一、教學(xué)背景與目標(biāo)定位：為何要做這個(gè)測(cè)試？演講人CONTENTS教學(xué)背景與目標(biāo)定位：為何要做這個(gè)測(cè)試？教學(xué)準(zhǔn)備：從材料到思維的雙重鋪墊教學(xué)過程：從問題到結(jié)論的探究之旅總結(jié)與反思：從實(shí)驗(yàn)到思維的升華課后延伸：讓科學(xué)探究走出課堂目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)磁鐵磁化鐵釘保持時(shí)間測(cè)試課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教學(xué)十余年的教師，我始終堅(jiān)信：科學(xué)課的魅力不僅在于知識(shí)的傳遞，更在于通過真實(shí)可感的探究活動(dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中觸摸科學(xué)本質(zhì)。今天要和大家分享的“磁鐵磁化鐵釘保持時(shí)間測(cè)試”，正是教科版三年級(jí)下冊(cè)《磁鐵》單元的核心拓展實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單，卻蘊(yùn)含著“磁性的暫時(shí)性與永久性”“變量控制”“數(shù)據(jù)實(shí)證”等關(guān)鍵科學(xué)思維，是幫助三年級(jí)學(xué)生從“觀察現(xiàn)象”向“解釋原理”跨越的重要載體。01教學(xué)背景與目標(biāo)定位：為何要做這個(gè)測(cè)試？1教材邏輯與學(xué)生認(rèn)知的契合點(diǎn)三年級(jí)下冊(cè)《磁鐵》單元以“磁鐵有磁性”“磁鐵的兩極”“磁鐵的相互作用”為知識(shí)主線，其中“磁化現(xiàn)象”是單元的拓展內(nèi)容（教材P28“用磁鐵摩擦鋼針使其磁化”）。學(xué)生通過前幾課的學(xué)習(xí)，已知道磁鐵能吸引鐵制品、磁鐵有兩極等知識(shí)，但對(duì)“被磁化的物體是否會(huì)永久保持磁性”存在認(rèn)知誤區(qū)——多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為“被磁鐵吸過的鐵釘會(huì)一直有磁性”。這一誤區(qū)恰恰是開展“保持時(shí)間測(cè)試”的最佳切入點(diǎn)：通過實(shí)證實(shí)驗(yàn)打破前概念，理解“磁化是磁疇（可通俗理解為‘小磁塊’）暫時(shí)有序排列的結(jié)果”這一核心概念。2三維目標(biāo)的精準(zhǔn)設(shè)定基于課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的要求，結(jié)合三年級(jí)學(xué)生“具體運(yùn)算階段”的思維特點(diǎn)，我將本課目標(biāo)設(shè)定為：知識(shí)目標(biāo)：知道鐵釘被磁鐵磁化后會(huì)獲得暫時(shí)性磁性，其保持時(shí)間與磁鐵類型、接觸方式、鐵釘材質(zhì)等因素相關(guān)；能區(qū)分“永久磁鐵”與“暫時(shí)磁體”的本質(zhì)差異。能力目標(biāo)：能基于問題設(shè)計(jì)“控制變量”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，掌握“計(jì)時(shí)測(cè)量”“多次重復(fù)”等數(shù)據(jù)收集方法；能通過表格、折線圖等方式整理數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。情感目標(biāo)：在探究中感受“現(xiàn)象與本質(zhì)”的聯(lián)系，培養(yǎng)“尊重?cái)?shù)據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)求證”的科學(xué)態(tài)度；通過小組合作體會(huì)“分工協(xié)作”的重要性，激發(fā)對(duì)“磁現(xiàn)象”的持續(xù)探究興趣。321402教學(xué)準(zhǔn)備：從材料到思維的雙重鋪墊1實(shí)驗(yàn)材料的精細(xì)化選擇為確保實(shí)驗(yàn)的可操作性與數(shù)據(jù)的有效性，我提前兩周準(zhǔn)備了以下材料：核心材料：條形磁鐵（300mT）、蹄形磁鐵（500mT）各20塊（標(biāo)注型號(hào)避免混淆）；鐵釘（分3種規(guī)格：2cm細(xì)釘、4cm中粗釘、6cm粗釘，表面無銹）各30枚；回形針（統(tǒng)一規(guī)格，每盒100枚）。