2026年秋季新版苏教版四年级上册科学第五单元 研究磁铁（16-18课）教案

2026年秋季新版苏教版四年级上册科学第五单元研究磁铁(16-18课)1.知道磁铁同时具有两个磁极，磁极处磁性较强；同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。2.知道自由转动的磁铁能够指示南北，了解指南针的基本结构、使用方法和我国古代指南针发展4.能围绕摩擦次数、加热、敲击、磁铁距离等因素提出问题，设计公平实验研究磁性强弱及变5.形成尊重证据、控制变量和重复测量的习惯，认识磁技术在导航、交通和生活中的应用与安全二、单元活动导图第16课磁铁的两极(2课时)测量不同部位磁力→发现两极→标记南北极→研究同名相斥异名从“磁铁会吸铁”走向磁性分布和相互作用规律。第17课指南针(2课时)结构与历史→学习使用→磁化钢从磁铁定向走向导航工具；从使用产品走向制作和校准。第18课探究磁铁更多的秘密(2课时)或敲击影响→研究环形磁铁距离从验证已知走向自主变量探究；从现象描述走向数据支持的结论。三、单元思辩题(预设答案)预设答案：通常不能。每一段仍会形成自己的N极和S极，磁铁总是同时具有两个磁极。预设答案：不能。吸引只能说明两端可能是异名磁极，或其中一个物体是铁磁性材料；需要用已知磁极或自由定向等方法进一步判断。16.磁铁的两极2课时3.电磁相互作用；跨学科概念：物质与能量。学习内知道磁铁同时存在两个不同磁极，同名磁极相斥、异名磁极相吸，了解磁极处磁性较强。教学目科学观念：知道条形磁铁两端磁性最强，分别称为N极和S极；知道同名磁极相斥名磁极相吸。科学思维：能用回形针数量、悬挂方向和相互作用等多种证据确定磁极，能区分吸引现象的不同可能。探究实践：能设计并完成磁性分布实验、磁极相互作态度责任：规范使用磁铁，保护磁卡、电子设备和精密仪器，愿意用数据作判断。重点律。难点用公平方法比较磁铁不同部位磁性，理解吸引不能单独确定磁极名称。教师：条形、蹄形、环形磁铁，铁粉密封盒或磁场演示材料，磁悬浮应用视频。学生：条形磁铁、回形针、悬挂线、支架、标记贴、环形磁铁和非磁性轴。教学思第一课时以“磁铁各处磁力是否一样”为问题，用回形针数量布，发现两端为磁极，并借自由悬挂标记N、S。第二课时系统组合四种磁极，归纳同名相斥、异名相吸，再用环形磁铁模拟悬浮和缓冲，联系技术应用。核心问核心问题：磁铁的磁性怎样分布?两个磁极靠近时会整合内容：数学(数量与柱状图)、技术(磁悬浮与磁吸结构第1课时测量磁性分布，寻找磁极【教师活动与语言】师：师：把回形针分别靠近磁铁两端和中部，感觉有什么不同?怎样把“感觉强”变成可比较的数据?师：请围绕“磁性强弱的位置差异”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“磁性分布假设”中，准备在全班交流。【设计意图】把感性“强弱”转化为可测量变量。二、设计测【教师活动与语言】师：师：怎样选取磁铁上的位置，保证比较公平?每个点测一次够吗?师：请围绕“等距分点与重复测量”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：沿磁铁等距标出5个点。生：每次用同样方法、同样回形针，至少测三次。【学生活动组织】【设计意图】强化测量位置、材料和操作的一致性。【教师活动与语言】师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】以多点数据建构磁性分布认识。【教师活动与语言】后，两端稳定指向哪里?说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：一端指北附近，标N;另一端指南附近，标S。【学生活动组织】自由悬挂或置于低摩擦转台，多次拨动后观察稳定方小组把关键证据记录在“磁极标记卡”中，准备在全班交流。【设计意图】把强磁区域与定向性质结合，建立南北磁极概【教师活动与语言】师：师：蹄形、环形磁铁没有明显“左右两端”,怎样找磁极?师：请围绕“不同形状磁铁的磁极”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：用已知磁极逐处测试，或比较吸力分布。