武淑红《磁铁什么地方的磁力大》教学设计.doc

2012年北京市基础教育教师优秀课堂教学设计征集与评选教学基本信息课题磁铁什么地方磁力最大学科科学学科科学学科相关领域物质世界能量的表现形式磁现象教材书名：义务教育课程标准实验教材科学三年级 下册 出版社：教育科学出版社 出版日期： 2002 年 1 月是否已实施是教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者武淑红海淀区羊坊店中心小课者武淑红海淀区羊坊店中心小导者王思锦北京市海淀区教师进修学件制作者武淑红海淀区羊坊店中心小他参与者无无无一、指导思想与理论依据 1探究式科学教育最重要的两个特征韦钰院士在探究式科学教育教师指导指出：“探究式科学教育最重要的两个特征：一是对学生适宜探究的科学问题提出基于实证的研究过程；二是在一个具有师生互动、学生间互动的环境中，由学习者主动进行的探究过程。”2体现科学学习要以探究为核心的理念我国的科学课程标准指出“学生是学习的主体。科学学习要以探究为核心”“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”因此我在本课的设计中，重视实证，突出数据分析，让学生用证据来检验推测，其学习方式就是以探究学习为主。二、教学背景分析 1. 学习内容分析磁铁什么地方的磁力大，是教科版科学教材三年级下册第四单元磁铁的第三课的内容。它隶属于小学科学课程标准中“物质世界” 内容标准“能量的表现形式”之“磁现象”（见图1）。学生在前两课已认识到磁铁有磁性，隔物体吸铁等性质，本课让学生认识磁铁有磁极，为学生学习磁极之间的相互作用、磁铁能指南北等性质打好了基础。教材中提示在磁铁五个点上挂曲别针的实验不易成功。在B点和D点上挂的曲别针总往磁铁两端跑，另外如果B点和D点选不好的话，所挂的曲别针数很可能与A点和E点的数量一样或出现问题数据。声音的产生与传播热的现象简单电路能量的转换磁现象光的传播常见的力简单机械位置与运动物质的变化物质的利用的力材料的性质与用途物质的特征物体与物质运动与力物质世界能量的表现形式图1 单元在课标中的位置2. 学生情况分析（1）知识方面我对羊坊店五小三4班学生做本课前概念的问卷调研，发下试卷28张，收回28张，侦测题目及说明如下：侦测题目侦测目的1、若用下图的条形磁铁的不同位置去吸引带有曲别针的“小鱼”，请用“很多”“多”“少”来描述磁铁的不同地方吸引上来的小鱼数量，填在下面（ ）里。了解学生对磁铁磁力分布的前概念，以更好选择教学策略。 2. 如果地上有一些散落的大头针，让你用条形磁铁去吸起来，你会怎样去吸？A .用两端吸（ ） 原因： B .用中间吸（ ） 原因： 了解学生在生活中对磁铁的应用。3.磁铁能吸起的大头针、曲别针等（ ）物体，叫做磁铁有（ ）。了解学生是否掌握磁性。4用磁铁吸引几个曲别针，拿走磁铁，这些曲别针是否能吸引在一起？A .不能吸在一起（ ）因为磁铁能够 B .能吸在一起 （ ）因为磁铁不能够 了解学生是否关注过磁化现象。5. 相同的磁铁吸引相同的大头针，1号磁铁最远在5厘米处吸上大头针；2号磁铁最远在7厘米处吸上大头针；说明2号磁铁的（ ）比1号磁铁的大。了解学生是否能区分“磁力”和“磁性”。数据统计(9人)(2人)(2人)(4人)(1人)(6人)(1人)(1人)(1人)第1题：学生对磁铁磁力大小的预测各不相同，我把其学生的猜想归为以下九类。我做成折线图,图下的数字表示人数。只有9人答对，仅占32.1%。第2题：24人正确，占84.7%；2人答“用中间吸引”；2人答不知道。第3题：17人正确，占60.7%；8人答“铁性”；1人答“磁”；2人没答。第4题：14人正确，占50%；9人选择错；5人答“不知道”。第5题：21人基本正确，占60.7%；会用“磁力”表述的仅有4人；17人用“磁性”表述；3人答“吸力”；2人语言混乱，描述不清；2人没答。调研结论学生已有的概念 磁性 学生有一定的感性认识，多数学生已经掌握磁性。 