《生活中的磁铁伙伴》-小学二年级科学探究教学设计

《生活中的磁铁伙伴》——小学二年级科学探究教学设计一、教学内容分析

本课隶属于物质科学领域，是苏教版小学科学二年级上册“奇妙的光和声”单元后的重要延续，核心在于引导学生从认识磁铁的基本性质（如磁性、两极）过渡到理解其在实际生活中的广泛应用，初步建立“科学源于生活并服务于生活”的大概念。根据《义务教育科学课程标准（2022年版）》对低年段“物质科学”的要求，学生需通过观察和简单的实验，了解常见材料的特征与用途。本课的知识技能图谱围绕“应用”展开：学生需在已有磁铁能吸铁知识的基础上，识别生活中哪些物品利用了磁铁，并通过动手制作（如磁铁小玩具）和探究活动（如磁铁隔着物体能否吸铁），深化对磁铁特性的理解，并为后续学习“磁极的相互作用”埋下伏笔。过程方法上，本课强调“观察与描述”和“简单的实验设计与操作”，旨在通过“任务驱动”和“做中学”，培养学生发现问题、动手解决问题的能力。在素养价值渗透层面，本课是培育“探究实践”素养的绝佳载体。通过探寻磁铁在门吸、冰箱贴、书包搭扣等日常物品中的“隐身”妙用，能激发学生对周遭世界的好奇心与探究欲；小组合作制作与测试活动，则有助于培养合作意识与工程思维，引导学生体会小小发明创造的乐趣，感悟科技如何让生活更便利。

从学情视角研判，二年级学生已具备磁铁能吸引铁、镍等金属的初步认知，生活中也积累了大量磁铁应用的感性经验，如玩过磁铁钓鱼玩具。然而，他们的认知往往停留在表面，难以系统关联现象与原理，也常存在“磁铁能吸引所有金属”的前概念误区。兴趣点则高度集中于动手操作和游戏化活动。因此，教学设计的核心对策是：将抽象原理具象化为可触摸、可操作、可创造的系列活动。在过程评估中，我将通过“发现分享会”（前测）、“实验记录单”（过程性评价）和“创意展示台”（后测）等多种形式，动态把握学生对磁铁应用场景的识别广度、对“隔物吸铁”特性的理解深度以及创意制作中的思维水平。针对不同层次的学生，支持策略将显性分层：对于基础较弱的学生，提供更多实物样例和分步操作指导，帮助其建立信心；对于能力较强的学生，则鼓励其探索更多样的材料组合、设计更复杂的磁铁装置，并尝试解释其工作原理，满足其挑战欲。二、教学目标

知识目标：学生能够列举至少三种生活中利用磁铁的物品（如门吸、指南针、磁性文具盒），并解释其利用的是磁铁的什么特性（如磁性、指示方向）；能通过实验验证磁铁可以隔着一些较薄的物体（如纸张、塑料片）吸引铁质物品，修正“磁铁只能直接接触铁”的片面认识。

能力目标：在“磁铁小侦探”任务中，学生能够基于生活经验提出磁铁可能“隐身”的地方，并用磁铁进行实地检验；在“创意工坊”任务中，能够与小组成员协作，利用提供的材料设计并制作一个简单的磁铁小玩具或工具，并清晰地向同伴演示其功能和原理。

科学思维目标：通过“猜想验证”的探究循环，初步发展基于证据进行简单推理的思维习惯。例如，在探究“磁铁能隔着多远/多厚的物体起作用”时，能尝试提出“可能跟物体的材料和厚度有关”的假设，并通过对比实验寻找规律。

情感态度与价值观目标：在小组探究与制作活动中，表现出乐于分享材料、倾听同伴想法、共同解决问题的合作精神；通过对磁铁广泛用途的了解，激发对生活中科学现象的好奇心和持续探究的兴趣，感受到动手创造的成就感。

评价与元认知目标：在作品展示环节，能够依据“功能明确、制作牢固、演示清晰”等简单量规，对自己和同伴的作品进行评价；在课堂小结时，能够回顾并说出“我今天用了‘试一试’的方法发现了磁铁的一个新秘密”，初步反思学习过程中使用的主要方法。三、教学重点与难点

