教科版（2024）二年级下册（2024）2.比较力量的大小导学案

这是一份教科版（2024）二年级下册（2024）2.比较力量的大小导学案，共5页。
（一）教学目标
科学观念目标
●知道力可以改变弹簧的形状，认识到不同磁铁吸引弹簧的力量不同。
科学思维目标
●能借助观察弹簧伸长变化的现象或磁铁吸引轻巧物体的数量，比较不同磁铁吸引物体的力量。
探究实践目标
●能采用不同的方法，比较不同磁铁吸引物体的力量大小。
态度责任目标
●在体验多种方法比较不同磁铁吸引物体力量的过程中，能如实表达观察到的现象，产生研究的兴趣。
（二）教学内容分析
本课为单元第2 课，对应课程标准1~2 年级学习内容“3.1力是改变物体运动状态的原因”中的第二点“知道拉力和推力是常见的力，力可以使物体的形状发生改变”，“3.2 电磁相互作用”中的第四条“知道磁铁可以直接或隔着一段距离对铁、镍等材料产生吸引作用”。通过第一课的学习，学生认识到磁铁能吸引铁、镍一类的金属。本课在此基础上让学生通过压和拉弹簧，观察弹簧伸长的变化，感受到力可以改变弹簧的形状，重点指向用不同的方法来比较不同磁铁吸引物体时的力量大小，并帮助学生建构起“磁铁吸引物体的力量有大有小，我们可以通过一定的办法比较力量的大小”这一科学观念。
本课内容有四个板块。聚焦板块，通过演示磁铁能吸引多枚回形针的活动，让学生认识到磁铁有吸引物体的力量，进而聚焦到比较不同的磁铁吸引物体的力量大小。探索板块，先引导学生探索“不同磁铁吸引大头针或垫圈的力量大小比较”，记录结果。在此基础上，引导开展“用不同的力压和拉弹簧”及“不同磁铁吸引弹簧的力量比较”活动，从用不同的力分别压和拉弹簧活动开始，体会到力可以使弹簧的形状发生改变，不同的力引起弹簧的变化也不同。在比较不同磁铁吸引弹簧的力量大小活动中，学生发现还可以通过弹簧的伸长长度来比较磁铁吸引物体的力量。研讨板块，通过梳理，学生知道有多种方法可以比较磁铁吸引物体的力量大小，并通过弹簧被不同磁铁吸引时产生不同变化的讨论，学生将了解到不同大小的力可以使得弹簧伸长的变化有所不同。拓展板块，通过对钕铁硼磁铁的介绍，让学生认识到该类磁铁吸引物体时
产生的力量非常大，不合理使用会对身体造成伤害。
二年级的学生利用磁铁吸引过回形针等物体，他们能感受到磁铁吸引物体时是有力量的，但是绝大多数学生没有用实验手段比较不同磁铁吸引物体时的力量大小，对于如何通过观察实验中的现象来比较不同磁铁吸引物体的力量大小，还存在一定的困难，需要教师多进行思维的引导。同时，用多种方法来比较磁铁吸引物体的力量大小，学生的思维还不够开阔，需要同伴间相互启发，教师要鼓励学生进行多样化的观点表达。
（三）教学重难点
重点:通过比较磁铁吸引不同物体的力量大小，了解有多种方法可以比较磁铁吸引轻巧物体力量的大小。
难点:通过观察弹簧被磁铁吸引的拉伸程度、磁铁吸引轻巧物体的数量等现象，认识到不同磁铁吸引物体力量的大小差异。
（四）教材解读
本课情境:小小的磁铁吸起了许多回形针。教师可用演示的方式呈现，也可用图片呈现。
聚焦:通过提出问题“不同磁铁吸引物体的力量一样大吗？”“怎样比较不同磁铁吸引物体的力量大小？”引发学生的思考，了解学生前概念，为探究活动作准备。
探索1:寻找多种比较不同磁铁吸引物体力量大小的方法（本课核心活动）。教材上呈现的是两种不同的方法，左图是用大头针接龙的方法进行比较，右图是用悬挂垫圈的方法进行比较。除了这两种方法，还可以让学生寻找更多的比较方法。本实验不建议研究“磁铁吸引物体的力量与磁铁的形状、大小、颜色等之间的关系”
