資源簡介 《科學》 教材設計理念 / 1《教師教學用書》 使用說明 / 2本冊教學課時分配建議表 / 6第 1 單元 它們是用什么做的 / 1第 2 單元 玩磁鐵 / 28第 3 單元 土壤與生命 / 57第 4 單元 打開工具箱 / 85專項學習 像科學家那樣…… / 1101《科學》教材設計理念1. 以學生的發展為教材編寫的宗旨。本教材的設計理念與國家課程改革的三個關鍵詞“核心素養”“學科核心素養”“學業質量評價標準”高度一致。以面向兒童終身受益的學習,如科學精神、科學思維、對自然的好奇心、運用知識解決實際問題的能力等核心要素,構建大科學觀統領下的主題單元,設計符合學生實際情況的學習活動。2. 以科學世界觀作為整冊教材的組織線索。這些線索包括對科學本體的應有認知和對自然界的應有認知,如世界是物質的、物質是不斷變化的等等。落實到教材,一年級上冊的線索是:什么是科學、什么是技術以及科技與生活的關系;一年級下冊的線索是:世界是物質的;二年級上冊的線索是:物質是變化的;二年級下冊的線索是:進一步深化世界是物質的思想,關注人類對自然資源的發掘和利用。3. 強化對科學探究和工程實踐的指導。科學探究的程序和方法、工程設計的步驟與要領是科學課程重要的學習內容。為此,在每冊教材的后面設有“專項學習”,將有關科學探究和工程設計(含科學思維與工程思維)的指導系統化和顯性化,在保證過程完整的基礎上,將探究和設計要素按年級有所側重,又螺旋上升地加以編排。4. 設計專門針對解決問題能力訓練的STEM單元。STEM是科學、技術、工程、數學的英文縮寫,是當下炙手可熱的跨學科項目學習模式。與主要指向概念理解及運用的主題單元不同的是,STEM主要指向綜合運用各學科知識解決實際問題的能力的訓練。5. 強調學習活動的多樣性和學習資源的全配套。教材設計了多種多樣的學習活動:有探究性學習,有探究性游戲,有科學DIY,有種植和飼養,還有觀察與閱讀……這些學習活動有趣、有效、易做。為配合學習活動,教材配套了供學生觀看的高清視頻,供學生動手做的學具材料和供學生記錄、課外拓展用的活動手冊。全新的網站還將提供更多的學習資源。6. 重視科技史的學習。為了有助于對科學本質的認識,有助于對科學、技術、社會、環境關系的認識,教材在主題單元中滲透科技史內容,在專項學習中有專題介紹,在每個年級教材的最后一面,還特別對科技史作概略的梳理,并以圖文并茂的形式加以呈現。2《教師教學用書》使用說明從不同角度說明本單元設計的理由。 從本單元在本冊教材中的地位說明選擇本主題的理由。從必要性和可能性兩個方面說明選擇該主題的理由。說明本單元各課的組成及課與課之間的關系。是課程目標的具體化,是每一課教學目標的抽象,旨在為每一課具體的教學目標提供概括性的目標指向,以促進大概念和思維品質的形成。從落實《課程標準》中的年段目標及課程內容中的具體條目角度說明選擇本主題的理由。3本課的主要活動組成及相互之間的關系。以結構圖的形式展示每一課活動的內容和目的。在教學活動中希望學生達到的發展水平。提示教師關注的教學重點與難點。對每課課時及總課時的建議。4紅底文字:回答教材中的提問。藍底文字:解釋教材中文字和圖片的意思。指導使用并提供參考答案。5說明本活動的設計意圖,給教師以具體的教學指導和建議,并提醒教師在指導學生時應注意的問題。提供本單元必要的相關知識背景。6本冊教學課時分配建議表單元序號 單元名稱 課題名稱 課時建議1.認識常見材料 1第1單元 它們是用什么做的 2.各種各樣的杯子 13.神奇的新材料 14.磁鐵的吸力 1第2單元 玩磁鐵 5.磁鐵的兩極 16.自制指南針 17.栽小蔥 1.5第3單元 土壤與生命 8.養螞蟻 1.59.尋訪土壤中的小動物 110.認識工具 1第4單元 打開工具箱 11.擰螺絲 112.做個小溫室 1專項學習 像科學家那樣…… 2總課時: 151第1單元? 它們是用什么做的一? 單元設計意圖1. 本單元主題的提出材料的發現、發明及利用是人類文明進步的產物。材料與日常生活密切相關,材料與能源、信息并稱為人類社會發展的三大支柱。因此,引導學生盡早了解材料的發展、基本性能及其主要用途,是現實生活的必然要求。物質、物體、材料是物質科學領域最基本的三個概念。物體是具象化了的物質,材料是功能化了的物質。《課程標準》中要求,從低年級開始引導學生認識常見材料的基本性能和主要用途,隨著年級的升高,逐漸理解物體具有一定的特征、材料具有一定的性能這些概念。在此基礎上,促使學生逐步建立“世界是物質的”這一大概念。對二年級學生而言,材料的概念既熟悉又陌生。幼兒園階段,他們用積木搭房子,用卡紙做手工,用泥巴捏泥人……故他們對一些具體材料不陌生。但他們很少會用到“材料”這個名詞,對“材料有什么特點”“各種物品與材料之間有什么關系”這樣的問題也未有過思考,故他們對材料又是陌生的。對學生做前概念調查時發現,學生對某些材料的正確指認率較低,尤其對金屬這類材料的認識不清晰,對材料的簡單特點及其利用也不太關注。這些都成為編寫本單元教材的認知起點。本單元作為學生系統認識材料的起始單元,需要從學生身邊最常見、最熟悉的材料開始,引導他們在觀察中比較,在體驗中感知,從而對材料的簡單特點、材料對人們生活的重要影響,以及新材料的神奇功能,都有一個初步的認識。2. 本單元對《課程標準》的落實(1)本單元通過觀察、比較、實驗、交流等活動,落實《課程標準》低年段的課程目標。科學知識:辨別生活中常見的材料。 2科學探究:在教師指導下,能利用多種感官或者簡單的工具,觀察對象的外部形態特征及現象。科學態度:能在好奇心的驅使下,對常見的動植物和物質的外在特征、生活中的科學現象、自然現象表現出探究興趣。科學、技術、社會與環境:了解人類可以利用科學技術改造自然,讓生活環境不斷得到改善。(2)本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“物質科學領域”“技術與工程領域”的低年段要求。1.1 物體具有質量、體積等特征。通過觀察,描述物體的輕重、薄厚、顏色、表面粗糙程度、形狀等特征。1.2 材料具有一定的性能。辨別生活中常見的材料。16.2 工程和技術產品改變了人們的生產和生活。體會生活中的科技產品給人們帶來的便利、快捷和舒適。3. 本單元次級主題的構成及邏輯關系本單元由《認識常見材料》《各種各樣的杯子》《神奇的新材料》三課組成,按照先常規后特殊的邏輯順序展開。其中,第一課《認識常見材料》與第二課《各種各樣的杯子》針對的是常見材料,第三課《神奇的新材料》指向特殊材料中的新材料。在常見材料部分,第一課是對各種材料的總體認識,包括辨認陶瓷、玻璃、木材、石材、塑料、布、金屬,以及對這些材料基本特點的認知。第二課是通過具體的物品——杯子,更深入地理解材料的不同特點,進而展開針對材料特點解決實際問題的思考和現象解釋,讓學生對常見材料的性質初步建立較全面的認識。第三課是對特殊材料中的某些新材料進行介紹,重點展示的是材料納米化后性質的改變,目的是讓學生對新材料有一個粗淺的認知,并通過觀察和實驗,激發他們對新材料的興趣。3第1單元? 它們是用什么做的4. 本單元在整套教材中與其他單元的關系本冊教材所遵循的科學思想是:人類對自然資源的發掘和利用,這也是對一年級下冊“世界是物質的”科學思想的深化。二? 單元教學目標● 認識生活中常見的材料,了解新材料的神奇。● 能觀察、比較、描述常見材料的輕重、薄厚、顏色、軟硬等特征。● 樂于發現材料的不同特點,并嘗試提出自己的問題。● 感受現代科技進步對人類生活的改善。中年段:對某些材料(紙、金屬、塑料)導電性能、透明程度、主要用途的認識。(三年級下冊《材料的性質》、四年級上冊《簡單電路》)高年段:對常用材料的漂浮能力、導熱性能、主要用途的認識。(五年級上冊《熱傳遞》)低年段:人類對自然資源的發掘和利用二、玩磁鐵 三、土壤與生命一、它們是用什么做的 四、打開工具箱通過各種材料反映人類對各種自然資源的利用。通過探究磁鐵的各種性質和制 作 指 南 針 ,反映人類對大自然的神秘饋贈 —— 自 然 磁鐵的利用。通過土壤與植物、土壤與動物的關聯,間接地反映土壤資源與人類的關系。人類正是用發明的工具,實現了對自然資源的加工和利用。4三? 單元活動框架四? 課時建議2.3 思考與提出問題,想辦法彌補材料的缺點。2.2 觀察并描述各種材料杯子的不同,發現這些材料的特點。一、它們是用什么做的3. 神奇的新材料2.4 分析保溫杯的組成材料,意識到集中材料的優點可以改善物品的性能。序 號 課 題 課 時1 認識常見材料 12 各種各樣的杯子 13 神奇的新材料 1總 課 時 31. 認識常見材料 2. 各種各樣的杯子1.1 觀察物品,初步認識常見材料。2.1 交流杯子的組成材料,認識到同一種物品可由不同材料制成。1.2 辨認材料并給它們歸類,識別生活中常見的一些材料。1.4 觀察鞋子的組成材料并交流選 用 材 料 的 原因,發現一件物品可由多種材料組成。1.3 觀察文具袋和文具,辨別它們的組成材料。3.2 在蠟燭黑灰上滾水滴,發現蠟 燭 黑 灰 不 沾水、水滴卷走黑灰上的粉筆灰。3.1 在荷葉上滾水滴,發現荷葉不沾水、水滴卷走 荷 葉 上 的 粉筆灰。3.3 閱讀資料,了解一些新材料及其在生產生活中的應用。5第1單元? 它們是用什么做的五? 教師課本第1課? 認識常見材料1. 教學內容本課是認識生活中材料的第一課,作為材料單元的起始課,目的在于激發學生研究材料的興趣。本課內容分為兩個部分。第一部分包含兩個活動:活動一,觀察教室里或家里的物品是用什么材料做成的,讓學生不僅意識到我們身邊的物品都是用不同的材料做成的,還讓學生調用前概念,從物品出發初步認識常見材料;活動二,進一步在材料和名稱之間建立關聯,即識別生活中常見的幾種材料——紙、金屬、布、玻璃、陶瓷、石材、塑料、橡膠等,脫離具體物品,強化對材料本身的認識。第二部分聚焦具體物品,進一步認識材料及其優點。這部分也包含兩個活動:活動一,觀察文具袋和文具用什么材料做成,指導學生發現一個物品可以由多種材料組合而成,并鞏固、運用前面對材料的認識;活動二,觀察帆布鞋用哪幾種材料做成,并猜測各種材料的優點。