【学生活动组织】【设计意图】将磁极概念从条形磁铁迁移到多种形状。第2课时组合磁极，研究相互作用【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】通过穷举组合建立完整证据框架。二、逐项测【教师活动与语言】师：师：手握磁铁中部缓慢靠近，观察是自动靠拢还是难师：请围绕“吸引与排斥”先独立思考，再用完整的话说师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操【预设学生回答】生：N-N和S-S排斥。生：N-S和S-N吸引。【学生活动组织】双人合作，一人操作一人记录，再交换。用箭头表示力的方向。小组把关键证据记录在“磁极作用记录”中，准备在全班交流。安全提醒：避免磁铁猛然吸合夹手或摔裂，强磁铁由教师演示。【设计意图】以直接、重复的相互作用证据归纳规律。【教师活动与语言】师：师：看到吸引能否直接说一端是N极?如果另一物体只是铁钉呢?师：请围绕“同名相斥、异名相吸”先独立思考，再用完师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。【预设学生回答】生：只有与已知磁极比较，排斥证据更能确定同名磁【学生活动组织】用规律补全未知磁极推理题。小组把关键证据记录在“未知磁极推理卡”中，准备在全【教师活动与语言】师：师：把同名极相对的环形磁铁套在非磁性轴上，会怎样?轴有什么作用?师：请围绕“排斥作用的应用”先独立思考，再用完整的师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：上方磁铁被排斥，出现间隔。【学生活动组织】小组把关键证据记录在“磁悬浮模型记录”中，准备在全安全提醒：环形磁铁防夹手，非磁性轴固定牢靠。【设计意图】理解磁悬浮需要磁力、重力和结构约束共同作【教师活动与语言】师：师：磁吸门、磁悬浮列车、磁性缓冲装置分别利用吸引还是排斥?还有哪些工程条件?师：请围绕“磁吸、悬浮和缓冲”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：磁吸门多利用吸引，悬浮可能利用排斥或电磁控制。【学生活动组织】用一句话说明“科学规律+结构设计”共同实现功小组把关键证据记录在“磁技术说明卡”中，准备在全班交流。1.条形磁铁磁性通常最强的部位是()。A.中间B.两端C.表面任意处D.颜色深处2.两个N极靠近时会()。A.吸引B.排斥C.没有作用D.发光4.怎样用已知N极判断未知磁铁的一端是否为N极?5.环形磁铁同名极相对能出现悬浮间隔，为什么还需要导向轴?参考答案：1.B;2.B;3.N极和S极都能吸引铁钉；4.让已知N极靠近，若排斥则未知端也是N极，若吸引还需结合另一端和其他证据判断；5.限制横向移动和翻转，使排斥状态较稳定。第12页共31页17.指南针2课时3.电磁相互作用；9.宇宙中的地球；跨学科概念：系统与模型。知道磁铁能指示南北，认识指南针的基本结构和使用方法，了解我国古代指南针发展。教学目科学观念：知道指南针利用磁针自由转动后指示南北，能说出磁针、方科学思维：能分析磁针读数受铁磁物体、其他磁铁和电流设备干扰探究实践：能正确使用指南针，并通过同方向摩擦磁化钢针，制作、校准和测试简易态度责任：了解司南、指南鱼和指南针的发展及其航海贡献，增强文化自信并遵守户重点掌握指南针的原理、结构和正确使用方法。难点成功磁化并校准简易磁针，识别环南北方向。教师：司南和指南鱼资料、不同指南针、地磁示意图、学生：指南针、钢针或缝衣针、条形磁铁、软木片/泡沫片教学思第一课时从磁铁自由定向回顾出发，认识指南针结构和历史，学习平放、远离干扰、稳定后读数。第二课时采用同一磁极同方向摩擦钢针，使其核心问核心问题：磁铁为什么能用来指方向?怎样制作并可靠使第1课时认识指南针，学习正确使用【教师活动与语言】师：师：古人在没有卫星导航时怎样远航?司南、指南鱼和磁针有哪些共同思想?【预设学生回答】生：都利用磁性物体自由转动后指向大致南生：后来装置更小、更灵活、更便于携带。