科学5.制作小磁针教学设计

这是一份科学5.制作小磁针教学设计，共3页。教案主要包含了教材简析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，疑难解答，板书设计等内容，欢迎下载使用。
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”。本节课在研究磁铁能指示方向的基础上，针对磁石携带和使用不方便的实际情况，开展“制作一枚小磁针”的活动。
教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，通过“被磁铁吸引过的回形针会带有一些磁性”这一现象，引导学生思考自己制作的磁针能否指示南北方向。第二部分探索板块有两个活动，一是讨论如何获得一根有磁性的针，通过学习人工传磁的方法，了解磁化的主要过程。二是人工传磁制作磁针，并通过对比实验探究影响磁针磁性强弱的因素。第三部分研讨板块，问题1和2都是对探究活动结论的研讨，帮助学生巩固科学观念，问题3“磁化后的针头和针尾分别是哪一极？可以怎样判断？”需要学生综合前面所学，将科学观念应用到具体问题中。第四部分拓展板块，通过查阅资料，了解古人还有哪些磁化的方法。
【学情分析】
学生在之前的探究活动中，已经接触过磁化现象，但对于影响磁化效果的因素缺乏深入思考。本节课强调采用对比实验的方式进行探索，通过控制相关变量，培养学生的对比意识。学生已经做过类似的对比探究，但对于对比实验的要求却不够清晰，对于如何控制变量也缺乏深入探索。本节课重点要引导学生科学地设计实验、进行规范操作，根据实验现象进行推理论证，发展科学思维能力。
【教学目标】
1.通过人工传磁活动，知道没有磁性的钢针可以变成磁针。
2.借助不同磁化方法磨制磁针，分析磁化方法与磁化效果之间的关系。
3.通过磁极间的相互作用规律，判断磁针的南北极。
4.通过设计、实践和交流，形成认真操作、仔细观察、及时记录的科学态度；愿意与同学合作，完整地表达自己的观点。
【教学重难点】
[重点]探究人工磁化磁针时，磁针磁力大小的影响因素。
[难点]磁针南北极的判断及验证。
【教学准备】
[学生]泡沫，钢针，磁铁，大头针，学习记录单。
[教师]教学课件。
【教学过程】
一、聚焦：谈话引入，导入新课（预设5分钟）
材料准备：教学课件、磁化后的回形针吸引普通回形针演示材料
1.提问：小朋友们，你们见过这样的现象吗？被磁铁吸引过的回形针会吸引其他回形针。这是怎么回事呢？
2.谈话：自己制作的磁针能指示南北方向吗？
3.揭示课题：今天我们就一起来学习“制作小磁针”。
[设计意图]回形针吸引着回形针，回形针是铁制品，它没有磁性，为什么能吸引其他回形针呢？借助现象引起学生的共鸣，这枚回形针是被磁铁吸引过的，具有一定的磁性，也为如何利用钢针来制作有磁性的针提供了思路。
二、探索：运用工具，进行实验观察记录（预设20分钟）
材料准备：教学课件、条形磁铁、钢针（粗缝衣针）、大头针、记录单
（一）研讨如何制作磁针（预设5分钟）
1.研讨：想要获得一根有磁性的针，有什么办法？
学生充分讨论后，归纳小结，思考哪些方法容易使针获得磁性。
2.课件出示资料，介绍《梦溪笔谈》中记载的“摩擦法”。
讲述：像这样让没有磁性的物质获得磁性的过程，我们叫作磁化。我们可以用磁铁摩擦针，尝试做一枚磁针。
（二）磁性强弱对磁化效果的影响（预设5分钟）
1.提问：用磁铁的哪部分摩擦钢针，钢针的磁性会更强？
学生回答。
（预设：磁铁的磁极）
2.研讨：如何验证用磁铁的哪部分摩擦钢针，钢针的磁性会更强？如何检测磁针的磁性强弱？
学生讨论，明确用磁铁的磁极摩擦钢针，与磁铁中间部位摩擦钢针进行比较。
教师演示：准备两根相同的钢针，用条形磁铁的磁极与中间位置，分别对钢针进行摩擦，朝着一个方向摩擦3次。观察被磁化的针能吸引多少根大头针，由此判断磁针的磁性强弱。
