教科版科学二年级下册磁铁单元单元教材解读 课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
《磁铁》单元教材解读
二、单元概述
三、单元内容分析
四、单元教学建议
一、单元逻辑架构
一、单元逻辑架构
磁铁是生活中常见的物体，许多学生都见过玩过磁铁，对磁现象有了一定的了解，也产生了一些疑惑，这是他们进行本单元探究学习的良好基础和有利条件。
本单元学习目标，源自课程标准中1-2年级相关的下列学习内容:
5.1有的力直接施加在物体上,有的力可以通过看不见的物质施加在物体上
6.5磁铁有磁性，可对某些物体产生作用。
6.51磁铁能对某些物体产生作用。
6.52磁铁总是同时存在着两个不同的磁极，相同的磁极相斥，不同的磁极相吸。
二、单元概述
17.2技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。
18.3工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。
以上学习内容指向了5个不同的主要概念。
1.物体具有一定的特征，材料具有一定的性能（物质科学领域）
2.力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态（物质科学领域）
3.机械能、声光热电磁是能量的不同表现形式（物质科学领域）
4. 技术的核心是发明,是人们对自然的利用和改造（技术与工程领域）
5.工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制作产品的活动。 （技术与工程领域）
对于二年级学生而言,这5个主要概念的学习，关键在于体验。他们需要在趣味化的探究中,观察与交流磁铁的特性，了解磁力能使两个不接触的物体产生相互作用，认识指南针的结构、功能和原理。利用磁铁的性质创造性地制作指南针以及磁铁玩具，从而为建立这些主要概念获得丰富的经验基础。
《磁铁》单元的学习，学生需要理解的内容为:
1.推力和拉力是常见的力;
2.生活中有不同外形的磁铁;
3.磁铁可以直接或隔着一段距离对某些物体产生吸引作用;
4.指南针中的小磁针是磁铁，可以用来指示南北;
5.磁铁总是同时存在着两个不同的磁极;
6.相同的磁极相斥，不同的磁极相吸。
如果学生理解了上述内容，他们将能够做到:
1.知道推力或拉力能使静止的物体运动起来;
2.说出不同外形磁铁的名称;
3.描述磁铁能吸引铁一类的物体;
4.使用磁铁隔着一段距离吸引铁一类的物体;
5.使用磁铁隔着一些物体吸引铁一类的物体;
6.描述磁铁有南北两极，且两极的磁力最大;
7.说出指南针中的小磁针是磁铁，并能使用指南针指示南北;
8.自制一个简易的指南针;
9.描述相同的磁极相斥，不同的磁极相吸;
10.能辨认出日常用品中含有的磁铁。
三、单元内容分析
本单元共7课以“磁铁之间及其与周围物体之间的作用”为主要学习线索。循序渐进地安排了一系列探究活动包括磁铁对周围的哪些物体会产生作用、磁铁与铁质物品之间如何产生互作用、磁铁与磁铁之间如何产生相互作用等，引领学生研究磁铁的性质，了解人们对磁铁的应用。
第1课《磁铁能吸引什么》从问题“磁铁能吸引什么样的物体”开始引导学生提出不同猜测。在此基础上对各种材质的物品进行检测,概括出能被磁铁吸引的物品的共同特点，从而初步认识到磁铁具有磁性。寻找教室中的铁质物品、分离木屑和回形针等活动，加深了学生对“磁铁具有磁性”这一概念的理解。
实施建议:在研究“磁铁能吸引什么样的物体”时，教师应准备尽可能多的物品让学生用磁铁进行测试，积累更多的科学体验，帮助他们概括出“磁铁能吸引铁一类的物体”这一结论。“找一找教室里哪些物体是用铁做的”这个活动。实际上是将磁铁变成了材料检测器，将学生引向更广阔的探究空间。教师在组织学生活动时，应考虑到人身安全和物品安全的问题。
