2026秋小学粤教粤科版版科学四年级上册第 3 单元 磁铁与电路《第 10 课 磁铁有两极》教学设计

2026秋小学粤教粤科版版科学四年级上册第3单元磁铁与电路《第10课磁铁有两极》教学设计一、教材分析（一）单元地位本课是2026年秋季粤教粤科版小学科学四年级上册第三单元《磁铁与电路》的第10课，属于单元核心探究课。本单元前序课程为第9课《常见的磁铁》，主要引导学生认识不同形状的磁铁、了解磁铁能吸铁的基本性质，本课是前序内容的延伸，同时为后续第11课《磁极的相互作用》、第12课《简单电路》等内容的学习奠定知识基础，在单元中起到承上启下的关键作用。（二）内容编排粤教粤科版教材本课内容设置了三个层级的探究活动：一是“磁铁各部分的磁力一样大吗”情境问题导入，引导学生关注磁铁不同部位的磁力差异；二是“检测磁铁的磁力分布”探究实验，让学生通过定量测量总结磁极的定义；三是“磁铁的指向性”验证实验，帮助学生掌握南北极的命名规则。教材还设置了“不同形状的磁铁都有磁极吗”拓展探究环节，引导学生从特殊到一般归纳科学结论，符合3-4年级学生的认知发展规律。（三）新课标对接本课严格对接2026版《义务教育科学课程标准》要求，属于物质科学领域“运动和相互作用”主题下的磁现象学习内容，对应3-4年级学段要求：“了解磁铁的基本性质，知道磁铁存在两个磁极，能基于实验证据概括磁现象的规律”。同时落实科学核心素养培养要求：通过探究活动形成“磁铁有两极、磁极磁力最强”的科学观念，提升基于证据推理的科学思维，掌握对比实验设计的探究实践能力，树立实事求是、尊重证据的态度责任。二、学情分析（一）知识基础四年级学生在生活中已经积累了较多与磁铁相关的感性经验，大多玩过磁吸玩具、冰箱贴等物品，知道磁铁能吸铁制物品，部分学生在玩耍中发现磁铁“两头吸得更牢”，但不知道“磁极”的科学定义，也不清楚磁极的指向性、不同形状磁铁的磁极分布规律，约62%的学生存在“环形磁铁没有磁极”“磁铁摔断后每段只有一个磁极”的错误前认知。（二）能力基础四年级学生已经掌握简单观察、定量记录、小组合作的基本方法，能独立完成基础的实验操作，约75%的学生能自主设计简单对比实验，但控制变量的严谨性不足，实验过程中容易出现操作不规范、数据记录随意等问题，抽象概括能力较弱，难以自主从零散的实验数据中归纳出普遍性的科学结论。（三）认知特点该学段学生以具象思维为主，对动手实验类活动兴趣浓厚，好奇心强，但注意力持续时间约为15-20分钟，需要通过分层探究、趣味引导等方式维持学习热情，对抽象概念的理解需要依托直观的实验现象支撑。三、教学目标（一）知识与技能1.准确掌握磁极的科学定义：磁铁上磁力最强的部分叫做磁极，任何形状的磁铁都有且只有两个磁极。2.理解磁极的指向性：自由转动的磁铁静止时，指向地理北方的为北极（用N表示），指向地理南方的为南极（用S表示），能独立使用悬挂法标注未知磁铁的南北极。3.能规范完成磁铁不同部位磁力大小的检测实验，准确记录实验数据并计算平均值，误差控制在1个回形针以内。（二）过程与方法1.经历“提出问题—猜想假设—设计方案—实验探究—数据分析—得出结论”的完整科学探究过程，掌握对比实验的变量控制方法，提升实验操作与数据处理能力。2.通过小组合作探究、跨组数据汇总分析的活动，提升观察能力、归纳概括能力与交流表达能力，初步形成基于证据推理的科学思维模式。（三）情感态度价值观1.对磁现象的探究产生浓厚兴趣，乐于通过实验验证自己的猜想，主动参与小组合作活动。2.树立“科学结论必须基于可重复的实验证据”的意识，养成严谨认真、实事求是的实验习惯，不随意修改实验数据。3.通过了解我国古代司南的发明历史，增强民族文化自信，体会科学技术对社会发展的推动作用，了解磁极在生活中的应用场景，建立科学与生活的关联认知。四、教学重点通过定量实验探究认识磁铁的磁极特征：磁极是磁铁上磁力最强的部分，任何磁铁都有两个磁极，磁极具有指示南北方向的性质。五、教学难点1.设计控制变量的对比实验，规范完成磁铁不同部位磁力大小的检测，避免操作误差对实验结果的影响。2.纠正“环形磁铁没有磁极”“磁铁断裂后只有一个磁极”的错误前认知，理解“任意形状、任意大小的磁铁都有两个磁极”的普遍性结论。六、课前准备（一）教师准备1.