第4單元《磁鐵》教參(朱改)

1、.第4單元 磁鐵的奧秘本單元以磁鐵為教學(xué)習(xí)內(nèi)容，選自物質(zhì)世界的能量表現(xiàn)形式部分。三年級學(xué)生對磁鐵并不陌生，他們大多見過磁鐵、玩過磁鐵，都知道磁鐵能夠吸引鐵，所以他們把磁鐵叫著“吸鐵石”。這種“吸鐵”的神奇現(xiàn)象，自然會引起學(xué)生濃厚的探求興趣。在此基礎(chǔ)上本單元以“磁鐵”為教學(xué)載體、按“分總”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了“神奇的磁力”、“司南的啟示”、“磁鐵游樂場”等三課。試圖通過一系列的實(shí)驗(yàn)、制作、游戲等活動，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識磁鐵的磁力、磁極和磁鐵能指南北方向等性質(zhì)，知道磁極相互作用的規(guī)律。本單元圍繞本冊能力訓(xùn)練的重點(diǎn)，設(shè)置了眾多的實(shí)驗(yàn)，且有學(xué)生探究過程的范例呈現(xiàn)于教材（包括有猜想、問題、實(shí)驗(yàn)的方法與記錄表等）

2、，希望學(xué)生能舉一反三地自主完成從“猜想問題實(shí)驗(yàn)結(jié)論”的探究過程。結(jié)論是學(xué)生對事實(shí)進(jìn)行簡單加工、整理、抽象和概括的過程，這是很重要的思維過程，是科學(xué)探究中不可缺少的一步，我們應(yīng)該重視之。指南針是我國的偉大發(fā)明，在本單元里，盡力地開發(fā)了“司南”的教學(xué)與教育意義，做到了科技史與教材內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，凸顯了本套教材的特色。單元頁畫面自上而下為：鄭和下西洋的船隊(duì)、司南、指南針和磁懸浮列車，洗練的跳躍式地呈現(xiàn)了人類應(yīng)用磁鐵的歷史片斷，要向?qū)W生傳達(dá)的信息是，科技的發(fā)展會改善我們的生活、會促進(jìn)我們的生產(chǎn)。本單元教學(xué)用時大約需要4-5課時。1神奇的磁力認(rèn)識磁鐵從認(rèn)識磁力開始，為此本課設(shè)計(jì)了“水中取物”的教學(xué)引入和

3、“探物游戲”、“哪里磁力大”等兩個活動。 本課用“水中取物”做為教學(xué)引入，以激起學(xué)生的探求欲望、創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生猜想的情境。接著引導(dǎo)學(xué)生順著猜想的思維軌跡去進(jìn)行“探物游戲”，讓學(xué)生通過“探物”試驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識磁力。認(rèn)識磁力后，“哪里磁力大”的問題就會在學(xué)生的頭腦里油然而生，教學(xué)又引導(dǎo)學(xué)生依順“問題猜想實(shí)驗(yàn)”的過程深入展開探究，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識磁鐵的磁極。本課遵循學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，圍繞“磁力”逐步展開教學(xué)，在活動中培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，體會磁力的神奇。教學(xué)目標(biāo)科學(xué)探究1 能根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，提出自己的猜想，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2 能通過實(shí)驗(yàn)獲取事實(shí)并做出結(jié)論。情感、態(tài)度與價值觀在實(shí)驗(yàn)中尊重科學(xué)事實(shí)

4、?？茖W(xué)知識1 認(rèn)識磁鐵能夠吸引鐵，知道磁鐵有磁力。2知道磁鐵磁力最大的部分是磁極。教學(xué)建議教學(xué)準(zhǔn)備：透明塑料杯、圖釘、條形磁鐵、各種形狀的磁鐵、回形針等。課時分配建議：本課建議用1課時。教學(xué)導(dǎo)入：本課用教師的演示實(shí)驗(yàn)“水中取物”來導(dǎo)入教學(xué)。實(shí)驗(yàn)中的“魔棒”是一塊包裹起來的條形磁鐵，使得這個實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于一個“解暗箱”的活動。這個活動負(fù)有雙重目的，一是激發(fā)學(xué)生的好奇心、探求欲，為教學(xué)營造一個有利的心理環(huán)境；二是激活學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，為教學(xué)鋪設(shè)一段知識的階梯。教師要恰當(dāng)?shù)匕盐諏W(xué)生的心理表現(xiàn)與認(rèn)知水平，適時地引導(dǎo)學(xué)生的猜想來展開教學(xué)。 活動1 探物游戲活動目標(biāo)：1 通過用“魔棒”探物的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并認(rèn)