先
先预测， 再实验。填编号。可开放。
磁铁能够吸引铁一类的物体。
不同版本硬币被磁铁吸引情况
能被磁铁吸引 1元 钢芯镀镍
5角（2002年） 钢芯镀黄铜
1角（2005年后） 不锈钢
不能被磁铁吸引 5角（2000年） 铜锌合金
1角（2005年前） 铝
各种分币 铝
第2课《磁铁怎样吸引物体》，从“使小车运动需要力(推力、拉力)”的体验活动引入，引领学生观察磁铁在不直接接触小车的情况下如何拉动小车,从而认识到“磁铁能隔着一段距离吸铁”。在小车与磁铁之间放置不同材质、不同厚度的物体后，观察磁铁是否还能吸引小车,此时,学生能够认识到“磁铁能隔着一些物体吸引铁”，甚至还可能体会到“磁力可以穿透一些物体”。
实施建议:“用棉线拉动小车前进”“用手指推动小车前进”这两个看似简单的活动，其实是让学生在活动中体验推力和拉力，所以要让他们多感受几次。当然，仅凭这个“推”“拉”小车的活动,学生还不足以建立起对“推力”和“拉力”的科学认识。教学中可以增加其他推力和拉力的体验活动。在引导学生做“磁铁能隔着一些物体吸引铁”活动时,不要采用铁一类的物体作遮挡物,因为铁材料具有导磁性，可以改变磁场的大小和方向。由于铁材料的厚薄和形状不同,有时表现为把磁力“传递”到原来达不到的地方，有时表现为把磁力“阻挡”住了(磁屏蔽)，这对二年级学生来说是不容易理解的。
仅凭这个“推”“拉”小车的活动，学生还不足以建立起对“推力” 和“拉力”的科学认识，教学中可以再增加其他的体验活动，例如借助滑板车等。
不直接接触小车让它动起来，学 生会想到用嘴吹，这个活动不必操作， 只是一种方法的介绍；学生还会想到用磁铁去吸，建议在操作后画一画这种看不见、却又存在的“磁力”。
第3课《磁铁的两极》主要探索磁铁不同部位的磁力大小。借助回形针和铁粉盒学生发现条形磁铁不同部位的磁力大小是不同的。他们观察到条形磁铁两端吸引回形针和铁粉的能力更强。从而建立磁极的概念。通过判断蹄形磁铁的磁极,学生能够进一步了解“磁铁有两个磁极”。
实施建议:本课的“探索”部分由三个活动构成,这三个活动是有内在逻辑联系的。
活动一是借助一枚回形针来感受条形磁铁不同位置的磁力大小。教学的重点要落在学生的感受上。教师应该让每一个学生都细细地体会条形磁铁上的磁力变化。当然,不同学生对于磁力大小的主观感受肯定会有不同意见。由此，就引发了第二个活动。
活动二是用五枚回形针来检验条形磁铁各部分磁力的大小。教师要提醒学生将这五枚回形针放在与条形磁铁相同的距离，然后轻轻地平行推动条形磁铁，慢慢靠近五枚回形针。完成这个实验后。学生更加明确了条形磁铁两端磁力大、中间磁力小的认识。那么，中问部分是否一点磁力也没有呢 这就引发了第三个活动。
活动三是用铁粉盒来检验条形磁铁各部分磁力的大小。做这个实验，关键在于铁粉的量不能太多，晃动铁粉盒子的力度要轻一些。这个活动重在观察铁粉在条形磁铁上的分布状态，其背后的意图是指向以后对磁场的认识。
其操作难点在于：
1.磁铁确保平推；
2. 桌面要光滑（克服静摩擦力）。
活动3成功的关键：1.铁粉要少而均匀； 2.抖动力度要小而快速。
拓展活动“寻找蹄形磁铁的磁极”具有一定的开放性，可以组织学生利用多种物体来检验。环形磁铁磁极的检验有难度， 不建议开展。
第4课《磁极与方向》主要引导学生认识磁铁的指向性和磁铁具有南北两极。通过水平放置并能自由转动的一块条形磁铁和悬挂的蹄形磁铁、环形磁铁，学生在重复测试中发现磁铁具有指示南北的特性，以及磁极与方向之间的关系。通过对指南针的观察使用,学生认识到“磁铁能指示南北方向”这一特性在生活中的应用。
实施建议:以往测定磁铁指向性的实验一般用“悬挂法”，考虑到年级学生的操作水平有限，教材设计用“支撑法”来测试条形磁铁的指向性，让学生操作变得简单易行。在准备器材阶段，教师应该检测每一个旋转支架是否都能灵活转动，还要检测每一块条形磁铁是否具有良好的指向性，以提高学生测试结果的准确性。