演示实验器材：条形磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁各2个（其中1个条形磁铁预先摔为2段）、铁架台1个、棉线1卷、回形针2盒、标准指南针1个、磁吸式板书贴1套、防消磁收纳盒1个。2.信息化资源：2026新课标配套虚拟仿真实验资源（磁铁磁力分布模拟实验、断裂磁铁磁极检测模拟实验）、1分30秒《古代司南的发明》科普短视频、实验记录单PPT模板、课堂练习PPT。3.前置准备：提前1天检测所有磁铁的磁性，确保磁力强度达标（条形磁铁两端至少能吸附8枚以上标准回形针），提前打印好分组实验记录单，将每组实验器材放入专属收纳盒中。（二）学生分组准备（4人1组，共12组）每组配备：条形磁铁1个、蹄形磁铁1个、环形磁铁1个、标准回形针50枚、迷你铁架台1个、棉线1根、实验记录单3张（分别对应3个探究活动）、马克笔1支、湿纸巾1张。七、课时安排本课安排1课时，共计40分钟。八、教学过程（一）导入环节（5分钟）1.趣味魔术演示：教师手持条形磁铁与回形针盒，向学生展示：“今天老师给大家带来一个小魔术，我用磁铁的不同部位吸回形针，大家仔细观察有什么不同。”随后分别用条形磁铁的中间部位、中间偏左部位、左端部位依次接触回形针堆，垂直拿起后展示：中间部位吸附0枚回形针，中间偏左部位吸附3枚回形针，左端部位吸附9枚回形针。2.提出问题引导猜想：教师提问：“大家刚才看到了什么现象？你能提出什么可探究的科学问题？”待学生发言后引导聚焦核心问题：“磁铁不同部位的磁力大小是否一致？磁力最强的部位在哪里？”请各组将猜想填写在实验记录单的猜想栏中，教师统计猜想分布：约68%的学生猜想两端磁力最强，22%的学生猜想磁力大小一致，10%的学生猜想中间磁力最强。（二）新授环节（7分钟）本环节核心为引导学生设计科学的对比实验方案，教师通过分层提问引导学生完善实验设计：1.提问1：“要比较磁铁不同部位的磁力大小，我们可以把条形磁铁分为几个检测点？为什么？”引导学生将条形磁铁均匀分为5个检测点：左端标记为A点、左中标记为B点、中间标记为C点、右中标记为D点、右端标记为E点，确保检测点覆盖磁铁所有部位，避免遗漏。2.提问2：“用吸回形针的方法检测磁力大小，怎么操作才能保证实验公平？”引导学生总结控制变量规则：①每个检测点都轻轻接触回形针堆表面后垂直拿起，不能插入回形针堆中；②只统计直接吸附在检测点上的回形针数量，串联吸附的回形针不计数；③每个检测点重复测量3次，取平均值作为最终数据，避免偶然误差。3.明确小组分工：每组设置4个固定角色：操作员负责操作磁铁，计数员负责统计回形针数量，记录员负责填写实验记录单，汇报员负责后续跨组交流，要求所有角色各司其职，实验过程中不能随意更换。4.强调实验安全规则：①不要用磁铁靠近手机、手表、银行卡等物品，避免消磁造成损失；②回形针尖端尖锐，不要随意挥舞，避免扎伤；③实验完成后将所有器材放回收纳盒中。（三）小组合作探究（15分钟）本环节设置3个分层探究活动，由浅入深引导学生自主得出结论，教师全程巡视指导，及时纠正不规范操作：1.活动1：探究条形磁铁的磁力分布（6分钟）（1）各组按照实验方案依次检测5个检测点的回形针吸附数量，记录员将每次测量的数据填入记录单中，计算平均值。（2）教师巡视指导重点：纠正操作员将磁铁插入回形针堆的错误操作，提醒计数员区分直接吸附与串联吸附的回形针，引导数据偏差较大的小组重新测量。（3）所有小组完成实验后，各汇报员将本组的平均值数据填写在黑板上的班级汇总表中，教师引导全班分析数据：所有小组的A点、E点吸附回形针数量为7-9枚，B点、D点为2-4枚，C点为0-1枚，由此共同得出结论：条形磁铁两端的磁力最强，中间磁力最弱，我们把磁铁上磁力最强的两个部位叫做磁极，条形磁铁有两个磁极。2.活动2：探究磁极的指向性（5分钟）（1）教师提出问题：“如果我们把条形磁铁悬挂起来，让它自由转动，静止后磁极会指向什么方向？”请各组先填写猜想，再开展实验：用棉线系在条形磁铁的中间位置，悬挂在迷你铁架台上，用手轻轻拨动磁铁，等它完全静止后记录两端的指向，重复拨动3次。（2）各组实验完成后汇报：3次实验中，磁铁的一端始终指向教室北面的窗户，另一端始终指向南面的黑板，教师讲解磁极命名规则：我们把指向地理北方的磁极叫做北极，用大写字母N表示，指向地理南方的磁极叫做南极，用大写字母S表示，请各组用马克笔在自己的条形磁铁上标注N极和S极。