5、識磁鐵能吸引鐵的事實(shí)。2 認(rèn)識到磁鐵有磁力?；顒咏ㄗh：1這個活動應(yīng)該分為兩步走：先讓學(xué)生試一試，看磁鐵能吸引哪些物體，不能吸引哪些物體。然后再引導(dǎo)他們認(rèn)識能被磁鐵吸引的物體是什么材料做的，不能被吸引的物體又是什么材料做的，使學(xué)生認(rèn)識磁鐵能夠吸引鐵的事實(shí)，進(jìn)而認(rèn)識磁力。在活動中要鼓勵學(xué)生通過試驗(yàn)去獲取事實(shí)，去發(fā)現(xiàn)問題。2我們知道磁鐵的周圍存在一個磁場，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生也會發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象：在一定范圍內(nèi)（隔物或隔一段距離）磁鐵都能吸引鐵。當(dāng)學(xué)生提出來這種現(xiàn)象時，教師可因勢得導(dǎo)地引導(dǎo)，讓他們知道在磁鐵周圍的一定范圍內(nèi)存在著磁力的事實(shí)。3學(xué)生們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)把磁鐵叫著“吸鐵石”，這是一個非科學(xué)的名詞，在教學(xué)中我們

6、要讓學(xué)生逐漸用科學(xué)的名詞“磁鐵”來替代它。這也是科學(xué)教育的任務(wù)。教師可以告訴學(xué)生，磁鐵不僅能吸鐵，還能吸引鎳、鈷等金屬，在磁性非常強(qiáng)的情況下鋁也可以被吸引。 4認(rèn)識磁力是學(xué)生初涉“力”的知識，但目前學(xué)生對磁力的理解只能停留在“磁鐵能吸引鐵” 的這些具體事實(shí)上。在活動中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察當(dāng)磁鐵靠近物體，特別是靠近大頭針等輕小物體時，物體被吸過來時的現(xiàn)象，也可以讓他們描述這一現(xiàn)象，使他們在蒙朧中感知力的作用，也是為今后學(xué)習(xí)有關(guān)力的知識做一個長遠(yuǎn)的鋪墊。5在活動中學(xué)生應(yīng)該讓學(xué)生知道各種磁鐵的名稱?；顒? 哪里磁力大活動目標(biāo)：1 能根據(jù)“磁鐵不同的部位吸鐵的本領(lǐng)相同嗎？”的問題提出猜想，并能設(shè)

7、計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想。2 知道磁鐵的兩端磁力大。中間磁力小，知道磁磁力最大的地方叫磁極?；顒咏ㄗh: 1在前一個活動中，學(xué)生就有可能發(fā)現(xiàn)磁鐵不同部位的磁力大小不同的現(xiàn)象，所以這個問題的提出是學(xué)生探究活動向前發(fā)展的必然。只要教師引導(dǎo)得法，學(xué)生完全有可能自主地提出這樣的問題來。2這個活動試圖帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷一個較以前更完整的科學(xué)探究過程?；谌昙墝W(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι胁?，教材呈現(xiàn)了“第三小組”的實(shí)驗(yàn)過程，以此做為范例來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自己的探究活動：“磁鐵的不同部位吸鐵本領(lǐng)相同嗎？”提出問題；“我的猜想”作出猜想；“怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證實(shí)自己的猜想？”制定計(jì)劃；活動場景的插圖實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；“第三小組的實(shí)驗(yàn)記錄”搜集證