指南针的学习必须基于真实场景下的实际使用，不在于读、记、背相关使用方法。不要求学生认识和记忆刻度盘上的8个方位。
第5课《做一个指南针》引导学生制作一个水浮式指南针。制作水浮式指南针活动涉及材料准备、磁针制作、元件装配、装置调试、应用完善等过程。学生通过这个简单的工程活动,初步体验包括设计、实施、改进等简单的技术与工程过程。同时体会我国古代在指南针的研究与应用上所做的贡献。
实施建议:教师在指导学生制作指南针时，一定要关注对细节的指导，如制作磁针过程中，应该用条形磁铁的某个磁极按一定方向在钢针的针尖或针尾处摩擦多次。在这个过程中，用磁极来回往复地摩擦钢针、摩擦的力量太轻或次数太少、用磁铁中段摩擦钢针等错误操作，都会影响磁针的制作效果
经测试，无需摩擦几十次，只需用力摩
擦5次左右，钢针就有磁性了。
汇报交流时要注意：由于有的学生是用磁铁的N极或S极摩擦钢针的同一部位，或者是用磁铁的同一个磁极摩擦钢针的针尖或针尾，所以最后制成的磁针上标出的南北方向也会不同。
第6课《磁极间的相互作用》从观察两块条形磁铁的磁极相互靠近时产生的不同现象开始，引导学生对磁极与磁极之的相互作用进行重复测试，帮助他们认识到磁铁的相同磁极相互排斥，不同磁极相互吸引的规律。通过“干扰下的磁铁无法正确指示南北方向”的活动，学生将进一步理解磁极间的相互作用。
实施建议:与过去的教材相比，本课活动中的条形磁铁没有外包白纸，而是直接让学生观察两块条形磁铁的磁极相互靠近时产生的不同现象。这个活动的关键在于引导学生将观察到的现象记录于学生活动手册的相应表格之中，并根据实验记录进行研讨归纳，从而得出“相同磁极相斥、不同做极相吸”的科学结论。此外，拓展活动指向指南针的科学原理——地球本身就是一个巨大的磁体，地磁北极位于地理南极，而地磁南极位于地理北极(并不完全重合)。因此，指南针能够指示南北方向可以用“相同磁极相互排斥，不同磁极相互吸引”来解释，
这个活动指向的是“地球本身就是一个巨大的磁体”。实际上，地磁北极位于地理南极，而地磁南极位于地理北极。
环形磁铁的吸引和排斥”实验
第7课《磁铁和我们的生活》通过寻找生活中的磁铁了解磁悬浮列车的基本原理，观察磁记录设备等活动。引导学生交流、整理在本单元中所获得的关于磁铁及其性质的知识，提出更多的相关问题，以进一步激发他们探究磁铁的兴趣。本课中的班级记录表，可以在单元的第一课就张贴在教室中。每节课结束后，由师生共同梳理学习成果并加以记录，最后在本课利用此表帮助学生整理单元学习中的科学概念。
实施建议:本课实质上是一节组织学生交流和分享磁铁相关信息的课，所以班级记录表就显得非常重要，建议教师在班级记录表中采用气泡图的方式，将有关磁铁的科学概念及其生活应用有序地整合在一起，以帮助学生认识到“磁铁的用途和它的性质是有联系的。
注意，硬盘是含磁物体，U盘不是；磁条卡是含磁物体，IC卡不是。
磁条卡、磁带的磁性可以用实验来检验。
要充分重视班级记录表的使用。这既是单元知识的回顾，也是对新探究的激发。
采用气泡图被理信息的另一个好处是，学生会发现磁铁的哪些性质被人们利用得更多一些，或者发现某些磁铁制品不容易与相应的磁铁性质联系起来，这些发现有助于激发学生进一步探究的欲望。
四、单元教学建议
1.立足学生前概念体现“用教材教”，而不是“教教材”
教学的目的是促进学生的发展。具体到学科教学，只有基于学生原有认知基础的教学，才能促进他们进行有意义的学习。“教什么、学什么”是由学生的原有认知基础和课程标准决定的，教材呈现的只是一种范例。所以，调查并把握学生的前概念，是科学教学的起始环节，也是非常重要的一环。但在日常教学中很多科学教师缺乏相关的认识和调查方法，容易忽视学生的前概念，他们习惯于完全按照教材的内容来施教。
