《磁铁的两极》教学设计
【教材分析】
本课是教科版小学科学二年级下册《磁铁》单元的第三课,是“物质科学”领域的课程内容之一。“物质科学”领域的科学大概念之一指出:机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同表现形式。本课教学内容对应课标主要概念6.5“磁铁有磁性,可对某些物体产生作用”,具体学习内容和学习目标见下图:
在本课之前,学生已经认识了磁铁能吸引铁一类物体,了解到磁铁具有一种看不见的磁力。本课在前一课基础上,引导学生通过各种方法探究条形磁铁不同部位的磁力,通过三个活动,认识到磁铁不同部位的磁力大小是不同的,条形磁铁两端磁力大、中间磁力小,从而建立磁极的概念。这样的设计层层递进,符合学生的探索进程。拓展模块,学生开展寻找蹄形磁铁、环形磁铁磁极的活动。在本节课基础上,学生后续通过学习还会知道磁极有南北极之分。
本课教材内容设计如下:
【学情分析】
磁铁是生活中常见的物体,二年级的学生对其已经有粗浅的认识,他们都
见过、玩过磁铁,对磁现象有一定了解,也产生了一些疑惑,这是进行本单元探究活动的良好基础和有利条件。上节课做磁铁吸引小车运动的实验时,学生自觉或者不自觉地用条形磁铁的两个极去吸引,他们隐约知道磁铁这两处的磁力很大。为了更好地了解前概念情况,笔者进行了两项调查:
磁铁各个部位磁力大小相同吗?笔者对所教的三个班级共112个学生进行了问卷调查,从结果可见,学生大多知道两端有磁力(有些知道两端磁力最大),但不清楚其他部位的磁力大小,尤其是中间是否有磁力。
有什么方法验证磁铁不同部位的磁力大小?调查显示以下几种典型方法:
将磁铁放入一堆回形针中,拿起后观察各个部位的回形针数量。
拿一枚回形针放在回形针各个部位,感受磁力。
这两种方法对于低年级学生来说,操作起来比较简单,因此在本课探索活动中,我决定让学生展示方法,并任意选择其中一种体验。
在试教过程中,笔者发现了几个问题:①二年级学生在实验操作方面缺乏规范性,导致重新实验次数多,或实验现象偏差大;②不知道怎样记录实验现象,也不能将实验现象与相应的结论相联系。因此,教师要设计相应的实验记录单,在探索环节适时指导,在研讨环节有效引导,帮助学生完成概念建构。
【教材处理】
根据学情,结合教学目标,笔者将原教材内容进行了一定的处理,教学流程如下:
【学习目标】
科学概念目标
●条形磁铁的磁力分布是两端磁力大,中间磁力小。
●磁铁上磁力最强的部分叫磁极,磁铁有两个磁极。
科学态度目标
●能体会认真实验、细致观察的重要性。
●能初步了解研究一个问题可以设计不同的实验方法。
●能体会到多个证据对研究结论的得出具有重要作用,尝试用多种方式认识事物。
●培养用事实说话的意识。
科学探究目标
●能在观察中发现问题、提出问题,对问题作出推测。
●通过实验测试获取证据,用证据检验预测。
●能运用多种实验方法检验磁铁不同部位的磁力大小。
科学、技术、社会与环境目标
●知道运用适当的实验方法能使研究更加深入。
●初步运用简单材料设计解决问题的方法。
【学习重难点】
●学习重点(核心任务):
通过各种方法探究条形磁铁不同部位的磁力,认识到条形磁铁的磁力分布是两端磁力大、中间磁力小。
●学习难点:
通过实验测试获取证据,用证据检验预测。
【学习准备】
教师:一盒木屑、若干回形针、1个条形磁铁、课件资料、微视频
小组(每组):
活动一:若干回形针、1个条形磁铁
活动二:1张磁力测试卡、1个条形磁铁、1个圆形垫片、2个三角尺、导学单
活动三:微视频,记录单
【学习过程】
情境导入,聚焦问题
情境创设:(出示一盒混有若干回形针的木屑)
有什么办法能快速取出里面的回形针?
