拓宽学生视野。
2. 教学目标
● 认识指南针的结构，知道指南针的使用方法。
● 能自制指南针，会使用自制指南针辨别方向。
● 了解指南针的应用，知道用现代网络定位系统辨别方向的新方法。
3. 重点与难点
重点：自制指南针。
难点：用指南针辨别方向。
4. 教学准备
教师材料：相关的视频资料。
学生分组材料：旅游指南针、钢针、磁铁、软木塞、小水盆、记号笔、
小块即时贴或小纸片、胶棒等。
48
5. 教材提示
北
南方位盘
磁针
认
rèn
识
shi
指
zhǐ
南
nán
针
zhēn
， 学
xué
会
huì
使
shǐ
用
yòng
指
zhǐ
南
nán
针
zhēn
。
? ? 1. 用
yòng
磁
cí
铁
tiě
在
zài
一
yì
根
gēn
钢
gāng
针
zhēn
上
shàng
沿
yán
着
zhe
一
yí
个
gè
方
fāng
向
xiàng
摩
mó
擦
cā
二
èr
三
sān
十
shí
次
cì
。
? ? 1. 平
pínɡ
放
fànɡ
指
zhǐ
南
nán
?针
zhēn
?， 让
rànɡ
磁
cí
针
zhēn
自
zì
由
yóu
转
zhuàn
? 动
dònɡ
。
? ? 2 . 待
dài
磁
cí
针
zhēn
静
jìnɡ
止
zhǐ
后
hòu
?， 轻
qīnɡ
?轻
qīnɡ
?转
zhuàn
?动
dònɡ
方
fānɡ
位
wèi
盘
pán
， 使
shǐ
盘
pán
? 上
shàng
的
de
?N 与
yǔ
磁
cí
针
zhēn
的
de
红
hónɡ
色
sè
端
duān
? 重
chónɡ
合
hé
。
3.? 根
ɡēn
据
jù
?方
fānɡ
?位
wèi
?盘
pán
??上
shàng
的
de
?方
fānɡ
?向
xiànɡ
确
què
??定
dìnɡ
??周
zhōu
围
wéi
的
de
?方
fānɡ
?向
xiànɡ
。
指南针的使用方法
自
zì
制
zhì
一
yí
个
gè
指
zhǐ
南
nán
针
zhēn
。
6 自zì 制zhì 指zhǐ 南nán 针zhēn
18
指针的红色端
是 N 极 ，红 色
端所指的方向
是北方，因此，
指 南 针 也 叫
“指北针”。 指
针红色端所指
方向的反方向
就是南方。
这是在磁化钢
针，制作磁针。
49
第2单元? 玩磁铁
? ? 2. 把
bǎ
磁
cí
化
huà
后
hòu
的
de
钢
gāng
针
zhēn
放
fàng
在
zài
木
mù
塞
sāi
上
shàng
， 再
zài
把
bǎ
木
mù
塞
sāi
放
fàng
?到
dào
盛
chénɡ
有
yǒu
水
shuǐ
的
de
盆
pén
里
lǐ
。
? ? 3. 待
dài
静
jìnɡ
止
zhǐ
后
hòu
， 观
guān
察
chá
钢
gāng
针
zhēn
所
suǒ
指
zhǐ
的
de
方
fāng
向
xiàng
， 把
bǎ
它
tā
指
zhǐ
南
nán
的
de
一
yì
端
duān
涂
tú
上
shàng
蓝
lán
色
sè
。
? ? 4. 按
àn
顺
shùn
时
shí
针
zhēn
方
fāng
向
xiàng
在
zài
水
shuǐ
盆
pén
边
biān
沿
yán
标
biāo
?出
chū
“ 东
dōng
、 南
nán
、 西
xī
、 北
běi
” 。
　　要轻拿轻放哦！
见学生活动手册第 6 页
2单元 玩磁铁
19
这是为了让磁针
能够自由转动。
这是在确定和标
注磁针的两极。
这是在给自制的指南针做方位盘。
50
用
yòng
自
zì
制
zhì
的
de
指
zhǐ
南
nán
针
zhēn
辨
biàn
别
bié
方
fāng
向
xiàng
。
? ? 1 . 把
bǎ
指
zhǐ
南
nán
针
zhēn
?? 装
zhuānɡ
置
zhì
放
fàng
在
zài
平
píng
坦
tǎn
的
de
地
dì
方
fɑnɡ
。
? ? 2. 轻
qīng
轻
qīng
转
zhuàn
动
dòng
水
