《磁化和消磁》自編案例分析

馮凱

摘? 要? 跨學(xué)科教育方式能培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才，對于提升學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力具有十分重要的意義。將跨學(xué)科教育引入小學(xué)科學(xué)課堂的有效實(shí)踐途徑之一就是進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)?！洞呕拖拧纷跃幇咐浴堆芯看盆F》一課為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展，進(jìn)一步研究磁化后的縫衣針是否具有磁鐵的性質(zhì)，思考如何消去縫衣針的磁性。激發(fā)學(xué)生的探究興趣，減輕學(xué)生學(xué)生壓力，鼓勵學(xué)生積極參與到科學(xué)學(xué)習(xí)中來。

關(guān)鍵詞?? 跨學(xué)科教育方式??? 創(chuàng)新思維?? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

中圖分類號：G424??????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????????????? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.040

Case Analysis of Magnetization and

Demagnetization

FENG Kai

（Jiangsu Changzhou Qishuyan Oriental Primary School Education Group， Changzhou， Jiangsu 213011）

Abstract： Interdisciplinary education can cultivate innovative talents， which is of great significance to improve students' problem-solving ability， innovative thinking and creative ability. One of the effective practical ways to introduce interdisciplinary education into primary school science classroom is to carry out project-based learning. The case of magnetization and demagnetization is based on the lesson "study of magnets". It further studies whether the magnetized sewing needle has the properties of magnets and how to eliminate the magnetism of the sewing needle. Stimulate students' interest in inquiry， reduce students' pressure， and encourage students to actively participate in science learning.

Keywords： interdisciplinary education mode; innovative thinking; project-based learning

跨學(xué)科教育方式能培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才，對于提升學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力具有十分重要的意義。將跨學(xué)科教育引入小學(xué)科學(xué)課堂的有效實(shí)踐途徑之一就是進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。即基于學(xué)生日常生活中的一個真實(shí)情境，提煉主題形成項(xiàng)目后，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識進(jìn)行思維碰撞，幫助學(xué)生深層次、理解性地學(xué)習(xí)，從而更好地提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

《磁化和消磁》自編案例以《研究磁鐵》一課為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展，教材上關(guān)于磁化現(xiàn)象只有一個簡單的實(shí)驗(yàn)——用磁鐵的磁極在縫衣針上沿同一方向摩擦20次以上，進(jìn)而研究磁化后的縫衣針也有磁極。本案例在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究磁化后的縫衣針是否具有磁鐵的性質(zhì)，思考如何消去縫衣針的磁性。

在學(xué)習(xí)了《研究磁鐵》一課后，學(xué)生掌握了磁鐵的形狀、磁性的性質(zhì)、磁極之間的相互作用等知識，也認(rèn)識到地球就是一個大磁場。學(xué)生對研究磁化后的物體是否還有磁極、如何驗(yàn)證磁極之間的相互作用等興趣不高，而對磁化后的磁極與什么因素有關(guān)以及如何幫助物體消磁等比較感興趣。

簡要教學(xué)過程

1.導(dǎo)入

教師提問：用一根回形針去吸引大頭針，能吸引大頭針嗎？

（學(xué)生通常能回答：回形針沒有磁性不能吸引;回形針有磁性所以能吸引。之后，教師演示。）

教師小結(jié)：像回形針這樣，使原來不具有磁性的物質(zhì)獲得磁性的現(xiàn)象叫作磁化。

設(shè)計意圖：從回形針能否吸引大頭針這一現(xiàn)象入手，學(xué)生很自然地進(jìn)入本案例的學(xué)習(xí)。學(xué)生通過探究磁化后回形針可以吸引大頭針（鐵質(zhì)），知道鐵類物質(zhì)可以從不具有磁性變得有磁性，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供必要的知識儲備。

2.做一個磁化的回形針

教師提問：我們學(xué)習(xí)過磁化的方法，下面我們一起來做一個磁化的回形針。（出示條形磁鐵、回形針、大頭針）如何將一根回形針磁化，你有哪些辦法？

（學(xué)生小組交流，分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視。操作要點(diǎn)是：用磁鐵的一極在回形針上沿同一方向摩擦20次以上;靠近磁鐵一段時間。）

教師提問：怎么證明回形針是否磁化并具有磁性、磁極？

（學(xué)生通常能回答：用回形針去吸引其他大頭針;用小磁針靠近磁化的回形針，同極磁極相互排斥，異極磁極相互吸引。）

教師小結(jié)：用磁鐵的一極沿同一方向摩擦，使回形針里的一些“看不見的物質(zhì)”排列變得有規(guī)律了，于是回形針產(chǎn)生了磁性。

（播放磁化微視頻。）

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生體驗(yàn)通過磁鐵有規(guī)律的摩擦讓回形針產(chǎn)生磁性的過程，同時觀察同伴之間的回形針磁極等的不同，引出探究的內(nèi)容——磁化后回形針的磁極與什么因素有關(guān)。這是一個典型的對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在四年級就已經(jīng)學(xué)過對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計與實(shí)施。

3.磁化后回形針的磁極與哪些因素有關(guān)

教師提問：通過觀察兩個磁化后回形針的同一部位的磁極不同，分析磁化后回形針的磁極與什么因素有關(guān)？

（學(xué)生一般會認(rèn)為，可能和摩擦回形針磁鐵的磁極、摩擦?xí)r磁鐵的方向有關(guān)。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)方案后，分組實(shí)驗(yàn)，交流實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。）