8、據(jù)；“把自己小組的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果與同學(xué)交流”表達(dá)與交流。3學(xué)生可以按照“第三小組”的實(shí)驗(yàn)方法來研究條形磁鐵磁力大小的問題。在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生舉一反三地來研究蹄形磁鐵、環(huán)形磁鐵等其他形狀的磁鐵的磁力大小的問題。4“將條形磁鐵折斷后，每一段是不是也有兩個磁極呢？”思維活躍的學(xué)生在認(rèn)識了條形磁鐵有兩個磁極后，很容易會想到這個問題。我們可以引導(dǎo)學(xué)生用“反證”的方法來認(rèn)識這個問題：“將兩塊條形磁鐵拼接起來形成一塊長的條形磁鐵后，會有四個磁極嗎？”本課教學(xué)札記評價建議本課的評價可以從學(xué)生在活動中是否能提出問題、是否能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并做好記錄等方面來進(jìn)行評價。課程資源科學(xué)名詞天然磁石：磁鐵礦是含有磁

9、性的鐵礦。從前人們曾把他叫天然磁石，意思是“指路石”；因?yàn)樵缙诘暮胶＜野阉?dāng)羅盤用。磁性的起源：鐵含有很多叫做磁偶極的微小磁體，在一般情況下，所有偶極都指向不同的方向，它們的磁性互相抵消。在磁鐵里，所有偶極都指向同一方向，所以它們的磁性就結(jié)合在一起使磁鐵表現(xiàn)出明顯的磁性。磁石的吸鐵性及其應(yīng)用我國是對磁現(xiàn)象認(rèn)識最早的國家之一，公元前4世紀(jì)左右成書的管子中就有“上有慈石者，其下有銅金”的記載，這是關(guān)于磁的最早記載。類似的記載，在其后的呂氏春秋中也可以找到：“慈石召鐵，或引之也”。東漢高誘在呂氏春秋注中談到：“石，鐵之母也。以有慈石，故能引其子。石之不慈者，亦不能引也”。在東漢以前的古籍中，一直將磁

10、寫作慈。相映成趣的是磁石在許多國家的語言中都含有慈愛之意。我國古代典籍中也記載了一些磁石吸鐵和同性相斥的應(yīng)用事例。例如史記·封禪書說漢武帝命方士欒大用磁石做成的棋子“自相觸擊”；而椎南萬畢術(shù)（西漢劉安）還有“取雞血與針磨搗之，以和磁石，用涂棋頭，曝干之，置局上則相拒不休”的詳細(xì)記載。南北朝（512518年）的水經(jīng)注（酈道元）和另一本三輔黃圖都有秦始皇用磁石建造阿房宮北闕門，“有隱甲懷刃入門”者就會被查出的記載。晉書·馬隆傳的故事可供參考：相傳3世紀(jì)時，智勇雙全的馬隆在一次戰(zhàn)役中，命士兵將大批磁石堆壘在一條狹窄的小路上。身穿鐵甲的敵軍個個都被磁石吸住，而馬隆的兵將身穿犀甲，行

11、動如常。敵軍以為馬隆的兵是神兵，故而大?。ā皧A道累磁石，賊負(fù)鐵鏜，行不得前，隆卒悉被犀甲，無所溜礙”）。古代，還常常將磁石用于醫(yī)療。史記中有用“五石散”內(nèi)服治病的記載，磁石就是五石之一。晉代有用磁石吸出體內(nèi)鐵針的病案。到了宋代，有人把磁石放在耳內(nèi)，口含鐵塊，因而治愈耳聾。磁石只能吸鐵，而不能吸金、銀、銅等其他金屬，也早為我國古人所知?；茨献又杏小按仁芪F，及其于銅則不通矣”，“慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣”。2 司南的啟示在認(rèn)識了磁鐵的磁極后，學(xué)生自然地會對磁極的標(biāo)記（磁鐵上的顏色與字母）產(chǎn)生興趣，所以研究磁鐵能指南北方向的性質(zhì)、知道“南極”、“北極”的磁極名字已是水到渠成的事了。本課