shuǐ
盆
pén
， 让
ràng
“ 南
nán
” ?字
zì
对
duì
准
zhǔn
磁
cí
针
zhēn
蓝
lán
色
sè
的
de
一
yì
端
duān
。
? ? 3. 指
zhǐ
出
chū
你
nǐ
周
zhōu
围
wéi
的
de
方
fāng
向
xiàng
。
　 　 指
zhǐ
南
nán
针
zhēn
是
shì
中
zhōng
国
guó
古
gǔ
代
dài
四
sì
大
dà
发
fā
明
míng
之
zhī
一
yī
，
在
zài
旅
lǚ
行
xínɡ
、 航
hánɡ
海
hǎi
等
děnɡ
方
fānɡ
面
miàn
发
fā
挥
huī
了
le
巨
jù
大
dà
作
zuò
用
yònɡ
。
现
xiàn
在
zài
， 人
rén
们
men
利
lì
用
yònɡ
更
ɡènɡ
先
xiān
进
jìn
的
de
卫
wèi
星
xīnɡ
网
wǎnɡ
络
luò
来
lái
确
què
定
dìnɡ
方
fānɡ
向
xiànɡ
和
hé
寻
xún
找
zhǎo
目
mù
的
dì
地
dì
。
旅
lǚ
行
xínɡ
?用
yònɡ
指
zhǐ
南
nán
?针
zhēn
手
shǒu
?机
jī
?上
shàng
使
shǐ
用
yònɡ
卫
wèi
星
xīnɡ
定
dìnɡ
位
wèi
?系
xì
?统
tǒnɡ
20
此时，磁针蓝色
的一端指向南
方，正后方为北
方，左边为东方，
右边为西方。
生活中最常见，
也是使用最广
泛的指南针。
卫星定位系统即全球定位系统（Global Positioning System）。简单
地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系
统可以保证在任意时刻、地球上任意一点都可以同时观测到4颗
卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实
现导航、定位、授时等功能。
51
第2单元? 玩磁铁
6.自制指南针
zì zhì zhǐ nánzhēn
了 解 古 代 利 用 磁 针 指 方 向 的 方 法
liǎo jiě ɡǔ dài lì yònɡ cí zhēn zhǐ fānɡxiànɡ de fānɡ fǎ
， 并 试 着 做
bìnɡ shì zhe zuò
一 做
yi zuò
。
我 国 古 代 的 大 科 学 家 沈 括
wǒ ɡuó ɡǔ dài de dà kē xué jiā shěn kuò
， 在 他 的 著 作 中 介
zài tā de zhù zuòzhōnɡ jiè
绍 了 四
shào le sì
种
zhǒnɡ
方 法
fānɡ fǎ
。
1. 水 浮 法
shuǐ fú fǎ
—— 用 磁 针 穿 上 几 根
yònɡ cí zhēnchuānshànɡ jǐ ɡēn
灯
dēnɡ
芯 草
xīn cǎo
， 放 在 静 止 的
fànɡ zài jìnɡ zhǐ de
水
shuǐ
面
miàn
。
2. 碗 唇 旋
wǎn chún xuán
定 法
dìnɡ fǎ
—— 把 磁 针 轻 轻
bǎ cí zhēnqīnɡ qīnɡ
放 在 碗 口
fànɡ zài wǎn kǒu
边
biān
缘
yuán
。
3. 指 甲 旋 定 法
zhǐ jiɑ xuándìnɡ fǎ
—— 把 磁
bǎ cí
针
zhēn
放 在 手
fànɡ zài shǒu
指
zhǐ
甲
jiɑ
上
shànɡ
。
4. 缕 悬 法
lǚ xuán fǎ
—— 在 磁
zài cí
针
zhēn
中 部 涂 些 蜡
zhōnɡ bù tú xiē là
， 粘 一 根 蚕
zhān yì ɡēn cán
丝
sī
， 挂 在 没 有 风 的 地 方
ɡuà zài méi yǒu fēnɡ de dì fɑnɡ
。
2 3 4
2单元 玩磁铁
1
6
6. 活动手册提示
方法1~3属于托
举法；方法4属
于悬吊法。
52
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