測(cè)量工具：電子秒表（精確到0.1秒）20個(gè)；磁性測(cè)試板（帶刻度的白色硬紙板，避免桌面磁性干擾）；記錄單（含“實(shí)驗(yàn)次數(shù)”“磁化方式”“保持時(shí)間”“現(xiàn)象描述”等欄目）。輔助材料：安全提示卡（標(biāo)注“鐵釘尖端勿觸碰皮膚”）、抹布（擦除鐵釘表面可能的磁性殘留）、磁性消失確認(rèn)工具（已知無磁性的鐵片，用于驗(yàn)證鐵釘是否完全失磁）。2學(xué)生的前經(jīng)驗(yàn)激活課前通過“磁鐵魔術(shù)”進(jìn)行鋪墊：我用一塊磁鐵吸起鐵釘，再用這枚鐵釘吸起另一枚鐵釘，形成“鐵釘鏈”；5分鐘后，“鐵釘鏈”突然斷開。學(xué)生觀察到這一現(xiàn)象時(shí)，眼睛瞬間發(fā)亮，紛紛舉手提問：“鐵釘?shù)拇判栽趺礇]了？”“是不是磁鐵沒電了？”這正是我期待的“認(rèn)知沖突”——通過直觀現(xiàn)象打破“磁性永久”的前概念，為實(shí)驗(yàn)探究埋下伏筆。03教學(xué)過程：從問題到結(jié)論的探究之旅1聚焦問題：磁化后的鐵釘磁性能保持多久？“剛才的魔術(shù)里，鐵釘一開始能吸起回形針，后來卻不能了。這說明它的磁性不是永久的。那問題來了：磁化后的鐵釘，磁性到底能保持多長(zhǎng)時(shí)間？哪些因素會(huì)影響這個(gè)時(shí)間？”我一邊復(fù)述現(xiàn)象，一邊在黑板上寫下核心問題。學(xué)生立刻七嘴八舌提出猜想：“可能和磁鐵吸的時(shí)間有關(guān)？”“粗鐵釘可能保持更久？”“用蹄形磁鐵會(huì)不會(huì)比條形磁鐵效果好？”這些猜想正是實(shí)驗(yàn)變量的雛形。2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：控制變量的思維訓(xùn)練“要弄清楚這些猜想是否正確，我們需要做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是什么？”我引導(dǎo)學(xué)生回憶之前學(xué)過的“水蒸發(fā)快慢”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生齊聲回答：“只能改變一個(gè)條件，其他條件都要一樣！”接下來，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生梳理可能的變量（磁鐵類型、接觸時(shí)間、鐵釘粗細(xì)、磁化方向等），并共同選定第一個(gè)研究變量——“鐵釘粗細(xì)對(duì)保持時(shí)間的影響”（選擇此變量因鐵釘規(guī)格差異明顯，數(shù)據(jù)對(duì)比直觀）。實(shí)驗(yàn)方案如下：不變量：磁鐵類型（統(tǒng)一用條形磁鐵）、磁化方式（沿同一方向摩擦20次）、環(huán)境溫度（教室恒溫25℃）、測(cè)試方法（用磁化后的鐵釘吸起3枚回形針，能吸起視為有磁性）。變量：鐵釘規(guī)格（2cm細(xì)釘、4cm中粗釘、6cm粗釘）。2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：控制變量的思維訓(xùn)練測(cè)量方法：磁化完成后立即啟動(dòng)秒表，每隔10秒用鐵釘嘗試吸起3枚回形針，記錄最后一次成功吸起的時(shí)間（精確到10秒）；每個(gè)規(guī)格重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，取平均值。3實(shí)驗(yàn)操作：分工協(xié)作與細(xì)節(jié)把控為確保實(shí)驗(yàn)有序進(jìn)行，我將學(xué)生分為6人一組，明確分工：“1號(hào)負(fù)責(zé)磁化鐵釘（按統(tǒng)一方向摩擦20次），2號(hào)操作秒表計(jì)時(shí)，3號(hào)和4號(hào)輪流測(cè)試磁性（避免疲勞誤差），5號(hào)記錄數(shù)據(jù)，6號(hào)監(jiān)督操作是否規(guī)范?！辈僮鬟^程中，我重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)細(xì)節(jié)：磁化的規(guī)范性：必須沿同一方向摩擦，避免來回摩擦導(dǎo)致磁疇混亂（有小組曾因來回摩擦，鐵釘磁性極弱，影響數(shù)據(jù)）；摩擦次數(shù)要準(zhǔn)確（用計(jì)數(shù)器輔助）。測(cè)試的嚴(yán)謹(jǐn)性：測(cè)試時(shí)鐵釘需輕觸回形針，避免抖動(dòng)導(dǎo)致“誤吸”；若連續(xù)2次測(cè)試失敗（間隔10秒），則判定磁性消失。4數(shù)據(jù)整理：從現(xiàn)象到規(guī)律的跨越各小組完成實(shí)驗(yàn)后，我將數(shù)據(jù)匯總到黑板的大表格中（表1）?？