一、實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接演講人04/實驗過程：從定性感知到定量驗證的階梯式探究03/實驗準備：材料選擇與安全提示的雙重考量02/教學目標：三維目標的分層落實01/實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接06/拓展應(yīng)用：從實驗室到生活的遷移思考05/現(xiàn)象分析：從數(shù)據(jù)到概念的科學建模目錄07/總結(jié)：用實驗點亮科學思維的火花2025小學四年級科學下冊磁鐵兩極磁性強弱對比實驗課件作為一名從事小學科學教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學課不是灌輸知識，而是讓孩子用雙手觸摸現(xiàn)象，用眼睛發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用大腦建構(gòu)認知。今天要和大家分享的“磁鐵兩極磁性強弱對比實驗”，正是這樣一節(jié)以“動手探究”為核心的課例。它既是教科版四年級下冊“磁鐵”單元的重點內(nèi)容，也是學生從“觀察磁鐵現(xiàn)象”向“探究磁鐵規(guī)律”進階的關(guān)鍵節(jié)點。接下來，我將從實驗背景、教學目標、實驗設(shè)計、操作流程、現(xiàn)象分析、拓展應(yīng)用六個維度，系統(tǒng)展開這一實驗的教學設(shè)計。01實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學問題的自然銜接四年級學生對磁鐵并不陌生，他們在生活中接觸過冰箱貼、磁力積木、指南針等物品，能直觀感受到磁鐵“能吸鐵”的特性。但通過前兩課“磁鐵能吸引什么”“磁鐵怎樣吸引物體”的學習，我發(fā)現(xiàn)學生普遍存在兩個認知矛盾：觀察矛盾：用磁鐵吸引回形針時，有的學生發(fā)現(xiàn)磁鐵兩端能吸更多回形針，有的學生卻覺得“中間也能吸”，結(jié)論不統(tǒng)一；概念模糊：教材中提到“磁鐵有兩個磁極”，但學生對“磁極”的理解僅停留在“兩端”的位置認知，對“磁性強弱”這一核心屬性缺乏直觀體驗?；诖耍O(shè)計“兩極磁性強弱對比實驗”的核心目標，是引導學生通過定量觀察，用數(shù)據(jù)驗證“磁鐵兩極磁性更強”的科學規(guī)律，同時培養(yǎng)“控制變量”“定量記錄”等科學探究能力。這既是對前序知識的深化，也為后續(xù)學習“磁極相互作用”“指南針原理”奠定基礎(chǔ)。02教學目標：三維目標的分層落實知識目標明確磁鐵的兩個磁極（N極、S極）是磁性最強的部位；理解“磁性強弱”可通過吸引物體的數(shù)量或距離來量化；知道不同形狀的磁鐵（條形、蹄形、環(huán)形）均存在“兩極磁性更強”的共性規(guī)律。能力目標能設(shè)計“控制變量”的對比實驗（如同一磁鐵、同一測試物、同一接觸方式）；01會使用“計數(shù)法”（吸引回形針數(shù)量）和“測距法”（吸引鐵釘?shù)淖钸h距離）記錄數(shù)據(jù)；02能通過分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并嘗試用科學語言描述現(xiàn)象。03情感目標01激發(fā)對磁鐵現(xiàn)象的探究興趣，感受“用數(shù)據(jù)說話”的科學嚴謹性；培養(yǎng)合作意識（如小組分工：操作、計數(shù)、記錄）；體會科學規(guī)律與生活的聯(lián)系（如磁懸浮列車利用磁極強磁性實現(xiàn)懸?。?。020303實驗準備：材料選擇與安全提示的雙重考量實驗材料清單|類別|具體物品|選擇依據(jù)||------------|---------------------------|--------------------------------------------------------------------------||核心材料|條形磁鐵（φ1cm×15cm）|形狀規(guī)則，便于標記“兩端”“中間”位置；磁性適中，避免過強導致回形針重疊|||蹄形磁鐵（常規(guī)教學用）|拓展驗證不同形狀磁鐵的共性規(guī)律|||環(huán)形磁鐵（內(nèi)徑2cm，外徑5cm）|貼近生活（如磁性掛鉤），挑戰(zhàn)學生對“兩極位置”的認知|實驗材料清單0504020301|測試材料|回形針（20mm標準款）|大小均勻、質(zhì)量相近，便于計數(shù)；表面無涂層，避免影響磁性吸附|||鐵釘（2cm小鐵釘）|用于“測距法”實驗，金屬特性穩(wěn)定||輔助工具|刻度直尺（30cm）|測量磁鐵與鐵釘?shù)淖钸h距離|||實驗記錄單（如表1）|結(jié)構(gòu)化記錄數(shù)據(jù)，避免遺漏關(guān)鍵信息|||標記貼紙（紅、藍）|標記磁鐵的N極、S極及中間位置（如在條形磁鐵1cm、14cm處標“極”，7.5cm處標“中”）|安全提示1243磁鐵不可靠近電子設(shè)備（如手機、計算器），避免消磁或干擾；回形針、鐵釘尖銳，取放時注意手指安全；實驗中輕拿輕放磁鐵，避免掉落砸傷或損壞；禁止將多塊磁鐵強行吸合（可能夾傷手指）。