教科版三年级科学下册 教学设计 5.制作小磁针

《制作小磁针》教学设计
【教材简析】
本课作为单元的第5 课，对应课程标准 3~4 年级学习内容“3.2 电磁相互作用 ”的第五点“知道磁铁同时存在两个不同的磁极，相同的磁极互相排斥，不同的磁极互相吸引 ”以及“12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活 ”的第三点“尝试设计和制作某种产品的简化实物模型，并反映其中的部分科学原理 ”。
本课共有四个板块。在聚焦板块，提出问题“ 自己制作的磁针能指示南北方向吗？ ”, 激发学生自主制作磁针以及探究磁针磁性强弱的兴趣。探索板块主要有两个活动：一是思考如何做一根有磁性的针，为接下来的实验打下理论基础；二是制作磁针并探究磁化效果的影响因素。制成的小磁针不仅能作为之后几节课研究的基础，也能让学生体验到科学探究的乐趣。研讨板块包含三个问题，问题1 和 2 都是探究活动的结论研讨，帮助学生巩固所学知识，问题 3“磁化后的针头和针尾分别是哪一极？可以怎样判断？ ”则是一个劣构问题，促使学生综合前面所学，解决实际问题。拓展板块指向查阅资料，鼓励学生了解更多古人磁化方法。这一环节不仅丰富了学生的认知结构，还激发了他们对科学史的兴趣，认识到科学知识的传承与发展。
【学生分析】
在基础知识方面，三年级的学生知道磁铁的许多性质，如有磁性、有磁极、能指示南北等，但是有关“磁化 ”的经验不多，不了解其概念和具体操作。在实验技能方面，学生已经做过一些对比探究实验，但是不清楚对比实验中的要素，即哪些保持不变，哪些要改变。对比实验的方案需要教师的引导。此外，学生对于如何定量判断磁性强弱的方法也不明晰。
【教学目标】
科学观念目标
通过体验人工磁化活动，认识到可以人为使铁制品获得磁性，并理解不同的磁化材料和磁化方式会影响磁化效果。
科学思维目标
通过对比分析探究现象，归纳磁化方法、磁化材料与磁化效果之间的关系。探究实践目标
通过对比实验，成功制作一枚小磁针，分析影响磁化效果的因素。
态度责任目标
对制作小磁针的活动感兴趣，愿意与同学合作，能够完整表达自己的观点。 【教学重难点】
重点：研究人工磁化过程中影响磁针磁性强弱的关键因素。
难点：判断及验证磁针南北极。
【教学准备】
学生：学习记录单、泡沫塑料、钢针、磁铁、大头针。
教师：教学课件。
【教学过程】
一、聚焦
1. 引入：回形针没有磁性，但是被磁铁吸引过的回形针就具有磁性了，可以吸引其他回形针。这个现象提示我们，可以尝试自己制作小磁针。自己制作的磁针，能指示南北方向吗？今天，就让我们一起制作小磁针。（板书：5 制作小磁针）
设计意图：通过生活中的磁化现象启发学生思考，提出自制小磁针的项目任务。
二、探索
探索 1 ：获得一枚有磁性的针的方法
1.提问：如果想要获得一根带磁性的针，你有什么好办法？
2.学生交流后，展示磁化现象。
3.讲授：（播放摩擦法动画）原来，用磁石摩擦针，就能使针具有磁性。善于观察的古人也发现了这样的现象。在宋代，人们已经掌握了多种人工磁化的方法：让原本没有磁性的铁质物品获得磁性。《梦溪笔谈》中有记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。 ”
设计意图：启发学生创造性地思考自制磁针的方法。引入科学史，让学生感受中国古代人民的智慧。
探索 2 ：制作一枚小磁针
活动 1 ：体验人工磁化
1.提问：用磁铁简单摩擦真的可以让钢针变成磁针吗？
请一个同学上台试试。
2.提问：想要知道它是否有磁性，应该怎么办呢？
预设：用这根针吸引铁质物品。