磁极 模糊地感觉到磁铁有两个地方磁力强，他们自觉不自觉地在用两极部位去吸引铁的物体，很少有学生提及磁极的概念，有的学生虽然第二题答对但第一题答错，说明学生对磁极知之甚少，没有用磁铁的两端吸铁与磁铁的磁力分布建立联系。 磁化 部分学生关注到磁化现象。错误概念 对于磁铁内部的磁力分布67。1%的学生认识有误，比如认为磁铁每一个地方的磁力都一样；有的认为中间磁力最强，有的认为磁铁只是一端强，另一端最弱等等，看来很少有同学研究过此问题，因此这是一个值得探究的问题。容易混淆的概念 “磁性”与“磁力”。（2）学生的能力学生的实验能力弱。 测量问题：学生手部肌肉发育还不完善，测量磁铁吸引垫片的距离测不准。 记录问题：在填写小组记录单或在电脑输入全班数据汇总表时有误。 分析数据：面对全班的数据，学生感到茫然，不知从何入手，还没有掌握分析全班数据的方法。（3）学生的生理和心理特点三年级学生的思维处于形象思维阶段，必须以直观的有结构的材料作为依托，才能从现象中抽象出其本质特征。3. 教学方法与手段（1）本课主要采用探究、合作与互动的教学方式进行实验探究。（2）充分利用适当的实验材料帮助学生建构概念。4. 技术准备分组材料： 条形磁铁、小铁珠、垫片、2个塑料盒磁力检测器、刻度纸板、铁架台、实验记录单演示材料： ppt课件、小铁珠、条形磁铁、垫片、刻度纸板、磁力检测器、铁架台、断裂的磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁。原教材改编后课题概念课题概念1我们知道的磁铁磁铁的形状、应用1我们知道的磁铁磁铁的形状、应用2磁铁有磁性磁性、隔物吸铁2磁铁有磁性磁性、隔物吸铁3磁铁的两极磁极、感受磁极接近后的相互作用。3磁铁什么地方的磁力大磁极4磁极的相互作用磁铁有南极和北极；同极相斥，异极相吸4磁极的相互作用磁铁有南极和北极；同极相斥，异极相吸5磁力大小会变化吗磁力大小可以改变5磁力大小会变化吗磁力大小可以改变6指南针指南针是利用磁铁的指示方向的仪器6指南针指南针是利用磁铁的指示方向的仪器7做一个指南针钢针经过磁铁摩擦后可以变磁针7做一个指南针钢针经过磁铁摩擦后可以变磁针 5 针对前期教学的对策 (1) 调整教材由于本课第二个活动 磁铁两极的研究就是让学生发现两极之间的相互作用，而下一课专门研究磁极的相互作用，因此把这两部分内容一起研究更加符合学生的认知规律，体现整体性和连贯性，基于此，该课题为“磁铁什么地方的磁力大”。(2) 学具开发我对学习用具进行开发，制作了“磁力检测器”，用导线制成的磁铁提挂工具，方便实用；我还制作了刻度纸板，清晰的刻度、平整的水平面，可以减少因尺子有厚度造成的实验误差，节约时间，为提高实验的效率奠定了基础。(3) 实验方法 在科学研究中，有时需要研究看不见的物质，这时就必须把目光转移到由该物质产生的各种可见的效应上，由此来研究该物质的性质和特征。磁力是看不见的，因此我采用“转化法”实验，借助磁铁不同位置吸引垫片的数量（或距离），把磁力可视化，体现了转换的思想方法。(4) 分析数据的教学策略将数据转化为证据是教学活动的核心，本课难点是学生学会利用实验数据进行分析，为此我采取如下策略，分别用表格和折线图分析数据，引导学生把数据转化为证据，发现规律，建构科学概念。折线图可以呈现磁铁不同位置的磁力变化趋势，非常有利于数据分析，但由于种种原因，学生还没有掌握折线图的技能，因此老师要依据学生的实际水平，在教学中利用多媒体课件处理数据，直观呈现磁力的变化趋势。重视数据的收集与分析1尊重数据 如实记录2分析数据 获得实证2.1读懂数据2.2分析数据2.1.1提示2. 1.2 延时2.1.3.讨论与交流2.2.1用表格分析数据 2.2.2. 用折线图呈现变化趋势三、本课教学目标设计 1. 教学目标（1）知识与技能 认识磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极；学会正确运用“磁力” 进行表述。（2）过程与方法 在观察中发现问题、提出问题，对问题作出假设性解释，通过实验获取数据，并利用数据验证“磁铁确实有两个地方磁力最强”的推测。