12、以我國的“四大發(fā)明”之一的司南做為教學(xué)的引入，并按認(rèn)知的順序設(shè)計(jì)了“自制指南針”、“磁極間的相互作用”和“調(diào)查磁鐵在我們生活中的應(yīng)用”等活動。教材從指南針進(jìn)入，明顯地是要讓學(xué)生了解我國古代有過的輝煌，以激發(fā)其民族自豪感，此為其一。其二是要引導(dǎo)學(xué)生順著“指南針能指南北方向，它有磁性嗎？磁鐵有磁性，能指南北方向嗎？”的思路來研究磁鐵。通過這種由此及彼的研究，使得學(xué)生對磁鐵能指南北方向的性質(zhì)認(rèn)識就會變得“輕車熟路”了。在知道了“N”和“S”的意義后，進(jìn)一步來研究磁極間的相互作用，能讓學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)并描述這一規(guī)律。最后了解磁鐵的應(yīng)用，將學(xué)生的認(rèn)識落實(shí)到“科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對改善生活與促進(jìn)生產(chǎn)有積極作用”上

13、來。教學(xué)目標(biāo)科學(xué)探究1會將縫衣針磁化并制作成指南針。2能用自制的指南針測定方向并能用自制的小磁針做吸引鐵的實(shí)驗(yàn)。3能根據(jù)“指南針能指南北方向、有磁性”的事實(shí)，提出“磁鐵也能指南北方向嗎？”的問題來，并自己設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。4能根據(jù)觀察到的磁極間相互作用的現(xiàn)象，做出結(jié)論。情感、態(tài)度與價值觀1了解指南針是我國古代的偉大發(fā)明，增加民族的自豪感與自信心。2知道科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能改善人們生活促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展?？茖W(xué)知識1知道自制磁針的方法，學(xué)自制指南針。2認(rèn)識磁鐵能指示南北方向。知道指南針是利用磁鐵能指示南北方向的性質(zhì)制成的。3知道同種磁極會相互排斥、異種磁極會相互吸引。教學(xué)建議教學(xué)準(zhǔn)備：條形磁鐵、縫衣針、線繩、回

14、形針若干、小碗、小水桶、水槽、旋轉(zhuǎn)支架、泡沫小球。課時安排建議：本課建議用2-3課時。教學(xué)導(dǎo)入：本課可以用圍繞司南為主題的閱讀方式或談話的方式導(dǎo)入教學(xué)。在教學(xué)中不要忘記告訴學(xué)生司南是用天然磁石制作的，而現(xiàn)在用的指南針都是用“人工”磁體制作的?！叭斯ひ材苤圃齑朋w？”這樣的問題就會出現(xiàn)在好奇兒童的心理，教師此時可因勢利導(dǎo)地用“你們也想制作指南針嗎？”來激起學(xué)生的探究欲，將教學(xué)帶入下一個活動?；顒? ：自制指南針活動目標(biāo)：1 能用縫衣針制作成指南針，并會用自制指南針測定方向。2認(rèn)識磁鐵有指示南北方向的性質(zhì)，知道指北的磁極叫“北極”、指南的磁極叫“南極”。3知道指南針是利用磁鐵能指示南北方向的性質(zhì)制成

15、的?；顒咏ㄗh：1本活動分兩層，第一層是自制指南針，并認(rèn)識指南針能指方向、有磁性；第二層是引導(dǎo)學(xué)生逆向求索：在知道磁鐵有磁性的認(rèn)識上去探究“可以直接用磁鐵做指南針嗎？”，以此認(rèn)識磁鐵能指示南北方向。2教材用插圖與指南車的話來指導(dǎo)學(xué)生的操作，將縫衣針磁化成小磁針。為了適合一般的習(xí)慣，我們應(yīng)該讓針尖端成為S極（插圖所示為方法之一）。3我們要告訴學(xué)生用縫衣針等鋼質(zhì)材料制作的磁體，磁性才能較長時間保留，初步使他們明白用縫衣針來制作小磁針的道理。4教材用“磁針?biāo)姆ā钡目萍际穪碇笇?dǎo)學(xué)生接下來的操作，能夠適合學(xué)生操作的比較好的方法可能是浮針法（所以教材以案例呈現(xiàn)），但所有的方法都應(yīng)該讓學(xué)生試一試，最后由他們自

