二年級(jí)《磁鐵》單元解讀

徐春建

磁鐵是生活中常見(jiàn)的物體，許多學(xué)生都見(jiàn)過(guò)、玩過(guò)磁鐵，對(duì)磁現(xiàn)象有了一定的了解，也產(chǎn)生了一些疑惑，這是他們進(jìn)行本單元探究學(xué)習(xí)的良好基礎(chǔ)和有利條件。

本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，源自課程標(biāo)準(zhǔn)中與1—2年級(jí)相關(guān)的下列學(xué)習(xí)內(nèi)容：

5.1 有的力直接施加在物體上，有的力可以通過(guò)看不見(jiàn)的物質(zhì)施加在物體上。

6.5 磁鐵有磁性，可對(duì)某些物體產(chǎn)生作用。

6.5.1 磁鐵能對(duì)某些物體產(chǎn)生作用。

6.5.2 磁鐵總是同時(shí)存在著兩個(gè)不同的磁極，相同的磁極相斥，不同的磁極相吸。

17.2 技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品。

18.3 工程設(shè)計(jì)需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進(jìn)和完善。

以上學(xué)習(xí)內(nèi)容指向了5個(gè)不同的主要概念，包括物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域中的“物體具有一定的特征，材料具有一定的性能”“力作用于物體，可以改變物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”“機(jī)械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現(xiàn)形式”，以及技術(shù)與工程領(lǐng)域的“技術(shù)的核心是發(fā)明，是人們對(duì)自然的利用和改造”“工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問(wèn)題和制作產(chǎn)品的活動(dòng)”。

對(duì)于二年級(jí)學(xué)生而言，這5個(gè)主要概念的學(xué)習(xí)，關(guān)鍵在于體驗(yàn)。他們需要在趣味化的探究中，觀察與交流磁鐵的特性，了解磁力能使兩個(gè)不接觸的物體產(chǎn)生相互作用，認(rèn)識(shí)指南針的結(jié)構(gòu)、功能和原理，利用磁鐵的性質(zhì)創(chuàng)造性地制作指南針以及磁鐵玩具，從而為建構(gòu)這些主要概念獲得豐富的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

《磁鐵》單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要理解的內(nèi)容為：

1.推力和拉力是常見(jiàn)的力；

2.生活中有不同外形的磁鐵；

3.磁鐵可以直接或隔著一段距離對(duì)某些物體產(chǎn)生吸引作用；

4.指南針中的小磁針是磁鐵，可以用來(lái)指示南北；

5.磁鐵總是同時(shí)存在著兩個(gè)不同的磁極；

6.相同的磁極相斥，不同的磁極相吸。

如果學(xué)生理解了上述內(nèi)容，他們將能夠做到：

1.知道推力或拉力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)；

2.說(shuō)出不同外形磁鐵的名稱(chēng)；

3.描述磁鐵能吸引鐵一類(lèi)的物體；

4.使用磁鐵隔著一段距離吸引鐵一類(lèi)的物體；

5.使用磁鐵隔著一些物體吸引鐵一類(lèi)的物體；

6.描述磁鐵有南北兩極，且兩極的磁力最大；

7.說(shuō)出指南針中的小磁針是磁鐵，并能使用指南針指示南北；

8.自制一個(gè)簡(jiǎn)易的指南針；

9.描述相同的磁極相斥，不同的磁極相吸；

10.能辨認(rèn)出日常用品中含有的磁鐵。

單元教學(xué)內(nèi)容分析

本單元共7課，以“磁鐵之間及其與周?chē)矬w之間的作用”為主要學(xué)習(xí)線索，循序漸進(jìn)地安排了一系列探究活動(dòng)，包括磁鐵對(duì)周?chē)哪男┪矬w會(huì)產(chǎn)生作用、磁鐵與鐵質(zhì)物品之間如何產(chǎn)生相互作用、磁鐵與磁鐵之間如何產(chǎn)生相互作用等，引領(lǐng)學(xué)生研究磁鐵的性質(zhì)，了解人們對(duì)磁鐵的應(yīng)用。