123404實驗過程：從定性感知到定量驗證的階梯式探究實驗過程：從定性感知到定量驗證的階梯式探究問題導入：“上節(jié)課我們發(fā)現(xiàn)磁鐵能吸鐵，那磁鐵的每個部位吸鐵能力都一樣嗎？”學生自由發(fā)言，多數(shù)會猜測“兩端更強”，但缺乏證據(jù)。01020304（一）環(huán)節(jié)一：初步感知——用“吸引現(xiàn)象”引發(fā)認知沖突（10分鐘）體驗活動：每組發(fā)放1塊條形磁鐵、1盒回形針，要求用磁鐵的不同部位（兩端、中間）輕觸回形針，觀察能吸起的數(shù)量?，F(xiàn)象記錄：請3組學生分享結(jié)果（如表2），發(fā)現(xiàn)共性：兩端吸起5-7枚，中間僅吸起1-2枚，甚至吸不住。追問引導：“為什么會出現(xiàn)這樣的差異？是操作誤差，還是磁鐵本身的特性？”自然引出“需要更嚴謹?shù)膶Ρ葘嶒灐薄－h(huán)節(jié)二：定量對比——用“控制變量”驗證規(guī)律（20分鐘）實驗設(shè)計討論：提問：“要比較兩端和中間的磁性強弱，需要控制哪些條件不變？”學生討論后總結(jié)：同一磁鐵、同一測試物（回形針）、同一接觸方式（輕觸后靜止3秒再提起）、同一環(huán)境（避免其他磁鐵干擾）。操作步驟：（1）標記條形磁鐵：用紅貼紙標N極（1cm處），藍貼紙標S極（14cm處），黃貼紙標中間（7.5cm處）；（2）取20枚回形針平鋪在白紙上，用N極輕觸回形針，靜止3秒后緩慢提起，計數(shù)吸起的數(shù)量（重復3次，取平均值）；（3）用同樣方法測試S極和中間部位；環(huán)節(jié)二：定量對比——用“控制變量”驗證規(guī)律（20分鐘）（4）更換為蹄形磁鐵（測試蹄尖、蹄彎處）、環(huán)形磁鐵（測試內(nèi)外邊緣、中間環(huán)面），重復實驗。數(shù)據(jù)記錄：以小組為單位填寫實驗記錄單（如表3），教師巡回指導，提醒“輕觸”“靜止”“緩慢提起”的操作要點。環(huán)節(jié)三：拓展驗證——用“不同形狀”確認共性（10分鐘）現(xiàn)象匯總：各組展示數(shù)據(jù)，教師用Excel生成柱狀圖（如圖1），直觀呈現(xiàn)“兩極數(shù)值高、中間數(shù)值低”的規(guī)律；特殊現(xiàn)象分析：某組環(huán)形磁鐵中間環(huán)面吸起2枚回形針，引導學生思考：“環(huán)形磁鐵的兩極在哪里？”結(jié)合教材知識（環(huán)形磁鐵兩極在兩個圓形面），解釋“中間環(huán)面屬于非磁極區(qū)域，磁性弱”；結(jié)論提煉：無論條形、蹄形還是環(huán)形磁鐵，兩極（磁極）的磁性最強，中間部位磁性最弱。05現(xiàn)象分析：從數(shù)據(jù)到概念的科學建模關(guān)鍵數(shù)據(jù)解讀以條形磁鐵實驗為例（表4），N極平均吸起6.3枚，S極6.1枚，中間1.2枚。數(shù)據(jù)差異的核心原因是：磁鐵的磁極是磁性集中的區(qū)域，磁感線最密集，因此吸引鐵制品的能力最強；中間部位磁感線稀疏，磁性較弱。常見誤區(qū)澄清“磁鐵中間完全沒有磁性”：實驗中中間部位能吸起1-2枚回形針，說明中間并非無磁性，而是磁性較弱；01“蹄形磁鐵的彎曲處是磁極”：通過實驗可知，蹄形磁鐵的兩個尖端（蹄尖）吸起回形針最多，因此蹄尖是磁極，彎曲處磁性弱；02“環(huán)形磁鐵的邊緣是磁極”：實際兩極在兩個圓形面（上下面），邊緣屬于側(cè)面，磁性弱于兩極。03科學概念建構(gòu)結(jié)合實驗現(xiàn)象，引導學生總結(jié)：磁鐵上磁性最強的部分叫磁極，每個磁鐵都有兩個磁極（N極和S極）；磁極以外的部位磁性較弱，中間部位磁性最弱。06拓展應(yīng)用：從實驗室到生活的遷移思考生活中的“磁極強磁性”213磁懸浮列車：利用磁極的強磁性產(chǎn)生斥力或吸引力，使列車懸浮于軌道上方；磁性掛鉤：環(huán)形磁鐵的兩極（上下面）與金屬墻面吸附，利用強磁性承重；指南針：磁針的兩極受地磁場吸引，始終指向南北。課后探究任務(wù)家庭實驗：用冰箱貼（多為環(huán)形磁鐵）測試其不同部位吸起硬幣的數(shù)量，記錄并繪制“磁性強弱分布圖”；資料查閱：收集“磁極”在工業(yè)中的應(yīng)用案例（如磁選機分離鐵礦），下節(jié)課分享。07總結(jié)：用實驗點亮科學思維的火花總結(jié)：用實驗點亮科學思維的火花這節(jié)實驗課，我們通過“初步感知—定量對比—拓展驗證”的探究路徑，用數(shù)據(jù)證實了“磁鐵兩極磁