科学苏教版（2024）18 探究磁铁更多的秘密教学设计

这是一份科学苏教版（2024）18 探究磁铁更多的秘密教学设计，共10页。
经过前序课时的学习，四年级学生已经掌握了磁铁吸铁、指示南北的基础特性，熟悉指南针的工作原理，具备基础的磁铁实验操作能力和小组探究经验，对磁铁的未知特性充满探索兴趣。从认知层面来看，学生的具象思维占主导，能够熟练完成动手实验、观察现象、记录数据等基础探究任务，但对于磁极相互作用、隔物吸铁、磁力强弱变化、磁化现象等多维磁学规律，缺乏系统认知，无法自主归纳总结科学规律。
在学习能力上，学生具备初步的对比观察、简单推理能力，但思维的系统性、严谨性不足，容易出现“只看现象、不究本质”的问题。同时，四年级学生好奇心强，乐于参与动手实验、小组讨论活动，适合通过多组对比实验、案例分析、师生互动探究新知。教学中需贴合学生学情，以直观实验为载体，层层引导学生归纳科学规律，规避抽象理论讲解，通过具象现象推导本质知识，逐步培养学生的科学思维与探究能力。
教材分析
本节课是苏教版2026新教材四年级上册第五单元《研究磁铁》的拓展探究核心课时，是对前序磁铁基础特性、指南针知识的延伸与深化，也是本单元磁学知识的总结与整合课时。教材编排严格遵循新课标探究式学习理念，以“发现问题—实验探究—归纳规律—应用拓展”为逻辑主线，内容层层递进、系统完整。
教材课文核心内容分为四大模块：第一，探究磁极的相互作用规律，通过两极磁铁对接实验，总结同极相斥、异极相吸的核心规律；第二，探究磁铁隔物吸铁的特性，验证磁铁磁力可以穿透纸、木头、塑料等非磁性物体；第三，探究磁力强弱的影响因素，对比不同大小、不同材质磁铁的磁力差异；第四，初步认识磁化现象，了解无磁性钢铁材料可通过磁化获得磁性。教材以生活化实验为载体，搭配探究记录表、对比图示，引导学生自主完成探究过程，既注重夯实磁学基础知识，又重点培养学生的对比探究、归纳推理能力，贴合小学科学物质运动与相互作用的核心概念教学要求，为后续高年级电磁知识学习奠定基础。
核心素养教学目标
依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》四维核心素养目标，结合本课教材内容与四年级学生学情，制定精准教学目标：
（一）科学观念
掌握磁极相互作用的核心规律：同极相互排斥、异极相互吸引。
知道磁铁磁力可以穿透纸、木头、塑料、玻璃等非磁性物体，实现隔物吸铁。
了解磁铁的大小、材质会影响磁力强弱，初步认识磁化现象，知晓磁化可让普通钢针获得磁性。
（二）科学思维
通过多组对比实验的现象观察、数据记录，对比分析不同实验结果，归纳总结磁学规律，培养对比推理、归纳总结的科学思维。
能够结合实验现象，独立思考磁学现象的本质原因，建立现象与规律的关联思维。
（三）探究实践
1.能够规范完成磁极相互作用、隔物吸铁、磁力强弱对比、磁化实验等多组探究实验，准确观察、记录实验现象。
2.能自主设计简单的对比实验，验证磁铁磁力的相关特性，提升自主探究和动手实践能力。
（四）态度责任
1.养成严谨细致、实事求是的实验探究习惯，尊重实验现象和实验数据。
2.感受磁学现象的趣味性与科学性，了解磁铁在生活中的广泛应用，体会科学技术与生活的紧密联系，激发科学探究热情。
教学重难点
教学重点
通过实验探究掌握同极相斥、异极相吸的磁极作用规律，熟知磁铁隔物吸铁的特性，了解磁力强弱的影响因素。
教学难点
精准区分磁性物体与非磁性物体，理解磁化的本质原理，能够结合磁学规律解释生活中的磁铁应用现象。
教学过程
复习导入，设问激趣
课堂伊始，教师结合前序所学知识开展复习问答，衔接新课内容。师提问：“上节课我们学习了指南针的相关知识，谁能说一说磁铁有什么基础特性？指南针的工作依靠磁铁的什么特点？”
师生互动：学生举手作答，回顾磁铁能吸铁、能指示南北的基础特性。教师顺势追问：“磁铁除了这些特性，还有很多隐藏的秘密。两块磁铁相互靠近会发生什么现象？隔着书本、塑料片，磁铁还能吸铁吗？普通的钢针为什么能做成指南针磁针？今天我们就结合课本内容，一起探究磁铁更多的秘密。”
设计意图：通过旧知复习搭建知识桥梁，衔接新课内容，通过递进式设问引发学生思考，激发学生的探究兴趣，自然引出本课探究主题。
精读课文，分层探究新知
1.探究磁极相互作用规律
教师引导学生朗读教材对应课文段落，聚焦课文核心探究问题：“将两块条形磁铁的磁极相互靠近，会出现什么不同的现象？”课文明确标注磁铁分为南极（S极）和北极（N极），不同磁极对接会产生不同作用效果。
教师讲解实验要求，结合课文实验步骤开展小组探究：准备两块标注N极、S极的条形磁铁，分别完成N极与N极、S极与S极、N极与S极三组对接实验，观察并记录磁铁的吸引、排斥现象，填写课文配套探究记录表。
