教科版 (2017)4.磁极与方向教案及反思

4.磁极与方向

【教材简析】

通过前三节课的学习，学生已经发现磁铁上有两个磁性最强的部位叫磁极，他们会发现条形磁铁、蹄形磁铁的两个磁极上分别涂有红蓝两种颜色，也观察到磁铁上标有“N”和“S”。首先，通过带领学生探究条形磁铁、马蹄形磁铁和环形磁铁的指向，引导学生在重复测试中发现磁铁具有指示南北的特性。然后通过观察与使用指南针，引导学生认识到“磁铁能指示南北方向”这一性质在生活中的实际应用，学生可以通过阅读使用说明书实现自主学习，并在校园里利用指南针辨别方向。也为下一课时制作水浮式指南针的活动搭建了理论和实践的支架。

本课重点是指导学生用支撑法和悬挂法使磁铁在水平面上自由转动，引导学生通过重复测试、简单表格收集证据等方式，经历“体验”、“观察”和“论证”的探究流程，发现：静止后，磁铁的一极总是指向南方，另一极总是指向北方——磁极与方向之间的关系，培养学生如实记录、倾听交流的合作探究习惯。

【学情分析】

学生在前面几课的学习过程中发现了条形磁铁、蹄形磁铁的两个磁极上分别涂有红蓝两种颜色，各标有大写字母“N”和“S”，但是，磁铁的两个磁极与颜色和字母之间的对应关系，大多数学生并不了解。对于指南针，绝大部分学生知道指南针是我国古代的四大发明之一，但不清楚指南针的具体构造及使用方法。因此，指导学生认识和使用指南针有助于深化他们对“磁铁能指示南北方向”概念的理解，培养学生的动手实践能力。

【教学目标】

[科学观念]通过支撑和悬挂磁铁的实验，知道磁铁能指示南北方向；通过简单使用指南针辨别方位，知道指南针是利用磁铁能够指示南北方向的特点制成的，了解指南针中的不同结构具有不同的功能。

[科学思维]用比较和分析，能从实验记录中发现磁极与南北方向的关系。

[探究实践]能使用支撑和悬挂的方法组装实验器材，通过重复测试、简单表格记录磁极与方向关系的证据；初步学会使用指南针来辨别方向。

[态度责任]养成愿意倾听他人意见、乐于分享自己经验的合作探究学习习惯；能关注到指南针是生活中常见的科技产品，它为人们辨认方向带来便利。

【教学重难点】

[重点]通过支撑和悬挂磁铁的实验，发现磁铁具有指示南北的特性。

[难点]如实地记录和交流有关磁极与方向信息，体会重复测试在探究中的必要性和重要性。

【教学准备】

[教师]1.多媒体课件；2.用白纸包住的条形磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁；3.演示用指南针。

[小组]1.常规条形磁铁、方位纸、用白纸包住的条形磁铁、旋转支架（包括底座和旋架）、蹄形磁铁、环形磁铁、悬挂法的木制或塑料支架、线；2.指南针；3.学生活动手册。

【教学过程】

一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）

材料准备：条形磁铁

1.课件与教师手中同时出示条形磁铁。

提问：观察磁铁，你有什么发现？除了颜色，磁铁的两端还有什么特点？

教师小结：磁铁上涂着红、蓝两种颜色，分别标注着“N”和“S”字母。

2.聚焦问题：特定的颜色、特定的字母，与磁极之间有怎样的关系？

提问：为什么磁铁的磁极要标注特定的颜色和字母呢？

3.谈话：磁铁上特定的颜色和字母表示了不同的磁极，而且“磁极与方向有一定的对应关系”。揭示课题：磁极与方向（板书）。

[设计意图]引导学生观察条形磁铁两个磁极的不同颜色，以及大写字母“N”、“S”，激发学生探究磁极与方向的兴趣，快速聚焦核心问题。

二、探究条形磁铁的指向（预设：25分钟）

材料准备：用白纸包住的条形磁铁、旋转支架、方位纸、学生活动手册

1.确定方位

（1）出示方位纸

提问：观察方位纸，你有什么发现？

（预设：上面有东南西北四个方向，东和西相对，南和北相对）

（2）正确摆放方位纸

教师引导学生根据教室以及自己座位所在的真实方位，在桌面上贴好方位纸。（此处可借助指南针或教师手机上的指南针app软件，调整角度，将方位纸投影在屏幕上，帮助学生更准确地摆放方位纸；建议每个大组选定一位“方位指引小导师”，协助大组内有需要的同学摆放方位纸，并巡视一圈组内，确保实验时每位同学的方位都是正确的。）