此活動在前一個活動的基礎上,提出了進一步的要求,為第二課認識材料的特點做好鋪墊。2. 教學目標● 識別身邊常見物品是用什么材料制成的。● 能夠辨認玻璃、陶瓷、石材、布料、木材、紙、塑料、金屬等材料。● 能描述常見材料的優點。3. 重點與難點重點:識別生活中常見的材料。難點:辨認物品的組成材料。4. 教學準備教師材料:帆布運動鞋。學生分組材料:鞋子、各種材料的樣品、居室內部照片。65. 教材提示1 認rèn 識shi 常cháng 見jiàn 材cái 料liào 觀ɡuān察chá教jiào室shì里lǐ或huò家jiā里lǐ的de物wù品pǐn分fēn別bié是shì用yòng什shén么me材cái料liào做zuò的de。2家里或教室里常 見 的 材 料有:木頭做成的桌椅、陶瓷做成的花瓶、玻璃做成的水杯 、 鐵 制 花架、羊毛做成的地毯、棉布做成的靠枕、毛皮做成的沙發罩、液晶材料做成的電視屏幕等。7第1單元? 它們是用什么做的陶 瓷 玻 璃 石 材 布 料木 材 紙 塑 料 金 屬 辨biàn認rèn這zhè些xiē材cái料liào, 把bǎ它tā們men放fàng進jìn相xiāng應yìng的de盒hé子zi里lǐ。金屬也分很多種哦!銅勺 鐵鍋 鋁罐1單元 它們是用什么做的3這是三種常見的金屬,且不是合金。從左到右依次是:布料、木材、石材、塑料、金屬、陶瓷、紙、玻璃。8 觀ɡuān察chá文wén具jù袋dài和hé文wén具jù, 說shuō說shuo它tā們men分fēn別bié是shì用yòng 什shén么me材cái料liào做zuò的de。 鞋面是用帆布做的,帆布比較透氣。鞋眼扣…… 鞋 底 是 用橡 膠 做 的 , 橡膠…… 觀guān察chá你nǐ的de鞋xié子zi各ɡè部bù分fen是shì用yònɡ 什shén么me材cái料liào做zuò的de, 說shuō 說shuo 用yònɡ這zhè 種zhǒnɡ材cái料liào的de好hǎo處chù。見學生活動手冊第 1 頁4制作成文具袋或鉛筆盒的材料,有的用防水布,有的用刷漆的鐵,有的用塑料……同時,文具袋上通常有尼龍做的拉鏈;塑料鉛筆盒上有磁鐵和鐵做的搭扣;文具袋內的文具有木頭和石墨做的鉛筆、塑料做的尺子、鐵做的刀片、橡膠做的橡皮,還有木材做的便箋紙等。鞋眼扣用金屬或塑料做成,比 較 結 實 ;鞋底用橡膠做成,彈性比較好;鞋頭用橡膠做成,比較耐磨……9第1單元? 它們是用什么做的1. 認rèn識 常shi chánɡ見材料jiàn cái liào●● 寫一寫你鞋子的各部分xiě yi xiě nǐ xié zi de ɡè bù fen 所suǒ 用yònɡ的材料和它的好處de cái liào hé tā de hǎochù。● 將 物 品 與 制 作 材 料 連 線jiānɡ wù pǐn yǔ zhì zuò cái liào lián xiàn 。1單元 它們是用什么做的鞋 面 是 用xié miàn shì yònɡ做 的zuò de,它 的 好 處tā de hǎo chù: 。鞋 底 是 用xié dǐ shì yònɡ做 的zuò de,它 的 好 處tā de hǎo chù: 。是 用shì yònɡ做 的zuò de,它 的 好 處tā de hǎo chù: 。, 。鉛筆芯筆袋橡皮尺子拉鏈小刀便簽紙木材塑料金屬尼龍布料橡膠石墨16. 活動手冊提示帆布橡膠 有彈性透氣10活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動一:觀察教室或家里物品的組成材料設計意圖:● 從學生日常最熟悉的家里或教室里的物品入手,知道一些常見物品是用什么材料制成的。教學建議:● 如在此環節出示實物,最好選用生活中常見的物品,比如陶瓷花瓶、玻璃杯、布衣服、塑料碗、金屬刀具等等。這些物品最好是由單一材料做成的,并且特征明顯,容易識別或判斷,不要選用難以判斷的復合材料,如復合材料的牛奶盒。注意事項:● 在教室里識別各種材料時,給學生分好組,分組行動,并維持好觀察秩序。家庭場景照片電子教材中的相關視頻活動二:辨認材料并給它們歸類設計意圖:●“把材料放進相應盒子”的活動只是一種形象化的呈現方式,其目的并不在于放的行動,而是讓學生將材料與其名稱建立一一對應的關聯,強化對材料本身的認識。教學建議:● 針對低年級學生的認知特點,可以設計一個“給材料寶寶找家”的游戲,增強學生的活動興趣。活動前,教師為學生準備八種常見材料的樣品。活動過程中,讓小組內的學生輪流來給材料寶寶找家。當一個同學做完后,取出材料并混合,再讓下一個同學做。● 為幫助學生理解金屬是一類材料的名稱,教師可準備多種單質金屬制品,如鐵絲、銅絲、鋁絲、鎢絲等等,讓學生進行觀察。注意事項:● 課前,一定要消除活動中的安全隱患,如把玻璃、金屬片的邊角磨毛等。各種不同材 料 樣品,標有材料名稱的小盒子或杯子學具箱里的配套學具7. 教學活動說明11第1單元? 它們是用什么做的活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動三:觀察文具袋和文具是用什么材料做成的設計意圖:● 從學生身邊熟悉的文具入手,知道不同的材料有不同的用途。教學建議: ● 可以把學生目前正在使用的筆袋、鉛筆盒以及里面的文具作為觀察對象,讓學生先觀察自己的,把觀察結果說給同桌聽;然后觀察同桌的,說給對方聽,看自己說的是否和對方說的一致,以此來具體認識筆袋、鉛筆盒以及里面文具的組成材料。● 利用學生活動手冊中的記錄圖,指導學生做好記錄。注意事項:● 此活動結束后,要求學生把文具放入筆袋、鉛筆盒中,以免在下一個活動中分散學生的注意力。學生自己的筆袋或鉛筆盒學生活動手冊活動四:觀察鞋子的組成材料并交流選用材料的原因設計意圖:● 對相對復雜的物品進行分析,發現物品可由多種材料組成。● 知道為什么要選用不同的材料,在材料的特點與功能之間建立起聯系。教學建議:● 先組織全班學生集體觀察同一雙鞋子,認清鞋子的各部分名稱,如鞋面、鞋底、鞋帶、鞋眼扣等,為下一步讓學生觀察自己的鞋子并進行交流打下基礎。● 如果學生說不出鞋子各部分材料的好處,可以采用反向提問的方式進行啟發:“假如不用這種材料會怎樣?”幫助學生進行思考。注意事項:● 在組織學生觀察自己的鞋子時,提出明確要求:只觀察,不要把鞋子脫下來,以保證正常的教學秩序。運動鞋一雙、學生穿的鞋子學生活動手冊12第2課? 各種各樣的杯子1. 教學內容本課緊接第一課最后一個活動“猜測鞋子上各種材料的好處”,以杯子為載體,展開對常見材料特點的認識,具有承前啟后的作用。本課內容分為兩個部分。第一部分由兩個活動組成:活動一,辨別杯子的材料,將學生的目光聚焦在杯子上,并為下一個活動的開展做好鋪墊;活動二,指導學生利用多種觀察方法,較全面地認識一些常見材料的基本特點,并為下一個部分的展開打下基礎。第二部分由兩個活動組成:活動一,指導學生從一些杯子的缺點出發,找出克服這些缺點的方法,在增強問題意識和提問能力的同時,讓學生意識到可根據不同材料的性質來克服缺點;活動二,分辨保溫杯的組成材料并說明使用這些材料的理由,讓學生在解釋活動中豐富對材料的認識,同時與此部分的活動一相配合,共同說明本課第二部分的目的,即把不同材料的優點集中起來,可以做成讓人們滿意的物品。2. 教學目標● 能舉例說出做杯子的各種材料的簡單特點。● 能說出保溫杯各部分材料的特點和作用。● 能提出類似的問題和相應的解決辦法。3. 重點與難點重點:觀察、描述不同材料的特點。難點:針對不同材料的特點,提出類似的問題和相應的解決辦法。4. 教學準備教師材料:紙杯、金屬杯、木頭杯、玻璃杯、陶瓷杯、塑料杯、玉石杯。學生分組材料:紙杯、塑料杯、陶瓷杯、玻璃杯、不銹鋼杯。13第1單元? 它們是用什么做的5. 教材提示這zhè些xiē杯bēi子zi分fēn別bié是shì用yòng什shén么me材cái料liào做zuò的de?2 各gè 種zhǒng 各gè 樣yàng 的de 杯bēi 子zi51單元 它們是用什么做的最中間的是玻璃杯。從紅色的塑料杯開始,順時針方向,杯子的材料依次是塑料、陶瓷、紙、玉石、不銹鋼、木頭。14 比bǐ較jiào并bìng描miáo述shù各gè種zhǒng材cái料liào做zuò的de杯bēi子zi有yǒu什shén么me不bù同tóng。看一看捏一捏掂一掂摸一摸倒入熱水試試。 倒熱水時,不要燙著自己和別人。6看:材料是否透明、是否有光澤、光滑程度。掂:輕重。捏:軟硬。摸:傳熱性能。15第1單元? 它們是用什么做的見學生活動手冊第 2 頁 金jīn屬shǔ杯bēi燙tàng手shǒu, 怎zěn么me辦bàn? 玻bō璃li杯bēi、 陶táo瓷cí杯bēi容róng易yì碎suì, 怎zěn么me辦bàn? 紙zhǐ杯bēi太tài軟ruǎn, 怎zěn么me辦bàn? 這zhè只zhī杯bēi子zi的de各gè部bù分fen是shì用yòng什shén么me材cái料liào做zuò的de? 為wèi什shén么me選xuǎn這zhè些xiē材cái料liào?膠墊杯蓋杯嘴開關密封圈杯體 你還能提出哪些類似的問題和解決的辦法? 每měi一yì種zhǒng材cái料liào都dōu有yǒu它tā的de特tè點diǎn, 可kě以yǐ把bǎ不bù同tóng材cái料liào的de優yōu點diǎn集jí中zhōng起qǐ來lái, 做zuò成chéng人rén們men?想xiǎng要yào的de物wù品pǐn。1單元 它們是用什么做的7金 屬 杯 燙 手,可以給它加一個傳熱差的橡膠套,或者加一個手柄,或者將杯壁做成雙層的。玻璃杯、陶瓷杯易碎,可以給它加一層柔軟的布料護套。紙杯太軟,可以給它加一個塑料杯托,等等。開 關、 杯 嘴、杯蓋是用塑料做的,塑料可塑性強、光滑、隔 熱 效 果 好、較輕。膠墊、密封圈是 用 橡 膠 做的,橡膠彈性好、密封性好。杯體是用雙層不銹鋼做的,結實、保溫。166. 活動手冊提示2.各 種ɡè zhǒnɡ各樣ɡè yànɡ的杯子de bēi zi關 于 杯 子 的 研 究ɡuān yú bēi zi de yán jiū。