学生提出方法:用磁铁吸出来。
(提供一个条形磁铁)一位学生演示,
问全班:用什么部位去吸引回形针?为什么用这个部位吸引?
(预设:因为这个部位磁力最大。)
揭题:磁铁其他部位有磁力吗?磁力的大小相同吗?
引导:有什么办法能证明自己的猜测呢?
设计意图:通过本单元前两节课的学习,学生已经知道了“磁铁能吸铁一类的物体”、“磁铁隔着物体也能吸铁”。在“木屑里吸回形针”的活动中,磁铁隔着木屑吸引铁制的回形针,这既是对前几节课的应用,又引出本节课主题,同时暴露学生关于磁铁各个部位磁力大小的前概念,一举多得。
实验测试,探索新知
活动一:初步感受条形磁铁不同部位的磁力大小
两位学生展示两种方法:
任选方法,选取材料,分组活动。
交流:
你得到了什么结论?
证据是什么?
预设: 方法一 方法二
4.引导:磁铁中间部位有磁力吗?磁力大小相同吗?
设计意图:在课前调查中,学生已经呈现了两种验证磁铁不同部位磁力大小的方法,并且操作难度较低,因此在这一活动中,我直接让两位学生呈现操作方法。方法一能较直观地说明两端磁力最大,但中间部位现象不明显;用方法二学生能感受到两端磁力大,对低年级学生来说,体验是其科学学习的重要途经,但体验是主观的,不是科学的研究方法。两种方法都有局限性,由此引发活动二。
活动二:实验检验条形磁铁不同部位的磁力大小
(出示条形磁铁和圆形垫片)思考:
移动条形磁铁去靠近圆形垫片,可以探究条形磁铁磁力大小分布吗?
可能会发生什么现象?说明什么?
(预设:垫片被吸走,说明这个部位有磁力;
垫片不能被吸走,说明这个部位没有磁力。)
那怎么知道哪个部位磁力更大呢?
(预设1:先被吸走的,磁力大;)
(预设2:很远就被吸走的,磁力大。)
微视频,以磁铁其中一个部位为例指导操作。
①按标记位置,摆放各材料 (磁铁、圆形垫片、三角尺) ②推动磁铁 三角尺对准竖线,磁铁对准横线
③时刻关注, 看垫片被吸时的位置 ④记录
提示:①如果磁铁在移动过程中发生偏移,那么需要重新实验;
②每一部位可以多操作几次。
学生分组活动
6.展示实验结果
每小组将实验结果展示在黑板相应位置。
7.交流:
(1)你得到了什么结论?
(2)证据是什么?
(预设:条形磁铁两边磁力大,中间磁力小。证据是:1、5号吸得远,2、4号吸得近,3号吸不住;)
8.引导:条形磁铁中间部分是否一点磁力都没有?
(预设1:是的,因为没吸住垫片;
预设2:不是的,垫片太大了,就算有磁力,也吸不住。)
设计意图:由活动一可知,学生对于条形磁铁中间部分磁力的大小有不同意见,本活动目标指向通过科学的方法研究磁铁不同部位的磁力大小。根据二年级学生的学情,大部分学生不知道怎么研究,故这种方法的提出需要教师引导思考,导学单需要教师提前设计,活动过程需要教师指导。通过这个活动,学生能更加明确“条形磁铁磁力两边大,中间小”的认识。但是,中间是否一点磁力都没有呢?——引出第3个活动。
活动三:观察铁粉在条形磁铁上的分布
引导:如果是因为垫片太重了,怎么改进呢?
(预设:换一种轻一点的。)
出示铁粉,引导:怎样借助铁粉观察磁力大小呢?