第1課《磁鐵能吸引什么》，從問(wèn)題“磁鐵能吸引什么樣的物體”開(kāi)始，引導(dǎo)學(xué)生提出不同猜測(cè)，在此基礎(chǔ)上對(duì)各種材質(zhì)的物品進(jìn)行檢測(cè)，概括出能被磁鐵吸引的物品的共同特點(diǎn)，從而初步認(rèn)識(shí)到磁鐵具有磁性。尋找教室中的鐵質(zhì)物品、分離木屑和回形針等活動(dòng)，加深了學(xué)生對(duì)“磁鐵具有磁性”這一概念的理解。

實(shí)施建議：在研究“磁鐵能吸引什么樣的物體”時(shí)，教師應(yīng)準(zhǔn)備盡可能多的物品，讓學(xué)生用磁鐵進(jìn)行測(cè)試，積累更多的科學(xué)體驗(yàn)，幫助他們概括出“磁鐵能吸引鐵一類(lèi)的物體”這一結(jié)論?！罢乙徽医淌依锬男┪矬w是用鐵做的”這個(gè)活動(dòng)，實(shí)際上是將磁鐵變成了材料檢測(cè)器，將學(xué)生引向更廣闊的探究空間。教師在組織學(xué)生活動(dòng)時(shí)，應(yīng)考慮到人身安全和物品安全的問(wèn)題。

第2課《磁鐵怎樣吸引物體》，從“使小車(chē)運(yùn)動(dòng)需要力（推力、拉力）”的體驗(yàn)活動(dòng)引入，引領(lǐng)學(xué)生觀察磁鐵在不直接接觸小車(chē)的情況下如何拉動(dòng)小車(chē)，從而認(rèn)識(shí)到“磁鐵能隔著一段距離吸鐵”。在小車(chē)與磁鐵之間放置不同材質(zhì)、不同厚度的物體后，觀察磁鐵是否還能吸引小車(chē)，此時(shí)，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到“磁鐵能隔著一些物體吸引鐵”，甚至還可能體會(huì)到“磁力可以穿透一些物體”。

實(shí)施建議：“用棉線拉動(dòng)小車(chē)前進(jìn)”“用手指推動(dòng)小車(chē)前進(jìn)”，這兩個(gè)看似簡(jiǎn)單的活動(dòng)，其實(shí)是讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)推力和拉力，所以要讓他們多感受幾次。當(dāng)然，僅憑這個(gè)“推”“拉”小車(chē)的活動(dòng)，學(xué)生還不足以建立起對(duì)“推力”和“拉力”的科學(xué)認(rèn)識(shí)，教學(xué)中可以增加其他推力和拉力的體驗(yàn)活動(dòng)。

在引導(dǎo)學(xué)生做“磁鐵能隔著一些物體吸引鐵”活動(dòng)時(shí)，不要采用鐵一類(lèi)的物體作遮擋物，因?yàn)殍F材料具有導(dǎo)磁性，可以改變磁場(chǎng)的大小和方向。由于鐵材料的厚薄和形狀不同，有時(shí)表現(xiàn)為把磁力“傳遞”到原來(lái)達(dá)不到的地方，有時(shí)表現(xiàn)為把磁力“阻擋”住了（磁屏蔽），這對(duì)二年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)是不容易理解的，所以本活動(dòng)只對(duì)非鐵質(zhì)物體進(jìn)行研究。

第3課《磁鐵的兩極》，主要探索磁鐵不同部位的磁力大小。借助回形針和鐵粉盒，學(xué)生發(fā)現(xiàn)條形磁鐵不同部位的磁力大小是不同的，他們觀察到條形磁鐵兩端吸引回形針和鐵粉的能力更強(qiáng)，從而建立磁極的概念。通過(guò)判斷蹄形磁鐵的磁極，學(xué)生能夠進(jìn)一步了解“磁鐵有兩個(gè)磁極”。

實(shí)施建議：本課的“探索”部分由三個(gè)活動(dòng)構(gòu)成，這三個(gè)活動(dòng)是有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的。

活動(dòng)一是借助一枚回形針來(lái)感受條形磁鐵不同位置的磁力大小，教學(xué)的重點(diǎn)要落在學(xué)生的感受上。教師應(yīng)該讓每一個(gè)學(xué)生都細(xì)細(xì)地體會(huì)條形磁鐵上的磁力變化。當(dāng)然，不同學(xué)生對(duì)于磁力大小的主觀感受肯定會(huì)有不同意見(jiàn)。由此，就引發(fā)了第二個(gè)活動(dòng)。

