第四单元 《磁铁》教材分析
一、 教材、学生情况分析
磁铁是学生生活中常见的物体，很多学生都见过、玩过磁铁，对磁铁有一定了解，他们对继续研究磁铁有很强的兴趣，这是进行本单元探究学习的良好基础和有利条件。本单元将从学生交流知道的磁铁知识开始，对磁铁观察，用实验的方法观察磁铁能吸引哪些物体，磁铁各部分磁性的强弱，磁铁的两极，两极的相互作用，了解人们对磁铁的应用。在观察磁铁现象的基础上，引导学生自制小磁铁、判断自制磁铁的南北极并且利用身边的材料制作指南针。
二、 单元教学要求
在这一单元中，希望让学生通过对磁铁的相关内容的进行调查、交流、预测、实验验证、记录、推理、解释、制作等活动，使学生达成如下一些具体目标。
科学概念
1、磁铁能吸引铁制的物体，这种性质叫磁性。
2、磁铁隔着一些物体也能吸铁。
3、磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。
4、磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S ”表示; 指北的磁
极叫北极，用y ”表示。
5、磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。两个磁极的作用是相互的。
6、两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。
7、指南针是利用磁铁能指南北的性质，制成的指示方向的仪器。
8、钢针经过磁铁摩擦可以变成磁铁。
9、磁铁的用途和它的性质是相联系的。
科学知识： 正确使用指南针，利用指南针确定基本方位； 磁铁有磁性、磁铁有两极、磁极间同极相斥、异极相吸、磁铁有指示南北方向的性质； 能准确使用磁性、磁极、磁化、磁极间的相互作用－同极相斥、异极相吸、指示南北方向等词汇来表述。
过程与方法
1、在讨论和交流中，表达和倾听、贡献和分享想法。
2、用简单材料和方法做探究磁铁性质的实验。
3、用记录表记录磁铁实验。用实验获得的证据，进行思维加工，得
出结论。
4、想办法解决简单问题:辨认物体是不是铁材料制作的，辨别磁铁的
南北极，解决实验中和做指南针过程中出现的问题。
5、使用指南针确定方向。
6、用磁铁摩擦钢针的方法制作磁针，合作设计制作指南针。
科学探究： 积极参与研究磁铁性质的实验活动，提出与研究课题有关的问题，认真观察，如实记录，根据研究的目的设计、操作实验，在实验过程中积极动脑动口。与同伴协作完成实验和制作任务。 重点是培养学生的实验能力，鼓励学生通过实验获取直接经验。在学生对磁铁原有的经验基础上，启发学生用多种方法进行实验，对同一问题寻找不同的实验方法。本单元中的两个制作活动，注重对学生动手实践能力的培养，希望学生经历“制订方案”、“实施方案”、“反思
和改进方案”的制作过程，提高动手解决问题的能力。
情感态度价值观
1、培养乐于表达和交流的态度。
2、体验认真实验、收集证据，根据证据寻求结论的科学过程和科学
态度。
3、体会在探究学习中合作的必要性和重要性。
4、在了解我国古代指南针的发明和应用中，增强热爱祖国的情感。 5、
培养发展动手制作的兴趣，激发创造精神。
情感态度价值观：
本单元涉及到科学发展史的有关内容，教学中应从情感态度价值观高度予以把握。
三、单元教学重点、难点及教法
教学重点：
1、磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。
2、磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S ”表示; 指北的磁
极叫北极，用y ”表示。
3、磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。两个磁极的作用是相互的。
4、两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。
教学难点：
1、用简单材料和方法做探究磁铁性质的实验。
2、想办法解决简单问题:辨认物体是不是铁材料制作的，辨别磁铁的
南北极，解决实验中和做指南针过程中出现的问题。
3、使用指南针确定方向。