16、己選擇一種方法來將小磁針制作成指南針。5因?yàn)橛杏眯〈裴樧鰧?shí)驗(yàn)的鋪墊，所以接著來用磁鐵來做指示方向的實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生來說應(yīng)該是輕車熟路的事了?；顒?：磁極間的相互作用活動目標(biāo)：1 通過實(shí)驗(yàn)歸納出：同種磁極相排斥、異種磁極相吸引的規(guī)律。2 啟發(fā)學(xué)生用多種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??；顒咏ㄗh：1對磁極間的吸引與排斥現(xiàn)象，在使用磁鐵的過程中學(xué)生們會有所感知，這種經(jīng)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行猜想的基礎(chǔ)。在教學(xué)中，我們要充分調(diào)動和利用他們的這一經(jīng)驗(yàn)，使猜想順利進(jìn)行。2本活動教材上呈現(xiàn)了一個學(xué)生實(shí)驗(yàn)的范例，與前相同，都是希望引導(dǎo)學(xué)生能進(jìn)行舉一反三的仿效，以逐步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Αｉ_始學(xué)生都會按教材上的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)

17、驗(yàn)結(jié)束后，教師要反復(fù)提示學(xué)生注意指南車卡通人的講話 “我們還有其他方法嗎”，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3要使實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)明白無誤的“相斥”與“相吸”現(xiàn)象，而不是其中一磁鐵“被”吸引與“被”排斥的假象，我們要注意：一是兩磁鐵下的“輪子”的都要能靈活地滾動；二是兩磁鐵的質(zhì)量應(yīng)該相同；三是兩塊磁鐵磁性強(qiáng)弱相差不可太大；四是實(shí)驗(yàn)操作時，應(yīng)該推動兩磁鐵相向運(yùn)動。4在教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，記錄多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再根據(jù)事實(shí)做出結(jié)論。這個過程是要讓學(xué)生明白科學(xué)是不能根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來做結(jié)論的，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是能重復(fù)的。拓展活動：調(diào)查磁鐵在我們生活中的應(yīng)用活動目標(biāo)：1了解磁鐵在生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用，認(rèn)識科

18、學(xué)技術(shù)發(fā)展能作用于生活與生產(chǎn)。2引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)?；顒咏ㄗh：1這是一個拓展活動，可安排在課后進(jìn)行。2教材上例舉了磁鐵的幾種應(yīng)用，在教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識不同的應(yīng)用中是利用了磁鐵的什么性質(zhì)，這樣才能起到拋磚引玉的作用。3磁懸浮列車是現(xiàn)代高科技發(fā)展的產(chǎn)物，例舉它主要是要讓學(xué)生了解最新的科學(xué)技術(shù)信息。其它方面，只要學(xué)生知道磁懸浮列車?yán)昧舜盆F“同種磁極相排斥、異種磁極相吸引”的基本原理即可。我們可以用類似教材插圖上的實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生的認(rèn)識。4磁懸浮列車與自動選礦機(jī)都是電磁的應(yīng)用，在學(xué)生倘未學(xué)習(xí)電磁鐵的現(xiàn)階段，只是讓學(xué)生了解表象的磁的作用。評價建議本課的評價可以從自制指南針是否成功、研究磁極間的相