活動(dòng)二是用五枚回形針來(lái)檢驗(yàn)條形磁鐵各部分磁力的大小。教師要提醒學(xué)生將這五枚回形針?lè)旁谂c條形磁鐵相同的距離，然后輕輕地平行推動(dòng)條形磁鐵，慢慢靠近五枚回形針。完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生更加明確了條形磁鐵兩端磁力大、中間磁力小的認(rèn)識(shí)。那么，中間部分是否一點(diǎn)磁力也沒(méi)有呢？這就引發(fā)了第三個(gè)活動(dòng)。

活動(dòng)三是用鐵粉盒來(lái)檢驗(yàn)條形磁鐵各部分磁力的大小。做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵在于鐵粉的量不能太多，晃動(dòng)鐵粉盒子的力度要輕一些。這個(gè)活動(dòng)重在觀察鐵粉在條形磁鐵上的分布狀態(tài)，其背后的意圖是指向以后對(duì)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)。

第4課《磁極與方向》，主要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)磁鐵的指向性和磁鐵具有南北兩極。通過(guò)水平放置并能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的一塊條形磁鐵和懸掛的蹄形磁鐵、環(huán)形磁鐵，學(xué)生在重復(fù)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)磁鐵具有指示南北的特性，以及磁極與方向之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)指南針的觀察與使用，學(xué)生認(rèn)識(shí)到“磁鐵能指示南北方向”這一特性在生活中的應(yīng)用。

實(shí)施建議：以往測(cè)定磁鐵指向性的實(shí)驗(yàn)一般用“懸掛法”，考慮到二年級(jí)學(xué)生的操作水平有限，教材設(shè)計(jì)用“支撐法”來(lái)測(cè)試條形磁鐵的指向性，讓學(xué)生操作變得簡(jiǎn)單易行。在準(zhǔn)備器材階段，教師應(yīng)該檢測(cè)每一個(gè)旋轉(zhuǎn)支架是否都能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，還要檢測(cè)每一塊條形磁鐵是否具有良好的指向性，以提高學(xué)生測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

第5課《做一個(gè)指南針》，引導(dǎo)學(xué)生制作一個(gè)水浮式指南針。制作水浮式指南針活動(dòng)，涉及材料準(zhǔn)備、磁針制作、元件裝配、裝置調(diào)試、應(yīng)用完善等過(guò)程。學(xué)生通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的工程活動(dòng)，初步體驗(yàn)包括設(shè)計(jì)、實(shí)施、改進(jìn)等簡(jiǎn)單的技術(shù)與工程過(guò)程，同時(shí)體會(huì)我國(guó)古代在指南針的研究與應(yīng)用上所做的貢獻(xiàn)。

實(shí)施建議：教師在指導(dǎo)學(xué)生制作指南針時(shí)，一定要關(guān)注對(duì)細(xì)節(jié)的指導(dǎo)。如制作磁針過(guò)程中，應(yīng)該用條形磁鐵的某個(gè)磁極按一定方向在鋼針的針尖或針尾處摩擦多次。在這個(gè)過(guò)程中，用磁極來(lái)回往復(fù)地摩擦鋼針、摩擦的力量太輕或次數(shù)太少、用磁鐵中段摩擦鋼針等錯(cuò)誤操作，都會(huì)影響磁針的制作效果。

第6課《磁極間的相互作用》，從觀察兩塊條形磁鐵的磁極相互靠近時(shí)產(chǎn)生的不同現(xiàn)象開(kāi)始，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)磁極與磁極之間的相互作用進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，幫助他們認(rèn)識(shí)到磁鐵的相同磁極相互排斥、不同磁極相互吸引的規(guī)律。通過(guò)“干擾下的磁鐵無(wú)法正確指示南北方向”的活動(dòng)，學(xué)生將進(jìn)一步理解磁極間的相互作用。

實(shí)施建議：與過(guò)去的教材相比，本課活動(dòng)中的條形磁鐵沒(méi)有外包白紙，而是直接讓學(xué)生觀察兩塊條形磁鐵的磁極相互靠近時(shí)產(chǎn)生的不同現(xiàn)象。這個(gè)活動(dòng)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象記錄于學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)的相應(yīng)表格之中，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行研討歸納，從而得出“相同磁極相斥、不同磁極相吸”的科學(xué)結(jié)論。此外，拓展活動(dòng)指向指南針的科學(xué)原理——地球本身就是一個(gè)巨大的磁體，地磁北極位于地理南極，而地磁南極位于地理北極（并不完全重合）。因此，指南針能夠指示南北方向可以用“相同磁極相互排斥，不同磁極相互吸引”來(lái)解釋。