【学生活动组织】按时间顺序观察图片，找出指向部件和支撑方式。讨论指南针对航海和交流的意义。【设计意图】在科技史中理解工具需求和持续改进。【教师活动与语言】师：师：指南针各部分分别做什么?为什么磁针必须能自由转动?【预设学生回答】生：若摩擦太大，磁针不能稳定指向。【学生活动组织】拆看透明指南针或观察放大图。标注N端、S端和八个主要方位。小组把关键证据记录在“指南针结构图”中，准备在全班交流。【设计意图】把磁铁定向性质与产品结构对应。【教师活动与语言】师：师：使用时为什么要平放、远离铁桌腿和手机，等磁针稳定再读?师：请围绕“指南针使用步骤”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】生：倾斜会卡住，磁铁和铁制品会干扰。生：要转动方位盘让N与磁针N端对应。【学生活动组织】数”操作。同一点读三次，比较稳定性。小组把关键证据记录在“指南针使用记录”中，准备在全班交流。【设计意图】形成可重复的使用程序和干扰意识。【教师活动与语言】师：师：把铁块、磁铁或通电设备逐渐靠近指南针，磁针怎样变化?这说明什么?师：请围绕“局部磁场影响”先独立思考，再用完整的师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“干扰现象表”中，准备在全班【设计意图】用直接证据理解环境干扰和数据可靠性。向，生活应用【教师活动与语言】师：师：在校园测操场、校门和科学室方向时，怎样选师：请围绕“方向测定与导航”先独立思考，再用完整师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】把工具使用迁移到真实定向任务，并联系第第2课时磁化钢针，制作简易指南针【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“磁化操作图”中，准备在全班交流。【设计意图】明确操作变量和前后对照。【教师活动与语言】师：师：每组统一磁极、方向和次数，摩擦后用什么方法判断磁化成功?师：请围绕“钢针获得磁性”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：看能否吸起小铁屑或回形针。生：还可悬挂观察是否定向。【学生活动组织】用少量回形针检验并记录，失败时检查材料和方法。小组把关键证据记录在“钢针磁化记录”中，准备在全班交流。安全提醒：钢针两端尖锐，套保护帽或用胶带固定，传递时针尖向下。【设计意图】通过前后对照认识磁化效果。【教师活动与语言】线分别起什么作用?师：请围绕“水浮或悬挂指南针”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操【预设学生回答】生：软木片托住钢针浮在水面，转动阻力较小。生：容器要静止，避免水流和风。【学生活动组织】把钢针固定在轻质浮片上放入水盘，或用细线悬挂。等待稳定并标记所指方向。小组把关键证据记录在“简易指南针制作单”中，准备在全班交流。安全提醒：水盘放稳，避免针脱落；活动结【设计意图】用结构设计实现低阻力转动，把磁化钢针转化【教师活动与语言】用标准指南针校准?整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：把两者放在无干扰处比较，稳定后确定指北端。生：多次拨动或换位置复测。【学生活动组织】与标准指南针保持适当距离，分别读数后比较。记录偏差并检查水流、摩擦、磁化不足和附近铁器。小组把关键证据记录在“校准与误差表”中，准备在全班交流。【设计意图】形成校准意识，理解自制工具需要验证。【教师活动与语言】师：师：怎样让自制指南针更灵敏、稳定、便携?古代指师：请围绕“工具可靠性”先独立思考，再用完整的话说师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“指南针改进卡”中，准备在全班【设计意图】将制作体验与工程改进和科技史联系。1.指南针能指示方向，主要利用磁铁()。A.吸铁B.指示南北C.能发光D.能导电2.