教学重点：认识磁铁在生活中的多种应用形式，并理解这些应用背后基于的磁铁基本特性（吸引铁质物体、可以隔物作用）。确立依据在于，课标强调科学学习要与生活紧密联系，本课是引导学生从理论认知走向实践应用的关键节点。对磁铁应用场景的广泛了解，是形成“技术产品改善了人们生活”这一跨学科概念的基础，也是激发低年级学生科学兴趣最有效的途径。

教学难点：理解“磁铁可以隔着某些物体吸引铁”这一特性的条件限制（与物体材质、厚度有关），并能尝试设计简单实验进行探究。预设难点成因在于，二年级学生的思维以具体形象为主，对“隔空”作用这种非直接接触的现象，理解上存在抽象跨度。他们可能错误地认为磁力可以穿透任何物体，或者对“穿透”的限度缺乏概念。突破方向是提供丰富的、有梯度对比的材料（如从一张纸到一本书，从塑料片到木片），引导学生在亲手“试错”与对比中发现规律，将抽象概念转化为具体操作经验。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：交互式白板课件（内含磁铁应用场景图片、动画）、实物展台。1.2实验器材（按小组配备）：条形磁铁和U形磁铁若干；铁钉、回形针、硬币（1元）、铝箔纸等金属和非金属测试材料包；不同厚度和材质的隔挡物（如：A4纸、塑料垫板、薄木片、布片、小玻璃板、一本薄书）；学生实验记录单。1.3制作材料（按小组配备）：用于创意制作的多样化材料包，如：卡纸、雪糕棍、小木夹、环形磁铁、彩色回形针、棉线、胶带、剪刀等。2.学生准备

课前观察家中或学校里哪些地方可能用到了磁铁，并尝试带一件（确保安全）来校分享。3.环境布置

教室桌椅调整为46人合作小组模式；后方设置“磁铁妙用展示墙”，用于张贴学生记录单和创意作品。五、教学过程第一、导入环节1.情境创设与问题提出：“同学们，你们好！老师今天带来了一个会‘魔法’的小盒子。”（教师出示一个装饰精美的纸盒，轻轻一碰，盒盖便自动吸合）。“看，它不用锁扣，却能牢牢关紧，秘密在哪呢？请大家当一回小侦探，猜猜看！”1.1.唤醒旧知与路径明晰：学生猜测后，教师请一名学生上台用磁铁检验，发现盒盖内藏有磁铁。“原来是我们的老朋友——磁铁在施展‘魔法’！其实，磁铁就像一位隐藏在我们身边的‘超级助手’，今天这节课，咱们就一起来当‘探索家’，寻找这位‘生活中的磁铁伙伴’，发现它更多巧妙的用法，好不好？”第二、新授环节

本环节采用“支架式”探究，通过三个核心任务，引导学生从发现、验证到创造，层层递进。任务一：磁铁侦探在行动——寻找身边的“隐身”伙伴教师活动：首先，组织“我的发现”分享会，邀请几位学生分享课前找到的“磁铁物品”，并引导全班思考：“你为什么觉得它里面有磁铁？能用什么方法证明？”接着，利用课件展示一组高清图片（如冰箱门封条内部、耳机、磁性象棋棋盘、医疗器械等），提出问题链：“这些物品里可能藏着磁铁吗？它起了什么作用？（是连接、固定、还是驱动？）如果没有磁铁，会带来什么不便？”最后，总结提升：“看来，磁铁这位伙伴虽然常常‘隐身’，但它的本领可真不小，让我们的物品更便捷、更安全。”学生活动：积极分享自己携带或想到的物品，并尝试用磁铁现场验证（如检查文具盒的开关）。观察课件图片，与同桌讨论磁铁可能发挥的作用，并大胆表达自己的猜想，如“我觉得耳机里可能有磁铁，是用来让声音响起来的”、“这个象棋棋盘用了磁铁，棋子就不会乱跑了”。即时评价标准：1.观察的敏锐度：能否从物品的功能或结构特征联想到磁铁的应用。2.验证的规范性：在使用磁铁进行检验时，方法是否安全、有序。3.表达的清晰度：能否用“因为……所以……”的句式，将猜测与理由联系起来。形成知识、思维、方法清单：★磁铁应用广泛：磁铁常用于连接（如门吸、磁性拼图）、固定（如冰箱贴、磁性白板）、驱动（如某些玩具小车、耳机扬声器）等，使物品使用更方便。▲科学探究方法——检验：当我们对物体成分或功能有猜想时，可以通过安全的实验（如用磁铁吸一吸）来获取证据，验证猜想。