（3）情感态度价值观 能够与小组成员合作完成实验，主动参与。在问题解决过程中，感受收集和利用数据是非常重要的；通过观察、记录实验现象及分析折线图，意识到做科学要有尊重事实，实事求是的科学态度。2. 教学重难点（1）教学重点 认识磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极；学会正确运用“磁力” 进行表述。（2）教学难点 学生收集、分析和处理实验数据，将数据转化为证据。四、教学过程与教学资源设计 教学环节 教学活动 学生概念发展水平课前游戏 复习旧知钓鱼游戏复习磁性、磁力、磁化情境导入 提出问题铁球的运动磁力的猜测呈现有错误的前概念，引发认知冲突研究新问题后测检验学习效果课后探究摔断的及其它形状磁铁的磁极迁移评价 拓展延伸分析数据 发现规律建立科学概念表格分析数据折现图呈现变化趋势归纳推理 总结规律实验探究 获取数据分组实验修正前概念，强化科学概念前后呼应 形成解释解释铁球现象，寻找地上的垫片教学过程课前活动请两组学生做钓鱼游戏，每组两名学生分别拿大、小磁力的磁铁，水平方向钓鱼和垂直方向钓鱼。【设计意图】复习上节课的内容，活跃气氛。水平方向钓鱼，让学生观察到磁铁隔着一定距离吸上小鱼身上的曲别针；垂直方向的钓鱼，让学生看到磁化现象，感受到通过比数量可知道磁力的大小。（一）情景导入 提出问题1. 复习知识回顾课前游戏提问：为什么能钓上小鱼？为什么两块磁铁钓上的鱼不一样多？你是怎么知道的？鱼钩是必须挨着小鱼才被钓上吗？若距离大说明什么？【设计意图】引导回顾旧知识：区分磁性与磁力，知道通过比数量和比距离的方法比较磁力的大小，为后续活动奠定基础 。2. 提出问题（1）提问：通过小铁球放在条形磁铁的不同部位的运动引发学生提问。（2）明确问题：磁铁各部分磁力大小一样吗？教师出示模型并板贴。（3）确定研究点 选择几个典型的点进行研究，可以怎样选择？3. 展示课前调查-学生关于磁铁磁力分布的猜想。（1）在实物投影上展示学生猜想的前测。（2）示范折线图 在黑板上把学生的正确的猜想用折线图的方式出现，当场制作一种正确的猜想折线图。（3）展示其它不同折线图 教师提前把另外8种的文字猜测转化为折线图。到底谁的猜想正确呢？我们用科学的实验数据或现象来证明我们的观点。【设计意图】让学生在情景中提出问题，黑板上学生的课前猜想的折线图，直观展示学生的前概念，引发认知冲突，示范折线图，是教给学生画图的方法。（二）实验探究 获取数据1教师在实物投影上出示实验材料，供学生选择。2. 学生讨论实验方案教师在巡视中听取学生意见，根据学生的选择发放不同的实验记录单。学生自选实验器材和实验方法，讨论分工与实验的注意事项。【设计意图】把选择的权力交给学生。3交流、完善实验方案你们打算怎样来做这个实验？学生汇报实验方案、同学们帮助完善方案、教师进行指导。预设1 用比数量的方法如何放垫片？（提示：动作轻；不能遮挡；在磁铁的同一水平面；用过的垫片不要继续用。）如果计数？（掉下来了，算吸起几个？粘到磁铁上的曲别针是否算数？）这是一种比较好的办法，还有其它不同的办法吗？ 预设2 用比距离的方法如何做数据更准确？怎样借助刻度纸板测量？垫片的位置（把什么放到刻度更方便）强调测量的动作：测量的速度慢慢接近；是用磁铁接近垫片还是用垫片接近磁铁？磁铁轻拿轻放，用过的垫片放进；记录员及时做好实验记录；实验后，组长把实验数据输入电脑；观察数据，轻声讨论有什么发现, 与自己的预测做比较。 分组实验，获取数据（1）实验要求为了保证试验成功，有几点小提示（PPT） （2）学生实验学生 分两种实验方法实验，一部分小组选择比磁铁吸动垫片的距离进行实验；另一部分小组选择比磁铁吸引的垫片的数量进行实验；采集数据，进行观察记录；实验后，组长把数据同时填写到电脑的实验数据汇总表并完善记录单。教师 巡视指导，参与实验中。【设计意图】直接补充实验提示，让学生的思维更加连贯。先思考，后行动，与实验要形成对比。两种实验方法的对比，为概念的建立提供更多的事实；34个小组的平行实验，增加了可比性。