一边演示一边提醒：①实验重复三次，取中间值。②碰到大头针堆再抬起，一次即可，不能反复吸引。
3.交流，小结：用磁铁的磁极摩擦钢针，制作的小磁针磁性更强。
（三）摩擦次数和摩擦方式对磁化效果的影响（预设10分钟）
1.提问：还有哪些因素会影响摩擦后磁针的磁力大小呢？
学生回答。
（预设：摩擦的次数和摩擦的方向。）
2.研讨：钢针磁性强弱与摩擦次数有什么关系？
归纳方法：准备两根磁针，用条形磁铁的相同磁极进行摩擦，从针头到针尾分别摩擦3次和15次。观察被磁化的针能吸引多少根大头针，判断磁针的磁性强弱。
3.研讨：钢针磁性强弱与摩擦方式有什么关系？
归纳方法：准备两根磁针，用条形磁铁的磁极分别进行摩擦，一根从针头到针尾单向摩擦15次，一根来回摩擦15次。观察被磁化的针能吸引多少根大头针，由此判断磁针的磁性强弱。
4.课件出示实验要求，提供记录单。
提醒学生测试磁针磁力大小的过程：
①实验重复三次，取中间值。②碰到大头针堆时要立即抬起，不能反复吸引。
5.以小组为单位同时展开两项探究活动。
6.汇报交流，得出结论：在一定条件下，摩擦次数越多，磁针的磁性越强；沿着一个方向摩擦比来回摩擦，磁针的磁性更强。
[设计意图]在本环节，主要研究磁性强弱、摩擦次数和摩擦方式三个方面对磁化效果的影响。对于磁性强弱的研究，采用一根磁铁，分别利用磁铁的磁极和中间位置来探究。该探究过程比较简单，建议全班采用相同的操作：如手按住针头，用磁铁的N极从针头到针尾摩擦。将磁铁摩擦钢针的操作要求落实到位，为后续的探究打基础。三年级孩子对于如何控制变量，并不清晰，设计探究活动时，可以借助提示单和微课，让学生明确探索活动的实施步骤。
三、研讨：讨论交流，分享发现（预设12分钟）
材料准备：教学课件、磁铁、钢针（粗缝衣针）、悬挂支架、细线。
1.提问：磁化后的针头和针尾分别是哪一极呢？如何判断？
学生回答。
（预设：学生会想到使用“悬挂法”或者用已知磁极的磁铁相互作用法，来判别磁针针头和针尾是什么磁极。）
提示：当磁铁的一个磁极能吸引磁针的针尖或针尾时，并不能判断磁针的南北极，需要利用磁铁的南北极分别靠近磁针的两头，根据磁针与磁铁相互作用，推理出磁针的南北极。
2.学生实验，尝试判断磁针的南北极。
3.小结：通过悬挂法或磁极相互作用法可以判断磁针的南北极。
[设计意图]在研讨环节，教师引导学生根据实验现象得出科学的实验结论，鼓励学生说出更多的发现。研讨问题针对磁针的南北极展开，学生借助前几课的学习，用合适的方法来判断磁针的南北极。
四、拓展：其他磁化的方法（预设3分钟）
材料准备：教学课件。
1.提问：你还知道古人哪些磁化的方法呢？
2.出示学习资料，介绍地磁法。
3.布置任务，制作一根小磁针。
[设计意图]激发学生的兴趣，拓宽学生视野，继续研究磁化的方法。
【疑难解答】
1.本节课实验多，材料多，如何更好地帮助学生进行探究？
本节课建议采用由扶到放的教学策略。首先，组织学生对磁铁强弱不同部位摩擦针这一实验进行设计，从需要什么材料，如何进行实验，保持哪些变量不变，观察什么现象等方面进行交流研讨。通过集体讨论，演示实验，为后续的实验操作打下基础。同时也保证了学生的钢针材料在后续实验中不受影响。
对于后续的摩擦次数和摩擦方向的实验，采用比较开放的手段，学生可以根据兴趣，自主选择其中一个实验进行探究，并借助记录单进行实验记录，这样可以培养学生的自主性和探究精神，同时也能让他们更深入地了解不同因素对实验结果的影响。
由于本节课的实验材料较多，特别是钢针没有做好标记会对实验结果产生影响，因此建议采取以下措施：①标记钢针：在实验前，将钢针通过泡沫块插在实验记录单上，防止钢针丢失或混淆。②及时回收：实验结束后，要及时回收钢针。③在本节课结束后，建议采用敲击法对钢针进行快速消磁。
【板书设计】