资源简介

第二单元 磁铁
单元备课
一、单元教材、学生情况分析
磁铁是学生生活中常见的物体，很多学生都见过、玩过磁铁，对磁铁有一定了解，他们对继续研究磁铁有很强的兴趣，这是进行本单元探究学习的良好基础和有利条件。本单元将从学生交流知道的磁铁知识开始，安排一系列的探究活动，引领学生研究磁铁的性质，了解人们对磁铁的应用。
前两个课时，实验研究磁铁的性质。第三课“做一个指南针”。学习用摩擦的方法制作磁针，有一定创造性地制作指南针。加深和扩展对磁现象的认识。
二、单元教学目标：
科学知识：：
1.磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。
2.磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S”表示;指北的磁极叫北极，用y”表示。
3.磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。两个磁极的作用是相互的。
4.两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。
5.指南针是利用磁铁能指南北的性质，制成的指示方向的仪器。
6.钢针经过磁铁摩擦可以变成磁铁。
科学探究：
1.在讨论和交流中，表达和倾听、贡献和分享想法。
2.用简单材料和方法做探究磁铁性质的实验。
3.用记录表记录磁铁实验。用实验获得的证据，进行思维加工，得出结论。
4.想办法解决简单问题:辨认物体是不是铁材料制作的，辨别磁铁的南北极，解决实验中和做指南针过程中出现的问题。
5.使用指南针确定方向。
6.用磁铁摩擦钢针的方法制作磁针，合作设计制作指南针。
科学态度：
1.培养乐于表达和交流的态度。
2.体验认真实验、收集证据，根据证据寻求结论的科学过程和科学态度。
3.体会在探究学习中合作的必要性和重要性。
科学、技术、社会与环境：
1.在了解我国古代指南针的发明和应用中，增强热爱祖国的情感。
2.培养发展动手制作的兴趣，激发创造精神。
三、教学重点、难点
重点：1.磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。2.磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S”表示;指北的磁极叫北极，用y”表示。3.磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。两个磁极的作用是相互的。
难点：1.用简单材料和方法做探究磁铁性质的实验
2..用磁铁摩擦钢针的方法制作磁针，合作设计制作指南针。
四、课时安排 4
4.认识磁极
教学目标:
科学知识：:磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。两个磁极接近，有时相互排斥，有时相互吸引。磁极间的作用是相互的。
科学探究：:在观察中发现问题、提出问题，对问题作出假设性解释。通过实验获取证据，用证据来检验推测。
科学态度：体会认真实验、细致观察的重要性。体验重复实验的必要性和重要性。
科学、技术、社会与环境：体会科学与生活的联系。
教学重点:
鼓励学生设计不同的实验方案，研究磁性强弱的问题，从某方面对不同的实验方法做出比较和评价，体会同一问题可以用不同的方法解决。指导学生在探究活动中要注意收集数据，利用数据验证磁铁的两个磁极磁力最强。
教学难点:
通过活动，认识到磁极间有吸引和排斥两种不同的作用：这种吸引、排斥的作用是相互的；磁铁的两个磁极不完全相同，磁极不同，作用不同。
教学准备:
为小组准备:小钢珠、大条形磁铁、回形针，没有标识的磁铁。
教师准备:蹄形、环形等不同形状的磁铁，若干纸条(在黑板上直观记录条形磁铁相互作用的实验现象时使用)。
教学过程:
一、情景导入
1.（实物出示）看，这是什么？（小钢珠和条形磁铁）如果把小钢珠放在条形磁铁的中间，一松手，会出现什么现象？学生猜测。
2.我们来试试吧！教师演示（多做几次）看到了什么？（小钢珠在磁铁上总向两边滚）
