一、實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接演講人實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接01實驗實施：從操作體驗到概念建構(gòu)的深度探究02實驗準(zhǔn)備：從材料到思維的雙重鋪墊03實驗總結(jié)：從知識習(xí)得到思維發(fā)展的升華04目錄2025小學(xué)二年級科學(xué)下冊探索磁鐵的異極相吸實驗報告總結(jié)報告總結(jié)報告課件前言作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終堅信：科學(xué)教育的本質(zhì)是引導(dǎo)兒童用探究的眼光觀察世界，用實踐的雙手驗證猜想。2025年人教版小學(xué)二年級科學(xué)下冊“磁鐵的兩極”單元中，“探索磁鐵的異極相吸”實驗是本單元的核心探究活動。這一實驗不僅承載著“磁鐵具有磁性，磁極間存在相互作用”的科學(xué)概念建構(gòu)任務(wù)，更肩負(fù)著培養(yǎng)低段學(xué)生“提出問題—設(shè)計實驗—觀察記錄—得出結(jié)論”科學(xué)思維的重要使命。本文將以親歷者視角，從實驗背景、準(zhǔn)備、實施、總結(jié)四個維度，系統(tǒng)梳理本次實驗教學(xué)的全過程，為小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)提供可參考的實踐樣本。01實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接1課程標(biāo)準(zhǔn)與教材定位《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，小學(xué)低段科學(xué)教育應(yīng)“通過觀察、比較、操作、實驗等方法，學(xué)習(xí)描述科學(xué)現(xiàn)象，形成初步的科學(xué)探究能力”。二年級下冊“磁鐵”單元以“磁性”為核心概念，通過“磁鐵能吸引什么”“磁鐵怎樣吸引物體”“磁鐵的兩極”三個遞進(jìn)式活動，幫助學(xué)生從“現(xiàn)象觀察”過渡到“規(guī)律探究”。其中，“異極相吸”實驗是本單元的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點——學(xué)生需要從“磁鐵能吸鐵”的直觀認(rèn)知，深入理解“磁鐵不同部位磁性強(qiáng)弱不同，磁極間存在相互作用”的本質(zhì)規(guī)律。2學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)分析教學(xué)前測顯示，二年級學(xué)生對磁鐵的已有經(jīng)驗主要集中在“磁鐵能吸鐵”“磁鐵有不同形狀”等表層認(rèn)知，約85%的學(xué)生能說出“磁鐵有兩個磁極”，但僅12%的學(xué)生能準(zhǔn)確描述“磁極間的相互作用”。學(xué)生的典型困惑包括：“磁鐵的兩個磁極有什么不同？”“為什么有時候磁鐵能吸在一起，有時候卻推開？”這些真實的問題為實驗設(shè)計提供了明確的方向——通過直觀的操作、對比的實驗、可視化的記錄，幫助學(xué)生建立“異極相吸，同極相斥”的科學(xué)概念。3實驗?zāi)繕?biāo)的分層設(shè)定（2）科學(xué)探究：經(jīng)歷“觀察現(xiàn)象—提出猜想—設(shè)計實驗—驗證結(jié)論”的完整探究過程，初步掌握對比實驗的設(shè)計方法；基于課標(biāo)要求與學(xué)生實際，本次實驗設(shè)定了“三維目標(biāo)”：（1）科學(xué)知識：知道磁鐵有兩個磁極（N極和S極），磁極間存在相互作用，異極相互吸引，同極相互排斥；（3）科學(xué)態(tài)度：在小組合作中養(yǎng)成耐心觀察、如實記錄的習(xí)慣，感受科學(xué)探究的樂趣，激發(fā)對磁鐵的持續(xù)探究興趣。02實驗準(zhǔn)備：從材料到思維的雙重鋪墊1實驗材料的精心選擇為確保實驗的可操作性與現(xiàn)象的直觀性，我們選用了以下材料：（1）主材料：條形磁鐵（標(biāo)有N、S極，長度10cm，磁性適中）、蹄形磁鐵（輔助觀察）各40套（4人/組，共10組）；（2）輔助材料：回形針（驗證磁性強(qiáng)弱）、細(xì)線（懸掛磁鐵觀察指向）、記錄單（含實驗步驟、現(xiàn)象繪畫區(qū)、結(jié)論填空）；（3）安全材料：磁鐵收納盒（防丟失）、軟布（清潔磁鐵表面）、護(hù)目鏡（備用，強(qiáng)調(diào)安全意識）。