19、互作用時是否有實(shí)驗(yàn)記錄、是否認(rèn)識到磁鐵具有方向特性、是否知道磁極間有怎樣的相互作用等方面來進(jìn)行。評價內(nèi)容評價結(jié)果自制指南針是否成功研究磁極間的相互作用時是否有實(shí)驗(yàn)記錄是否認(rèn)識到磁鐵具有方向特性 是否知道磁極間有怎樣的相互作用本課教學(xué)札記課程資源科學(xué)名詞地球磁場：指南針在靜止時沿地球南北方向取向，這表明地球是一個大磁體。地球磁體的N極（北極）位于其地理南極附近。地球磁體的S極（南極）位于地理北極附近。指南針正是借助于地球是個大磁體和利用磁的相互作用規(guī)律而制成的。磁懸浮列車：磁懸浮列車是運(yùn)用磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質(zhì)產(chǎn)生“磁性懸浮”現(xiàn)象而使列車完全脫離軌道而懸浮行駛的“無輪”列車。當(dāng)今，世界

20、上的磁懸浮列車主要有兩種“懸浮”形式，一種是推斥式；另一種為吸力式。推斥式是利用兩個磁鐵同極性相對而產(chǎn)生的排斥力，使列車懸浮起來。這種磁懸浮列車車廂的兩側(cè)，安裝有磁場強(qiáng)大的超導(dǎo)電磁鐵。車輛運(yùn)行時，這種電磁鐵的磁場切割軌道兩側(cè)安裝的鋁環(huán)，致使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時產(chǎn)生一個同極性反磁場，并使車輛推離軌面在空中懸浮起來。但是，靜止時，由于沒有切割電勢與電流，車輛不能產(chǎn)生懸浮，只能像飛機(jī)一樣用輪子支撐車體。當(dāng)車輛在直線電機(jī)的驅(qū)動下前進(jìn)，速度達(dá)到80公里小時以上時，車輛就懸浮起來了。吸力式是利用兩個磁鐵異性相吸的原理，將電磁鐵置于軌道下方并固定在車體轉(zhuǎn)向架上，兩者之間產(chǎn)生一個強(qiáng)大的磁場，并相互吸引時，列

21、車就能懸浮起來。這種吸力式磁懸浮列車無論是靜止還是運(yùn)動狀態(tài)，都能保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài)。這次，我國自行開發(fā)的中低速磁懸浮列車就屬于這個類型。 “若即若離”，是磁懸浮列車的基本工作狀態(tài)。磁懸浮列車?yán)秒姶帕Φ窒厍蛞?，從而使列車懸浮在軌道上。在運(yùn)行過程中，車體與軌道處于一種“若即若離”的狀態(tài)，磁懸浮間隙約1厘米，其正常的運(yùn)營速度可以達(dá)到每小時430公里，因而有“零高度飛行器”的美譽(yù)。它與普通輪軌列車相比，具有低噪音、低能耗、無污染、安全舒適和高速高效的特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種具有廣闊前景的新型交通工具。特別是這種中低速磁懸浮列車，由于具有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合城市軌道交通。指南針是我國最早

22、發(fā)明的春秋時期，我國勞動人民就在采礦、冶煉中，逐漸認(rèn)識了磁石。到戰(zhàn)國時期，就有人用磁石做成器具來判定方向，當(dāng)時叫“司南”。它是在一個無沿的方盤上放置一只水勺似的磁石，水勺的柄端向南指。到北宋后期(公元11世紀(jì))，我國人民創(chuàng)造了人工磁鐵，此后又創(chuàng)制了“指南魚”，把用磁鋼片制成的“魚”放在水面上，以此指示方向。后來經(jīng)過反復(fù)研究改進(jìn)，又把磁鋼片改成細(xì)小的磁鋼針，并使它的尖端成磁北極，末端成為磁南極，這就成了指南針。隨著文化交流的日趨頻繁，往來于中國的船只上的水手們，將指南針傳到了世界各地。自12世紀(jì)始，歐洲開始自制指南針。這種指南針是一根安裝在固定軸上的磁針，能在水平方向轉(zhuǎn)動并指示磁子午線的方向。公