金 屬 杯 燙 手jīn shǔ bēi tànɡshǒu,你 的 辦 法 是nǐ de bàn fǎ shì:玻 璃 杯 易 碎bō li bēi yì suì,你 的 辦 法 是nǐ de bàn fǎ shì:其 他 的 問 題qí tā de wèn tí:你 的 辦 法 是nǐ de bàn fǎ shì:紙 杯 太 軟zhǐ bēi tài ruǎn,你 的 辦 法 是nǐ de bàn fǎ shì:1單元 它們是用什么做的2如:給金屬杯加個手柄。如:給玻璃杯加個柔軟布料做的杯套。陶瓷杯易碎怎么辦?給陶瓷杯加一個有彈性的橡膠圈。如:給紙杯加個較硬的塑料杯托。17第1單元? 它們是用什么做的活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動一:交流幾種杯子是用什么材料做成的設計意圖:● 引導學生關注研究對象,樂于交流和分享多種多樣的杯子材料的問題。教學建議:● 可以利用搶答的方式來激發學生的學習熱情。搶答前,教師要說明規則:聽完問題開始搶答,舉著杯子回答問題。● 可以讓學生說出自己判斷杯子是用什么材料做的理由,逐漸養成有依據地表達的習慣。注意事項:● 要準備充足的活動材料,讓每個學生都能觀察到實物。各種材料的杯子活動二:觀察并描述各種材料制成的杯子的不同設計意圖:● 認識不同材料的基本特點,學會用多種方法觀察、比較。教學建議:● 讓學生及時將比較結果記錄下來,為交流做好準備。● 可以讓學生先在小組內進行交流,然后在班級交流,以保證所有學生都有表達的機會,讓他們在鍛煉中提高。● 低年級學生的觀察能力不強,語言描述的水平較低,描述的準確性往往不高,需要教師給予適時、適當的引導和補充、糾正,讓學生逐漸學會仔細觀察、科學描述。注意事項:● 從安全角度出發,提供給學生用于比較水杯傳熱性能的水,不宜直接用溫度高的開水,以免學生燙傷。學具箱里的配套學具7. 教學活動說明18活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動三:思考如何想辦法彌補材料缺點的問題設計意圖:● 知道對做杯子而言,各種材料都有缺點,要想辦法彌補各種杯子材料的缺點,并為下一活動的展開埋下伏筆。● 讓學生模仿樣例提出問題,增強他們的研究意識。教學建議:● 教學活動分兩步進行:先讓學生思考并回答教材上呈現的三個問題,然后讓學生提出類似的問題,并探討解決問題的方法。● 提醒學生用簡單的文字、圖畫,把自己想到的改進方法及時填寫在學生活動手冊上,以便進行交流。注意事項:● 解決問題的方法不是唯一的,往往有多種方法可選。因此,學生可能會想到各種各樣的方法,只要是合理的,教師就應該給予肯定。即使學生的想法難以實現,教師也不要輕易否定,可以引導學生作進一步的思考,以保護他們的學習熱情。學生活動手冊活動四:分析保溫杯的各部分是用什么材料做的,并根據材料的特點說出選擇這些材料的理由設計意圖:● 通過觀察保溫杯各部分是用什么材料做的,鞏固學生對多種材料及其特點的認識。● 通過分析為什么要用這些材料,引導學生在材料的特點與功能之間建立起聯系。教學建議:● 可以分兩步進行活動:第一步,組織學生觀察并分析教材圖片呈現的保溫杯;第二步,組織學生把自己的保溫杯作為觀察與分析的對象,在豐富觀察與分析對象的同時,讓學生得到更多針對具體問題進行具體分析的鍛煉機會。● 可以啟發學生思考:為什么保溫杯上要用到各種各樣的材料?引導學生懂得:集中各種材料的優點,才能做出讓人們滿意的物品。注意事項:● 并不需要學生完整地說出保溫杯各部分所用材料的功能特點,鼓勵學生積極思考,能說出一條也行。學生自己的保溫杯實物19第1單元? 它們是用什么做的第3課? 神奇的新材料1. 教學內容本課在前兩課指導學生認識常見材料的基礎上,將學生的視野拓展到特殊材料中的新材料。本課內容可以分成兩大部分。第一部分,組織體驗。它由兩個本質相同的活動組成:活動一,調用生活經驗,讓學生在荷葉上滾水滴,發現荷葉不沾水、水滴會卷走荷葉上的粉筆灰;活動二,和前面的活動相類似,親手做一做——在紙杯底用蠟燭火焰熏出黑灰,并在蠟燭黑灰上滾水滴,發現蠟燭黑灰不沾水、水滴會卷走黑灰上的粉筆灰。這兩個活動都是引發學生對這一神奇現象的好奇,為后面閱讀納米材料的資料奠定感性基礎。第二部分,介紹納米材料和其他一些新材料。教材以閱讀資料的形式展開內容。資料的前半部分與學生在第一部分活動中的體驗相呼應,說明了荷葉表面的極細小絨毛和紙杯底的黑灰都屬于納米材料;資料的后半部分,以圖文結合的形式介紹了一些新材料及其用途,展現了科學技術的發展。2. 教學目標● 發現荷葉不沾水、水滴卷走荷葉上粉筆灰的奇特現象。● 能用蠟燭火焰熏黑紙杯底,并發現蠟燭黑灰不沾水、水滴卷走黑灰上粉筆灰的奇特現象。● 知道一些新材料給人類生產生活帶來的便利。3. 重點與難點重點:了解一些新材料及其用途。難點:用蠟燭火焰熏黑紙杯底。4. 教學準備教師材料:相關視頻資料,火柴或打火機。學生分組材料:燒杯(裝少量水)、紙杯、蠟燭、滴管、粉筆、記錄單等。205. 教材提示3 神shén 奇qí 的de 新xīn 材cái 料liào 在zài荷hé葉yè上shàng 滾ɡǔn水shuǐ滴dī。? ? 1. 在zài荷hé葉yè? 上shàng滴dī一yì兩liǎnɡ滴dī水shuǐ, 輕qīnɡ?輕qīnɡ 晃huànɡ 動dònɡ水shuǐ滴dī。 雨yǔ點diǎn落luò在zài荷hé葉yè上shàng, 你nǐ有yǒu什shén么me發fā現xiàn?? ? 2. 在zài荷hé葉yè上shàng撒sǎ點diǎn粉fěn筆bǐ灰huī, 讓rànɡ水shuǐ滴dī在zài粉fěn筆bǐ灰huī? 上shàng來lái回huí滾ɡǔn?動dònɡ。 你有什么發現?8雨點落在荷葉上呈球狀。輕輕抖動荷葉,水珠會滾落下去。水滴會卷走荷葉上的粉筆灰。荷葉表面一塵不染,而且立刻就變干燥了。這是在展現納米 材 料 的 特點。荷葉表面的極細小絨毛是天然的納米材料。21第1單元? 它們是用什么做的①②③ 在zài荷hé葉yè上shàng 滾ɡǔn水shuǐ滴dī。 水shuǐ滴dī在zài荷hé葉yè上shàng和hé黑hēi灰huī上shàng滾ɡǔn動dònɡ時shí有yǒu什shén么me相xiānɡ 同tónɡ之zhī處chù?在zài蠟là燭zhú黑hēi灰huī上shàng 滾ɡǔn水shuǐ滴dī。? ? 1. 在zài紙zhǐ杯bēi里lǐ? 裝zhuāng?少shǎo?量liàng?水shuǐ。? ? 2. 把bǎ杯bēi底dǐ放fàng在zài蠟là燭zhú火huǒ焰yàn?上shàng?方fāng1 厘lí米mǐ處chù, 讓ràng蠟là燭zhú煙yān熏xūn黑hēi杯bēi底dǐ。? ? 3. 滴dī一yì滴dī水shuǐ在zài杯bēi底dǐ,輕qīng? 輕qīng? 晃huàng? 動dòng水shuǐ滴dī。? ? 4 . 再zài刮guā一yì點diǎn粉fěn筆bǐ灰huī在zài黑hēi灰huī上shàng, 讓rànɡ?水shuǐ滴dī在zài粉fěn筆bǐ灰huī上shàng?滾ɡǔn?動dònɡ。 ? ?④見學生活動手冊第 3 頁1單元 它們是用什么做的9蠟燭火焰在紙杯底熏出的黑灰也是納米材料。它是人工制造出來的。水滴在荷葉上和蠟燭黑灰上滾動時,都呈球狀,會卷走粉筆灰。22 人rén們men發fā明mínɡ的de納nà米mǐ布bù料liào、 納nà米mǐ涂tú料liào等děnɡ,可kě以yǐ像xiànɡ荷hé葉yè表biǎo面miàn和hé蠟là燭zhú黑hēi灰huī那nà樣yànɡ, 不bù沾zhān水shuǐ、 不bù沾zhān灰huī。 現xiàn在zài, 越yuè來lái越yuè多duō的de新xīn材cái料liào被bèi研yán制zhì出chū來lái, 用yònɡ于yú制zhì造zào性xìnɡ能nénɡ 優yōu異yì的de產chǎn品pǐn。不bù沾zhān灰huī不bù沾zhān水shuǐ的de納nà米mǐ?面miàn料liào安ān?全quán的de?夾jiā層céng玻bō璃li防fánɡ?水shuǐ?防fánɡ?曬shài的de木mù塑sù棧zhàn道dào雷léi達dá不bú易yì發fā現xiàn的de隱yǐn形xínɡ飛fēi機jī10納米是長度的度量單位,國際 通 用 名 稱為 nanometer,簡 寫 為 nm。1 納 米 就 是0.000001 毫米,相當于 4 倍原子大小,比單個細菌的長度還要小得多。具體見參考資料上的介紹。23第1單元? 它們是用什么做的3.神奇的新材料shén qí de xīn cái liào把 觀 察 到 的 現 象bǎ ɡuān chá dào de xiànxiànɡ記 下 來 或 畫 出 來jì xià lái huò huà chū lái。1單元 它們是用什么做的紙杯底上水滴的樣子。煙熏過的紙杯底上水滴的樣子。晃動水滴后粉筆灰的情況。36. 活動手冊提示水滴在紙杯底上呈扁平狀,水面四周形狀不規則,輕輕晃動紙杯底時,水會平攤開。煙熏過的紙杯底上,水滴滾圓,會把粉筆灰卷進去,滾到沒有蠟燭黑灰的紙杯底邊緣。水滴在煙熏過的紙杯底上呈球狀。24活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動一:在荷葉上滾水滴設計意圖:● 引導學生發現荷葉不沾水、水滴會卷走荷葉上的粉筆灰。教學建議:● 可以利用視頻或圖片再現日常生活中的有趣現象:下雨天,荷葉不會被雨水打濕,水在荷葉上呈球狀。● 最好選用新鮮的荷葉來做實驗和進行觀察,如果無法獲得新鮮荷葉,也可以用干的荷葉來代替。干荷葉也能在一定程度上滿足實驗需求。注意事項:● 教師一定要提前準備好用來做實驗的荷葉。如果因條件限制,教師實在找不到荷葉,至少要播放相關的視頻,給學生以直觀感受。荷葉電子教材中的相關視頻學具箱里的配套學具活動二:在蠟燭黑灰上滾水滴設計意圖:● 讓學生經歷一個完整的探究過程,從制作黑灰開始,直到發現水滴在黑灰上滾動與在荷葉上滾動有相似之處。