選擇條形磁鐵的原因在于其磁極標(biāo)識清晰、形狀規(guī)則，便于學(xué)生區(qū)分N極和S極；磁性適中則避免因磁力過強(qiáng)導(dǎo)致“吸死”現(xiàn)象，影響操作體驗。蹄形磁鐵作為拓展材料，用于后續(xù)“不同形狀磁鐵是否遵循相同規(guī)律”的探究。2實驗環(huán)境的細(xì)節(jié)優(yōu)化03（2）展示區(qū)：黑板左側(cè)張貼“實驗安全小貼士”（輕拿輕放、不吸電子設(shè)備、記錄要真實），右側(cè)預(yù)留“猜想墻”“發(fā)現(xiàn)墻”用于張貼學(xué)生的問題與結(jié)論；02（1）分組區(qū)：8張實驗桌呈“U”型排列，便于教師巡視指導(dǎo)與學(xué)生互動；01考慮到二年級學(xué)生的注意力特點，實驗前我們對教室進(jìn)行了“科學(xué)探究場景”布置：04（3）工具區(qū)：設(shè)置材料架，分類擺放磁鐵、回形針、記錄單，由每組材料員統(tǒng)一領(lǐng)取，培養(yǎng)責(zé)任意識。3學(xué)生思維的前置激活實驗前，我們通過“魔術(shù)導(dǎo)入”喚醒學(xué)生的探究興趣：用不標(biāo)磁極的條形磁鐵吸引回形針，故意讓兩個磁鐵“有時手拉手，有時鬧別扭”，引發(fā)學(xué)生提問：“為什么磁鐵有時候能吸住，有時候吸不??？”這一環(huán)節(jié)成功激活了學(xué)生的認(rèn)知沖突，80%的小組當(dāng)場提出了“可能和磁極有關(guān)”的猜想。隨后，通過“復(fù)習(xí)舊知”環(huán)節(jié)回顧“磁鐵能指示南北方向，指南的是S極，指北的是N極”，為磁極標(biāo)識的識別奠定基礎(chǔ)。03實驗實施：從操作體驗到概念建構(gòu)的深度探究1環(huán)節(jié)一：識別磁極——明確實驗的“基準(zhǔn)點”本環(huán)節(jié)目標(biāo)是幫助學(xué)生準(zhǔn)確區(qū)分磁鐵的N極和S極。具體步驟如下：（1）活動1：懸掛磁鐵找方向。每組用細(xì)線懸掛條形磁鐵（距桌面30cm，避免干擾），等待5分鐘至靜止，觀察磁鐵指向。學(xué)生發(fā)現(xiàn)：“一端總是指向北方，另一端指向南方！”教師順勢講解：“指北的一端是北極（N極），指南的是南極（S極）。”（2）活動2：標(biāo)記磁極。學(xué)生用紅色貼紙標(biāo)注N極，藍(lán)色貼紙標(biāo)注S極（顏色區(qū)分便于后續(xù)觀察）。這一過程中，有學(xué)生提出：“如果磁鐵斷了，斷口處會有新的磁極嗎？”教師將問題記錄在“猜想墻”，承諾“后續(xù)實驗一起探索”，保護(hù)學(xué)生的好奇心。通過“懸掛—觀察—標(biāo)記”三步操作，學(xué)生不僅掌握了磁極的識別方法，更體會到“科學(xué)標(biāo)識是為了更清晰地描述現(xiàn)象”的本質(zhì)。2環(huán)節(jié)二：初步感知——現(xiàn)象觀察中的猜想生成本環(huán)節(jié)通過“自由操作磁鐵”，讓學(xué)生直觀感受磁極間的相互作用。教師提出任務(wù)：“用手中的兩塊條形磁鐵，讓它們的磁極相互靠近，觀察會發(fā)生什么現(xiàn)象？把你的發(fā)現(xiàn)畫在記錄單上。”學(xué)生操作時出現(xiàn)了豐富的現(xiàn)象：第3組：“我們用N極靠近S極，磁鐵‘啪’地吸在一起了！”第7組：“我們用N極靠近N極，磁鐵像在推對方，怎么都碰不到！”第5組（困惑）：“我們的磁鐵有時候吸，有時候推，是不是標(biāo)錯了磁極？”教師抓住第5組的問題，引導(dǎo)全班討論：“為什么會出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象？”學(xué)生通過檢查發(fā)現(xiàn)：“是因為我們在操作時沒拿穩(wěn)，磁極沒對準(zhǔn)！”這一插曲恰好強(qiáng)化了“實驗操作要規(guī)范”的意識。隨后，教師總結(jié)：“磁極間的相互作用可能和磁極的類型有關(guān)，接下來我們需要設(shè)計更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀬眚炞C?！?環(huán)節(jié)三：對比實驗——變量控制下的規(guī)律探索（2）操作規(guī)范：每次實驗保持磁鐵平行靠近（間距2cm），緩慢移動（避免慣性干擾），重復(fù)3次（確?，F(xiàn)象可重復(fù)）；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容（3）記錄方式：用“→”表示吸引（箭頭指向彼此），“←→”表示排斥（箭頭向兩側(cè)）。