“大家找得真准！磁铁就像会‘隔空取物’的魔术师，那我们来看看，它的‘隔空’本领到底有多大呢？”任务二：挑战“隔空取物”——探究磁力的穿透性教师活动：创设挑战情境：“磁铁能隔着东西吸住回形针吗？如果能，能隔多厚？什么材料能挡住它？”引导学生进行猜想并记录。随后，分发材料包和记录单，示范并强调对比实验的要点：“同学们，我们要像科学家一样，公平地比较。比如，测试厚度时，我们可以先用一张纸，再用同样的纸叠成两张、四张……看看磁力什么时候‘消失’。”巡回指导，重点关注学生是否在进行有意识的对比，并启发思考：“为什么磁力能穿过纸却不能穿过这本厚书？”学生活动：以小组为单位，先对教师提出的问题进行猜想和简单记录。然后，利用提供的各种隔挡物（纸、塑料片、木片、布、书本等）和铁质回形针，自主设计并进行探究实验。观察并记录：隔着哪种材料、多厚时，磁铁还能吸住回形针；什么时候吸不住。组内交流发现，尝试归纳规律。即时评价标准：1.实验设计的意识：是否尝试控制变量进行对比（如固定磁铁和回形针，只改变隔挡物的厚度或材质）。2.观察记录的细致性：能否在记录单上用图画或简单文字准确记录实验现象。3.小组协作的有效性：是否轮流操作、共同观察，并交流彼此的看法。形成知识、思维、方法清单：★磁铁的特性——隔物吸铁：磁铁的磁力可以穿透一些较薄或非铁质的材料（如纸张、塑料、玻璃、布片），吸引后面的铁质物体。但磁力会随着距离和隔挡物厚度的增加而减弱。★对比实验的初步概念：要弄清楚一个因素（如厚度）是否影响结果，需要让其他条件（如磁铁、回形针、材料种类）保持相同，只改变要研究的那个因素。这就是公平比较。▲思维方法——归纳：从多个具体的实验现象中（如能穿过纸不能穿过书），可以找出共同的规律，得出一个结论。

“了解了磁铁这么多的本领，你们想不想自己动手，创造一个用到磁铁的小玩意儿？”任务三：创意工坊——我的磁铁小发明教师活动：发布创意挑战：“请小组合作，利用材料包里的东西，设计并制作一个有趣的磁铁玩具或小工具。看谁的发明最有创意、最实用！”提供思维脚手架：“可以想想，你是利用磁铁来‘连接’、‘固定’、‘驱动’还是‘指挥方向’？”在学生制作过程中，提供必要技术支持，并鼓励不同方向的创作：有的组可能制作“磁铁钓鱼竿”，有的组制作“磁性贺卡”，有的组可能设计一个“不会掉的小挂钩”。学生活动：小组展开头脑风暴，确定创作主题，并绘制简单设计图。分工合作，动手制作。不断用磁铁测试作品的功能是否达到预期，并进行调整和改进。为作品起名字，并准备一句简短的“广告语”来介绍它。即时评价标准：1.创意的独特性：作品是否体现了对磁铁特性的新颖应用。2.功能的实现度：制作完成的物品是否能稳定地实现预设的磁铁功能。3.问题解决能力：在制作遇到困难时，能否尝试调整材料或设计来克服。形成知识、思维、方法清单：★工程设计的初步流程：一个好的制作往往始于一个想法（设计），然后选择材料动手制作，接着测试功能，并根据测试结果改进，直到成功。▲迁移应用：将学到的科学知识（磁铁的特性）应用到新的问题解决（制作玩具/工具）中，这就是创造。