3.这可能是什么原因造成的呢？学生猜想，做出假定性解释。
二、磁铁什么地方的磁力大
1.是不是真的像大家说的那样，同一块磁铁各部分的磁性不一样强呢？那我们猜条形磁铁哪些部位磁性最强？
2.这只是大家初步的想法，怎样用科学的实验数据或现象来证明我们的观点呢？要比较磁铁的各部分磁性谁更强，可以怎么比？
3.学生讨论并设计实验方案。
4.交流汇报实验方案。
（1）如果要测磁铁各部分能吸起回形针数，该怎么做？磁铁是放在桌上好呢还是挂起来？可以在条形磁铁的哪些部位放回形针？为节约时间我们可以选择几个有代表性的点，板书条形磁铁，并选择五个点，回形针怎么放？我们可以一个接一个放（演示）现在放了几个？如果再放上去要掉下来了，算吸起几个？注意一定要轻轻的放上去，细心一些。要不要记下各部位吸起的回形针数，记在哪里？在记录纸上就有这种实验方法的记录处，我们来看一下，分别在磁铁的A、B、C、D、E处下面的括号中记录下来？
（2）这是比磁铁各部分吸的回形针数，是一种比较好的比磁性强弱的办法，还有其它不同的办法吗？
（3）能不能比磁铁各部分吸同一个回形针所需要的距离呢？怎样量磁铁各部位吸起同一个回形针需要的距离？用什么材料做的尺来量比较好一些？旁边能不能放其它的磁铁？把回形针放在尺的起始点放回形针，沿着尺慢慢的接近回形针，当吸住回形针时，观察磁铁离起始点的距离，就是这个部位吸回形针的距离。
（4）如果用小钢珠实验，怎么来做？小钢珠先放哪里？旁边能不能放其它的磁铁？观察什么？怎么记录实验的结果呢？可以用箭头画出铁珠的运动轨迹。
5.刚才小朋友们想出了许多好办法。但课堂上时间毕竟有限，为了大家更好的交流，我们先选择第一种方法进行，好吗？
学生实验，教师巡视。
6.各小组实验数据汇总。
7.我们一起来观察分析一下，从我们的汇总数据里，我们可以发现些什么信息？
8.小结。
我们把两端磁性最强的地方，叫做磁极。（板书磁极）想想一块磁铁磁极有几个？
磁铁两极能指南北
（演示悬吊法）让磁铁自由动起来，你们猜猜，它停下来后两个磁极会有什么现象？（演示三次）
提出问题：是不是所有的磁铁都是这样的？我们桌面的小磁铁是不是也指南北。
生亲自尝试
得出实验结论（课本原文展示）
四、作业
出示蹄形磁铁、环形磁铁等，它们的磁极在哪里呢？（用小钢珠测试，因为磁极磁性最强，钢珠会自动滚向磁铁的两个磁极。）
板书设计：
认识磁极
磁极：南 北
S N
反思：
5.磁极的秘密
教学目标:
科学知识：磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。
科学探究：:有计划地做实验，分类整理实验证据找出规律。
科学态度：培养有计划、有步骤进行实验的严谨态度。
科学、技术、社会与环境：感受科学技术与社会生活的关系。
教学重点:能有计划地做实验，分类整理实验证据找出规律。
教学难点:通过实验体会磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。
教学准备:
为小组准备:磁铁，悬挂磁铁的支架或磁铁座，上节课使用的无标识的磁铁，其他形状的没有标识的磁铁。
教学过程:
磁极间的相互作用
1.现在我们已经给两块磁铁正确标记上了南（S）、北（N）极，想想让两块磁铁的磁极相互靠近，共有几种情况？（学生回答，教师板书）
2、让我们用添加了新标记的两块磁铁重做磁铁两极相互作用的实验吧，别忘记实验结果记录哦！
3.学生实验，并做记录。
4.汇报交流。（教师适时板书）
5.小结、延伸。
（1）各组的实验结果都相同吗？为什么会这样呢？（因为我们认识到了磁铁两极有南极和北极的不同，并正确标识了实验用的磁铁的南极和北极。）
（2）我们现在能够准确地说出，两块磁铁相互接近时，是哪两个磁极相互吸引，哪两个磁极间相互排斥了吗？学生回答。
（3）我们把两个相同的磁极叫同极，不相同的磁极叫异极。所以当两块磁铁相互靠近时的结果如何，我们可以进行更简单的表述，谁再来说说？（“同极相互排斥，异极相互吸引”，“同极相斥、异极相吸”。）
四、拓展延伸
1.对于其他形状的磁铁，我们能找到它们的南极和北极吗?（用多种方法）
2.资料阅读“磁悬浮列车”，课后制作一个悬浮磁铁.
