16.制作磁悬浮笔架
教材分析
“制作磁悬浮笔架”是青岛版小学科学中高年级“磁现象”单元的实践性探究课,承接了“认识磁铁的性质”“磁极间的相互作用”等前序内容,同时为后续“电磁铁”“磁技术应用”等拓展学习奠定基础,在整个磁现象知识体系中起到了“从理论认知到实践应用” 的桥梁作用。
从教材内容结构来看,本课通常包含“问题导入—原理回顾—设计方案—动手制作—调试改进—展示评价”六个环节。教材以“如何让笔悬浮在笔架上”这一核心问题驱动,引导学生将“同极相斥、异极相吸”的科学原理转化为具体的制作实践。教材不仅提供了制作材料的建议(如环形磁铁、塑料/木质笔架底座、支架、笔杆等),还通过示意图呈现了简易结构模型,同时预留了“改进空间”,鼓励学生自主创新,体现了“做中学”“学中思”的科学课程理念。
从课程标准对应来看,本课聚焦 “技术与工程” 领域的核心素养,落实了“能运用科学原理设计并制作简单的装置”“能对制作的装置进行调试和改进”“乐于与他人合作完成实践任务”等课程目标,强调科学知识、实践能力与创新思维的融合培养。
学情分析
二年级学生经过半年多的科学学习,已具备一定的观察能力、动手操作能力和简单的探究意识,但在逻辑思维、问题解决的系统性上仍存在不足。
学生对于“悬浮”的现象并不陌生,可能在生活中见过气球悬浮、氢气球上升等现象,但对 “磁悬浮” 的认知较为模糊,部分学生可能见过磁悬浮玩具、磁悬浮摆件,但不清楚其背后的科学原理。这种 “熟悉现象 + 未知原理” 的认知状态,恰好能激发学生的探究欲望。
教学目标
1.科学概念目标
强化对磁铁异极相吸、同极相斥的认知,懂得磁悬浮现象是对磁铁这一特点的应用。
2.科学探究目标
(1)利用磁铁、美工刀等材料和工具,在教师的指导下完成磁悬浮笔架的设计和制作。
(2)对作品提 出改进意见,对自己的作品进行反思和完善。
3.科学态度目标
能如实讲述事实,当发现事实与自己原有的想法不同时能尊重事实,培养用事实说话的意识。
4.科学、技术、社会与环境目标
了解到人类可以利用科技产品让生活环境得到改善。
教学重难点
利用磁铁、美工刀等材料和工具,在教师的指导下完成磁悬浮笔架的设计和制作。
五、教学过程
(一)问题与猜测
(魔术时刻:教师演示磁悬浮陀螺游戏)
师:老师把这个神奇的陀螺带到了教室,谁能说一说它为什么能飘起来呢?
生说
师:同学们看到悬浮现象时,想到里面可能有磁铁,这其实就是一种科学猜测哦。
师:(磁小吸)不同的磁极靠近时会相互吸引,相同的磁极靠近时会相互排斥,这就是悬浮陀螺的原理。(磁小吸)
师:这节课就让我们跟着磁小吸,一起走进磁悬浮笔架的神奇世界。上课!
(教师板书:制作磁悬浮笔架)
(二)探究与实践
1、设计磁悬浮笔架
师提问:大家觉得老师手中的笔能悬浮在空中吗?谁有好办法能让它飘起来?
生说(也可以边说边在黑板上画一画)
师:什么样的磁铁方便呢?
生:圆形磁铁 / 环形磁铁
师:同学们的想法真棒!是的,我们可以把笔套在环形磁铁里,再把另一块磁铁放在纸盒中,利用同极相斥的力,让铅笔悬浮在空中。
(师边说边演示)
(出示材料:环形磁铁、纸盒、美工刀、直尺、双面胶、铅笔、塑料条)
师:老师给大家准备了一些工具,哪位同学能说说这些工具的名称?
生说
师:这些材料的作用是什么?
(小组内交流、讨论。)
教师总结:美工刀可以用来切制纸盒;铅笔可以用来绘制线条;直尺可以用来测量物体的直径和厚度;纸盒可以用来做磁悬浮笔架的底座;双面胶可以用来固定位置。
制作磁悬浮笔架
师:我们已经知道了材料和各自的用途,在制作时你有什么想要提醒大家的吗?
生说
师:制作时,有几点注意事项请大家牢记:
(1)小组内分工合作,互相配合。
(2)不能用美工刀嬉戏打闹,制作过程要注意安全。
(3)安装磁铁时要注意磁铁的南北极方向。
(4)调试笔筒上两块磁铁间的位置,直至笔筒能悬浮。(提示学生注意操作规范和安全。)
师:清楚了制作方法和要求,下面开始动手吧!
学生开展实验活动,教师巡视并适时指导。
(三)拓展与创新
1、对磁悬浮笔架进行评价与改进
一教师指导学生对作品进行评价,二教师指导学生对作品提出改进改进意见,并实施,三展示点评。
评价标准 评价情况
通过观察和使用磁悬浮笔架,能初步发现其工作特点。
能准确拆解磁悬浮笔架,养成爱护文具、整理文具的好习惯。
通过动手操作,主动探究磁悬浮笔架的原理,寻找答案。
对磁悬浮笔架及身边的科技产品表现出探究兴趣。
2、除了今天制作的笔架,同学们知道生活中还有什么地方会用到磁悬浮装置
学生自由回答
(磁小吸)
师:一节课不知不觉就要结束了,你有哪些收获?
生说
总结:同学们,希望你们在以后的学习中,能够多留意身边的科技产品,多思考,多提问。最后送你们一句话:问号,是打开科学大门的钥匙。下课!