粗饾u清晰的數(shù)據(jù)，學(xué)生興奮地討論：“粗鐵釘?shù)谋３謺r(shí)間明顯更長(zhǎng)！”“細(xì)鐵釘?shù)谝淮螌?shí)驗(yàn)才保持了50秒，第三次也只有70秒，波動(dòng)好大?！北?不同規(guī)格鐵釘磁化后磁性保持時(shí)間記錄表（單位：秒）|鐵釘規(guī)格|第一次|第二次|第三次|平均值||----------|--------|--------|--------|--------||2cm細(xì)釘|50|60|70|60||4cm中粗釘|80|90|100|90||6cm粗釘|120|130|140|130|4數(shù)據(jù)整理：從現(xiàn)象到規(guī)律的跨越“為什么粗鐵釘?shù)谋３謺r(shí)間更長(zhǎng)？”我拋出問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“磁疇”概念（簡(jiǎn)化為“小磁塊”）思考：“粗鐵釘內(nèi)部的‘小磁塊’更多，排列后更不容易被外界干擾打亂；細(xì)鐵釘?shù)摹〈艍K’少，容易被空氣流動(dòng)、輕微震動(dòng)等因素影響，所以磁性消失更快?！睂W(xué)生若有所思地點(diǎn)頭，有個(gè)孩子突然舉手：“那如果用更強(qiáng)的磁鐵磁化，是不是保持時(shí)間會(huì)更久？”這正是我期待的“生成性問題”，為后續(xù)拓展實(shí)驗(yàn)埋下了種子。5拓展延伸：探索更多影響因素基于課堂生成的問題，我布置了“家庭探究任務(wù)”：用蹄形磁鐵（磁性更強(qiáng)）磁化不同材質(zhì)的針（鋼針vs鐵針），記錄保持時(shí)間；或改變磁化次數(shù)（10次vs30次），觀察結(jié)果差異。第二天，學(xué)生帶來了豐富的發(fā)現(xiàn)：“用蹄形磁鐵磁化的鋼針保持了200多秒！”“摩擦30次的鐵釘比摩擦10次的多保持了40秒！”這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證了“磁鐵磁性強(qiáng)弱”“磁化次數(shù)”對(duì)保持時(shí)間的影響。04總結(jié)與反思：從實(shí)驗(yàn)到思維的升華1核心概念的凝練總結(jié)回顧整節(jié)課，我們通過“提出問題—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—收集數(shù)據(jù)—得出結(jié)論”的科學(xué)探究流程，得出了以下結(jié)論：01鐵釘被磁鐵磁化后獲得的是暫時(shí)性磁性，其保持時(shí)間與鐵釘粗細(xì)、磁鐵磁性強(qiáng)弱、磁化次數(shù)等因素相關(guān)；02粗鐵釘、強(qiáng)磁鐵、多次磁化可延長(zhǎng)磁性保持時(shí)間，但最終都會(huì)因“小磁塊”排列被打亂而失去磁性；03永久磁鐵（如常見的釹鐵硼磁鐵）因內(nèi)部“小磁塊”排列非常穩(wěn)定，磁性可保持多年甚至更久。042科學(xué)思維的深度滲透STEP4STEP3STEP2STEP1這節(jié)課不僅讓學(xué)生掌握了“磁化保持時(shí)間”的知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了以下科學(xué)思維：變量控制思維：通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)理解“只有改變一個(gè)條件”才能確定因果關(guān)系；數(shù)據(jù)實(shí)證思維：學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)而非“感覺”解釋現(xiàn)象，如“粗鐵釘保持更久”不是猜測(cè)，而是基于三次實(shí)驗(yàn)的平均值；質(zhì)疑探究思維：從“磁性為什么消失”到“哪些因素影響保持時(shí)間”，學(xué)生的問題鏈不斷延伸，體現(xiàn)了科學(xué)探究的本質(zhì)——永不止步的追問。05課后延伸：讓科學(xué)探究走出課堂課后延伸：讓科學(xué)探究走出課堂為了將課堂所學(xué)與生活實(shí)際結(jié)合，我設(shè)計(jì)了兩項(xiàng)課后任務(wù)：制作“暫時(shí)性指南針”：用磁化后的鐵釘穿過泡沫板，放入水盆觀察指向（注意：因磁性會(huì)消失，需在磁化后盡快操作）；調(diào)查生活中的“暫時(shí)磁體”：尋找生活中利用磁化現(xiàn)象的物品（如冰箱貼的磁性密封條、電磁起重機(jī)的電磁鐵），思考它們的“磁性保持時(shí)間”是如何被控制的。站在教室的窗邊，看著學(xué)生們舉著自己磁