注意:实验前需要提醒学生，最后一个未能悬挂的垫圈或未能接龙的大头针不计算在内。
记录单:记录内容为实验的日期、比较磁铁吸引物体力量大小的结果。磁铁用1号、2号来编号，说明对于磁铁的形状、颜色、大小都没有规定，只需要记录它们用不同方法比较后得到的吸引大头针或垫圈的数量。
探索2:利用弹簧的伸长变化现象来比较两块不同磁铁吸引弹簧的力量大小。活动时要告知学生一定要用两块磁铁的磁极面去吸引弹簧。选用的弹簧尽量用细弹簧，最大承受拉力为0.5N或1N。在这个活动中，学生能通过观察弹簧的伸长变化，比较不同磁铁吸引弹簧的力量的大小。本实验目的不是要研究“磁铁吸引物体的力量与磁铁的形状、大小、颜色等之间的关系”，重点是引导学生观察弹簧的伸长变化。
通过体验用不同的力分别按压和拉伸弹簧，学生不仅能意识到力可以使物体的形状发生改变，同时也能够发现弹簧能用来比较磁铁吸引物体的力量大小，即通过观察弹簧形变的程度来比较磁铁吸引物体的力量大小。
研讨1:总结归纳比较磁铁吸引物体力量大小的多种方法。通过展示记录的结果，可以发现用不同的方法得到的比较结果是相同的。考虑到二年级学生的认知水平和实践能力，不建议研
究“磁铁吸引物体的力量与磁铁的形状、大小、颜色等之间的关系”。
研讨2:通过探索可以发现，弹簧被磁铁吸引时，拉伸的长度发生了变化。拉伸的长度越长，说明弹簧受到的力量越大。通过这个讨论，学生可以进一步体会到力可以使物体的形状发生变化。
拓展:这个安全提醒特别重要，所以要特别提醒学生不要玩钕铁硼磁铁，因为这类磁铁外形虽然很小，但吸引物体时会产生很大的力量，如果操作不当，会对身体造成伤害。
（五）教学准备
学生:不同形状（条形、蹄形或环形）的磁铁各1 块、回形针若干、垫圈若干、大头针若干、拉簧和压簧各1个、木块、活动记录单。
教师:大一点的条形磁铁1块、钕铁硼磁铁1 块、多媒体课件。
（六）课堂教学实施建议
大部分学生已经在生活中用磁铁吸引过一些物体，也初步感受过磁铁吸引物体的力量有大有小，但基本只停留在表面的观感上。在本课中，教师将引导学生先通过“吸引大头针/垫圈”探索易操作的比较方法，再从拉、压弹簧进行观察，知道力能够使弹簧的形状发生改变，进而用弹簧变化比较不同磁铁吸引物体的力量。通过提供多样化的材料，教师可以引导学生完善比较方法，并寻找更多的方法来比较磁铁吸引物体的力量大小。拓展环节中对钕铁硼磁铁的介绍，提醒学生不要玩这类吸引物体时能产生很大力量的磁铁。
本课的题目处的图片给出了一个条形磁铁吸引多个回形针的情境，教师可以演示或者直接出示这张图片，唤醒学生对磁铁能吸多个物体的认识，让学生直观地感受到磁铁吸引物体时的力量。
1.聚焦
教师可以出示两块不同的磁铁（比如条形磁铁和蹄形磁铁，或者两块大小不同的条形磁铁，或者两块颜色不同的条形磁铁等），引出本课的探究问题:不同磁铁吸引物体时的力量大小一样吗？怎样比较？为了制造冲突，可以准备一块大一点但吸引物体的力量却比较小的磁铁。
2. 探索
此板块共有2个探索活动，其中探索2是本课的核心活动。探索1中，寻找多种方法来比较不同磁铁吸引物体力量的大小。有条件的学校一定要进行分组实验，以确保学生有更好地探究实践机会。教师要提供多种能够比较的材料，如大头针、回形针、垫圈等，让学生思考如何利用这些材料来比较不同磁铁吸引物体的力量大小。可以让学生把想到的方法画下来，并进行实践，同时记录比较的结果，填入记录单中。
