《18.探究磁铁更多的秘密》教学设计-2026-2027学年四年级科学上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦磁铁性质，探究影响磁化钢针磁性强弱（摩擦次数、磁铁强弱等）和磁极方向（摩擦方向、磁极）的因素。通过复习上节课自制指南针时的差异现象导入，引导学生从已有经验发现问题，构建前后知识的递进学习支架。 该资料以系列对比实验为核心，如摩擦次数10次与20次对比、强弱磁铁磁化效果对比等，落实控制变量法，培养科学思维与探究实践能力。例如探究摩擦方向对磁极的影响时，学生通过N极前后摩擦的对比实验，亲历“提出问题-设计方案-记录数据-归纳结论”过程，既提升学生严谨的科学态度，也为教师提供结构化的探究教学范例。

课 题 《探究磁铁更多的秘密》 （共 课时） 总第 课时 教学内容 磁铁的性质 第___课时 教学目标 科学观念：知道摩擦次数、磁铁磁性强弱会影响磁化钢针的磁性强弱；知道高温、敲击会使磁化钢针磁性减弱或消失；知道摩擦方向和摩擦磁极会影响磁化钢针的磁极方向。 科学思维：能根据探究问题，设计对比实验方案，通过控制变量进行实验，基于实验数据归纳影响磁性强弱和磁极方向的因素，发展控制变量和归纳推理能力。 探究实践：能按步骤完成磁性强弱和磁极方向的探究实验，记录实验数据并得出结论；能与同学分享研究成果。 态度责任：保持对磁铁性质的好奇心和探究兴趣，养成严谨认真的科学态度；体验科学探究的完整过程，乐于合作与分享。 教学重点与难点 教学重点：通过对比实验，探究影响磁化钢针磁性强弱和磁极方向的因素。 教学难点：控制变量实验的设计与实施；理解摩擦方向与磁极方向的关系。 教学方法 实验探究法、控制变量法、小组合作法、讨论法、讲授法 教学准备 教师材料：课件、条形磁铁（不同磁性强弱）、环形磁铁、酒精灯、试管夹、大头针若干 学生分组材料：钢针若干、条形磁铁（强弱各一块）、大头针一盒、环形磁铁、酒精灯（教师演示）、试管夹、记录单 学生活动设计 回顾磁化钢针方法→提出问题：哪些因素影响磁化效果→设计实验方案→探究摩擦次数对磁性强弱的影响（10次与20次对比）→探究磁铁磁性强弱对磁化效果的影响→探究火焰对磁性强弱的影响（教师演示）→探究敲击对磁性强弱的影响→探究环形磁铁对磁性强弱的影响→探究摩擦方向对磁极方向的影响→探究不同磁极摩擦对磁极方向的影响→汇总实验结论→交流分享研究成果→完成单元小结框架图。 教 学 过 程 设计意图 一、复习导入——从自制指南针到新问题（约5分钟） 1.回顾旧知 （1）教师提问：“上节课我们学习了自制指南针，谁能说说自制指南针的步骤？” （2）学生回答：用磁铁沿同一方向摩擦钢针→把磁化后的钢针放在木塞上→放入水中→观察指向→涂色标记。 2.聚焦新问题 （1）教师：“在上节课的实验中，你发现不同小组制作的指南针，磁性强弱一样吗？磁极方向一样吗？” （2）学生回忆：有的钢针吸的大头针多（磁性强），有的吸得少（磁性弱）；有的针尖指北，有的针尖指南…… （3）教师：“这说明同样的磁化方法，结果却不同。今天我们就来深入探究——影响磁化钢针磁性强弱和磁极方向的因素。” （4）板书课题：第2课 探究磁铁更多的秘密。 二、探究一：影响磁性强弱的因素（一）——摩擦次数（约8分钟） 1.提出问题 （1）教师：“用磁铁摩擦钢针时，摩擦的次数会影响钢针的磁性强弱吗？” （2）学生作出预测：可能摩擦次数越多，磁性越强。 