4、用磁铁摩擦钢针的方法制作磁针，合作设计制作指南针。 教学方法： 讲解法、实验法、观察法、讨论法、讲授法。
磁铁单元主要内容由3部分组成 磁铁的认识、磁铁的磁性 磁铁的应用我们具体来分析一下。
第一部分，磁铁的认识
第1课“我们知道的磁铁”。引导学生交流、整理已经知道的关于磁铁的知识，激发学生研究磁铁的兴趣。
我们知道的磁铁 是单元的起始课。 目的是：调动学生已有的对磁铁的认识和经验，交流已获得的对磁铁的认识。 交流两方面内容：一是所认识的磁铁的形状以及名称（磁铁名称一般根据它们的形状而取，没有严格规定，取名是为了交流描述）。二是交流在什么地方看到过磁铁，介绍磁铁在生活中的应用。
三年级学生差不多都玩过磁铁，对磁铁、磁现象有一定的经验和认识。在表述自己经历和体验的愿望，教学要充分利用这个有利因素。让他们体会到磁铁与我们的生活非常贴近，激发他们进一步研究的兴趣。 对于学生汇报时存在的分岐，不需要去“科学化、规范化”认识上的不确定，疑惑或矛盾，才能更加激发学生探究真相的欲望。
第二部分(第2课一5课) ，实验研究磁铁的性质，
第2课“磁铁有磁性”。认识磁铁具有磁性，知道磁铁隔着一些物体也能吸铁。
这节课首先让学生通过实验感知磁铁能吸引哪些物体，然后讨论
能被磁铁吸引住的物体是什么材料做的，不能被吸引的物体又是什么材料做的，引导学生认识能被磁铁吸引的物体是铁做的，初步建立“磁性”的概念。
教学注意： 1、磁铁不仅能吸铁，还能吸引镍、钴等金属。 2、学生在实验磁铁能吸引哪些物体时，可能会发现磁铁的其它一些现象（在一定距离时能把铁吸过来，隔着物体能吸铁，两端磁性强），可让学生自由交流，引导过渡到下一个活动。 重点是让学生小组讨论来设计这个实验（看回形针吸得的多少；看距离的远近；教材上的两种办法）。 能用数量来描述磁铁磁性的强弱。
第3课“磁铁的两极”。实验观察磁铁有两个磁力最强的部分，建立磁极的概念。实验观察两个磁极相互靠近出现的吸引、排斥现象，激发探究 的愿望和积极的思考。
教学注意: 1、放钢珠的方法，学生不一定能想得到，教师可作为问题提出来，让学生思考探究：在一块条形磁铁靠近中间的位置上放一颗小钢珠，小钢珠会滚动吗？往哪边滚动？把小钢珠放在磁铁的一端会滚动吗？如果把小钢珠放磁铁的正中间，又将怎样？让学生去思考和讨论这些问题，然后用实验来验证。既可检验学生对“磁性两极最强”的认识和理解，也进一步验证了磁铁各部分磁性强弱是否一样。 2、在磁性强弱探究活动后，教材用文字告诉学生“磁性最强的地方叫磁铁的磁极，磁铁有两个磁极”。学生可能会想到“环形磁铁的磁极在哪里呢”的问题。对这一拓展性的教学活动，不希望教师给学生答案，而是希望引导学生自己去思考和实验，让学生自己去发
现。这一教学活动难度不大，但它是本课时教学的重点内容、主要活动。要给予学生充足的时间，让学生反复多次实验，记录多次实验结果，在此基础上整理事实，发现规律，得出结论。在教学前，教师一定要检查提供给学生磁铁的磁性，应提供两块磁性强弱、形状大小都一样的磁铁。如果两块磁铁磁性强弱相差太大，用一块强磁性的磁铁去接近一块弱磁性的磁铁，特别是速度快时，两端都可能被吸引。这是因为弱磁性的磁铁遇到强磁性的磁铁的强磁场还来不及作排斥运动时就已经被磁化了
第4课“磁极的相互作用”。认识磁铁的指向性和磁铁的南极和北极。观察分析磁极与磁极的相互作用，认识磁铁的异极相互吸引、同极相互排斥的规律。
观察磁铁的两极 可从对教学用磁铁的颜色、字母的观察引出问题，组织观察实验：观察挂起的磁铁，有什么发现，原来磁铁的两端总是分别指着南北两个方向，都是可告诉学生南极、北极的名称和字母表示方法（取英文单词的第一个字母）
教材通过直接提出问题、图示介绍研究方法、提供记录表，希望学生能根据提出的问题，自主开展实验探究。教学中教师可让学生
通过小组合作的形式自主完成实验，然后分析结果，得出结论。 结论是学生对事实进行简单加工、整理、抽象和概括的结果，学生参与了这一过程才算是完成了探究活动的全过程。本单元教材中还有其它一些类似的地方，教师要重视这一过程，即探究过程中的思维活动。
第5 课“磁力大小会变化吗”。探究两个或多个磁铁吸引在一起，
磁力大小是否会发生改变。经历探究磁力变化的过程，提高实验操作技能和探究能力。