本活动是后续活动的基础，要提醒学生进行实事求是地操作和记录。这里需要给予学生充分的活动时间，可以控制在10～12分钟。学生活动完成后，再进行比较方法的交流。
探索2中，学生通过用不同的力分别压和拉弹簧，能够观察到弹簧在受力时形状发生了变化，而且力越大，弹簧被拉得越长或压得越短。在教师引导下，学生还能够发现松手后弹簧会恢复原状。通过这个活动，学生不仅能意识到力可以使物体的形状发生改变，同时也能够发现弹簧能用来比较不同磁铁吸引物体的力量。
在此基础上，可以引导学生用弹簧的伸长程度比较不同磁铁吸引弹簧的力量大小。在刚才的活动中，学生通过观察力（拉弹簧时）越大，形变越明显，弹簧被拉伸得越长的现象，建构起力的大小会引起物体形变的程度差异的模型。在这一个活动中，学生便能合理使用弹簧的伸长变化现象来比较磁铁吸引物体的力量大小。教师在演示或用图片说明的时候，一定要用两块磁铁的磁极面去吸引弹簧。由于磁铁吸引物体的力量有限，为了让弹簧伸长的现象较为明显，更容易比较，选用的弹簧必须是细弹簧，即最大承受拉力为0.5N 或1N的。这个活动可以采用教师演示的方式进行，以保证后续教学时间的充裕。
如果所教班级学生的学习能力很强，为了能激发学生进一步比较不同磁铁吸引物体力量大小的兴趣，教师可以提供大小不同但形状、颜色相同的磁铁，或者大小、颜色相同但形状不同的磁铁，或者是颜色不同但大小、形状相同的磁铁。通过实践，学生将会发现磁铁吸引物体的力量大小与磁铁的形状、大小、颜色等都没有必然的联系。但要强调的是，本课并不追求研究该问题，因为如果要研究形状、大小、颜色是否影响磁铁吸引物体的力量大小，教师要提供控制变量之后的材料，学生要具备对比实验控制变量的思维能力，所以无论在材料准备上还是思维方法上，引导学生去研究“磁铁吸引物体的力量与磁铁的形状、大小、颜色等之间的联系”的要求非常高，绝大多数二年级学生是不具备这种研究能力的。建议对于大多数二年级学生而言，本课的研究重点就放在“能采用不同的方法，比较不同磁铁吸引物体的力量大小”上，不要去做控制变量的对比实验。
3. 研讨
研讨1:有哪些方法可以比较磁铁吸引物体的力量大小？通过课堂中的探究活动，学生可以尝试进行总结，弹簧被磁铁吸引时拉伸的变化程度或磁铁吸引轻巧物体的数量都可以比较磁铁吸引物体的力量大小。
研讨2:弹簧被磁铁吸引时，发生了什么变化？通过探索2，当学生用手拉开弹簧时，能明显感受到磁铁吸引弹簧的力量。弹簧被拉伸的程度越大，磁铁吸引弹簧的力量越大。
4.拓展
教师出示一个小小的钕铁硼磁铁，首先，让学生猜一猜这个磁铁吸引物体时的力量大小。其次，教师演示这块钕铁硼磁铁能吸引非常多的回形针。再次，教师通过一个视频来补充钕铁硼磁铁吸引物体时产生的强大力量。最后，教师要特别提醒学生不能随便玩钕铁硼磁铁，容易使人受伤。
（七）教学评价建议
本课的课堂评价分为教师评价和自我评价。教师评价以班级小组为单位进行，教师根据小组同学的课堂表现进行小组加量，例如，安静倾听、积极发言、仔细观察、认真思考等。自我评价是指学生在学习新课后，从“我会听、我会说、我会做”几个维度对自己的学习情况进行评价，如表所示。实际评价时可以根据学生情况进行调整，主要以鼓励为主，帮助学生养成良好的科学课堂学习习惯。
表“比较力量的大小”自我评价
评价维度
评价内容
能做到的打“√”
我会听
能认真倾听实验要求以及他人想法
我会说
能对实验结果进行分析，归纳两种以上的比较方法
我会做
能有序完成比较不同磁铁吸引物体的力量大小的实验，会如实记录实验结果，并进行比较