第7課《磁鐵和我們的生活》，通過(guò)尋找生活中的磁鐵、了解磁懸浮列車(chē)的基本原理、觀察磁記錄設(shè)備等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生交流、整理在本單元中所獲得的關(guān)于磁鐵及其性質(zhì)的知識(shí)，提出更多的相關(guān)問(wèn)題，以進(jìn)一步激發(fā)他們探究磁鐵的興趣。本課中的班級(jí)記錄表，可以在單元的第一課就張貼在教室中，每節(jié)課結(jié)束后，由師生共同梳理學(xué)習(xí)成果并加以記錄，最后在本課利用此表幫助學(xué)生整理單元學(xué)習(xí)中的科學(xué)概念。

實(shí)施建議：本課實(shí)質(zhì)上是一節(jié)組織學(xué)生交流和分享磁鐵相關(guān)信息的課，所以班級(jí)記錄表就顯得非常重要。建議教師在班級(jí)記錄表中采用氣泡圖的方式，將有關(guān)磁鐵的科學(xué)概念及其生活應(yīng)用有序地整合在一起，以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到“磁鐵的用途和它的性質(zhì)是有聯(lián)系的”。采用氣泡圖整理信息的另一個(gè)好處是，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)磁鐵的哪些性質(zhì)被人們利用得更多一些，或者發(fā)現(xiàn)某些磁鐵制品不容易與相應(yīng)的磁鐵性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，這些發(fā)現(xiàn)有助于激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望。

單元教學(xué)建議

1.立足學(xué)生前概念，體現(xiàn)“用教材教”，而不是“教教材”

教學(xué)的目的是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。具體到學(xué)科教學(xué)，只有基于學(xué)生原有認(rèn)知基礎(chǔ)的教學(xué)，才能促進(jìn)他們進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)?！敖淌裁?、學(xué)什么”是由學(xué)生的原有認(rèn)知基礎(chǔ)和課程標(biāo)準(zhǔn)決定的，教材呈現(xiàn)的只是一種范例。所以，調(diào)查并把握學(xué)生的前概念，是科學(xué)教學(xué)的起始環(huán)節(jié)，也是非常重要的一環(huán)。但在日常教學(xué)中，很多科學(xué)教師缺乏相關(guān)的認(rèn)識(shí)和調(diào)查方法，容易忽視學(xué)生的前概念，他們習(xí)慣于完全按照教材的內(nèi)容來(lái)施教。

如在第1課《磁鐵能吸引什么》中的“磁鐵能吸引什么樣的物體”的杭州試教活動(dòng)中，第一位執(zhí)教教師完全按照教材的要求，提供了18種物體供學(xué)生用磁鐵檢測(cè)。教材中的這18種物體，7種是金屬，11種是非金屬（木材、玻璃、紙、塑料、橡皮、水、沙、磚、石等）。第二位執(zhí)教教師也同樣提供了18種物體，但其中金屬物品達(dá)12種，只有6種是非金屬（去掉了木材、紙、橡皮、石頭、水）。課后分析時(shí)，第二位執(zhí)教教師說(shuō)明了如此處理教材的依據(jù)——對(duì)所教學(xué)生的前概念調(diào)查發(fā)現(xiàn)：該班100%的學(xué)生知道磁鐵不能吸引木材、紙、橡皮、石頭、水，96.3%的學(xué)生知道磁鐵不能吸引塑料，92.5%的學(xué)生知道磁鐵不能吸引玻璃。也就是說(shuō)，該班的絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)于磁鐵不能吸引非金屬物品是很明確的。但是，該班66.3%的學(xué)生認(rèn)為磁鐵能吸引黃金，61.3%的學(xué)生認(rèn)為磁鐵能吸引銅，36.3%的學(xué)生認(rèn)為磁鐵能吸引鋁，說(shuō)明大部分學(xué)生的前概念中認(rèn)為“磁鐵能吸引很多金屬”。從該班學(xué)生的前概念分析來(lái)看，教師的確應(yīng)該多提供一些金屬類(lèi)物品供學(xué)生檢測(cè)，以求修正學(xué)生錯(cuò)誤的前概念，而非金屬的物品可以少一些。