使用指南针时，应()。A.靠近磁铁B.倾斜放置C.平放并远离铁器D.边走边读第21页共31页参考答案：1.B;2.C;3.使钢针内部磁性趋向较一致，避免来回摩擦造成效果减弱；4.确定指北端并检查偏差和可靠性；5.磁铁、大块铁器、钢结构、较强电流设备等。第22页共31页18.探究磁铁更多的秘密2课时3.电磁相互作用；跨学科概念：因果关系、稳定与变化。学习内围绕磁性强弱及其变化提出可探究问题，运用控制变量、测量和重复教学目科学观念：知道钢针磁性强弱可受摩擦方式和次数影响，磁铁受高温科学思维：能把宽泛问题转化为单一变量问题，识别自变量、保持不变条件和测探究实践：能完成摩擦次数、距离或处理方式与磁性关系的实验，并自主设计态度责任：形成如实记录、重复验证和接受反常数据的科学态度，认识保重点围绕一个变量设计公平实验，测量磁性强弱并用数据得出结论。难点验误差，避免用一次结果作绝对结教师：相同钢针、条形磁铁、环形磁铁、不同处理磁铁的教师样品或视频、电子秤/回学生：钢针、磁铁、回形针、直尺、环形磁铁和非磁性教学思第一课时以摩擦次数为自变量，通过相同钢针吸起回形针数量研究磁化强弱，并学习数据图。第二课时提供距离、敲击、加热等资料或安全替代样品，学生选择一个问题核心问核心问题：哪些因素会改变磁性强弱?怎样设计实验才能得到整合内容：数学(数据图表)、工程(磁性器材维护)、信息科技(记录与可视化)、第23页共31页第1课时研究摩擦次数与钢针磁性【教师活动与语言】师：上节课有的钢针磁性强、有的弱，可能由哪些因素造成?今天只研究哪一个?师：请围绕“摩擦次数与磁化”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“变量问题卡”中，准备在全班交【设计意图】示范如何从多因素现象形成可控制的探究问题。【教师活动与语言】师：师：怎样把磁性强弱变成数据?用吸起回形针数量时，哪些操作必须统一?师：请围绕“磁性强弱的测量”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、第24页共31页【预设学生回答】生：使用相同钢针、同一磁铁同一极、相同力度和方生：分别摩擦0、10、20、30次，每次测三【学生活动组织】画变量表：改变次数；保持材料、方法等；测吸起数【设计意图】建立完整的公平实验结构。验，多次测【教师活动与语言】排列和接触位置要一致。【预设学生回答】生：在一定范围内，摩擦次数增加时吸起数量可能增【学生活动组织】每种次数至少测三次并记录。发现偏差时检查回形针链、接触点和操作力小组把关键证据记录在“磁化数据表”中，准备在全班交第25页共31页流。【设计意图】让学生经历数据波动，理解规律来自总体证据。【教师活动与语言】师：师：把次数和平均吸起数量画图。能否说摩擦越多磁性就无限增强?师：请围绕“趋势、上限与误差”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、【预设学生回答】生：材料有上限，数据受操作误差影响，不【学生活动组织】小组把关键证据记录在“磁化趋势图”中，准备在全班交流。【设计意图】发展数据趋势判断和结论边界意识。问题【教师活动与语言】师：师：若研究摩擦方向、磁铁强弱或钢针材料，实验中分别应改变什么、测什么?师：请围绕“其他影响因素”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】为第二课时自主探究做好问题储备。第2课时自主探究磁性变化和距离效应导，选择问【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】第27页共31页阅读现象卡，给问题按“可直接实验/需教师演示/不适每组选一个安全问题。【设计意图】在开放探究前落实风险评估和可行性判断。二、方案审【教师活动与语言】师：师：用一句话说明改变什么、测什么、保持什么不变。若研究环形磁铁间距，怎样测?师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：改变上方磁铁的质量或数量，测悬浮间【学生活动