教師小結(jié)：磁化后的回形針的磁極與摩擦回形針磁鐵的磁極、摩擦?xí)r磁鐵的方向有關(guān)。

設(shè)計意圖：通過對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究摩擦回形針磁鐵的磁極、摩擦?xí)r磁鐵方向是否能夠改變磁化后回形針的磁極，為后續(xù)設(shè)計自制指南針積累經(jīng)驗(yàn)。

4.使磁化的回形針消磁

教師提問：我們用上課前磁化的回形針再來吸引大頭針，你有什么發(fā)現(xiàn)？

（較顯著的發(fā)現(xiàn)是，回形針不能吸引大頭針了，回形針的磁性消失了。）

教師提問：你有什么辦法能夠讓回形針消磁？

（自然退磁、敲一敲、燒一燒、反方向磁化能否消磁。）

質(zhì)疑：按照磁化方向反過來能否消磁？

（事實(shí)上不能消磁，只是回形針的磁極會再次發(fā)生改變。）

設(shè)計意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生通過回形針里的一些“看不見的物質(zhì)”排列變得有規(guī)律了——產(chǎn)生了磁性，想到打破這種規(guī)律就可以消磁，可以用敲一敲、燒一燒等方法去嘗試。生活中有時需要讓鐵質(zhì)物體磁化，有時也會根據(jù)實(shí)際需要對其進(jìn)行消磁，因此如何讓學(xué)生學(xué)會消磁也是本案例要探究的一個方面。

5.磁化消磁拓展應(yīng)用

教師交流：實(shí)驗(yàn)室里新補(bǔ)充了48根條形磁鐵（17 cm×2 cm×1 cm），抽屜大小為（80 cm×40 cm×30 cm），請你設(shè)計如何擺放保管這些條形磁鐵，既不讓其磁性減弱，又能節(jié)省空間？請同學(xué)們將各自的設(shè)計畫在記錄紙上。

（學(xué)生討論：如何擺放既節(jié)省空間，又很美觀？）

教師介紹：為了方便磁化物或磁體保管，應(yīng)將條形磁鐵異極緊貼而放;蹄形磁鐵成對，只有一塊蹄形磁鐵用鐵片放在U形端口，形成閉合磁路;若沒有鐵片了，應(yīng)兩個磁鐵異極重合放置，閉合磁路，防止失磁;小磁針要避免外磁場影響，以防減弱磁性。

教師提問：知道了磁鐵的保存方法，課后設(shè)計模型并計算抽屜可以存放多少塊條形磁鐵。

（學(xué)生再次討論交流后，閱讀教師提供的補(bǔ)充資料，即從分子、磁場等角度認(rèn)識磁化和退磁。）

設(shè)計意圖：學(xué)科學(xué)的目的在于用科學(xué)，用學(xué)到的科學(xué)知識讓我們的生活變得更美好。學(xué)生在生活中經(jīng)常遇到磁化物（磁體）的保管、擺放等問題，如果擺放位置不對，對磁鐵的磁極乃至磁性都會產(chǎn)生不同程度的影響，有時甚至?xí)淖兇艠O，從而造成了資源的浪費(fèi)。本環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生將課上的科學(xué)知識在生活化、真實(shí)化的情境中建構(gòu)相關(guān)知識，幫助學(xué)生深層次、理解性地學(xué)習(xí)，從而改變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣等。

6.小結(jié)

教師提問：通過今天的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？

教學(xué)反思

跨學(xué)科教育給我們帶來的是一種理念的沖擊，從封閉走向開放，從分科走向融合，從重結(jié)果走向重過程，從強(qiáng)調(diào)個體學(xué)習(xí)到關(guān)注合作，從知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向問題的解決，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動參與。

1.綜合性

跨學(xué)科教育是對單科教學(xué)的一個彌補(bǔ)，不是替代，它要實(shí)現(xiàn)學(xué)科與學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性。本案例中，基于綜合性的問題（回形針磁化后磁極與什么因素有關(guān)）展開學(xué)習(xí)，既能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，也為后續(xù)學(xué)習(xí)制作指南針工程項(xiàng)目做準(zhǔn)備。

2.研究性

教師需要有課程開發(fā)的能力，善于將這些素材開發(fā)成跨學(xué)科課程資源。從學(xué)生的不同年齡特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合學(xué)生已學(xué)知識，從學(xué)生常見的現(xiàn)象出發(fā)，嘗試用適切的方法來實(shí)施教學(xué)。學(xué)生儲備必要的知識后圍繞自己感興趣的展開學(xué)習(xí)，用對比實(shí)驗(yàn)的方法開展研究，為后續(xù)自制指南針掃清障礙。

3.創(chuàng)造性

教師需要有務(wù)實(shí)的態(tài)度，善于從學(xué)生能夠研究的項(xiàng)目中來創(chuàng)建校本化的跨學(xué)科課程體系，通過創(chuàng)新評價和創(chuàng)新管理，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。評價不是目的，而是一種促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的重要方法。為此，教師要進(jìn)一步強(qiáng)化教學(xué)與評價之間的聯(lián)系，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力，鼓勵他們積極參與到科學(xué)學(xué)習(xí)中來。