教學建議:● 用蠟燭的火焰熏黑紙杯底的操作,需要學生動作準確,時間長短把握恰當,這對二年級學生來講有一定難度。因此,教師最好先示范、講解,說明操作要點,然后讓學生動手。● 可以在紙杯中裝入少量的水,以防止學生把杯底燒破。注意事項:● 教會學生正確并安全使用器材的方法,如正確使用滴管,用火柴或打火機點火,強調點燃蠟燭的安全注意事項。教師要密切關注學生的點火操作過程,如發現危險應及時糾正動作。蠟燭、紙杯、滴管、粉筆、火柴或打火機等電子教材中的演示實驗視頻學具箱里的配套學具活動三:通過閱讀了解納米材料與其他新材料設計意圖:● 了解納米材料以及其他新材料的應用。教學建議:● 可以利用視頻資料,幫助學生認識更多的新材料,了解現代科技給人們生活帶來的便利。電子教材中的相關視頻7. 教學活動說明25第1單元? 它們是用什么做的五 參考資料材料材料是人類賴以生存和發展的物質基礎。材料是人類用于制造物品、器件、構件、機器或其他產品的物質。材料是物質,但不是所有物質都可以稱為材料,如燃料和化學原料、工業化學品、食物和藥物,一般都不算材料。但是,這個定義并不那么嚴格,如炸藥、固體火箭推進劑,一般稱之為“含能材料”,因為它們是火炮或火箭的組成部分。材料多種多樣,分類方法也沒有一個統一標準。按物理化學屬性分:可分為金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料。按用途分:可分為電子材料、航空航天材料、核材料 、建筑材料、能源材料、生物材料等。按來源分:可分為天然材料和人造材料。天然材料,就是來自植物、動物和礦物等只經物理處理或未經處理的材料,如棉花、沙子、石材、蠶絲、煤礦、石油、鐵礦、亞麻、羊毛、皮革、黏土、石墨等。其中,天然的金屬材料幾乎只有自然金;天然的有機材料有木材、竹材、草等來自植物界的,及皮革、毛皮、獸角、獸骨等來自動物界的材料;天然的無機材料有大理石、花崗巖、黏土等。人造材料又稱合成材料,是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料,其特質與原料不同,如塑料、玻璃、鋼鐵等。在人造材料中, 塑料、合成纖維和合成橡膠被稱為20世紀三大有機合成材料,它們的應用大大地提高了國民生活水平,對國計民生的重要性不言而喻。荷葉與納米材料荷葉的葉面上存在著非常復雜的納米級和微米級超微結構。具體來說,荷葉葉面上分布著一個挨一個隆起的微米級或納米級“小山包”,這些“小山包”上面長滿了納米級的“絨毛”,而“小山包”的凹陷部分充滿了空氣,這樣就又使得葉面上形成一層極薄的、只有納米級的空氣層。由于空氣層、“小山包”和絨毛等的共同托持作用,使得水滴不能滲透,而能自由滾動。(見下頁圖1、圖2)雨點在自身的表面張力作用下形成球狀,水滴在滾動中吸附灰塵,并滾出葉面,這就是“荷葉效應”。它是荷葉自潔葉面的奧妙所在。26目前,荷葉效應的研究主要偏向于三個方面的應用:涂料、織物、涂膜。1. 荷葉效應乳膠漆荷葉效應乳膠漆是一種能保持外墻面干燥清潔的建筑涂料,它是仿生學在建筑涂料中應用的一個例子。荷葉效應乳膠漆采用一些具有持久憎水性的專門物質,在物體表面形成一個納米級超微結構,從而使其涂膜具有類似荷葉的表面結構,達到拒水保潔功能。2. 仿荷葉織物目前已經生產出了各種不同的仿荷葉織物,當水通過超拒水和自清潔的“荷葉纖維”,織物將變得干凈起來。3. 納米玻璃納米玻璃看上去潔凈、透明,與普通玻璃并無二致,但它的安全性、自潔性、憎水性卻是普通玻璃所無法比擬的。它的與眾不同之處在于那層高科技含量的外衣——納米膜。這層膜使玻璃宛如一張透明的荷葉,水滴在上面,恰似雨打荷葉,瞬間滾落,不留蹤跡。新材料新材料是指最新發展或正在發展的具有優異性能的結構材料和有特殊性質的功能材料。其中,結構材料具有不一般的強度、韌性、硬度、彈性等機械性能,如新型陶瓷、金屬玻璃等;功能材料則具有特殊的電、光、聲、磁、熱等功能和物理效應。木塑俗稱復合木頭,是以植物纖維為主原料,與塑料合成的一種新型復合材料,具備植物纖維和塑料的優點,適用范圍廣泛。木塑既保持了實木地板的親和性,又具有良好的防潮耐水、耐酸堿、抑真菌、抗靜電、防蟲蛀等性能,被稱為“21世紀的軟黃金”。汽車前擋風玻璃以夾層鋼化玻璃制成,能承受較強的沖擊力。夾層玻璃10μm1μm圖1 圖227第1單元? 它們是用什么做的是把一種透明、具有黏合性的塑料膜貼在兩層或三層玻璃之間,將塑料的強韌性和玻璃的堅硬性結合在一起,從而增強玻璃的抗破碎能力。鋼化玻璃是將普通玻璃淬火,使其內部組織形成一定的內應力,從而使玻璃的強度得到提高。汽車前擋風玻璃在受到沖擊破碎時,會分裂成帶鈍邊的小碎塊,不易對乘員造成傷害。納米面料是運用納米技術制作的面料。這種面料表面覆有一層納米級的化學物質,這層物質能夠使布料上的水直接滑落,有防水作用。有的面料還有防污、防油、抗菌的作用。隱形飛機就是利用各種技術減弱雷達反射波、紅外輻射等特征信息,使敵方探測系統不易發現。目前,飛機隱身主要有以下三種方法:一是減小飛機的雷達反射面,從技術角度講,其主要措施有設計合理的飛機外形、使用吸波材料、主動對消、被動對消等;二是降低紅外輻射,主要是對飛機上容易產生紅外輻射的部位采取隔熱、降溫等措施;三是運用隱蔽色降低肉眼可見度。28第2單元? 玩? 磁? 鐵一? 單元設計意圖1. 本單元主題的提出引領學生從生活發現邁向科學認識。兒童對世界充滿了好奇,在不斷地進行探索,并在探索過程中獲得和積累寶貴的發現。然而,這些發現零碎、分散,缺乏條理,不成體系,往往停留在現象上,不能深入規律與原理層面,從而導致難以長期保存、快速調取、充分運用。就磁鐵而言,兒童在生活中會接觸多種形狀的磁鐵和用磁鐵做成的器具,出于好奇,他們曾經把玩過這些東西,并嘗試采取多種辦法用這些東西來吸其他物體,留下了一次次具體的感性體驗。如果止步于此,則談不上全面認識磁鐵、了解磁鐵的特征和性質,更談不上學會運用磁鐵。出于以上思考,本單元從磁性、磁極兩個方面出發,針對兒童的年齡特點,以“玩”為載體,編排結構化的教學內容,組織兒童調用過去的零散生活經驗,在動手實踐和思考中形成對磁鐵較全面的認識。指導學生將學習與應用有機地結合起來。由于兒童的大部分學習源于實際生活,同時,學習也是為了將所學用于生活實際,因此,本單元將工程技術的有關內容融入教學活動設計,不僅介紹磁鐵的運用,還在組織兒童認識指南針組成部分的基礎上,指導他們自制指南針以及用自制的指南針辨別方向,力求實現學與用的統一。積極引導學生進行知識建構。本單元涉及磁力對物體的作用方式,其特點是不用接觸物體,就可以對特定物體施加影響。這與以前學生掌握的直接接觸物體施加力,共同構成了對物體用力的兩種方式,促使學生懂得接觸與不接觸物體,力都有可能對物體造成影響。本單元基于《課程標準》,依據相關課程目標,具體落實 “物質科學領域”中關于“磁鐵有磁性,可對某些物體產生作用”的內容標準。2. 本單元對《課程標準》的落實(1)本單元通過一系列動手、動腦活動,落實《課程標準》中低年段29第2單元? 玩磁鐵的課程目標。科學知識:● 知道常見的力。● 了解常見的工具,知道簡單工具的功能和使用方法。科學探究:● 在教師指導下,能依據已有的經驗,對問題作出簡單猜想。● 在教師指導下,能利用多種感官或者簡單的工具,觀察對象的外部形態特征及現象。● 在教師指導下,有運用觀察與描述、比較與分類等方法得出結論的意識。 科學態度:● 能在好奇心的驅使下,對常見的動植物和物質的外在特征、生活中的科學現象、自然現象表現出探究興趣。 ● 能如實講述事實,當發現事實與自己原有的想法不同時,能尊重事實,養成用事實說話的意識。● 愿意傾聽、分享他人的信息;樂于表達、講述自己的觀點;能按要求進行合作探究學習。(2)本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“物質科學領域”和“技術與工程領域”的低年段要求。6.5.1 磁鐵能對某些物體產生作用。6.5.2 磁鐵總是同時存在著兩個不同的磁極,相同的磁極相斥,不同的磁極相吸。16.2 工程和技術產品改變了人們的生產和生活。3. 本單元次級主題的構成及邏輯關系本單元由《磁鐵的吸力》《磁鐵的兩極》《自制指南針》三課組成。對應生活實際,圍繞“磁鐵的磁性”這條主線,遞進式地展開。第一課《磁鐵的吸力》,組織學生玩一塊磁鐵,感受磁鐵能吸鐵的性質和磁力的大小,為第二課做好了鋪墊。第二課《磁鐵的兩極》,緊接著上一課,讓學生玩兩塊磁鐵,引導其發現磁極的位置、磁極的相互作用規律和磁鐵能指南北的特點。第三課《自制指南針》,以第二課中的磁鐵能指示方向為基礎,指導學生觀察指南針、自制指南針、學習使用指南針。從內容關聯上說,第三課是第二課的延續和拓展。304. 本單元在整套教材中與其他單元的關系二? 單元教學目標● 通過用磁鐵吸多種金屬物品,知道磁鐵能吸鐵和鎳。● 在實驗中感受磁極的特點,了解磁極的相互作用規律,知道磁鐵能指示南北。● 自制指南針,會用指南針辨別方向。中年段:認識磁力可以改變方向。(四年級上冊《常見的力》)高年段:認識電磁能,通過制作電磁鐵,知道電能可以轉化為磁能。(六年級下冊《能量的轉換》)低年段:人類對自然資源的發掘和利用二、玩磁鐵 三、土壤與生命一、它們是用什么做的 四、打開工具箱通 過 各 種 材 料反 映 人 類 對 各種 自 然 資 源 的利用。通 過 探 究 磁 鐵的 各 種 性 質 和制 作 指 南 針 ,反 映 人 類 對 大自 然 的 神 秘 饋贈 —— 自 然 磁鐵的利用。通 過 土 壤 與 植物、土壤與動物的關聯,間接地反 映 土 壤 資 源與人類的關系。人 類 正 是 用 發明的工具,實現了 對 自 然 資 源的加工和利用。31第2單元? 玩磁鐵三? 單元活動框架四? 課時建議1.磁鐵的吸力二、玩磁鐵2.2 用整塊磁鐵吸大頭針,發現磁極吸力大。3.1 認識指南針,學 會 使 用 指 南針。序 號 課 題 課 時1 磁鐵的吸力 12 磁鐵的兩極 13 自制指南針 1總 課 時 33.4 閱讀資料,知 道 指 南 針 用途廣泛。