3.讲授：我们把像这样，让原本没有磁性的物体获得磁性的过程叫做“磁化 ”。磁化后的小磁针，磁性有点弱，有什么办法使小磁针获得更强的磁性？
预设：用磁性更强的磁铁摩擦。
设计意图：让学生上台操作，既展示了磁化的可行性，也向全班展示了磁化的具体操作。而后引导学生猜想影响磁化效果的因素。
活动 2 ：探究磁性强弱对磁化效果的影响
1.过渡：想要知道我们的猜想对不对，需要进行对比实验。如果要研究磁铁的磁性强弱与磁针磁性强弱的关系。需要用磁性强弱不同的磁铁摩擦钢针，想一想，如何改变磁铁磁性的强弱？（板书：磁铁磁性的强弱）
预设：用大磁铁和小磁铁，用强磁铁和弱磁铁。
2.提问：（展示一根条形磁铁）如果我们只有一根条形磁铁，能找到强弱不同的磁性吗？
3.磁铁的两端磁性强，中间磁性弱，可以帮助我们研究。为了公平，我们在用磁铁强弱不同的位置摩擦钢针时，要保证沿着同一个方向摩擦 10 次。然后用摩擦后得到的小磁针去吸引大头针，记录下吸引大头针的个数和小磁针磁性的强弱。
4.学生分组进行实验，填写记录单。
5.提问：通过实验，你们有什么发现？
预设：磁性强的磁铁磁化的小磁针磁性也强。
设计意图：这是班级统一的实验，有利于学生规范对比实验，了解实验操作，根据现象得出实验结论。
活动 3 ：探究摩擦次数和方向对磁化效果的影响
1.过渡：通过实验数据，我们发现，要想自制一个磁性强的小磁针，最好选择磁性强磁铁来磁化。那么，磁化时摩擦的方向与次数会不会影响磁化效果呢？请各小组自行选择一个因素，仿照刚才的实验，进行探究，填写实验记录表。（板书：摩擦的次数 摩擦的方向）
2.学生分组进行实验，填写记录单。
教师巡视指导，实验后组织交流讨论。
设计意图：学生根据时间和兴趣自选实验，根据现象得出实验结论。全班交流实验结果，分享实验结论。
三、研讨
1.提问：磁铁的磁性强弱与磁针的磁性强弱有什么关系？
学生交流分享观察和记录的结果。
2.提问：摩擦的次数和方向与磁针的磁性强弱有关吗？
学生交流分享观察和记录的结果。
3.提问：磁化后的针头和针尾分别是哪一极？可以怎样判断？
学生思考讨论。
4.教师小结：磁化后的小磁针南北极与摩擦时使用的磁极和摩擦的方向都有关系。我们可以使用之前学习的悬挂法、水浮法和磁极的相互作用法等方法来判断小磁针两头的磁极。
设计意图：实验活动结束后，组织学生根据现象得出实验结论并分析。运用之前的知识想办法判断磁化后针头和针尾的磁极。注意这里不需要学生了解南北磁极生成的本质原因。
四、拓展
1. 引导：查阅资料，了解古人还有哪些磁化的方法。
设计意图：引导学生课后查阅资料，了解更多古人的智慧。
【相关练习】
1.在以下磁化方法中，没有被古人所广泛使用的是（ ）。
A.地磁法 B.摩擦法 C.敲击法
答案：C
解析：古人主要用摩擦法和地磁法让铁制品磁化，而敲击法会让原本具有磁性的磁铁消磁。
2.用相同材料的钢针，如何获得一枚磁性最强的磁针？ ( )
A.用磁铁的两端来回多次摩擦
B.用磁铁的中间沿一个方向多次摩擦
C.用磁铁的两端沿一个方向多次摩擦
答案：C
解析：学生通过探究可知：自制磁针磁性强弱与磁铁的强弱、摩擦方向、摩擦次数都有关系，如果这几个要素正向叠加，就能获得磁性最强的磁铁。
3.如果磁铁的南极慢慢靠近磁针，针尖立马被吸引过来，我们可以判断针尖是（ ）。
A.南极 B.北极
答案：B
解析：利用磁极的异极相吸规律，磁铁的南极会吸引另一个磁铁的北极，所以针尖是北极。
【板书设计】
【相关表单】
课堂学习评价单
评价维度 评价内容 能做到的打“ √ ”
我会倾听 专注聆听，理解同伴发言，尊重他人意见
我会观察 观察通过不同磁化方式，磁针获得的磁性强弱不同
我会记录 对磁针磁性强弱进行准确记录
我会表达 清晰表述，交流实验发现