23、元1250年前后，地中海地區(qū)所制造的指南針已經(jīng)把磁針裝在了有刻度的卡片上，并與中央旋軸保持平衡。1560年，意大利人卡爾達(dá)諾發(fā)明了新的磁針裝置利用一種所謂三環(huán)式懸掛法的裝置，使磁針指示的方位更加精確，無論船舶多么搖擺顛簸，磁針都能準(zhǔn)確地保持水平狀態(tài)，這種裝置叫羅盤儀，只適用于木船。時至今日，在有些輪船上，仍配備一個備用的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)羅盤。指南針因航海需要而發(fā)展起來，逐漸擴(kuò)展到了航空、地質(zhì)勘探以及探險等方面，對人類的社會發(fā)展起著重要的作用。北宋杰出的科學(xué)家沈括，對于指南針的制作和使用，作了許多科學(xué)的說明和分析。正是由于指南針的出現(xiàn)，沈括最先發(fā)現(xiàn)了磁偏現(xiàn)象，他在自己于11世紀(jì)末著的夢溪筆談中，在記述用

24、天然磁石摩擦鋼針可以指南的時候指出：“然常微偏東，不全南也?！边@是世界上關(guān)于地磁偏角的最早發(fā)現(xiàn)記錄。 磁偏角、磁傾角(地球磁場和水平面的夾角)、地磁場的水平分量，稱為地磁三要素。歐洲人對磁偏角的發(fā)現(xiàn)，是在哥倫布海上探險途中的1492年，比沈括晚四百多年。磁石的指向性及其應(yīng)用在我國很早就發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性，并制出了指向儀器司南。鬼谷子中有“鄭子取玉，必載司南，為其不惑也”的記載。稍后的韓非子中有“故先王立司南，以端朝夕”的記載。東漢王充在論衡中記有“司南之杓（勺子），投之于地（中央光滑的地盤），其柢（勺的長柄）指南”。不言而喻，司南的指向性較差。北宋時曾公亮與丁度（9901053）編撰的武經(jīng)總要

25、（1044年）在前集卷十五記載了指南魚的使用及其制作方法：“若遇天景噎（陰暗）霾，夜色瞑黑，又不能辨方向出指南車或指南魚，以辨所向魚法，用薄鐵葉剪裁，長二寸闊五分，首尾銳如魚形，置炭中燒之，候通赤，以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之。用時置水碗于無風(fēng)處，平放魚在水面令浮，其首常南向午也”。需要特別指出的是，這里極為清晰地論述了熱退磁現(xiàn)象的應(yīng)用。當(dāng)燒至通赤時，溫度超過居里點(diǎn)，磁疇瓦解，這時成為順磁體。再用水冷卻，磁疇又重新恢復(fù)。這時魚尾正對子位（北方），在地磁場作用下，磁疇排列具有方向性，因而被磁化。還應(yīng)注意到，“鈐魚首出火”時“沒尾數(shù)分”，魚呈傾斜狀，此舉使魚體

26、更接近地磁場方向，磁化效果會更好。從司南到指南魚，無疑是一個重大進(jìn)步，但在使用上仍多有不便。南宋時，陳元靚在事林廣記中記述了將指南龜支在釘尖上。由水浮改為支撐，對于指南儀器這是在結(jié)構(gòu)上的一次較大改進(jìn)，為將指南針用于航海提供了方便條件。指南針用于航海的記錄，最早見于宋代朱彧（yù）的萍洲可談：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針”。以后，關(guān)于指南針的記載極豐。到了明代，遂有鄭和下西洋，遠(yuǎn)洋航行到非洲東海岸之壯舉。西方“關(guān)于指南針航海的記載，是在1207年英國納肯（A. Neckam，11571217）的論器具中。3 磁鐵游樂場做為本單元最后的一課，具有總結(jié)復(fù)習(xí)的意義，也具有評