3.3 用自制指南針在室外辨別方向,了解指南針的應用。3.2 自制指南針,培養動手能力。2.1 觀察磁鐵,知道磁鐵有多種形狀。2.3 懸吊磁鐵,發 現 磁 鐵 能 指南北方向。1.3 交流磁鐵的用途,知道磁鐵用途廣泛。1.1 用磁鐵吸各種 金 屬 制 品 ,知 道 磁 鐵 能 吸鐵和鎳。1.2 研究磁鐵,發現磁力可以傳遞 , 磁 鐵 能 隔空、隔物吸鐵。2.磁鐵的兩極 3.自制指南針2.4 讓兩個磁極靠近,發現同極相斥,異極相吸。32五 教師課本第4課 磁鐵的吸力1. 教學內容本課以“吸”為核心,以探究和發現為主線逐次展開三個活動:探究磁鐵能吸什么金屬、通過研究發現磁鐵吸鐵的一些特點、關注生活中磁鐵的用途。第一個探究活動包括四個環節,即提出問題、預測磁鐵能吸什么材料、驗證預測、得出磁鐵能吸鐵的結論,并以文字形式告訴學生磁鐵還能吸一種叫作鎳的金屬。第二個活動由五個具體的小活動組成,分別為“接力吸鋼珠”“用釘子奪鋼珠”“測磁鐵吸住回形針的距離”“隔本子吸回形針”“隔水取回形針”。這五個小活動中,前四個指向發現,它們分別是磁性的傳遞、磁力的轉移、磁鐵能隔空吸鐵、磁鐵能隔物吸鐵;第五個小活動則指向運用,即運用磁鐵能隔物吸鐵的特點解決實際問題——隔水取回形針。第三個活動以前兩個活動為基礎,引領學生交流有關磁鐵的發現,即磁鐵吸鐵的性質在生活中的運用。2. 教學目標● 知道磁鐵能吸鐵和鎳,能隔空、隔物吸鐵。● 知道磁鐵在生活中的一些用途。● 在“玩”中感受科學樂趣。3. 重點與難點重點:用多種方法研究磁鐵。難點:在研究中發現磁鐵吸鐵的特點。4. 教學準備教師材料:銀手鐲,相關視頻資料。學生分組材料:條形磁鐵、蹄形磁鐵、回形針、小銅鈴、長耳夾、不銹鋼剪刀、銅鑰匙、鋁罐、小鋼珠、直尺、作業本、水杯等。33第2單元? 玩磁鐵5. 教材提示4 磁cí 鐵tiě 的de 吸xī 力lì金jīn屬shǔ做zuò的de物wù品pǐn都dōu能néng被bèi磁cí鐵tiě吸xī起qǐ來lái嗎mɑ?用yòng磁cí鐵tiě吸xī一yi吸xī下xià列liè物wù品pǐn。磁cí鐵tiě不bù僅jǐn可kě以yǐ吸xī鐵tiě, 還hái可kě以yǐ吸xī鎳niè。見學生活動手冊第 4 頁跟你的預測一樣嗎?12此處呈現的都是金屬制品。金屬的種類很多。在學生的前概念中往往認為只要是金屬都可以被磁鐵吸引。所以需要讓學生親自動手吸一吸,才能形成對磁鐵吸鐵性質的正確認識。34用yòng多duō種zhǒng 方fāng法fǎ研yán究jiū磁cí鐵tiě, 說shuō 說shuo你nǐ的de發fā現xiàn。? ? “ 接jiē力lì” ?吸xī鋼gāng?珠zhū。? ? 用yònɡ?釘dīng子zi把bǎ吸xī在zài磁cí鐵tiě? 上shàng的de?鋼ɡānɡ珠zhū取qǔ下xià來lái。? ? 將jiānɡ磁cí鐵tiě?慢màn?慢màn靠kào近jìn回huí形xíng針zhēn, 觀guān察chá吸xī住zhù回huí形xíng?針zhēn時shí磁cí鐵tiě的de位wèi置zhì。 ?2單元 玩磁鐵13磁鐵具有傳遞磁性的特點。磁鐵并不是要接觸物體才能吸住它,磁鐵具有隔空吸物的特點。磁鐵的磁力轉移給鋼珠后,就可以被釘子吸住。35第2單元? 玩磁鐵生shēng活huó中zhōng哪nǎ些xiē地dì方fɑng 用yòng到dào了le磁cí鐵tiě? 磁鐵不能碰到水哦!? ? ? ? 用yòng磁cí鐵tiě?把bǎ?水shuǐ杯bēi中zhōng的de回huí形xíng針zhēn取qǔ出chū來lái。? ? ? 隔ɡé著zhe練liàn習xí本běn吸xī回huí?形xínɡ?針zhēn。一 本 兩 本 三 本見學生活動手冊第 4 頁14磁鐵也可以隔水吸鐵。將磁鐵的一極貼 近 水 杯 外壁,從近回形針處向杯口慢慢移動。磁鐵可以在一定范圍內隔物吸鐵。實例很多,如磁 性 黑 板 擦、冰箱磁貼、磁性寫字板、車載 手 機 吸 盤、磁性胸章、指南針、喇叭、磁懸浮列車、懸浮球、軟磁條。366. 活動手冊提示4.磁鐵的吸力cí tiě de xī lì● 哪些物品可以被磁鐵吸起來nǎ xiē wù pǐn kě yǐ bèi cí tiě xī qǐ lái ?先預測xiān yù cè ,再吸一吸zài xī yi xī 。●● 下 面 列 出 了 磁 鐵 的 三xià miàn liè chū le cí tiě de sān 種zhǒnɡ 本 領běn lǐnɡ , 把 編 號 填 在bǎ biān hào tián zài相xiānɡ應 的yìnɡ de方fānɡ框 里kuànɡ lǐ。預測結果回形針 銅鈴鐺 剪 刀 鋁 罐 鐵夾子 銀首飾 銅 匙1. 能 隔 空 吸 鐵nénɡ ɡé kōnɡ xī tiě。2. 能 隔 著 東 西 吸 鐵nénɡ ɡé zhedōnɡ xi xī tiě。3. 能nénɡ傳 遞 吸 鐵chuán dì xī tiě。2單元 玩磁鐵你 還 知 道 磁鐵的其他本領嗎?432137第2單元? 玩磁鐵7. 教學活動說明活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動一:用磁鐵吸金屬物品設計意圖:● 通過從提出問題開始的探究活動,引導學生認識磁鐵能吸鐵的特性。教學建議:● 在教學起始階段,首先要引導學生排除非金屬的物品。可以先出示非金屬的布料、木塊、塑料、紙張等物品,問學生:“磁鐵能吸起這些物品嗎?你認為磁鐵能吸什么樣的物品?”將學生的注意力集中到金屬上來,然后提出探究問題。● 在學生進行驗證時,提醒學生用磁鐵去慢慢靠近物品,而不要猛地用磁鐵去觸碰,以便讓學生理解什么是“吸”,避免學生把磁鐵的“吸”與粘貼相混淆。● 生活中很難見到由鎳單獨做成的金屬物品,學生對它也非常陌生,應該利用資料簡單介紹一下鎳。注意事項:● 在課堂教學中,提供給學生研究的金屬物品,必須只含一種金屬。● 金屬小物件的品種越多越好。條 形 磁鐵、蹄形磁鐵、回形針、小銅鈴、長耳夾、不銹 鋼 剪刀、銅鑰匙、鋁罐等實驗器材電子教材中介紹鎳的視頻活動二:用多種方法研究磁鐵設計意圖:● 在動手實驗和觀察現象中,發現磁鐵吸鐵的一些特點。教學建議:● 不要把這組活動當作任務來布置,而應該用“玩”的形式來充分調動學生的積極性,讓學生帶著好奇心去發現。● 在這組活動中,做前四個實驗的動作要準確,速度宜快不宜慢,這就需要教師給予具體的方法指導。教師應告訴學生具體怎樣做、注意觀察什么地方,讓學生“玩”起來,在“玩”中有所發現。在這組活動結束后,教師要有意識地幫助學生進行小結,在實驗的基礎上交流自己的發現。● 隔物吸鐵活動,可以讓學生試著用多種物體去隔開,如紙片、布片、玻璃片、薄鋁片、薄木片、橡膠片等。● 這組活動中的第五個實驗,是一個運用所學知識解決實際問題的活動。教師應該先讓學生思考怎么辦,然后交流方案,最后進行嘗試。另外,如果教師有更好的事例,也可替換這個活動。條 形 磁鐵、小鋼珠、直尺、作 業 本、水杯等實驗器材學具箱里的配套學具學生活動手冊38活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源注意事項:● 這組活動所需器材較多,教師一定要為學生準備好足夠的條形磁鐵、鋼珠、鐵釘,并讓學生準備好直尺,以保障實驗活動順利進行。● 對于“用釘子奪鋼珠”的活動,學生能發現現象即可,如果學生對此有疑問或解釋,教師不必給出答案。讓學生帶著疑惑繼續研究,可能比直接得到答案更有價值。● 用釘子取磁鐵上的鋼珠,用實驗室的磁鐵很容易做到,但換成強力磁鐵,如門吸上的磁鐵,用鐵釘則取不走鋼珠。因此,教師不要讓學生用自己的磁鐵來試。如果真有學生試了,教師不必解釋這個較為復雜、難理解的原理,應該表揚學生的探索精神并鼓勵學生自己去查找原因。活動三:交流磁鐵的用途設計意圖:● 關注生活中哪些地方用到了磁鐵,感受磁鐵的應用非常廣泛。教學建議:● 不但要鼓勵學生積極回憶,盡量多地說出哪些地方用到了磁鐵,還可以讓學生就具體物體說一說、議一議這些物體用到了磁鐵的什么特點,幫助鞏固和運用剛剛獲得的研究結果,同時為下一課繼續研究做好鋪墊。注意事項:● 此部分教材圖片呈現的都是硬磁鐵,若學生說軟磁條也是磁鐵,教師應該給予肯定。電子教材中介紹磁鐵用途的視頻(不含 指 南針)39第2單元? 玩磁鐵第5課 磁鐵的兩極1. 教學內容本課圍繞“發現”這個核心,分兩部分展開四個活動。第一部分,發現不同,即觀察多種磁鐵,認識一些磁鐵的形狀,為接下來尋找磁鐵的共同特征“具有兩極和兩極的相互作用”做好鋪墊。第二部分,發現磁極和磁極的特點。這部分由逐層遞進的三個活動組成。第一個活動,找磁極。教材在此選用了吸力測試法,也就是比較磁鐵上哪個部位的吸力大。具體的安排是用整個磁鐵接近一層平鋪的小鐵件, 依據實驗現象發現磁鐵有兩極,且兩極的吸力大,也為后面的兩個活動打下基礎。第二個活動,吊磁鐵。教材在此選用了比較容易操作的懸吊法,也就是讓吊起的磁鐵自由轉動后,觀察它靜止時磁極的指向,依據多次現象的共同點,發現兩磁極會分別指向南、北,并據此識別和標注磁鐵上的南極、北極,為后續研究磁極間的相互作用做好鋪墊。第三個活動,讓兩塊磁鐵的磁極相互靠近。教材在此選用了一些經典方法:條形磁鐵在圓桿上前后移動、環形磁鐵在圓柱上上下移動,發現磁極間相互作用的規律,即同極相斥,異極相吸。緊接此活動提出思考問題,幫助學生理解磁懸浮列車的懸浮原理,以鞏固和運用本課所學知識。2. 教學目標● 知道磁鐵的磁極吸力最大,磁極能指示南北,同極相斥和異極相吸。● 根據磁鐵指南北的現象,能標示出磁鐵上的S極、N極。● 利用所學進行分析,知道磁懸浮列車的懸浮原理。3. 重點與難點重點:研究磁極間的相互作用規律。難點:讓懸吊的條形磁鐵自由旋轉并逐漸靜止。4. 教學準備教師材料:磁懸浮列車及其原理介紹的視頻。學生分組材料:多種形狀的磁鐵、大頭針、磁鐵旋轉支架、光滑的圓桿、磁懸浮現象演示實驗裝置、記號筆。405 磁cí 鐵tiě 的de 兩liǎng 極jí認rèn識shi不bù同tóng形xíng狀zhuàng的de磁cí鐵tiě。