师生互动问答：实验结束后，师提问“N极对接N极、S极对接S极时，两块磁铁会怎样？N极对接S极时又会出现什么现象？通过实验你能总结出什么规律？”学生结合实验记录和课文内容自主总结，教师梳理提炼核心规律：同极相互排斥，异极相互吸引。
教师结合课文案例拓展：生活中磁悬浮列车的悬浮原理，就是利用了磁铁同极相斥的规律，让列车脱离轨道、减少摩擦，实现高速行驶，让学生体会科学知识的应用价值。
设计意图：严格依托课文实验流程，通过分组对比实验、师生问答、生活案例分析，让学生自主归纳磁极作用规律，突破本课重点知识，培养学生实验探究与归纳推理能力。
2.探究磁铁隔物吸铁特性
教师带领学生研读课文第二探究模块内容，课文提出核心探究问题：“磁铁的磁力能否穿透物体，隔着物体吸铁？”同时列举了纸张、塑料板、木板、玻璃等常见探究材料。
教师演示结合学生分组实验：学生小组领取磁铁、回形针、纸张、塑料片、薄木板、玻璃片等材料，依次将磁铁与回形针隔着不同物体放置，观察磁铁能否吸引回形针，记录实验现象。
师生互动交流：师提问“隔着纸张、塑料板，磁铁能吸住回形针吗？这些被穿透的物体有什么共同特点？如果隔着铁片，还能吸铁吗？”学生实验后作答，教师结合课文知识点总结：磁铁磁力可以穿透非磁性物体，纸张、木头、塑料、玻璃都属于非磁性物体，无法阻挡磁力；而铁制品是磁性物体，会屏蔽磁力，无法实现隔铁吸铁。
教师出示对比图表，帮助学生梳理知识点，区分磁性与非磁性物体，突破教学难点。
设计意图：紧扣课文探究主题，通过多组对比实验直观呈现现象，结合问答互动辨析核心概念，帮助学生理解隔物吸铁的本质条件，规避认知误区。
3.探究磁力强弱的影响因素
教师引导学生阅读课文对应内容，课文提出猜想：磁铁的磁力强弱是否和磁铁的大小、材质有关？针对这一猜想开展探究实验。
实验探究过程：准备大小不同的两块条形磁铁、材质不同的磁铁，用每块磁铁分别吸附回形针，统计每块磁铁吸附回形针的数量，对比磁力强弱。学生小组合作完成实验，记录数据，对比分析。
师生互动总结：师提问“大磁铁和小磁铁吸附的回形针数量有什么差异？不同材质的磁铁磁力一样吗？这说明什么？”学生结合数据作答，教师总结课文核心知识点：在同等条件下，体型更大的磁铁磁力更强，磁铁的材质也会直接影响磁力强弱，材质越好，磁力越稳定、越强。
设计意图：以课文猜想为切入点，通过定量对比实验，让学生用数据验证猜想，培养学生实事求是的科学探究态度，提升数据分析与归纳能力。
4.初步认识磁化现象
教师讲解课文拓展知识点——磁化现象。课文明确：原本没有磁性的钢、铁类物体，经过磁铁反复摩擦后，能够获得磁性，这种现象叫做磁化，上节课我们制作简易指南针的钢针，就是通过磁化获得磁性的。
课堂小实验：学生取出普通钢针、条形磁铁，用磁铁同一方向反复摩擦钢针，之后用钢针靠近回形针，观察钢针是否能吸附回形针，验证磁化效果。
师生互动：师提问“原本不能吸铁的钢针，摩擦后为什么能吸附回形针？生活中哪些现象利用了磁化原理？”学生思考作答，教师补充：银行卡磁条、磁吸玩具等都利用了磁化相关原理，让学生关联生活，深化认知。
设计意图：结合上节课实践内容，衔接课文磁化知识点，通过小实验直观呈现磁化现象，突破抽象概念难点，让学生理解磁化的本质与应用。
巩固拓展，学以致用
教师结合课文课后探究习题，设置生活化案例分析题型，引导学生运用本课知识解决问题。案例1：为什么两块磁铁有时候会紧紧吸在一起，有时候会相互推开？案例2：隔着课本能吸动回形针，隔着铁皮却不行，原因是什么？案例3：普通钢针如何变成可以指示方向的磁针？
学生小组讨论后发言，结合本课磁极规律、隔物吸铁、磁化知识解答问题，教师逐一点评纠正，巩固本课核心知识点。同时引导学生列举生活中的磁铁应用现象，进一步打通知识与生活的关联。
设计意图：依托课文习题与生活案例，实现知识的迁移应用，检验学生课堂学习效果，提升学生运用科学知识解决实际问题的能力。
课堂小结，系统梳理
教师带领学生全面回顾本课课文核心探究内容，系统梳理四大核心知识点：第一，磁极相互作用规律——同极相斥、异极相吸；第二，磁铁可穿透纸、木头、塑料等非磁性物体，实现隔物吸铁；第三，磁铁大小、材质影响磁力强弱；第四，无磁性钢铁材料可通过摩擦实现磁化，获得磁性。
同时总结探究方法：本节课我们通过猜想、实验、观察、记录、归纳的科学探究流程，解锁了磁铁的更多秘密，希望同学们在今后的学习中，能用同样的科学方法探索更多自然现象，感受科学的魅力。
设计意图：系统梳理本课重难点，帮助学生构建完整的磁学知识体系，同时总结科学探究方法，培养学生的科学探究素养，实现知识与能力的双重提升。
板书设计
探究磁铁更多的秘密
1.磁极作用：同极相斥、异极相吸
2.隔物吸铁：可穿透纸、木头、塑料等非磁性物体
3.磁力强弱：与磁铁大小、材质有关
4.磁化现象：摩擦可让钢铁获得磁性
5.探究方法：猜想—实验—观察—归纳—应用