如在第1课《磁铁能吸引什么》中的“磁铁能吸引什么样的物体”的杭州试教活动中第一位执教教师完全按照教材的要求，提供了18种物体供学生用磁铁检测。教材中的这18种物体，7种是金属，11种是非金属(木材、玻璃、纸、塑料、橡皮、水、沙、砖、石等)第二位执教教师也同样提供了18种物体。但其中金属物品达12种，只有6种是非金属(去掉了木材、纸、橡皮、石头、水)。课后分析时，第二位执教教师说明了如此处理教材的依据——对所教学生的前概念调查发现：该班100%的学生知道磁铁不能吸引木材、纸、橡皮、石头、水，96.3%的学生知道磁铁不能吸引塑料，92.5%的学生知道磁铁不能吸引玻璃。也就是说，该班的绝大多数学生对于磁铁不能吸引非金属物品是很明确的。但是，该班66.3%的学生认为磁铁能吸引黄金，61.3%的学生认为磁铁能吸引铜，36.3%的学生认为磁铁能吸引铝，说明大部分学生的前概念中认为“磁铁能吸引很多金属”。从该班学生的前概念分析来看，教师的确应该多提供一些金属类物品供学生检测，以求修正学生错误的前慨念，而非金属的物品可以少一些。
那么,教材错了吗 非也。因为从全国二年级学生的前概念调查来看，大部分学生对于磁铁是否能吸引非金属物品缺乏足够的体验，所以教材图片上列出的18种物品中非金属占大多数，这是基于全国学生普遍水平的。但是杭州地处经济发达地区，学生见多识广，他们的认知误区不在于非金属物品，而在于金属物品。第二位教师这样处理,完全是基于所教学生认知水平的合理设计，是在理解教材编写意图基础上的超越。
教材是面向全国的，是基于全国学生普遍水平来编写的。但各地教师的施教班级存在着巨大的水平差异。假如我们漠视这种差异。仍然依照教材“一丝不苟”地实施教学，是无法实现有效教学的，也是对教材的一种误读。
2.教师课前应做“下水实验”，在教学中落实实验细节
本单元实验所用的材料都是些常见的物品(如回形针、磁铁、小车、细线等)其操作步骤也比较简单。但是，这些看似简单的实验却包含了很多需要注意的操作细节。如果教师课前没有“下水”操作，忽视了实验细节的指导，二年级学生将无法顺利完成这些看似简单的实验。如第3课《磁铁的两极》的“用五枚回形针来检验条形磁铁各部分磁力的大小”实验，材料只有一根条形磁铁和五枚回形针，学生需要做的是将这五枚回形针放在与条形磁铁相同的距离，然后轻轻地平行推动条形磁铁，慢慢靠近五枚回形针，观察到五枚回形针有顺序地先后被磁铁吸引。很多教师觉得这个实验非常简单,直接把实验材料下发，将实验步骤告知学生，实验就能成功。
但在实际教学时，情况却出乎意料:很多实验小组出现了磁铁两端的回形针吸引不同步的现象，甚至有的小组出现了中间部分的回形针比两端的回形针先被吸引的现象。究其原因，是因为二年级学生在推动条形磁铁时，很难做到平行而缓慢推动。
杭州的尹伟老师在多次做”下水实验”后，发现二年级学生难以平行推动条形磁铁，就设计了一张“平推磁铁辅助纸”。他在纸上印有回形针摆放的位置以及间隔0.5cm平行线，学生操作时，可以根据平行线来缓慢地平推磁铁。这张辅助纸的应用，还减少了回形针被吸引时需要克服的静摩擦力(与回形针放在桌面上相比)实验效果很好。
在教学中，教师应努力做到以下四点:
(1)让学生多“体验”，体验磁铁实验带来的意外和惊奇；
(2)让学生多“观察”，仔细观察磁铁实验中的各种现象，并记录下来;
(3)让学生多合理猜想，进行推理“论证”，利用磁铁实验中收集到的证据展开讨论；
(4)围绕主题，尝试从多个角度、用多种方式认识事物。
本单元类似的实验还有不少。看似材料简单、操作简便、但考虑到二年级学生的认知能力和操作水平，教师必须加强实验细节的指导，毕竟教材有其编写的体例和印张限制，不可能将所有实验细节在教材中加以呈现。所以，教师应该多做“下水实验”了解和推敲实验的诸多细节，并据此在教学中加强对学生的实验指导。