實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下（10組數(shù)據(jù)匯總）：|磁極組合|吸引次數(shù)（/3次）|排斥次數(shù)（/3次）|（1）明確變量：自變量為“磁極組合”（N-N、N-S、S-S、S-N），因變量為“相互作用現(xiàn)象”（吸引/排斥）；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容為了驗證“磁極類型與相互作用的關(guān)系”，我們引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計對比實驗。關(guān)鍵步驟如下：在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容3環(huán)節(jié)三：對比實驗——變量控制下的規(guī)律探索|----------|------------------|------------------||N-N|0|30（10組×3次）||N-S|30|0||S-S|0|30||S-N|30|0|通過表格分析，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)規(guī)律：“當(dāng)磁極不同（N-S或S-N）時，磁鐵相互吸引；當(dāng)磁極相同時（N-N或S-S），磁鐵相互排斥！”有學(xué)生興奮地總結(jié)：“異極相吸，同極相斥！”這正是我們期待的科學(xué)概念。4環(huán)節(jié)四：拓展驗證——規(guī)律的普適性檢驗為了確認(rèn)“異極相吸”是磁鐵的普遍規(guī)律，而非條形磁鐵的特例，我們增加了“蹄形磁鐵驗證”環(huán)節(jié)。任務(wù)要求：“用蹄形磁鐵的N極（標(biāo)注在凸面）和S極（標(biāo)注在凹面）靠近另一塊蹄形磁鐵的磁極，觀察是否遵循同樣的規(guī)律?！睂W(xué)生操作后反饋：“蹄形磁鐵的N極靠近另一塊的S極時，也吸住了！N極靠近N極時，還是推開！”這一結(jié)果驗證了規(guī)律的普適性。更有學(xué)生自發(fā)嘗試“環(huán)形磁鐵”（教師提供的拓展材料），發(fā)現(xiàn)“環(huán)形磁鐵的上下兩面是磁極，異極靠近也會吸住”。這一主動探索行為，正是科學(xué)興趣的最佳體現(xiàn)。04實驗總結(jié)：從知識習(xí)得到思維發(fā)展的升華1科學(xué)概念的系統(tǒng)建構(gòu)通過本次實驗，學(xué)生不僅掌握了“異極相吸，同極相斥”的核心概念，更建立了“磁極—相互作用—規(guī)律應(yīng)用”的知識網(wǎng)絡(luò)。具體表現(xiàn)為：（1）能準(zhǔn)確區(qū)分磁鐵的N極和S極，并解釋“懸掛磁鐵指南北”的原因；（2）能通過實驗現(xiàn)象歸納磁極間的相互作用規(guī)律，并用“異極相吸”解釋生活中的現(xiàn)象（如冰箱貼的吸附、磁懸浮玩具的原理）；（3）初步理解“對比實驗”“重復(fù)驗證”在科學(xué)探究中的作用，知道“現(xiàn)象→數(shù)據(jù)→結(jié)論”的推理邏輯。2科學(xué)思維的隱性生長實驗過程中，學(xué)生的科學(xué)思維得到了多維度發(fā)展：（1）問題意識：從“磁鐵為什么有時吸有時推”到“其他形狀的磁鐵是否也這樣”，問題的深度與廣度顯著提升；（2）實證精神：面對“操作失誤導(dǎo)致現(xiàn)象矛盾”時，能主動檢查操作步驟，而非修改數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了實事求是的態(tài)度；（3）合作能力：小組分工明確（操作員、記錄員、匯報員），能通過討論解決爭議（如“如何準(zhǔn)確記錄排斥現(xiàn)象”），團(tuán)隊協(xié)作效率高達(dá)92%（根據(jù)課堂觀察統(tǒng)計）。3后續(xù)探究的延伸方向本次實驗不僅解決了“異極相吸”的問題，更激發(fā)了學(xué)生新的探究欲望。課堂末的“問題收集”環(huán)節(jié)，學(xué)生提出了以下值得深入探索的問題：（1）“如果磁鐵被加熱，還能異極相吸嗎？”（涉及溫度對磁性的影響）；（2）“磁鐵的磁極能改變嗎？”（涉及磁化現(xiàn)象）；（3）“地球是一塊大磁鐵嗎？”（聯(lián)系地磁場知識）。這些問題為后續(xù)“磁鐵的其他性質(zhì)”“地球與宇宙”單元的學(xué)習(xí)埋下了伏筆，也印證了“科學(xué)探究永無止境”的教育理念。結(jié)語3后續(xù)探究的延伸方向“探索磁鐵的異極相吸”實驗，是