2.探究条形磁铁的指向

引导：借助方位纸，我们已经知道了教室内的方向，磁铁真的能指示方向吗？能的话，磁铁到底指向什么方向呢？我们做个实验研究一下吧！

（1）明确实验方法

课件出示活动要求，教师出示实验器材，讲解实验器材的组装和实验操作过程，介绍活动记录表及其记录方法，并让学生说说“为什么要重复实验几次”。

教师小结实验方法：①用白纸包裹磁铁，在两个磁极标上数字“1”、“2” （随机）；②组装材料，支架放在方位纸中间轻轻转动小磁铁；③观察静止后磁铁的两端各指什么方向，并标在磁铁的末端；④重复几次并记录。

（2）分组探究

学生分组探究条形磁铁的指向并完成记录。

（3）反馈汇报

提问：通过实验，你发现了什么？

小结：条形磁铁能指示南北方向。一个磁极总是指向南方，另一个磁极总是指向北方。

[设计意图]实验前让学生猜测磁铁是否能指示方向，引发学生思考的同时产生一定的认知冲突，促使学生在实验时更加投入和关注实验现象。

三、探究蹄形磁铁、环形磁铁的指向（预设：15分钟）

材料准备：系好棉线的蹄形磁铁和环形磁铁、木制或塑料支架、方位纸、学生活动手册

1.出示蹄形磁铁、环形磁铁

提问：蹄形磁铁、环形磁铁的两极分别在哪？

引导：条形磁铁能指示南北方向，那么其他形状的磁铁，比如蹄形磁铁、环形磁铁是不是也能指示南北方向呢？

2.明确实验方法

课件出示活动要求，教师手中出示实验器材，讲解实验器材的组装和实验操作过程，介绍活动记录表及其记录方法，同样强调：“重复实验几次”。

实验方法：①选择马蹄形磁铁或环形磁铁；②将磁铁悬挂在塑料支架上，

轻轻转动；③观察静止后磁铁的指向；④重复几次并记录。

3.分组探究

学生分组探究条形磁铁的指向并完成记录。

4.交流汇报

提问：通过实验，你有什么新的发现？

（预设：蹄形磁铁和环形磁铁能指示南北方向）

追问：观察磁极的颜色、字母和指示的方向，你还有什么新的发现？

（预设：指南的磁极是蓝色，字母为S，指北的磁极是红色，字母为N）

5.通过比较条形磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁的实验记录，发现共性。

提问：条形磁铁也是这样吗？撕开白纸看看，与你的发现一致吗？

小结：磁铁能指示南北方向，指北的磁极叫北极，用字母“N”表示，一般为红色，指南的磁极叫南极，用字母“S”表示，一般为蓝色。

[设计意图]引导学生通过对其他两种不同形状磁铁的探究，科学严谨地得出磁铁能够指示南北方向的结论。

四、指南针的认识与使用（预设10分钟）

材料准备：课件、指南针

1.认识指南针

（1）课件出示指南针图片，教师手中出示指南针实物，介绍原理：指南针就是利用磁铁能够指示南北方向的特点制成的。

（2）分发指南针，引导学生观察指南针的构造，简单交流指南针主要结构及其功能。提问：指南针由哪几部分构成？分别有什么作用？

（预设：磁针——确定南北方向； 刻度盘——指引确定其他具体方向；支架——支持磁针，让它保持水平；外壳——方便携带，保护作用）

2.使用指南针

（1）课件出示指南针使用说明书，引导学生自己阅读说明书，请一位学生上台边讲解边演示使用指南针，教师适时指导。

（2）组织学生用指南针到校园里辨别方向，找一找：校门在哪个方向？操场在哪个方向？

[设计意图]先让学生进行自主阅读、尝试操作，培养学生自主学习和探究的能力与意识。再用指南针辨别校园里的方向，不仅可以帮助学生熟练地使用指南针，同时也能让学生体会到科学技术为生活带来的便利。

【疑难解答】

1.如果无法在“探究条形磁铁的指向”活动中为学生提供旋转支架怎么办？

可以把支撑法改为悬挂法，在细线下端吊一个长尾夹，夹住一张弯成U形的纸，做成纸兜，实验时，学生把条形磁铁放入纸兜中，调整平衡即可。

【教学后记】