活动一：
学习使用
指南针
设计意图：
● 了解指南针的一般结构，会使用常规指南针，为自制指南
针及其使用做好铺垫。
教学建议：
● 尽量提供分组观察所需要的常规指南针，让学生能对照使
用方法练习使用指南针，并依据实测结果，共同确定教室内
的东、南、西、北，以便在下一个活动中标注磁化钢针的南
北极。
● 在确定教室内的方向后，可在教室内的墙壁上贴上方向
卡，以防止学生在自制指南针和检验自制指南针的过程中忘记
教室内的东、南、西、北。
● 在介绍指南针的使用方法时，可根据低年级学生的学习特
点，播放演示使用方法的视频，用直观手段帮助学生更好地掌
握要点。
注意事项：
● 如果两个指南针靠得太近，磁极间的相互作用会导致磁针
偏转方向，因而不能正确指示南北，所以在指导学生观察和
练习使用指南针的环节中，只能给每组一个指南针，不宜人
手一个。
常规指南
针实物
电子教材
中演示指
南针结构
和使用方
法的视频
学具箱里
的配套学
具
活动二：
自制指南
针
设计意图：
● 学习用水浮法自制一个指南针。
教学建议：
● 针对二年级学生的年龄特点，采用分段指导的方法。具体
而言，就是每介绍一个制作步骤，让学生按照要求做一步。在
介绍某一制作步骤时，教师可以采用示范、播放视频的方法帮
助学生掌握。
● 缝衣针、大头针、钢针，这些材料比较容易被磁化，而且
能较长时间地保持磁性，可以用来做指南针的磁针。铁丝虽然
容易被磁化，但保持磁性的时间短，即使把一段铁丝的头磨
尖了，也不宜用来做指南针的磁针。因此，在学生自制指南
针前，教师可以检查一下学生准备磁化的材料，如发现不合
适，应及时指出。如有可能，教师可以准备一些材料发给学
生，或在发现学生自备的材料不当时给予替换。
钢针、磁
铁、软木
塞、小水
盆、记号
笔、小块
即时贴或
小纸片、
胶棒等
电子教材
中演示用
水浮法制
作指南针
的视频
7. 教学活动说明
53
第2单元? 玩磁铁
活动内容 设计意图、教学建议、注意事项
可利用
资源
● 学生活动手册上提供了四种自制指南针的简易方法。如课
堂时间充裕，或学生感兴趣且学有余力，可以让学生尝试着按
照图文的示意做一做。
注意事项：
● 由于本课用到了钢针，教师一定要提醒学生注意安全，不
要挥舞、甩动钢针，以免伤人伤己。
学具箱里
的配套学
具
学生活动
手册
活动三：
用自制指
南针辨别
方向
设计意图：
● 学会用自制的指南针正确地辨别方向。
教学建议：
● 先练习，后实践。在介绍怎样使用自制指南针的基础上，
让学生先在教室里试用一次自制指南针。这一方面是练习，另
一方面也是在检测自制的指南针是否能用。如果试用成功，再
让学生到校园里用自制指南针辨别方向。
注意事项：
● 一定要做好组织工作和安全教育工作，具体包括：指定
活动区域；集体排队前往；要求保持安静和不影响其他班级
上课；提醒端盆行走时的注意事项等，以保障活动安全、有
序、顺利地进行。
活动四：
阅读资料
设计意图：
● 了解一些关于指南针的基本知识，拓展学生的视野。
教学建议：
● 结合图文介绍，播放一些相关的视频资料，或补充一些图
文资料，丰富学生的见闻。
● 如有条件，现场演示一下怎样利用计算机网络来确定方
位、寻找目的地、查找路线，让学生感受新技术的魅力。
注意事项：
● 如果学生对相关网络技术感兴趣，可以让他们在家里进行
尝试。尽量不要让学生带手机到课堂上来。
手机、计
算机
电子教材
中的相关
视频
54
六? 参考资料
磁铁的发现和早期应用
磁铁的发现和应用在我国有较早的历史。在2600年前战国时代的《管
子》一书里，就有“上有慈（磁）石者，下有铜金”的记载。到公元前3世纪
时，在《吕氏春秋》里记载有“慈石召铁，或引之也”。东汉王充（27—约
97）在《论衡》一书里记载有“司南之杓，投之于地，其柢指南”，这是世
界上最早出现的罗盘。宋代沈括（1031—1095）在《梦溪笔谈》一书里说：
“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者。”这是世界上用人造磁铁制
造磁针的开始。