蹄tí形xíng磁cí鐵tiě???條tiáo形xínɡ磁cí鐵tiě? ? ?球qiú形xíng磁cí鐵tiě圓yuán形xíng磁cí鐵tiě????環huán?形xíng磁cí鐵tiě? ? ? 要愛護磁鐵,輕拿輕放。2單元 玩磁鐵155. 教材提示球形磁鐵指的是其中一個。因為強力磁鐵的材料是由釹、鐵、硼等一些元素粉碎后混合燒結而成型的,材料本身具有脆而硬的特點,如果磁力很強的磁鐵突然碰到鐵性材料并迅速吸附,或者兩塊磁鐵忽然碰撞在一起,就很容易碎,所以在使用過程中一定要小心謹慎。41第2單元? 玩磁鐵用yònɡ 整zhěnɡ 塊kuài 磁cí 鐵tiě 去qù吸xī大dà頭tóu針zhēn , 你nǐ發fā現xiàn了le什shén么me? 要先確認教室的東南西北面哦!見學生活動手冊第 5 頁? ? ? 磁cí鐵tiě上shàng有yǒu的de地dì方fɑnɡ磁cí力lì大dà, 有yǒu的de地dì方fɑnɡ磁cí力lì小xiǎo。 磁cí鐵tiě上shàng磁cí力lì最zuì大dà的de部bù分fen叫jiào作zuò磁cí極jí。 把bǎ條tiáo形xínɡ磁cí鐵tiě水shuǐ平pínɡ懸xuán掛ɡuà在zài支zhī架jià上shàng, 讓rànɡ它tā自zì由yóu轉zhuàn動dònɡ。 觀ɡuān察chá它tā靜jìnɡ止zhǐ時shí, 兩liǎnɡ端duān分fēn別bié指zhǐ向xiànɡ 什shén么me方fānɡ 向xiànɡ。16有的部位吸起的大頭針多,有的部位吸起的大頭針少,甚至未吸起。吸起的大頭針多 ,表 示 磁 力大;吸起的少,表示磁力小。條形磁鐵的兩端 分 別 指 向南 、北 ,其 中 ,標“N”的北極指 向 北 方 ,標“ S ”的 南 極 指向南方。由于地球磁極與地球兩極的位置不完全重合,磁鐵磁極的指向會略有偏差。這是正常現象。42 讓ràng兩liǎng塊kuài磁cí鐵tiě的de磁cí極jí相xiāng互hù靠kào近jìn , 你nǐ有yǒu什shén么me發fā現xiàn?? ? ? 磁cí鐵tiě指zhǐ南nán的de一yì端duān叫jiào南nán極jí, 用yònɡ“ S? ”表biǎo示shì; 指zhǐ北běi的de一yì端duān叫jiào北běi極jí, 用yònɡ? ?“ ?N? ” 表biǎo? 示shì。用yònɡ 整zhěnɡ 塊kuài 磁cí 鐵tiě 去qù吸xī大dà頭tóu針zhēn , 你nǐ發fā現xiàn了le什shén么me?南 極北 極磁cí懸xuán浮fú列liè車chē運yùn用yòng了le磁cí鐵tiě的de什shén么me特tè性xìng?見學生活動手冊第 5 頁? ? ? ? 給你的磁鐵標上“S”“N”。2單元 玩磁鐵17同極靠近,相互排斥;不同極靠近,相互吸引。環形磁鐵上的紅 色 表 示 北極,藍色表示南極。磁懸浮列車運用了磁鐵同極相斥的原理。43第2單元? 玩磁鐵5. 磁 鐵 的 兩 極cí tiě de liǎnɡ jí● 把 磁 力 大 的 地bǎ cí lì dà de dì 方fɑnɡ 圈quān 出 來chū lái 。●● 根 據 兩 塊 磁 鐵 的 相 互 作 用ɡēn jù liǎnɡ kuài cí tiě de xiānɡ hù zuò yònɡ , 在 未 標 注 的zài wèi biāo zhù de磁 鐵cí tiě上shànɡ標 出 南 極biāo chū nán jí“ S ” 和 北 極hé běi jí “ N ”。2單元 玩磁鐵SNSN56. 活動手冊提示SSNNNNSS NSSN44活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動一:觀察磁鐵的形狀設計意圖:● 認識一些磁鐵的形狀,知道磁鐵的形狀多種多樣。教學建議:● 為了滿足教學需要,應盡量多地準備各種形狀的磁鐵。如果實在難以找到實物,也可用圖片、視頻代替。● 可以采用開放的形式,讓學生指著磁鐵說名稱,或把磁鐵與名稱連線,而不是直接告訴學生。● 教材中圖片和文字介紹的是常見磁鐵的形狀和名稱,現實生活中還有一些特異型磁鐵,可以讓學生根據形狀給它們起名字。注意事項:● 由于本課使用的磁鐵較多,操作方法多樣,在課堂教學中,教師一定要遵照教材中的要求,在活動前、活動中多次提醒學生使用磁鐵時輕拿輕放。多種形狀磁鐵的實物或圖片電子教材中的相關視頻活動二:用整塊磁鐵靠近一層大頭針設計意圖:● 發現磁鐵上不同部位吸鐵的力量大小存在差異,從而認識磁鐵上有兩個磁極以及磁極的位置。教學建議:● 可以先讓學生進行預測,然后進行實驗,驗證預測是否正確。● 為了獲得顯而易見的實驗現象,教師應該給予具體的方法指導,如講明用手拿條形磁鐵的中部、蹄形磁鐵的弧形處;動作要慢一些;盡量鋪平被吸的大頭針,使其厚度相同、分布均勻;要讓磁鐵靠近一層大頭針的中間等。注意事項:● 要選用大一些的磁鐵來做這個實驗。磁鐵越大,現象越明顯。● 不要選用環形磁鐵、餅狀磁鐵來做這個實驗,否則,由于兩極位置太近,磁鐵吸起的大頭針會卷成一團。● 在實驗前提醒學生:在鋪平和從磁鐵上取下大頭針時要注意安全,避免被大頭針戳傷。條 形 磁鐵、蹄形磁鐵、大頭針學具箱里的配套學具學生活動手冊7. 教學活動說明45第2單元? 玩磁鐵活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動三:懸吊條形磁鐵,觀察它靜止時磁極的指向設計意圖:● 發現磁鐵的兩極能指南、指北,以便確定并標記磁鐵的南極、北極,并為下一個活動做好鋪墊。教學建議:● 建議分組做此實驗,找出各組實驗的共同現象,從而概括出規律。如果采用演示實驗的方法,則需多做幾次,以便發現規律。● 由于二年級學生年齡較小,在分組做此實驗時,教師最好能提供現成的懸吊磁鐵裝置。如實在提供不了懸吊裝置,至少要幫學生扎好磁鐵,讓學生能手持吊線,讓磁鐵能水平自由轉動,以保證實驗的正常進行。● 由于轉動中的磁鐵停下來需要較長時間,為了節約時間,教師應該提醒學生:不要用力轉動磁鐵,只需要輕輕撥動一下就可以了。注意事項:● 一定要選用沒有磁極符號標記的磁鐵來做這個實驗。如果實在找不到符合條件的磁鐵,可以用紙將磁鐵包裹起來,以達到事先看不到磁極符號的目的。● 這個實驗要用長條狀的磁鐵,或細小、輕薄的磁針,這樣效果比較明顯。● 要移除懸吊磁鐵裝置周圍的鐵器和其他磁鐵,以免它們影響懸吊磁鐵靜止時磁極的指向。不要用鐵架臺來做懸吊磁鐵的支架。如果一定要用支架,可以用木頭、塑料、鋁合金等材料來做。條 形 磁鐵、磁鐵旋 轉 支架、記號筆等學具箱里的配套學具活動四:讓兩塊磁鐵的磁極相互靠近設計意圖:● 引導學生發現磁極間的相互作用規律,認識磁懸浮現象。教學建議:● 為了便于發現規律,又節約時間,此實驗宜分組進行。在交流實驗現象的基礎上找出規律,即同極相斥,異極相吸。● 在學生概括出磁極相互作用的規律后,緊接著就可以提出“磁懸浮列車運用了磁鐵的什么特性”的問題,讓學生思考并交流各自的解釋。如果學生的解釋完全一致,還可以進一步引導思考:怎樣實現列車與地面的相互排斥?讓學生從設計的角度嘗試進行解答。最后,配以磁懸浮列車及其原理的資料介紹,讓學生不但知其然,還知其所以然。光滑的圓桿、條形磁鐵磁懸浮現象演示實驗裝置電子教材中的相關視頻46活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源注意事項:● 有三種實驗方法可以表現條形磁鐵磁極的相互作用規律,分別是手持、懸吊、墊圓桿移動,教師應根據實際教學條件來選用。如選用手持法,一定要強調慢慢靠近;如選用懸吊法,一定要準備好懸吊裝置,盡量不要讓學生用手吊著磁鐵來進行操作;如選用教材中介紹的墊圓桿移動法,一定要選擇光滑、圓潤的細桿作為磁鐵的支撐物。學具箱里的配套學具學生活動手冊47第2單元? 玩磁鐵第6課 自制指南針1. 教學內容本課圍繞“指南針”這個主題,以“自制指南針”為核心,從了解、自制、試用、閱讀四個方面展開內容,各對應于一個活動。活動一,觀察、了解指南針的結構,學習使用指南針的方法。教材在此出示了常規指南針的圖片,標注了它的關鍵部分,讓學生對照“指南針的使用方法”,學會使用指南針,并為后續的自制指南針和用自制指南針辨別方向奠定基礎。活動二,分四個步驟介紹一種自制指南針的方法(水浮法),指導學生用此方法進行制作。此活動緊接活動一中的“觀察指南針”,其本質是模擬制作旅游指南針。活動三,介紹怎樣使用自制的水浮法指南針,指導學生用剛剛自制成功的指南針辨別方向。此活動與活動一中的“學習指南針的使用方法”有諸多關聯之處,其主要表現為步驟一致、過程相同、方法類似。因此,從教學內容的邏輯順序上來說,前三個活動的關系非常緊密。活動四,簡介指南針與現代網絡定位系統的應用,以拓寬學生視野。2. 教學目標● 認識指南針的結構,知道指南針的使用方法。● 能自制指南針,會使用自制指南針辨別方向。● 了解指南針的應用,知道用現代網絡定位系統辨別方向的新方法。3. 重點與難點重點:自制指南針。難點:用指南針辨別方向。4. 教學準備教師材料:相關的視頻資料。學生分組材料:旅游指南針、鋼針、磁鐵、軟木塞、小水盆、記號筆、小塊即時貼或小紙片、膠棒等。485. 教材提示北南方位盤磁針認rèn識shi指zhǐ南nán針zhēn, 學xué會huì使shǐ用yòng指zhǐ南nán針zhēn。? ? 1. 用yòng磁cí鐵tiě在zài一yì根gēn鋼gāng針zhēn上shàng沿yán著zhe一yí個gè方fāng向xiàng摩mó擦cā二èr三sān十shí次cì。? ? 1. 平pínɡ放fànɡ指zhǐ南nán?針zhēn?, 讓rànɡ磁cí針zhēn自zì由yóu轉zhuàn? 動dònɡ。? ? 2 . 待dài磁cí針zhēn靜jìnɡ止zhǐ后hòu?, 輕qīnɡ?輕qīnɡ?轉zhuàn?動dònɡ方fānɡ位wèi盤pán, 使shǐ盤pán? 