板书设计：
磁极的秘密

磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。
反思：
6.指南针
教学目标：
科学知识：知道指南针中的小磁针是磁铁，可以用来指示南北。
科学探究：学会指南针的使用方法，能够用指南针辨别方向；对自己和他人制作的指南针做出评价，提出改进的想法。
科学态度：了解指南针发展的历史，增强热爱祖国的情感；对制作指南针产生新的想法，敢于尝试新的制作方式；乐于表达自己的观点，按要求进行合作学习。
科学、技术、社会与环境：了解指南针在航海、航空、野外勘探和探险等方面有着广泛的应用，意识到科学技术对人类生活带来便利。
核心素养：培养与人合作、勇于创新的科学态度和科学精神。
重难点：了解指南针发展的历史，增强热爱祖国的情感；对制作指南针产生新的想法，敢于尝试新的制作方式；乐于表达自己的观点，按要求进行合作学习。
准备物品：细线、吹塑纸、塑料杯。
教学活动的组织
（一）导入新课
1.可以采用谈话法。
师：前面两课我们通过认识磁极，研究磁极的秘密，知道了磁铁能指示南北，你知道古人利用磁铁的这一性质发明了什么吗？
设计意图：利用旧知引出新知，既梳理了本单元知识，又导入指南针的探究。
2.用实物导入。
教师出示一种指南针，问学生：这是什么？学生回答：指南针。老师接着说：“看看你们小组的指南针可以分为几部分。”
设计意图：开门见山，直接进入认识指南针环节。
3.利用生活情景导入新课。
师：我们这个上课的教室哪个方位是南？ 学了这节课后你就可以借助工具准确地分辨出东西南北了。
设计意图：利用生活场景导入新课，帮助学生建立科学技术和生活间的联系。
（二）探究活动-认识指南针
1.学生探究指南针构造。首先以小组为单位讨论指南针的构造以及各部分的作用。活动开始前向学生提供不同样式的指南针，活动开始后，让学生带着问题分组讨论：指南针可以分为哪几部分？有什么作用？
注意：对于一些简易指南针允许学生动手拆开看一看。
2.教师讲解指南针。
学生回答的指南针的构造可能与教材表述不一致或者不准确。教师可以结合图片用规范的科学用语讲解指南针的构造。由三部分构成：外壳、磁针、方向指示盘。告知学生磁针是磁铁，具有指示南北的作用。磁针是磁铁如果让学生探究，难度是非常大的。
现代的指南针主要由磁针、支架、方位盘、盒子组成。磁针起到指示方向的作用，支架可以让磁针自由转动（用磁针演示支架的作用）。
设计意图：认识指南针各部分的构造，是学习使用指南针的必备基础。让学生动手折开指南针，有助于学生了解指南针构造及其各部分的作用，并且为学生使用、制作指南针打下基础。
可以向学生提出问题：“除去用支架以外你还可以想什么办法即能固定磁针又能让磁针自由转动？”（可以放在水面上，可以悬挂起来）
设计意图：为了让学生打开思维，知道只要能想办法固定住磁针就可以，这样便于学生在后面的自制指南针中进行创新。同时通过让学生分析不同类型指南针的共同特点，知道不管什么类型、样式的指南针都有一个能自由转动的小磁针。
3.指南针的发明，可以借助课本上的文字及图片资料，也可以让学生课前搜集有关资料，上课时让学生采用讲科学故事的形式说一说。
设计意图：落实科学态度目标“让学生知道指南针是中国的四大发明之一，增强热爱祖国的情感。”
（三）探究活动-使用指南针
1.在教师指导下认真阅读教材中的“方法指导”。
（1）把指南针放平，让小磁针自由转动。
（2）小磁针静止后，转动底盘，使方向指示盘上表示北的刻度线与小磁针红色的一端重合。
（3）对照方向指示盘确定方向。
2.用指南针辨别方向。
让学生分组，按照“方法指导”上的步骤，进行动手操作，实地辨别方向。如，实地辨别教室中黑板的方位。等等。
注意：
（1）教师要注意观察学生操作情况。有的学生指南针放的不平，还有的太着急，不等小磁针静止就判别方向。
（2）个别小磁针红色的一端不是指北而是指南。
设计意图：
（1）培养学生科学阅读的习惯与能力。科学阅读是重要的科学素养，浙江开发了专门的科学阅读资料，召开了科学阅读专题研讨会。