司南
战国时代，我国人民利用磁铁制造了一种
指示方向的工具，叫“司南”（如右图）。根
据专家的研究，司南大约是把整块的天然磁
铁，轻轻地琢磨成勺子的形状，并且把它的S
极琢磨成长柄，使重心落在圆而光滑的底部
正中。
司南做好以后，还得做一个光滑的底盘。使用的时候，先把底盘放
平，再把司南放在底盘的中间，用手拨动它的柄，使它转动。等到司南停
下来，它的长柄就指向南方，勺子的口则指向北方。司南的底盘有的是用
青铜做的，有的是个涂漆的小盘，青铜和漆器都比较光滑，摩擦阻力比较
小，司南转动起来很灵活。这种底盘内圆外方，四周还刻有表示24个方位
的格线和文字。
司南必须放在光滑的底盘上旋转，底盘还必须放平，否则就会影响它指
南的效果，甚至会使它从底盘上滑下来。因此，人们发明司南以后，又继续
不断地研究改进指南的工具。
指南鱼和磁针
古代民间常将薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化
后浮在水面，就能指南北。当时以此作为一种游戏，西晋崔豹在《古今注》
中曾提到这种“指南鱼”。
55
第2单元? 玩磁铁
北宋时的《武经总要》中载有制作和使用指南鱼的方法：“用薄铁叶
剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤
钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用
时，置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”这是一种
人工磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午
线的方向上，烧红的铁片内部分子处于比较活跃的状态，使铁分子顺着地球
磁场方向排列，达到磁化的目的。人工磁化方法的发明，对指南针的应用和
发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。
北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人
工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能指南。”
按沈括的说法，当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣
针，就能使针带上磁性。从现在的观点来看，这是一
种利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴的排列
趋于某一方向，从而使钢针显示出磁性的方法。这种
方法比地磁法简单，磁化效果也比地磁法好，而且为
有实用价值的磁指向器的出现创造了条件。
沈括还谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：
“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石
性亦不同……南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦
缝衣针后，针锋常指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S
两极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也不同。但沈括并
不知道这个道理，他真实地记录了这个现象并坦白承认自己没有作深入思
考，期望后人能进一步探讨。
指南针并不指向地球的正南和正北
指南针是用人造磁铁制成的磁针。它在稳定时能一端指南，一端指北。
指南的那端叫南极，也叫S极；指北的那端叫北极，也是N极。指南针的两极
为什么总是指向南北呢？原来，每一个磁体都有南极和北极，这两个磁极是
磁性最强的部分。相同的磁极互相排斥，相异的磁极互相吸引。
地球本身就是一个巨大的磁体，它的南极和北极位于地球的两端。根
据磁极之间相互作用的规律，指南针的北极与地磁的南极互相吸引，指南