上shàng的de?N 與yǔ磁cí針zhēn的de紅hónɡ色sè端duān? 重chónɡ合hé。3.? 根ɡēn據jù?方fānɡ?位wèi?盤pán??上shàng的de?方fānɡ?向xiànɡ確què??定dìnɡ??周zhōu圍wéi的de?方fānɡ?向xiànɡ。指南針的使用方法自zì制zhì一yí個gè指zhǐ南nán針zhēn。6 自zì 制zhì 指zhǐ 南nán 針zhēn18指針的紅色端是 N 極 ,紅 色端所指的方向是北方,因此,指 南 針 也 叫“指北針”。 指針紅色端所指方向的反方向就是南方。這是在磁化鋼針,制作磁針。49第2單元? 玩磁鐵? ? 2. 把bǎ磁cí化huà后hòu的de鋼gāng針zhēn放fàng在zài木mù塞sāi上shàng, 再zài把bǎ木mù塞sāi放fàng?到dào盛chénɡ有yǒu水shuǐ的de盆pén里lǐ。? ? 3. 待dài靜jìnɡ止zhǐ后hòu, 觀guān察chá鋼gāng針zhēn所suǒ指zhǐ的de方fāng向xiàng, 把bǎ它tā指zhǐ南nán的de一yì端duān涂tú上shàng藍lán色sè。? ? 4. 按àn順shùn時shí針zhēn方fāng向xiàng在zài水shuǐ盆pén邊biān沿yán標biāo?出chū“ 東dōng、 南nán、 西xī、 北běi” 。 要輕拿輕放哦!見學生活動手冊第 6 頁2單元 玩磁鐵19這是為了讓磁針能夠自由轉動。這是在確定和標注磁針的兩極。這是在給自制的指南針做方位盤。50用yòng自zì制zhì的de指zhǐ南nán針zhēn辨biàn別bié方fāng 向xiàng。? ? 1 . 把bǎ指zhǐ南nán針zhēn?? 裝zhuānɡ置zhì放fàng在zài平píng坦tǎn的de地dì方fɑnɡ。? ? 2. 輕qīng輕qīng轉zhuàn動dòng水shuǐ盆pén, 讓ràng“ 南nán” ?字zì對duì準zhǔn磁cí針zhēn藍lán色sè的de一yì端duān。? ? 3. 指zhǐ出chū你nǐ周zhōu圍wéi的de方fāng向xiàng。 指zhǐ南nán針zhēn是shì中zhōng國guó古gǔ代dài四sì大dà發fā明míng之zhī一yī,在zài旅lǚ行xínɡ、 航hánɡ海hǎi等děnɡ 方fānɡ 面miàn發fā揮huī了le巨jù大dà作zuò用yònɡ。 現xiàn在zài, 人rén們men利lì用yònɡ更ɡènɡ先xiān進jìn的de衛wèi星xīnɡ網wǎnɡ絡luò來lái確què定dìnɡ方fānɡ 向xiànɡ和hé尋xún找zhǎo目mù的dì地dì。旅lǚ行xínɡ?用yònɡ指zhǐ南nán?針zhēn手shǒu?機jī?上shàng使shǐ用yònɡ衛wèi星xīnɡ定dìnɡ位wèi?系xì?統tǒnɡ20此時,磁針藍色的一端指向南方,正后方為北方,左邊為東方,右邊為西方。生活中最常見,也是使用最廣泛的指南針。衛星定位系統即全球定位系統(Global Positioning System)。簡單地說,這是一個由覆蓋全球的24顆衛星組成的衛星系統。這個系統可以保證在任意時刻、地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛星,以保證衛星可以采集到該觀測點的經緯度和高度,以便實現導航、定位、授時等功能。51第2單元? 玩磁鐵6.自制指南針zì zhì zhǐ nánzhēn了 解 古 代 利 用 磁 針 指 方 向 的 方 法liǎo jiě ɡǔ dài lì yònɡ cí zhēn zhǐ fānɡxiànɡ de fānɡ fǎ, 并 試 著 做bìnɡ shì zhe zuò一 做yi zuò。我 國 古 代 的 大 科 學 家 沈 括wǒ ɡuó ɡǔ dài de dà kē xué jiā shěn kuò, 在 他 的 著 作 中 介zài tā de zhù zuòzhōnɡ jiè紹 了 四shào le sì種zhǒnɡ方 法fānɡ fǎ。1. 水 浮 法shuǐ fú fǎ—— 用 磁 針 穿 上 幾 根yònɡ cí zhēnchuānshànɡ jǐ ɡēn燈dēnɡ芯 草xīn cǎo, 放 在 靜 止 的fànɡ zài jìnɡ zhǐ de水shuǐ面miàn。2. 碗 唇 旋wǎn chún xuán定 法dìnɡ fǎ—— 把 磁 針 輕 輕bǎ cí zhēnqīnɡ qīnɡ放 在 碗 口fànɡ zài wǎn kǒu邊biān緣yuán。3. 指 甲 旋 定 法zhǐ jiɑ xuándìnɡ fǎ—— 把 磁bǎ cí針zhēn放 在 手fànɡ zài shǒu指zhǐ甲jiɑ上shànɡ。4. 縷 懸 法lǚ xuán fǎ—— 在 磁zài cí針zhēn中 部 涂 些 蠟zhōnɡ bù tú xiē là, 粘 一 根 蠶zhān yì ɡēn cán絲sī, 掛 在 沒 有 風 的 地 方ɡuà zài méi yǒu fēnɡ de dì fɑnɡ。2 3 42單元 玩磁鐵166. 活動手冊提示方法1~3屬于托舉法;方法4屬于懸吊法。52活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源活動一:學習使用指南針設計意圖:● 了解指南針的一般結構,會使用常規指南針,為自制指南針及其使用做好鋪墊。教學建議:● 盡量提供分組觀察所需要的常規指南針,讓學生能對照使用方法練習使用指南針,并依據實測結果,共同確定教室內的東、南、西、北,以便在下一個活動中標注磁化鋼針的南北極。● 在確定教室內的方向后,可在教室內的墻壁上貼上方向卡,以防止學生在自制指南針和檢驗自制指南針的過程中忘記教室內的東、南、西、北。● 在介紹指南針的使用方法時,可根據低年級學生的學習特點,播放演示使用方法的視頻,用直觀手段幫助學生更好地掌握要點。注意事項:● 如果兩個指南針靠得太近,磁極間的相互作用會導致磁針偏轉方向,因而不能正確指示南北,所以在指導學生觀察和練習使用指南針的環節中,只能給每組一個指南針,不宜人手一個。常規指南針實物電子教材中演示指南針結構和使用方法的視頻學具箱里的配套學具活動二:自制指南針設計意圖:● 學習用水浮法自制一個指南針。教學建議:● 針對二年級學生的年齡特點,采用分段指導的方法。具體而言,就是每介紹一個制作步驟,讓學生按照要求做一步。在介紹某一制作步驟時,教師可以采用示范、播放視頻的方法幫助學生掌握。● 縫衣針、大頭針、鋼針,這些材料比較容易被磁化,而且能較長時間地保持磁性,可以用來做指南針的磁針。鐵絲雖然容易被磁化,但保持磁性的時間短,即使把一段鐵絲的頭磨尖了,也不宜用來做指南針的磁針。因此,在學生自制指南針前,教師可以檢查一下學生準備磁化的材料,如發現不合適,應及時指出。如有可能,教師可以準備一些材料發給學生,或在發現學生自備的材料不當時給予替換。鋼針、磁鐵、軟木塞、小水盆、記號筆、小塊即時貼或小紙片、膠棒等電子教材中演示用水浮法制作指南針的視頻7. 教學活動說明53第2單元? 玩磁鐵活動內容 設計意圖、教學建議、注意事項可利用資源● 學生活動手冊上提供了四種自制指南針的簡易方法。如課堂時間充裕,或學生感興趣且學有余力,可以讓學生嘗試著按照圖文的示意做一做。注意事項:● 由于本課用到了鋼針,教師一定要提醒學生注意安全,不要揮舞、甩動鋼針,以免傷人傷己。學具箱里的配套學具學生活動手冊活動三:用自制指南針辨別方向設計意圖:● 學會用自制的指南針正確地辨別方向。教學建議:● 先練習,后實踐。在介紹怎樣使用自制指南針的基礎上,讓學生先在教室里試用一次自制指南針。這一方面是練習,另一方面也是在檢測自制的指南針是否能用。如果試用成功,再讓學生到校園里用自制指南針辨別方向。注意事項:● 一定要做好組織工作和安全教育工作,具體包括:指定活動區域;集體排隊前往;要求保持安靜和不影響其他班級上課;提醒端盆行走時的注意事項等,以保障活動安全、有序、順利地進行。活動四:閱讀資料設計意圖:● 了解一些關于指南針的基本知識,拓展學生的視野。教學建議:● 結合圖文介紹,播放一些相關的視頻資料,或補充一些圖文資料,豐富學生的見聞。● 如有條件,現場演示一下怎樣利用計算機網絡來確定方位、尋找目的地、查找路線,讓學生感受新技術的魅力。注意事項:● 如果學生對相關網絡技術感興趣,可以讓他們在家里進行嘗試。盡量不要讓學生帶手機到課堂上來。手機、計算機電子教材中的相關視頻54六? 參考資料磁鐵的發現和早期應用磁鐵的發現和應用在我國有較早的歷史。在2600年前戰國時代的《管子》一書里,就有“上有慈(磁)石者,下有銅金”的記載。到公元前3世紀時,在《呂氏春秋》里記載有“慈石召鐵,或引之也”。東漢王充(27—約97)在《論衡》一書里記載有“司南之杓,投之于地,其柢指南”,這是世界上最早出現的羅盤。宋代沈括(1031—1095)在《夢溪筆談》一書里說:“以磁石摩針鋒,則銳處常指南,亦有指北者。”這是世界上用人造磁鐵制造磁針的開始。司南戰國時代,我國人民利用磁鐵制造了一種指示方向的工具,叫“司南”(如右圖)。根據專家的研究,司南大約是把整塊的天然磁鐵,輕輕地琢磨成勺子的形狀,并且把它的S極琢磨成長柄,使重心落在圓而光滑的底部正中。司南做好以后,還得做一個光滑的底盤。使用的時候,先把底盤放平,再把司南放在底盤的中間,用手撥動它的柄,使它轉動。等到司南停下來,它的長柄就指向南方,勺子的口則指向北方。司南的底盤有的是用青銅做的,有的是個涂漆的小盤,青銅和漆器都比較光滑,摩擦阻力比較小,司南轉動起來很靈活。這種底盤內圓外方,四周還刻有表示24個方位的格線和文字。司南必須放在光滑的底盤上旋轉,底盤還必須放平,否則就會影響它指南的效果,甚至會使它從底盤上滑下來。因此,人們發明司南以后,又繼續不斷地研究改進指南的工具。指南魚和磁針古代民間常將薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。