2.设计实验方案 （1）小组讨论：怎样设计实验来验证？ （2）明确控制变量方法： 改变条件：摩擦次数（10次 vs 20次） 不变条件：同一块磁铁、同一方向、同一根钢针型号、同样的大头针 （3）强调对比实验的公平性。 3.分组实验 （1）实验步骤： ① 磁化前，先确认钢针没有磁性。 ② 用磁铁沿同一方向摩擦钢针10次，竖起钢针，用针尖向下吸大头针，记录能吸起的大头针根数（被吸过的不再使用）。 ③ 用同一块磁铁沿同一方向摩擦另一根钢针20次，用同样方法测试能吸起的大头针根数。 （2）学生分组操作，填写记录单： 摩擦次数 吸起大头针的数量 10次 ______根 20次 ______根 4.汇报交流 （1）各组汇报实验数据。 （2）教师引导归纳：摩擦次数越多，钢针磁性越强。 三、探究二：影响磁性强弱的因素（二）——磁铁磁性强弱（约6分钟） 1.提出问题 （1）教师：“用不同磁性强弱的磁铁摩擦钢针，会影响磁化钢针的磁性强弱吗？” 2.设计实验方案 （1）改变条件：磁铁磁性强弱（弱磁铁 vs 强磁铁） （2）不变条件：摩擦次数（10次）、同一方向、同一钢针 3.分组实验 （1）实验步骤： ① 用磁性弱的磁铁摩擦钢针10次，测试能吸起的大头针根数。 ② 用磁性强的磁铁摩擦钢针10次，测试能吸起的大头针根数。 （2）学生分组操作，记录数据： 磁铁类型 吸起大头针的数量 磁性弱的磁铁 ______根 磁性强的磁铁 ______根 4.汇报交流 （1）各组汇报实验数据。 （2）教师引导归纳：磁铁磁性越强，磁化钢针的磁性也越强。 四、探究三：影响磁性强弱的因素（三）——火焰和敲击（约8分钟） 1.提出问题 （1）教师：“磁化后的钢针，磁性强弱会改变吗？火焰会影响它吗？敲击会影响它吗？” 2.探究火焰的影响（教师演示） （1）教师演示： ① 用试管夹夹住磁化后的钢针，钢针上吸一根大头针。 ② 将钢针靠近火焰，观察现象。 ③ 靠近火焰后，大头针掉落了！ （2）学生观察并记录：大头针掉落了！这说明磁性变弱了（甚至消失了）。 （3）结论：加热会使磁化钢针磁性减弱或消失。 3.探究敲击的影响（分组实验） （1）实验步骤： ① 磁化后的钢针先测试能吸起的大头针数量（记录数据）。 ② 用磁化后的钢针反复敲击桌面（约10次）。 ③ 再次测试能吸起的大头针数量。 （2）学生分组操作，记录数据： 实验条件 吸起大头针的数量 敲击前 ______根 敲击后 ______根 （3）汇报交流：敲击后，大头针吸起数量减少了。 （4）结论：敲击会使磁化钢针磁性减弱或消失。 4.探究环形磁铁的影响（分组实验） （1）提出问题：“让磁化后的钢针在环形磁铁的空洞中来回进出，其磁性强弱会发生变化吗？” （2）实验步骤： ① 刚磁化的钢针针尖测试能吸起的大头针数量。 ② 让钢针在环形磁铁空洞中来回进出10个来回。 ③ 再次测试能吸起的大头针数量。 （3）学生分组操作，记录数据。 （4）预期发现：钢针磁性变强了。 （5）结论：在环形磁铁中来回进出，可以增强钢针的磁性。 五、探究四：影响磁极方向的因素（约8分钟） 1.探究摩擦方向对磁极的影响 （1）提出问题：“改变摩擦方向，会改变磁化钢针的磁极吗？” （2）教师引导：用磁铁的N极向前摩擦钢针，钢针的针尖一端会是什么极？ （3）学生预测：可能是N极或S极。 （4）分组实验： ① 用磁铁N极向前摩擦钢针，测试针尖的磁极（用已知磁极的磁铁判断）。 ② 用磁铁N极向后摩擦钢针，测试针尖的磁极。 （5）记录数据： 摩擦方式 钢针针尖的磁极 N极向前摩擦 ______极 N极向后摩擦 ______极 （6）发现：摩擦方向改变了，钢针的磁极方向也改变了。N极向前摩擦，针尖为S极；N极向后摩擦，针尖为N极。 2.探究不同磁极摩擦对磁极的影响 （1）提出问题：“用不同的磁极摩擦，会改变磁化钢针的磁极吗？” （2）分组实验： ① 用磁铁N极向前摩擦钢针，测试针尖的磁极。 ② 用磁铁S极向前摩擦钢针，测试针尖的磁极。 （3）记录数据： 摩擦磁极 钢针针尖的磁极 N极向前摩擦 ______极 S极向前摩擦 ______极 （4）发现：N极向前摩擦，针尖为S极；S极向前摩擦，针尖为N极。即摩擦磁极与针尖磁极相反。 3.总结归纳 （1）教师引导学生总结： 摩擦方向改变 → 磁极方向改变 摩擦磁极改变 → 磁极方向改变 摩擦磁极与钢针尖端磁极相反 六、交流分享——汇总研究成果（约5分钟） 1.小组讨论 （1）小组内汇总所有实验发现，形成完整的结论。 2.全班交流 （1）各组派代表分享研究成果。 （2）教师汇总板书： 3.教师总结 （1）磁化钢针的磁性强弱和磁极方向受多种因素影响。 （2）科学探究需要控制变量——一次只改变一个条件，才能准确找出影响因素。 七、课堂总结与作业布置（约2分钟） 师生共同总结 （1）磁性强弱受摩擦次数、磁铁强弱、加热、敲击、环形磁铁等因素影响。 （2）磁极方向受摩擦方向和摩擦磁极影响，摩擦磁极与钢针尖端磁极相反。 （3）科学探究要善于控制变量，一次只改变一个条件。 从上节课自制指南针时观察到的差异入手，引导学生从现象中发现问题，激发探究兴趣，体现探究的连续性和递进性。 通过对比实验，让学生亲身体验“改变摩擦次数影响磁性强弱”的规律，初步建立控制变量的实验方法。 通过第二个对比实验，进一步强化控制变量法的运用，让学生体会“一次只改变一个条件”的实验原则。 通过三个不同因素的探究（火焰、敲击、环形磁铁），让学生认识到磁性强弱并非一成不变，外部条件可以改变磁性，拓展对磁性变化的认识。 通过对比实验，让学生发现摩擦方向和摩擦磁极对磁极方向的影响规律，深化对磁化本质的理解。 通过汇总交流，帮助学生形成系统化的知识体系；通过强调控制变量法，强化科学探究方法的培养。 将课堂所学延伸到课外，在实际应用中巩固知识和技能。 梳理本课核心知识，完成整个单元的闭环总结。 作业设计： 1. 基础作业（必做） ： 向家人介绍：有哪些方法可以让磁化钢针的磁性变强或变弱？ 拓展作业（选做其一） ： 1　 设计一个实验，探究“钢针的长短是否影响磁化后的磁性强弱”，写出实验方案并尝试操作。 2　 查阅资料：电磁铁的原理是什么？它与永久磁铁有什么不同？写一段介绍文字。 板书设计： 第18课　探究磁铁更多的秘密 一、影响磁性强弱的因素 摩擦次数 ↑ → 磁性 ↑ 磁铁磁性 ↑ → 磁性 ↑ 加热 → 磁性 ↓（或消失） 敲击 → 磁性 ↓（或消失） 环形磁铁中进出 → 磁性 ↑ 二、影响磁极方向的因素 摩擦方向改变 → 磁极方向改变 摩擦磁极改变 → 磁极方向改变 摩擦磁极与钢针尖端磁极 相反 三、科学探究方法 控制变量 —— 一次只改变一个条件 学科网（北京）股份有限公司 $