这是一节很典型的实验课，要引导学生猜测、设计实验，实验验证、收集数据、得出结论。实验时要反复验证，多次测量。这节课磁铁的选择同样很重要，特别是我们常用的白板上的小磁铁并不是很适合做这个实验，因为它制作时不是按一个方向磁化的，磁极不固定。磁力大小的变化没有规律。所以教师在课前一定要检查好磁铁的磁力大小，分好类，以保证同一小组的磁力大小基本相同。另外，要根据磁铁磁力的大小先择适当厚度的木片。在实验时，教师可以演示正确的实验方法，然后放手让学生小组合作完成实验。获取数据，得出结论。
第三部分（第6、7课）了解人们对磁铁的应用。
第6课“指南针”。了解我国古代在指南针的研究和应用上所作的贡献，学习有指南针确定方向。
指南针
活动一：了解指南针及其历史
人们对磁铁最主要的也是最重要的应用就是用它制造了指示方向的仪器，学生在前面的学习中，已经知道磁铁有指示南北方向的性质，但怎样应用在指南针这种仪器上并不清楚，因此在教学时要充分得用教科书上的插图进行讲解，尽量找一些有关的影像资料进行教学，以增加教学的直观性。从科技史角度让学生了解指南针在我国发明、发展和应用的历史，增强学生热爱科学、热爱祖国的情感。
活动二：用指南针定方向
多数学生不会真正使用指南针定方向的，教师可提供一些教学用指南针，让学生以小组为单位自己去试验，如果不会使用的，可阅读教材上的使用说明，然后让他们按这个提示再去实践，掌握正确使用指南针的方法。
教学注意：使用指南针确定方向，重要的问题是首先要确定磁针的南北极，如果弄错了，则由此则定的方向则相反了。教师如果作指导的话，重点是指导学生看懂磁针的南北极。
第7课“做一个指南针”。学习用摩擦的方法制作磁针，有一定创造性地制作指南针。加深和扩展对磁现象的认识
活动三：制作指南针
教学注意：建议先找个现成的指南针来研究一下它的构造及原理，教材上学生观察一个工厂生产的指南针，由磁针、支架、标明方向的底盘、盒子组成。然后让学生讨论自制指南针的方案：1、使用什么材料；2、制作的步骤；3、小组成员怎样分工合作；这样会活动更顺利些，也是对学生能力与习惯的培养。最后，学生自行制作。 例：制作磁针，标明南北极 安装支架，使磁针能灵活转动 制作方向底盘 活动
制作中做磁针的大号缝衣针，教师要先把针磨钝一些，以保证学生制作时的安全；制作悬挂式指南针用线要细、软、长，避免产生扭力阻挡磁针自由旋转；悬挂式支架不能用铁丝制作，以免被磁针吸引；制作支撑式指南针要找重心位置，支撑点要圆滑，保证磁针在水平面
上自由转动。用双针可增大磁力，克服摩擦力；制作水浮式指南针，装水的容器要大一些，指南针放在中央，如果承载磁针的塑料块、塑料片靠在容器边上，就转不动了。 另外我做过这样一个指南鱼，用料很简单，用废光盘、牙签、两个小刀片、一个按扣、一张剪成小鱼形状的纸和一小块厚双面胶即可做成，我感觉它的效果要比水中的指南鱼好一些。
这一活动旨在帮助学生理解指南针的原理，不追求做得如何精美。不要化太多的教学时间，学生能让磁针在水平方向转动即可。学生有兴趣可在课外再作加工，并作创造性的式样设计。学生的课外作品应作为单元学习评价的一个内容。
教学材料的准备：
本单元教学中，如果学校磁铁数量不够，样式不齐，可动员学生自带磁铁，学生的磁铁取自生活用品，它们磁性强、样式多、磁极无标记，对教学很有帮助。
教师在教学前要对实验室的磁铁、磁针的磁性作一次检查，有的小磁铁、小磁针只能用做指南北实验，但有磁性强的磁铁去接近它时（特别当接近的速度较快时），两端都被吸引，会影响教学。当磁铁、磁针的磁性已经很弱时，不宜再用做教学。
总体来说，“磁铁”单元，将在学生已有知识的基础上，安排一系列的探究活动，引领学生认识磁铁具有磁性、磁铁两极磁力最强、磁铁能指南北、磁铁具有异极相吸和同极相斥等性质。并通过做一个指南针和学习用指南针确定方向等活动，了解磁铁的应用。在教学时要注意
引学生认识磁铁的用途与它的性质是密切联系的，磁极间的作用是相互的，要引导学生通过了解我国古代指南针的发明和应用，受到生动的爱国主义教育，感受到科技进步对人类社会的影响。在科学探究方面，本单元活动以简单实验为主，教学时要重视基本的实验操作技能和实证意识的培养，进一步培养学生的观察能力和实验能力。在科学探究过程中，尽可能使学生主动提出问题、思考问题、研究解决问题的意识和能力有所提升。