针的南极与地磁的北极互相吸引。而地磁南极就是地理北极，地磁北极就
是地理南极，所以指南针静止时，它的北极总是指向地球的北端，南极指
向地球南端。
56
不过指南针并不指向地球的正南和正北。公元11世纪，沈括在《梦溪
笔谈》中提到，通过长期的观察发现，指南针的指向并不是地球的正南和正
北，而是略微偏离一点。也就是说，地球的两极与地磁的两极并不重合。意
大利航海家哥伦布于1492年横渡大西洋时，才观察到这一现象，比我国晚了
400多年。
磁场
在磁体上，磁极的磁力最强，但磁力并不局限在磁极，磁体的周围都
存在着磁力的作用。磁体周围有磁力作用的区域称为磁体的磁场。磁场的存
在，使磁体间不通过接触便可发生相互作用。
右图是一块条形磁体周围的磁场示意图，图
中的曲线称为磁感线，它形象地表示出磁体周围
磁场的分布情况。磁感线从一个磁极出发，围着
磁体沿曲线前行，最后返回另一磁极。磁感线从
一个磁极到另一个磁极形成一条封闭的回路，磁
感线之间永不相交。
磁化
使原来不显磁性的物体在磁场中获得磁性的过程叫磁化。最容易磁化
的是铁磁性物质，如软铁、硅钢、镍、铁氧体等。由于电流能够引起很强
的磁场，又便于控制，所以常利用电流的磁场使铁磁性物质磁化而制成永
久磁铁或电磁铁。
研究磁体的磁性强弱是否与温度有关
将条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯
给磁铁加热 ，如图1所示。经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷
纷落下。由此可得出结论：温度可以
改变磁铁的磁力大小。根据这一结
论，可设计一个简易的温度报警器，
如图2所示。其工作原理是：当温度
逐渐升高时，磁铁的磁力减小，直至
消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关
向下恢复原状，这样下面的电路就被
接通，从而使电铃报警。
N S
N S
图1 图2
57
第3单元? 土壤与生命
一? 单元设计意图
1. 本单元主题的提出
本单元主要通过观察、调查、实践、实验、记录、交流、研讨等途径，
丰富学生对生命科学、地球与宇宙科学领域的认识。让学生充分认识到土
壤不仅是地球的重要组成部分，而且孕育了生命，如土壤里的植物和小动
物——蚯蚓、蚂蚁、蜘蛛、蜈蚣、蜗牛等。
通过具体指导学生开展栽小葱、养蚂蚁等实践活动，并对植物和动物进
行仔细观察和记录，帮助学生充分认识到植物的生命过程需要水分和养料、
小动物和土壤之间有着密切的关系。通过收集资料和分析研讨等途径，进一
步了解生活在不同环境中的植物都具有生存的基本需求，也使学生在科学实
践、科学研究活动中，发展提出问题、搜集证据、处理信息、得出结论和分
享交流等科学探究的技能，以及保持对大自然充满好奇心的科学态度。
对二年级的学生来说，通过观察、种植、饲养了解身边的植物和动物，
并能积极地交流和分享自己的发现，这对于促进他们的科学思考是非常有利
的。本单元的设计正是为了给学生提供运用和发展这一系列探究技能的机
会，并在此基础上，让学生认识到动物、植物与土壤有着密不可分的关系。
2. 本单元对《课程标准》的落实
（1） 本单元通过一系列观察、探究、饲养等活动，落实《课程标准》
低年段的课程目标。
科学知识：
认识周边常见的动物和植物，能简单描述其外部主要特征。
科学探究：
在教师指导下，能利用多种感官或者简单的工具，观察对象的外部形
态特征及现象。
在教师指导下，能用语言初步描述信息。
58
科学态度：
能在好奇心的驱使下，对常见的动植物的外在特征、自然现象表现出
探究兴趣。
愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点。
科学、技术、社会与环境：
珍爱生命，保护身边的动植物，意识到保护环境的重要性。
（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“生命科学领域”
和“地球与宇宙科学领域”的低年段要求。
