小学科学教科版 (2017)二年级下册4.磁极与方向教学设计及反思

《磁极与方向》教学设计

【教材分析】

本课教材出自教科版科学二年级下册《磁铁》单元的第4课。在前一课中，教科书已经介绍完“磁铁上有两个磁性最强的部位，叫磁极”。本节课核心内容是研究磁极与方向的一定对应关系，设计了聚焦、探索、研讨和拓展四个环节，环环相扣，层层递进。聚焦环节让学生将学习的重心集中在研究磁极与方向的关系上；探索环节主要分为2个活动，第1个活动是用支撑法来测试条形磁铁的指向性。第2个活动是用悬挂法来测试蹄形磁铁、环形磁铁的指向性。研讨环节，学生通过对所观察到的信息进行交流研讨后发现，磁铁能指示南北方向。指南的磁极叫南极，用字母“S”表示；指北的磁极叫北极，用字母“N”表示。拓展环节介绍指南针的构造和使用方法。深化学生对“磁铁能够指示南北方向”概念的理解，培养学生的动手实践能力。本课也为下一课制作水浮式指南针的活动埋下伏笔。

【学情分析】

通过第3课的研究，学生已经发现磁铁上有两个磁性最强的部位，叫磁极。而且他们也会发现条形磁铁、蹄形磁铁的两个磁极上分别涂有红、蓝两种颜色，甚至还会关注到磁铁上标注的字母“S”和“N”。但是他们并不清楚其中代表的意思。在之前的学习中，学生可能有这样的经验：磁铁的两极，无论是红色的N端还是S端，都能吸引铁制品，但其中究竟有什么样的差异呢？这样的问题，极大地激发学生的探究兴趣和热情。二年级学生具有一定的阅读水平和动手实践能力，在重复实验过程中基本可以耐心仔细地观察和记录。但二年级学生根据探索活动中的记录信息来自行讨论并在记录单上填写“我的发现”，是比较困难的，因此需要教师及时引导和辅导。

【教学目标】

科学概念目标

磁铁能指示南北方向。指南的磁极叫南极，用字母“S”表示；指北的磁极叫北极，用字母“N”表示。

指南针是利用磁铁能够指示南北方向的特点制成的。

科学探究目标

能用支撑和悬挂的方法组装实验器材。

能通过重复测试、简单表格来收集和记录磁极与方向关系的证据。

能初步运用比较的方法从实验记录中发现磁极与方向的关系。

初步学会利用指南针来辨别方向。

科学态度目标

能对磁铁能指示方向的现象表现出探究兴趣。

能用表格的方式如实地记录和交流有关磁极与方向信息。

体会到重复测试在探究中的必要性和重要性。

科学、技术、社会与环境（STSE）目标

知道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。

能利用简单的产品说明书来了解指南针的使用方法。

【教学重难点】

重点：磁铁能指示南北方向。指南的磁极叫南极，用字母“S”表示；指北的磁极叫北极，用字母“N”表示。

难点：能用支撑和悬挂的方法组装实验器材。

【材料准备】

旋转支架（包括底座和旋架）、包有白纸的条形磁铁、方位纸、蹄形磁铁、环形磁铁、细线、木质或塑料支架、指南针

材料来源：小牛顿科教。

【教学流程图】

【教学过程】

1.回顾导入

教师活动：在PPT中展示有颜色、已命名的条形磁铁和蹄形磁铁的图片，引导学生回忆磁铁有两个磁极，分别涂上两种颜色、标上“S”和“N”字母。

学生活动：回顾并思考，为什么不同的磁极要标上特定颜色、特定字母，它们与磁极之间到底有着怎样的关系？

教师活动：组织学生交流，让学生会明确“磁铁上特定的颜色和字母与磁极的吸铁本领没有关系”，同时引出“磁铁与方向有一定的对应关系”。

设计意图：回顾旧知，调查学生的前概念，同时导入新课，激发学生对磁极与方向的关系的好奇心，调动学生探索的积极性。

2.磁铁与方向的关系

教师提问：同学们知道我们教室的东南西北方吗?你判断的依据是什么？

学生活动：根据太阳的位置来判断教室的东南西北方。

设计意图：在开展探究实验前，引导学生回顾和确定现实中的方位，对于后面探索活动中方位纸的使用非常有帮助。

（1）支撑法测试条形磁铁的指向性

教师活动：出示实验材料，旋架、底座、包有白纸的条形磁铁（提前在两个磁极处随机标上1和2的序号）、方位纸。利用课件以及实验指导微课讲解实验材料的组装和实验操作过程。