那么，教材錯(cuò)了嗎？非也。因?yàn)閺娜珖?guó)二年級(jí)學(xué)生的前概念調(diào)查來(lái)看，大部分學(xué)生對(duì)于磁鐵是否能吸引非金屬物品缺乏足夠的體驗(yàn)，所以教材圖片上列出的18種物品中非金屬占大多數(shù)，這是基于全國(guó)學(xué)生普遍水平的。但是，杭州地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，學(xué)生見(jiàn)多識(shí)廣，他們的認(rèn)知誤區(qū)不在于非金屬物品，而在于金屬物品。第二位教師這樣處理，完全是基于所教學(xué)生認(rèn)知水平的合理設(shè)計(jì)，是在理解教材編寫(xiě)意圖基礎(chǔ)上的超越。

教材是面向全國(guó)的，是基于全國(guó)學(xué)生普遍水平來(lái)編寫(xiě)的。但各地教師的施教班級(jí)存在著巨大的水平差異，假如我們漠視這種差異，仍然依照教材“一絲不茍”地實(shí)施教學(xué)，是無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的，也是對(duì)教材的一種誤讀。

2.教師課前應(yīng)做“下水實(shí)驗(yàn)”，在教學(xué)中落實(shí)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

本單元實(shí)驗(yàn)所用的材料都是一些常見(jiàn)的物品（如回形針、磁鐵、小車(chē)、細(xì)線等），其操作步驟也比較簡(jiǎn)單。但是，這些看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)卻包含了很多需要注意的操作細(xì)節(jié)。如果教師課前沒(méi)有“下水”操作，忽視了實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的指導(dǎo)，二年級(jí)學(xué)生將無(wú)法順利完成這些看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。

如第3課《磁鐵的兩極》的“用五枚回形針來(lái)檢驗(yàn)條形磁鐵各部分磁力的大小”實(shí)驗(yàn)，材料只有一根條形磁鐵和五枚回形針，學(xué)生需要做的是將這五枚回形針?lè)旁谂c條形磁鐵相同的距離，然后輕輕地平行推動(dòng)條形磁鐵，慢慢靠近五枚回形針，觀察到五枚回形針有順序地先后被磁鐵吸引。很多教師覺(jué)得這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單，直接把實(shí)驗(yàn)材料下發(fā)，將實(shí)驗(yàn)步驟告知學(xué)生，實(shí)驗(yàn)就能成功。但在實(shí)際教學(xué)時(shí)，情況卻出乎意料：很多實(shí)驗(yàn)小組出現(xiàn)了磁鐵兩端的回形針吸引不同步的現(xiàn)象，甚至有的小組出現(xiàn)了中間部分的回形針比兩端的回形針先被吸引的現(xiàn)象。究其原因，是因?yàn)槎昙?jí)學(xué)生在推動(dòng)條形磁鐵時(shí)，很難做到平行而緩慢推動(dòng)。

杭州的尹偉老師（見(jiàn)本期第40頁(yè)）在多次做“下水實(shí)驗(yàn)”后，發(fā)現(xiàn)二年級(jí)學(xué)生難以平行推動(dòng)條形磁鐵，就設(shè)計(jì)了一張“平推磁鐵輔助紙”。他在紙上印有回形針擺放的位置以及間隔0.5 cm平行線，學(xué)生操作時(shí)，可以根據(jù)平行線來(lái)緩慢地平推磁鐵。這張輔助紙的應(yīng)用，還減少了回形針被吸引時(shí)需要克服的靜摩擦力（與回形針?lè)旁谧烂嫔舷啾龋?，?shí)驗(yàn)效果很好。

本單元類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)還有不少，看似材料簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，但考慮到二年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知能力和操作水平，教師必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的指導(dǎo)。畢竟教材有其編寫(xiě)的體例和印張限制，不可能將所有實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)在教材中加以呈現(xiàn)。所以，教師應(yīng)該多做“下水實(shí)驗(yàn)”，了解和推敲實(shí)驗(yàn)的諸多細(xì)節(jié)，并據(jù)此在教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

浙江省杭州市基礎(chǔ)教育研究室

（310003）