8.1 植物具有获取和制造养分的结构。
说出植物需要水和阳光以维持生存和生长。
14.3 陆地表面大部分覆盖着土壤，生存着生物。
观察并描述周围的土壤上生长着的植物和生活着的动物。
3. 本单元次级主题的构成及逻辑关系
本单元由《栽小葱》《养蚂蚁》《寻访土壤中的小动物》三课组成。本
单元围绕土壤孕育了生命这个中心，采用分—分—总的逻辑结构建构这三课内
容，引导学生从观察、记录、分析入手，探讨土壤生物的基本需求，揭示生物
对土壤的依赖性。其中，第一课《栽小葱》，通过一个具体的植物载体，反映
植物与土壤的关系。通过指导学生探究小葱生长需要的一些基本条件，让学生
经历栽与养的过程，并拓展到了解家庭种植植物和大自然中的植物的基本需
求。第二课《养蚂蚁》，通过一个具体的小动物载体，反映土壤动物与土壤的
关系。学生在寻找蚂蚁和饲养蚂蚁的过程中，探究蚂蚁生存需要的一些基本条
件，知道蚂蚁的生存离不开土壤。第三课《寻访土壤中的小动物》，是从个别
到一般——通过认识更多的土壤动物来了解动物与土壤的关系，说明土壤对生
活在其中的动植物的贡献，揭示土壤与生命的密切关系。
59
第3单元? 土壤与生命
二? 单元教学目标
● 通过栽小葱、养蚂蚁、寻访土壤中的小动物等活动，知道动物、植物
的生存离不开土壤。它们都是自然界的重要组成部分。
● 在栽小葱、养蚂蚁的过程中，学会用“温暖”“潮湿”“养料”等专
业术语来描述动物、植物的基本需求。
● 能从具体事物出发，多角度、多方式地描述其基本特征。
● 愿意就“土壤与生命”的话题与同学交流自己的发现和结论。
4. 本单元在整套教材中与其他单元的关系
中年段：对生物获取和制造养分等基本需求进行研究。（三年级下
册《植物的一生》、四年级下册《昆虫的一生》《生存与环境》等）
高年段：对动物和植物的栖息地进行研究。（六年级下册《生物和
栖息地》等）
低年段：
人类对自然资源的发掘和利用
二、玩磁铁 三、土壤与生命一、它们是用什么做的 四、打开工具箱
通 过 各 种 材 料
反 映 人 类 对 各
种 自 然 资 源 的
利用。
通 过 探 究 磁 铁
的 各 种 性 质 和
制 作 指 南 针 ，
反 映 人 类 对 大
自 然 的 神 秘 馈
赠 —— 自 然 磁
铁的利用。
通 过 土 壤 与 植
物、土壤与动物
的关联，间接地
反 映 土 壤 资 源
与人类的关系。
人 类 正 是 用 发
明的工具，实现
了 对 自 然 资 源
的加工和利用。
60
三? 单元活动框架
四? 课时建议
序 号 课 题 课 时
1 栽小葱 1.5
2 养蚂蚁 1.5
3 寻访土壤中的小动物 1
总 课 时 4
三、土壤与生命
1. 栽小葱
2. 养蚂蚁
3. 寻访土壤中的小动物
1.4 交流家人照
料盆栽植物的方
法，了解大自然
中植物生存的基
本需求。
1.1 比较小葱的
生长状况并猜想
原因，知道小葱
的生长条件。
1.3 运用相关知
识 照 料 小 葱 ，
并 能 交 流 成 果
和体会。
1.2 观察并记录
一棵小葱一天的
“喝水”量，知
道水是小葱生长
的基本需求。
2.1 找蚂蚁，知道蚂蚁的
生活环境、爱吃什么。
2.2 养蚂蚁，观察蚂蚁的
生活。
2.3 交流在养蚂蚁活动中的
发现，知道蚂蚁的生存离
不开土壤。
3.1 认识土壤中的一
些小动物，知道土壤
中有很多小动物。
3.2 交流土壤
中小动物的
生活环境。
3.3 亲自去找一找，
并观察一种小虫
子，了解它的生活。
3.4 阅读资料，知道土
壤对生活在其中的小
动物的重要性。
61
第3单元? 土壤与生命
第7课　栽?小?葱
1. 教学内容
本课暗含“植物与土壤的关系”这条主线，分两个部分展开内容。第一
部分，研究小葱的生长需求。首先指导学生做对比实验，比较在同一地点不
同环境中小葱生长状态的差异，并以此为基础，引导学生分析、发现小葱生
长需要的条件。接着，组织学生做进一步的研究，动手操作并观察、记录小
葱每天的“喝水”量。这个部分的两个活动将为揭示小葱需要来自土壤中的
水分和养

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