(预设:用磁铁不同部位去吸,吸的铁粉越多,说明磁力越大。)
微视频:条形磁铁隔纸吸引铁粉
4.画一画铁粉在条形磁铁上的分布。
5.交流:
(1)你得到了什么结论?
(2)证据是什么?
(预设:条形磁铁两端磁力最大,然后中间逐渐减小,最中间最小。
证据是:铁粉在条形磁铁两端分布多,中间少,最中间最少。)
设计意图:根据活动二最后一个环节的猜想,学生通过适当引导,可以想出换一种轻一点的材料的方法。我发现教材中的方法存在一定缺陷,铁粉隔着塑料盒被吸引的现象不明显,中间部位仍然出现吸不住铁粉的情况。我用微视频的方式,隔着纸直接将铁粉一点点撒在磁铁上方,改进后,学生能很清楚地观察到铁粉在条形磁铁上的分布,也为学生后续建立有关磁场的认识埋下伏笔。
整理证据,研讨概念
交流:三个活动说明了什么?证据有哪些?
学生回顾:
小结:条形磁铁两端磁力大,中间磁力小,最中间最小。
概念建构:磁铁磁力最强的部分叫磁极。条形磁铁有两个磁极。(板书:磁极)
课后延伸,拓展认知
猜想:蹄形磁铁和环形磁铁的磁力又是怎么分布的呢?
是否也有两个磁极呢?
课后寻找证据。
【板书设计】
【作业设计】
【教学反思】
低年级科学教学要有趣、有序、有料,下面我就从这三个方面对本节课进行反思:
有趣——保护孩子的好奇心和求知欲
低段科学课要重视玩中学、做中学、游戏中学、体验中学。
1.在本节课的聚焦环节,我设计了“从木屑中取回形针”的情境,用磁铁快速吸出所有回形针,让学生很有成就感。带着“为什么用磁铁两端吸引”的疑问,学生在真实情境驱动下展现强烈的求知欲。
2.课前调查中,学生提出了两种有效并可行的实验方法,体验是科学学习的重要途经,只要能初步感受磁力,我不限定学生用哪一种方法。并且,用自己选择的方法研究,学生有一种“使命感”。
有序——设计层层递进的高效探究活动
1.探索环节的三个活动,是根据学生的认知规律设计的,也是学生思维发展的自然呈现,我只需要用“中间有磁力吗?”“最中间有磁力吗?”这样的问题适当引导。低年级孩子大脑神经活动的兴奋性水平较高,有意注意不完善,容易被有趣的材料等所吸引,因此,设计以问题驱动的活动是我这节课的重要工作之一。
2.观察和记录是低段学习的重要方法,但低段学生具有观察目的不明确、观察的精细性和敏锐性不足等特点。对此,我做了以下几点:
①指导正确、有效的方法。我将教材中的方法进行了改进:
●活动二中,尽管在磁力测试卡上标了回形针的位置,仍出现摆放不规范的情况,因此,我用圆形垫片取代回形针,降低学生摆放的难度;
●没有标准线,学生在推动磁铁的时候很容易偏移,改进后的磁力测试卡上加了横线和竖线,磁铁对应横线,三角尺对准竖线,减少磁铁在移动过程中发生偏移的可能性;
●三角尺能防止垫片被磁铁其他部位吸走;
●三角尺自带的刻度还能直接测出圆形垫片被吸走时的位置,使实验结果有数据支撑,也便于记录。
②副板书的设计能让各组的研究成果记录有迹可循,使结论更科学。
②3个活动通过回形针、垫片、铁粉等不同的实验材料,让学生知道研究同一个问题可以用不同的实验方法。
有料——培养学生的证据意识
开展小组交流和班级研讨时,学生可能会提出“条形磁铁的两端磁力大”“中间也存在着磁力,中间磁力小”等观点,这时候我要求学生说一说支持这些观点的证据有哪些,在建构“磁极”概念的同时,培养学生的证据意识,让学生体会到多个证据对研究具有重要的意义。