（2）让学生学会使用指南针辨别方向，达到学以致用的目的，同时落实既定科学探究目标“学会指南针的使用方法，能够用指南针辨别方向”。
3.指南针在生活中的应用，建议课上老师借助一些图片或者视频资料向学生介绍指南针的用途。
不同人对于辨别方向的需求不同。我每到一个新地方，对于正确方位的需求特别强烈，一般会用手机上的指南针验证一下我对方位的判断是否正确。而现在许多年轻人没有这种需求。
设计意图：了解指南针在生活中的应用，落实科学、技术、社会与环境目标，了解指南针对人类生活带来便利，知道人可以利用科学技术让生活条件得到不断改善。
可以向学生提出问题：“用太阳辨别方向和用指南针辨别方向各有什么优缺点？
设计意图：为了让学生打开思维，意识到许多解决问题的方法有它的优点，也有它的缺点。我们想到寻找它的缺点和不足就是创新的开始。培养学生的创新意识，落实核心素养目标“培养学生勇于创新的科学态度和科学精神”。
（四）探究活动-制作指南针
方案一：分步制作。
第一步先制作小磁针第二步组装指南针，第三步调试指南针。
1.制作小磁针。首先，让学生阅读教材中的方法指导：用磁铁的一端多次向同一方向摩擦钢针，钢针就有磁性了。
然后，按照教材所提示的方法动手制作小磁针。
注意：提醒学生注意安全事项要适度。“手拿钢针切忌打闹（有的拿钢针当玩具吓唬同学）”；“千万要小心，不要让针尖刺伤手”。如果过度强调安全的事项，学生会在科学探究中畏手畏脚。目前，还有许多四五年级学生酒精灯都不敢点燃。可悲！
2.组装指南针。
向学生介绍制作材料：小磁针、棉线、碗、水、吹塑纸、泡沫板、纸杯
提出要求：根据提供的实验材料，小组讨论制作方法、步骤，看哪个小组在规定的时间内制作出能指示南北的指南针。
3.调试指南针。主要看小磁针能否自由转动，是否水平摆放，怎样改进。
设计意图：分步制作让学生提高操作效率，有利于学生制作成功，体验成功的快乐；学习借鉴规范操作的流程和做法。落实科学探究目标“对自己和他人制作的指南针做出评价，提出改进的想法。”缺点是束缚了学生的创意。
方案二：放手让学生制作。
教师把制作材料分发至各小组，介绍说明材料：
缝衣针、磁铁、小磁针、棉线、碗、水、吹塑纸、泡沫板、纸杯
然后，直接放手让学生制作。
提出要求：看哪个小组制作指南针的办法多。
学生可以选择小磁针，也可以自己制作小磁针，可以制作水浮式指南针，可以制作悬挂式指南针，还可以制作支撑式指南针。
设计意图：这种方案，给学生大的发挥空间，利于学生创新，落实科学态度目标“对制作指南针产生新的想法，敢于尝试新的制作方式”。缺点是学生在规定的时间内不易制作出可行的指南针。
比如，制作的“小磁针”无磁性，制作的指南针站不住，小磁针不能自由转动等等。
（五）拓展活动
布置学生在课外进行自制指南针的使用。
设计意图：一课时进行本课教学，很难把此拓展活动自在课内完成。放到课外，不占用正常科学课时间，对于科学学习兴趣高的同学来说又是一个有趣的可行的拓展实践活动。
板书设计：
指南针
认识指南针
制作指南针
反思：
第二单元复习课
教学目标：
科学知识：梳理本单元知识。
科学探究：经历梳理知识的过程。
科学态度：能认真倾听他人发言。
科学、技术、社会与环境：体会磁铁在生活中的应用。
教学准备：科学活动手册。
课时安排：1课时
课型：复习课
教学过程：
知识乐园：
回顾本单元学习内容：磁铁有两个磁极、静止后会指向南北方向、磁铁的北极和南极、磁铁的异极相斥和同极相吸。
用树形图展示梳理。
科学实验手册的4到6页
预设：4页内容中应该没有疑问。
5页第二题：小磁针南北两极先分清楚，根据性质再进行判断。
6页中的最后一题，制作过程再次梳理一遍。
学习的这些知识间有什么联系？
科学殿堂：
对于本单元学习还有什么疑问？
师生交流
反思空间：
你能得到几颗星星
通过科学实验手册复习本单元内容。
板书：
知识树的形式梳理
板书设计：树形图
反思：

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