“同学们，你们的想法真是太棒了！接下来，让我们看看哪一组的发明最能经得起考验。”第三、当堂巩固训练

基础层（全体必做）：“请你做小老师，判断下列说法对不对，并说说理由：①磁铁可以吸住所有的硬币。（不对，只能吸铁质的）②我们用磁铁可以把掉在塑料盆底的回形针吸上来。（对，磁力可以隔着薄塑料）”

综合层（大多数学生挑战）：情景辨析：“小明想用一块磁铁和一根线，不直接接触，就让桌子上的铁钥匙动起来。你能帮他想出至少两种不同的方法吗？（提示：可以隔着东西，或者利用磁铁吸引别的铁物体去碰钥匙）”

挑战层（学有余力选做）：开放探究：“如果你有一块磁力非常强的磁铁，你打算发明一件什么东西来解决生活中的一个小麻烦？把它画下来，并标出磁铁用在哪里。”

反馈机制：基础层问题采用全班手势判断（拇指向上/向下）结合指名说理，教师即时纠正前概念。综合层问题由小组讨论后派代表分享方案，师生共同评价方案的可行性与创意。挑战层的优秀设计草图通过实物展台进行展示，并请作者简要阐述，激发全班灵感。第四、课堂小结

“今天的探索之旅就要结束了，哪位探索家愿意来分享一下，你最大的收获是什么？”引导学生从知识（磁铁有什么用、有什么特性）、方法（怎么探究的）、感受（合作、创造的乐趣）等多角度进行自主总结。教师在此基础上，用一棵“知识树”的板画进行结构化梳理：树根是“磁铁的特性（吸铁、隔物吸铁）”，树干是“探究方法（观察、实验、制作）”，繁茂的枝叶就是“生活中各种各样的妙用”。

作业布置：必做作业：当一回“家庭讲解员”，向家人介绍家里至少两样用到磁铁的物品，并说明磁铁在里面起的作用。选做作业（二选一）：1.观察家：继续寻找生活中更多巧妙的磁铁应用，用拍照或画画的方式记录下来。2.改良家：改进课堂上的创意作品，或者利用家里的材料做一个新的磁铁小制作。

“科学探索的脚步永不停止。下节课，我们将继续研究磁铁，看看当两块磁铁相遇时，会发生什么有趣的故事？”六、作业设计

基础性作业（全体必做）：“我是家庭科学播报员”。任务：学生回家后，主动发现并向至少一位家庭成员介绍家中两件使用了磁铁的物品（如冰箱门、柜子磁吸扣、磁性玩具等），需讲解清楚物品名称、磁铁在其中的位置（可指出或描述）以及所起的作用（如“用来关紧门”、“用来固定住”）。建议家长在联系本上简单签字或录音反馈。目的：巩固课堂所学，建立科学与家庭的联系，锻炼学生的表达与迁移能力。

拓展性作业（鼓励完成）：“磁铁应用发现日志”。形式：学生在一周内，留心观察学校、社区或出行途中遇到的磁铁应用实例，用简笔画配以简单文字说明的方式，记录在科学笔记本上，至少记录3个不同于课堂举例的新发现。例如：银行存折上的磁条、某些包包上的磁性搭扣、电动牙刷的充电底座等。目的：拓展认知视野，培养持续观察和记录的科学习惯。