（横 看）1.你们组的每个点的数据一样吗？数据大说明什么？（纵 看）2.每组最大的数据在哪里？最小的呢？（整表看）3.数据怎样变化的？（三）分析数据 发现规律1. ppt提示语再给1分钟思考，看看你们有什么发现。【设计意图】延时的策略，给学生思考的时间，提示语教给学生解读数据的方法。2. 利用表格，分析数据（1）分析第一种实验方法的数据哪组学生愿意汇报你们组做的什么实验？得到什么数据？数字大小说明什么？按照提示语分析数据【设计意图】明白数据与磁力的关系。学生交流、描述【设计意图】在最短的时间内，让每位学生表达、交流的目的。（2）发现规律通过研究学生发现磁铁两端磁力最大，中间最弱。 【设计意图】让学生通过数据分析，发现规律，得出结论。（3）机动-如出现问题数据，要进行可疑数据的分析【设计意图】让学生意识到了，实验中误差是不可避免的，但是可以通过严谨的实验和增加实验的次数来尽量减小误差，从而得到准确的数据。3. 用折线图呈现磁铁磁力变化的趋势（1）教师在课件上分析第二种实验方法的数据，将实验数据转化为折线图，让学生通过观察图形的形状，分析磁铁的磁力变化趋势。【设计意图】制作折线图非本课教学内容，但具有直观特点的折线图既可让学生获得磁铁各点的数据，又能让学生清晰看出磁铁各部分磁力的变化趋势。 （2）机动-如出现折现图不吻合，追问原因，为什么同样的材料、同样的方法，折现图不能重合？要进行可疑数据的分析【设计意图】让学生意识到了，实验中误差是不可避免的，但是可以通过严谨的实验和增加实验的次数来尽量减小误差，从而得到准确的数据。（3）预测点和点之间的数据，看出磁力变化的趋势。教师提问：如果我在A点和B之间加一点，它的磁力会怎样？在C点和D点之间加一点又会怎样？4.发现规律，师生小结用两种处理数据的方法得到相同的结论：磁铁两端磁力最强、中间磁力最弱，科学家把两端磁性最强的地方，叫做磁极。想想一块磁铁磁极有几个？【设计意图】让学生通过数据分析，发现规律，得出结论。（四）前后呼应 形成解释1比较你的猜想与实验结果，你猜对了吗？看来我们的猜想情况可以用实验方法进行验证。【设计意图】与猜想对比，更明确科学研究的过程和实证的重要性。2. 解释现象：小球现象有的组实验时垫片掉在地上，你打算怎样捡到？【设计意图】课的首尾呼应，所创设的情境支撑整个课堂教学。（五）迁移评价 拓展延伸1.后测【机动】如有教学顺利，可以用ppt出示检测题进行后测（评测题见“学习效果评价之（2）采用测验评价”）。若没时间，可放到课后进行。【设计意图】当堂检验学习效果，三道题分别检测教学目标的三个。2. 课外拓展（1）摔断的磁铁有几个磁极？在哪里？（2）蹄形磁铁、环形磁铁它们到底有没有磁极？有几个？在哪里呢？磁铁还有很多秘密等待着我们继续探究。【设计意图】体现科学课开放性的理念，把学生的探究由课内引到课外；树立科学结论重视证据的科学意识。板书设计 磁铁什么地方的磁力大邢浩宁 续茂华陆华珺 米晗郁 马心钰 叶凡 朱方儒 苏明松猜想迟翰庭 龚拓臣 陈文玥 孙雨萱唐宇轩 李浩然李铭鹤 王伟同程彦博张语桐陈泉伯 A B C D E强弱强弱较强强磁铁上磁力最强的部分叫磁极，两个磁极五、学习效果评价设计 1针对学生教学效果的评价(1) 对学生行为表现评价 教师的观察和实验报告 通过教师课堂上观察学生的思维深度、实验操作水平以及学生的实验报告各项填写是否齐全、数据采集是否准确、数据分析与结论是否合理来评价学生的行为表现。（2）采用测验评价 根据本课教学目标我出3道题检验目标的达成度。第一题检测科学概念；第二题检测实验技能；第三题检测情感态度。 第一题：聪聪用磁铁整理实验后的曲别针（如图所示），用磁铁的什么位置吸引曲别针？为什么？21345 第二题：明明探究蹄形磁铁不同位置吸引曲别针，得到如下数据，请你分析这些数据告诉你什么？ABCDE420344202442024EBA分析数据分析数据CD 第三题：思思猜想磁铁两端磁力一样大，可是实验过程中发现A 点吸起6个垫片，E点吸起7个垫片，于是在记录单上就把E点改为吸起6个垫片，你认为