学生活动：认真观看微课，说说实验的操作方法、观察重点和要求。

教师活动：介绍实验记录单和记录方法及注意事项，提问学生“为什么要重复实验几次”。

学生活动：学生讨论交流，在教师的引导下理解重复实验的原因。

教师活动：引导学生重复实验，观察并记录磁极1和磁极2的指向性。

学生活动：分组重复实验，仔细观察和记录。

教师活动：引导学生对实验现象和实验结果进行分析和交流。

学生活动：在教师的引导下发现“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：条形磁铁就像一根磁针，指示方向比较明显，从研究条形磁铁的磁极与方向的关系入手更直观，相对于二年级学生来说难度较低。实验中使用的条形磁铁应该涂有红蓝两色并且标注了S极和N极，所以教师事先用白纸包住条形磁铁时有必要的，学生不能看到磁铁两极的颜色和名称，否则就失去了探索的意义。强调“重复实验几次”，除了可以提高学生测试结果的准确性之外，更重要的是让学生体验重复实验在科学探究中的必要性。

（2）悬挂法测试蹄形磁铁、环形磁铁的指向性

教师提问：蹄形磁铁、环形磁铁是不是也能指示南北方向呢？它们的一个磁极是不是也总是指向南方，而另一个磁极也总是指向北方？

学生活动：根据上一个活动结果进行猜测。

教师活动：出示实验材料，木质或塑料支架、挂线的蹄形磁铁和环形磁铁、方位纸。利用课件或演示讲解实验材料的组装和实验操作过程。

学生活动：认真观看微课，说说实验的操作方法、观察重点和要求。分组实验，重复检测蹄形磁铁和环形磁铁的指向性，在记录表上记录。

教师活动：引导学生对实验现象和实验结果进行交流。

学生活动：学生交流讨论，发现“其他磁铁也能指示南北方向”“一个磁极总是指向南方，而另一个磁极总是指向北方”。

设计意图：该活动是建立在学生发现了“条形磁铁能指示南北方向”的特点之上的，属于验证实验，是对本课研究重点进行深化和拓展。使用木质支架而不是铁质支架的原因在于，铁质支架会对磁铁产生干扰，使结果不准。由于对二年级学生来说，用细线绑住蹄形磁铁和环形磁铁是很有难度的事，因此教师可以事先为学生绑好磁铁。

3.研讨

教师提问：条形磁铁中，指向南方的磁极和指向北方的磁极分别对应的是什么颜色、哪个字母？

学生活动：根据“悬挂法测试蹄形磁铁、环形磁铁的指向性”实验结果进行猜测。

教师活动：引导学生撕开白纸看一看，观察磁极方向与特定颜色和字母之间的关系。小结并板书：磁铁能指示南北方向。指南的磁极叫南极，用字母“S”表示；指北的磁极叫北极，用字母“N”表示。简单介绍地理上的南极和S极，北极和N极的关系。

设计意图：地球上的南极和北极，二年级学生肯定会有耳闻，很容易和磁铁的南极和北极相混淆，因此可以顺势在小结之后进行简单地介绍。通过研讨，两个探索活动有了本质上的联系，使课程内容联系更加紧密。

4.拓展

教师活动：出示指南针，介绍其科学原理。知道学生观察指南针的构造，让学生交流指南针的关键结构及其主要功能。

学生活动：学生仔细观察，了解指南针的结构和功能。

教师活动：指导学生阅读指南针使用说明书，让学生根据说明书尝试操作指南针。

学生活动：认真阅读说明书，在教师的引导下，用指南针到校园里辨别方向。

设计意图：在观察指南针的结构和功能活动中，学生应该要意识到“不同结构具有不同的功能”。看懂说明书，是学生自主学习的一种表现，可以锻炼学生的阅读能力。用指南针辨别校园里的方向，可以让学生熟练掌握指南针的使用方法，同时充分感受到科技产品给人类生活带来的便利。

【板书设计（生成）】

【板书说明】

板书内容为学生的即时课堂生成，其中磁铁可以通过彩色打印弄成板书粘贴在黑板上。

【学生记录单设计】

参考学生活动手册