探究性/创造性作业（学有余力选做）：“我的磁力小剧场”。任务：利用磁铁（可自备多种形状）、铁质小物件（如回形针、小铁珠）和非磁性材料（如纸盒、卡纸、木棍等），创作一个包含磁铁原理的微型场景或动态玩具。例如：制作一个“磁力迷宫”，用磁铁在盒子底部控制铁珠走出迷宫；或制作一组“磁铁跳舞小人”，让纸片小人在磁铁的指挥下舞动。要求：给作品命名，并能简要演示和说明其工作原理。目的：深度融合科学、技术与工程（STEAM），激发创造力和深度探究的兴趣。七、本节知识清单及拓展★1.磁铁的常见用途：磁铁在生活中应用非常广泛，主要利用其磁性实现以下功能：连接（如磁性门吸、磁性拼图）、固定（如冰箱贴、磁性白板夹、书包磁性搭扣）、密封（如冰箱门封条内的磁条）、驱动与发声（如耳机、扬声器内部）、指示方向（如指南针）。核心提示：寻找磁铁时，可以想一想这个物品是否需要“吸住”、“粘住”或“靠得很近就能起作用”。★2.磁铁的特性——隔物吸铁：磁铁不仅能直接吸引铁（镍、钴）等物质，其磁力还可以穿透一些非铁质且较薄的材料，如纸张、塑料片、玻璃、薄布片等，吸引后面的铁质物体。但这并非无限穿透，磁力会随着距离和中间障碍物厚度的增加而减弱。易错点：磁铁不能吸引隔着厚书本或铝锅（较厚金属）的铁钉。▲3.探究方法：对比实验：当我们想研究某个因素（比如“隔挡物的厚度”）是否影响结果（“能否吸住回形针”）时，需要采用公平测试。即只改变你想研究的那个因素（厚度），同时保持其他可能影响结果的条件完全一样（如使用同一块磁铁、同一个回形针、同一种纸张）。这是科学研究中非常重要的思维方式。★4.磁铁的相对特性：磁铁能吸引铁，但不能吸引所有金属。例如，它能吸引铁钉、钢珠，但不能吸引铝制易拉罐或铜钥匙。这是一个重要的辨析点，可以通过“磁铁小测试”来亲自验证。▲5.工程制作流程初识：完成一个创意小制作通常包括几个步骤：明确需求或想法→简单设计（画草图）→选择合适的材料→动手制作→测试功能→发现问题并改进。这是一个迭代和优化的过程，失败和调整是其中正常且宝贵的部分。▲6.安全与礼仪：操作磁铁时需注意：避免磁铁猛烈碰撞或摔落，以免破碎或磁力减弱；不要将磁铁靠近手机、手表、电脑硬盘等电子产品，强磁场可能对其造成干扰；小组实验时，要友好分享器材，轮流操作。八、教学反思

（一）目标达成度分析：回顾本课，预设的知识与能力目标基本达成。在“磁铁侦探”环节，学生能踊跃列举出丰富的应用实例，并能用磁铁验证，说明“联系生活”的策略有效。探究“隔物吸铁”时，多数小组能通过自主操作发现穿透性与材料、厚度的关系，记录单呈现了从猜想到验证的思维过程。创意工坊将课堂推向高潮，学生作品如“磁性钓鱼比赛套装”、“会自动关上的迷你信箱”等，充分展现了他们对磁铁特性的理解和应用能力。情感目标方面，小组间的协作氛围浓厚，分享时充满了自豪感。然而，在科学思维的深度上，仅有部分学生能在教师引导下清晰表述“对比实验”的公平性要求，多数学生仍处于“做中悟”的朦胧阶段，这是符合二年级认知水平的，但也提示我在后续教学中需更显性化地渗透科学方法论的启蒙语言。

（二）环节实施评估与学情深度剖析：导入环节的“魔法盒子”迅速抓住了学生的注意力，效果显著。新授的三个任务形成了有效闭环：“发现”激发兴趣，“探究”深化认知，“创造”实现迁移。在任务二中，我预设的难点——理解穿透性的条件——确实出现。一些学生起初认为“磁力能穿过一切”，通过亲手用磁铁去吸隔着一本厚书的回形针失败后，认知冲突自然产生。我适时介入，引导他们比较“能穿过”和“不能穿过”的材料的区别，他们自己得出了“太厚了就不行”、“好像是铁的东西挡得最牢”的朴素结论。这比直接讲授印象深刻得多。针对差异化需求，在创意工坊中，我提供了从模仿到创新的多层次材料支持：对于无从下手的小组，我出示了“磁性小帆船”（利用磁铁同性相斥在水面航行）的简单范例；对于思维活跃的小组，则鼓励他们挑战“如何让磁铁小车不用碰就能转弯”的问题。课堂巩固训练的分层设计，让不同层