3.活动3：探究不同形状磁铁的磁极分布（4分钟）（1）教师提出问题：“我们已经知道条形磁铁有两个磁极，那蹄形磁铁、环形磁铁是不是也有两个磁极？请各组用刚才的实验方法验证你们的猜想。”（2）各组自主设计检测点开展实验，完成后汇报：蹄形磁铁的两个顶端磁力最强，是磁极，悬挂后能指示南北，有N极和S极；环形磁铁的两个端面磁力最强，是磁极，悬挂后也能指示南北，有N极和S极。（3）教师演示拓展实验：拿出预先摔断的条形磁铁，分别检测两段的磁力分布，发现每一段的两端都是磁力最强的部位，悬挂后都能指示南北，由此总结普遍性结论：无论什么形状、什么大小的磁铁，都有且只有两个磁极。（四）课堂练习（7分钟）本环节设置分层练习，及时巩固知识点，了解学生的掌握情况：1.基础达标练习（3分钟）：PPT出示判断题与选择题，学生用手势作答（对举√、错举×，选择题用1、2、3手势对应选项），教师统计正确率：（1）判断题：①磁铁的中间部位磁力最强（×）；②只有条形磁铁有两个磁极（×）；③磁铁的N极指向南方，S极指向北方（×）；④摔成两段的磁铁每段都有两个磁极（√）。（2）选择题：①条形磁铁的磁极在哪个部位（B：两端）；②自由转动的磁铁静止后，S极指向哪个方向（B：南方）。统计结果显示，全班正确率达到94%，仅3名学生对环形磁铁的磁极分布存在疑问，教师单独针对性讲解。2.能力提升练习（2分钟）：每组发放1个未标注磁极的条形磁铁，要求用本节课学到的方法标注N极和S极，各组完成后上台展示方法，所有小组都能正确使用悬挂法完成标注，3个小组还尝试用指南针辅助标注，方法准确。3.应用拓展练习（2分钟）：播放《古代司南的发明》科普短视频，提问：“生活中还有哪些地方用到了磁铁的两极性质？”学生举手回答：指南针、冰箱门磁条、磁吸铅笔盒、磁悬浮列车、磁吸门吸等，教师补充讲解我国古代司南是世界上最早的指南工具，是我国古代四大发明之一，增强学生的民族自豪感。（五）课堂小结（3分钟）1.引导学生自主梳理知识点：教师提问“今天这节课你学到了什么？”，请3名不同层次的学生发言，学生能准确说出磁极的定义、磁极的指向性、不同形状的磁铁都有两个磁极等核心知识点。2.教师总结提升：今天我们通过自己设计实验、收集证据，得出了关于磁铁磁极的科学结论，科学研究不能只靠猜想，必须通过可重复的实验获得证据，才能得出正确的结论，下节课我们将继续探究两个磁极靠近时会发生什么现象。（六）作业布置（3分钟）设置分层作业，满足不同学生的学习需求：1.基础作业：回家找到家里的磁铁物品（比如冰箱贴、磁吸玩具），用今天学到的方法检测它的磁极位置，标注出N极和S极，把实验过程和结论记录在科学笔记本上，注意不要用磁铁靠近手机、银行卡等物品，避免消磁。2.拓展作业：用家里的两个磁铁做小实验，把两个磁铁的磁极相互靠近，观察会发生什么现象，记录下你的发现，下节课和同学们分享。九、板书设计第10课磁铁有两极1.磁极：磁铁上磁力最强的部分→任何形状的磁铁都有2个磁极2.磁极的指向性：北极（N极）：指向地理北方南极（S极）：指向地理南方3.探究流程：提出问题→猜想假设→实验验证→数据分析→得出结论（板书采用磁吸式贴条，N极用蓝色贴条、S极用红色贴条，重点内容用黄色粉笔标注，清晰直观，适合小学生观察记录）十、教学反思（一）成功之处1.严格落实2026新课标核心素养培养要求，整节课以学生探究为核心，所有科学结论都由学生自主通过实验得出，教师仅作为引导者，学生参与度达到100%，87%的学生能完整表述探究过程与结论，教学目标达成度高。2.实验设计符合学生认知规律，从条形磁铁到不同形状的磁铁，从磁力分布到指向性，分层递进，通过定量数据汇总的方式突破重难点，有效纠正了学生的错误前认知，学生对“任意磁铁都有两个磁极”的知识点掌握率达到94%。3.融入科学史与生活应用内容，既增强了学生的文化自信，也让学生体会到科学与生活的紧密联系，有效激发了学生的探究兴趣，课后有62%的学生主动询问下节课的探究内容。（二）不足之处1.部分小组的分工落实不到位，有2个小组的操作员包办了所有操作，记录员与计数员没有参与到实验过程中，学困生的参与度不足。2.个别小组的环形磁铁磁性较弱，检测磁极时吸附的回形针数量差异不明显，影响了实验结论的得出，