當時以此作為一種游戲,西晉崔豹在《古今注》中曾提到這種“指南魚”。55第2單元? 玩磁鐵北宋時的《武經總要》中載有制作和使用指南魚的方法:“用薄鐵葉剪裁,長二寸,闊五分,首尾銳如魚形,置炭火中燒之,候通赤,以鐵鈐鈐魚首出火,以尾正對子位,蘸水盆中,沒尾數分則止,以密器收之。用時,置水碗于無風處平放,魚在水面,令浮,其首常向午也。”這是一種人工磁化的方法,它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上,燒紅的鐵片內部分子處于比較活躍的狀態,使鐵分子順著地球磁場方向排列,達到磁化的目的。人工磁化方法的發明,對指南針的應用和發展起了巨大的作用。在磁學和地磁學的發展史上也是一件大事。北宋科學家沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法:“方家以磁石摩針鋒,則能指南。”按沈括的說法,當時的技術人員用磁石去摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。從現在的觀點來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內部磁疇的排列趨于某一方向,從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡單,磁化效果也比地磁法好,而且為有實用價值的磁指向器的出現創造了條件。沈括還談到了摩擦法磁化時產生的各種現象:“以磁石摩針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不同……南北相反,理應有異,未深考耳。”這是說,用磁石去摩擦縫衣針后,針鋒常指南,也有時指北。從現在的觀點來看,磁石都有N和S兩極,磁化時縫衣針針鋒的方位不同,則磁化后的指向也不同。但沈括并不知道這個道理,他真實地記錄了這個現象并坦白承認自己沒有作深入思考,期望后人能進一步探討。指南針并不指向地球的正南和正北指南針是用人造磁鐵制成的磁針。它在穩定時能一端指南,一端指北。指南的那端叫南極,也叫S極;指北的那端叫北極,也是N極。指南針的兩極為什么總是指向南北呢?原來,每一個磁體都有南極和北極,這兩個磁極是磁性最強的部分。相同的磁極互相排斥,相異的磁極互相吸引。地球本身就是一個巨大的磁體,它的南極和北極位于地球的兩端。根據磁極之間相互作用的規律,指南針的北極與地磁的南極互相吸引,指南針的南極與地磁的北極互相吸引。而地磁南極就是地理北極,地磁北極就是地理南極,所以指南針靜止時,它的北極總是指向地球的北端,南極指向地球南端。56不過指南針并不指向地球的正南和正北。公元11世紀,沈括在《夢溪筆談》中提到,通過長期的觀察發現,指南針的指向并不是地球的正南和正北,而是略微偏離一點。也就是說,地球的兩極與地磁的兩極并不重合。意大利航海家哥倫布于1492年橫渡大西洋時,才觀察到這一現象,比我國晚了400多年。磁場在磁體上,磁極的磁力最強,但磁力并不局限在磁極,磁體的周圍都存在著磁力的作用。磁體周圍有磁力作用的區域稱為磁體的磁場。磁場的存在,使磁體間不通過接觸便可發生相互作用。右圖是一塊條形磁體周圍的磁場示意圖,圖中的曲線稱為磁感線,它形象地表示出磁體周圍磁場的分布情況。磁感線從一個磁極出發,圍著磁體沿曲線前行,最后返回另一磁極。磁感線從一個磁極到另一個磁極形成一條封閉的回路,磁感線之間永不相交。磁化使原來不顯磁性的物體在磁場中獲得磁性的過程叫磁化。最容易磁化的是鐵磁性物質,如軟鐵、硅鋼、鎳、鐵氧體等。由于電流能夠引起很強的磁場,又便于控制,所以常利用電流的磁場使鐵磁性物質磁化而制成永久磁鐵或電磁鐵。研究磁體的磁性強弱是否與溫度有關將條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上,另一端吸著一些小鐵釘,用酒精燈給磁鐵加熱 ,如圖1所示。經過一段時間后,當磁鐵被燒紅時,發現鐵釘紛紛落下。由此可得出結論:溫度可以改變磁鐵的磁力大小。根據這一結論,可設計一個簡易的溫度報警器,如圖2所示。其工作原理是:當溫度逐漸升高時,磁鐵的磁力減小,直至消失,無法吸引彈簧開關,彈簧開關向下恢復原狀,這樣下面的電路就被接通,從而使電鈴報警。N SN S圖1 圖257第3單元? 土壤與生命一? 單元設計意圖1. 本單元主題的提出本單元主要通過觀察、調查、實踐、實驗、記錄、交流、研討等途徑,豐富學生對生命科學、地球與宇宙科學領域的認識。讓學生充分認識到土壤不僅是地球的重要組成部分,而且孕育了生命,如土壤里的植物和小動物——蚯蚓、螞蟻、蜘蛛、蜈蚣、蝸牛等。通過具體指導學生開展栽小蔥、養螞蟻等實踐活動,并對植物和動物進行仔細觀察和記錄,幫助學生充分認識到植物的生命過程需要水分和養料、小動物和土壤之間有著密切的關系。通過收集資料和分析研討等途徑,進一步了解生活在不同環境中的植物都具有生存的基本需求,也使學生在科學實踐、科學研究活動中,發展提出問題、搜集證據、處理信息、得出結論和分享交流等科學探究的技能,以及保持對大自然充滿好奇心的科學態度。對二年級的學生來說,通過觀察、種植、飼養了解身邊的植物和動物,并能積極地交流和分享自己的發現,這對于促進他們的科學思考是非常有利的。本單元的設計正是為了給學生提供運用和發展這一系列探究技能的機會,并在此基礎上,讓學生認識到動物、植物與土壤有著密不可分的關系。2. 本單元對《課程標準》的落實(1) 本單元通過一系列觀察、探究、飼養等活動,落實《課程標準》低年段的課程目標。科學知識:認識周邊常見的動物和植物,能簡單描述其外部主要特征。科學探究:在教師指導下,能利用多種感官或者簡單的工具,觀察對象的外部形態特征及現象。在教師指導下,能用語言初步描述信息。58科學態度:能在好奇心的驅使下,對常見的動植物的外在特征、自然現象表現出探究興趣。愿意傾聽、分享他人的信息;樂于表達、講述自己的觀點。科學、技術、社會與環境:珍愛生命,保護身邊的動植物,意識到保護環境的重要性。(2)本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“生命科學領域”和“地球與宇宙科學領域”的低年段要求。8.1 植物具有獲取和制造養分的結構。說出植物需要水和陽光以維持生存和生長。14.3 陸地表面大部分覆蓋著土壤,生存著生物。觀察并描述周圍的土壤上生長著的植物和生活著的動物。3. 本單元次級主題的構成及邏輯關系本單元由《栽小蔥》《養螞蟻》《尋訪土壤中的小動物》三課組成。本單元圍繞土壤孕育了生命這個中心,采用分—分—總的邏輯結構建構這三課內容,引導學生從觀察、記錄、分析入手,探討土壤生物的基本需求,揭示生物對土壤的依賴性。其中,第一課《栽小蔥》,通過一個具體的植物載體,反映植物與土壤的關系。通過指導學生探究小蔥生長需要的一些基本條件,讓學生經歷栽與養的過程,并拓展到了解家庭種植植物和大自然中的植物的基本需求。第二課《養螞蟻》,通過一個具體的小動物載體,反映土壤動物與土壤的關系。學生在尋找螞蟻和飼養螞蟻的過程中,探究螞蟻生存需要的一些基本條件,知道螞蟻的生存離不開土壤。第三課《尋訪土壤中的小動物》,是從個別到一般——通過認識更多的土壤動物來了解動物與土壤的關系,說明土壤對生活在其中的動植物的貢獻,揭示土壤與生命的密切關系。59第3單元? 土壤與生命二? 單元教學目標● 通過栽小蔥、養螞蟻、尋訪土壤中的小動物等活動,知道動物、植物的生存離不開土壤。它們都是自然界的重要組成部分。● 在栽小蔥、養螞蟻的過程中,學會用“溫暖”“潮濕”“養料”等專業術語來描述動物、植物的基本需求。● 能從具體事物出發,多角度、多方式地描述其基本特征。● 愿意就“土壤與生命”的話題與同學交流自己的發現和結論。4. 本單元在整套教材中與其他單元的關系中年段:對生物獲取和制造養分等基本需求進行研究。(三年級下冊《植物的一生》、四年級下冊《昆蟲的一生》《生存與環境》等)高年段:對動物和植物的棲息地進行研究。(六年級下冊《生物和棲息地》等)低年段:人類對自然資源的發掘和利用二、玩磁鐵 三、土壤與生命一、它們是用什么做的 四、打開工具箱通 過 各 種 材 料反 映 人 類 對 各種 自 然 資 源 的利用。通 過 探 究 磁 鐵的 各 種 性 質 和制 作 指 南 針 ,反 映 人 類 對 大自 然 的 神 秘 饋贈 —— 自 然 磁鐵的利用。通 過 土 壤 與 植物、土壤與動物的關聯,間接地反 映 土 壤 資 源與人類的關系。人 類 正 是 用 發明的工具,實現了 對 自 然 資 源的加工和利用。60三? 單元活動框架四? 課時建議序 號 課 題 課 時1 栽小蔥 1.52 養螞蟻 1.53 尋訪土壤中的小動物 1總 課 時 4三、土壤與生命1. 栽小蔥2. 養螞蟻3. 尋訪土壤中的小動物1.4 交流家人照料盆栽植物的方法,了解大自然中植物生存的基本需求。1.1 比較小蔥的生長狀況并猜想原因,知道小蔥的生長條件。1.3 運用相關知識 照 料 小 蔥 ,并 能 交 流 成 果和體會。1.2 觀察并記錄一棵小蔥一天的“喝水”量,知道水是小蔥生長的基本需求。2.1 找螞蟻,知道螞蟻的生活環境、愛吃什么。2.2 養螞蟻,觀察螞蟻的生活。2.3 交流在養螞蟻活動中的發現,知道螞蟻的生存離不開土壤。3.1 認識土壤中的一些小動物,知道土壤中有很多小動物。3.2 交流土壤中小動物的生活環境。3.3 親自去找一找,并觀察一種小蟲子,了解它的生活。3.4 閱讀資料,知道土壤對生活在其中的小動物的重要性。61第3單元? 土壤與生命第7課 栽?小?蔥1. 教學內容本課暗含“植物與土壤的關系”這條主線,分兩個部分展開內容。第一部分,研究小蔥的生長需求。首先指導學生做對比實驗,比較在同一地點不同環境中小蔥生長狀態的差異,并以此為基礎,引導學生分析、發現小蔥生長需要的條件。接著,組織學生做進一步的研究,動手操作并觀察、記錄小蔥每天的“喝水”量。這個部分的兩個活動將為揭示小蔥需要來自土壤中的水分和養 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