27、價反省的內(nèi)涵，更有提高創(chuàng)新的思想。為此安排了“沙里尋針”、“辨認(rèn)磁極”、“制作玩具”和“我們還能利用磁鐵的性質(zhì)解決生活、學(xué)習(xí)中的問題嗎”等四個活動。前兩個活動是引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用本單元學(xué)習(xí)過的知識來解決實(shí)際的問題，考驗(yàn)學(xué)生能否活學(xué)活用知識，是對學(xué)生知識遷移應(yīng)用能力的評價。運(yùn)用所學(xué)過的知識，制作磁性玩具無疑是一種綜合能力的訓(xùn)練，復(fù)習(xí)、評價、提高均含其中。最后一個活動顯然更上了層樓，它要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲，應(yīng)用所學(xué)的磁鐵的知識去解決生活與學(xué)習(xí)中的問題。從課題來看，本課是一個大的主題活動。在教學(xué)中，四個活動可以按順序在每個小組內(nèi)逐一開展，也可以每個小組只選其中一項(xiàng)，即讓四個活動在不同小組并列進(jìn)行。若是后一種

28、教學(xué)方式，則要特別注意活動后全班的匯報(bào)交流。教學(xué)目標(biāo)科學(xué)探究1 能應(yīng)用已有知識解決實(shí)際問題。2 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。情感、態(tài)度與價值觀1 在積極地參與活動之后體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的成功、制作的成功。2 樂于用學(xué)到的磁鐵的相關(guān)知識解決生活學(xué)習(xí)中的問題，從而改善生活。3 通過解決問題的過程激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識?？茖W(xué)知識復(fù)習(xí)磁鐵的基本性質(zhì)，能運(yùn)用有關(guān)知識解決實(shí)際問題。教學(xué)建議教學(xué)準(zhǔn)備：各種形狀的磁鐵、大頭針、沒有標(biāo)明磁極的磁鐵等。課時分配建議：本課建議用1-2課時?；顒? 沙里尋針活動目標(biāo)：能利用磁鐵吸引鐵的性質(zhì)將大頭針從沙堆里分離出來，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。活動建議：1從操作上來說，這是一個很簡單

29、的活動，學(xué)生會毫不費(fèi)力地找到用磁鐵把大頭針從沙里分離出來的方法。但教學(xué)不能只停留在解決問題的層面上，解決實(shí)際問題只是本活動的第一個過程。從復(fù)習(xí)的意義上來說，明白其原理才是真正重要的，所以一定要讓學(xué)生“說一說自己的方法運(yùn)用了磁鐵的什么本領(lǐng)”，這是活動的第二個過程，這是一個思維過程。請注意，伴有思維的活動，才是有意義的活動。第三個過程要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考：你還能用類似的辦法解決哪些問題？這是一個提高與創(chuàng)新的過程。學(xué)生在三過程中的表現(xiàn)就是從不同層次、不同角度對學(xué)生的評價。2沙子里通常會混有其他碎屑，甚至?xí)需F等磁性材料的碎屑。學(xué)生在用磁鐵去吸大頭針時，也會吸起一些這樣的碎屑來。為了凈化活動條件，教師

30、應(yīng)在課前對活動用的沙進(jìn)行必要的處理。若在室內(nèi)來做這樣尋針的活動，應(yīng)該將沙洗凈，以保持清潔?；顒? 辨認(rèn)磁極活動目標(biāo)：能設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用磁鐵的有關(guān)性質(zhì)來辨認(rèn)磁鐵的磁極?；顒咏ㄗh: 1如果說前面的活動都是以范例對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“教”的話，那么這個活動中的實(shí)驗(yàn)就只能說是“扶”了：沒有了實(shí)驗(yàn)操作的范例，而是用一張類似實(shí)驗(yàn)報(bào)告的記錄表來引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)。用表中所列的三項(xiàng)來規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ跐撘颇械玫脚囵B(yǎng)和訓(xùn)練。2一般地說學(xué)生會用磁鐵能指示南北方向和磁極間的相互作用這兩種辦法來辨認(rèn)磁鐵的磁極，這也是教學(xué)應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)。教師一是應(yīng)該為活動準(zhǔn)備足夠的器材；二是當(dāng)學(xué)生達(dá)不到目標(biāo)時，應(yīng)該

31、進(jìn)行必要的引導(dǎo)。3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要集思廣益，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分的交流與合作。這個活動可以先讓學(xué)生在組內(nèi)進(jìn)行交流并確定實(shí)驗(yàn)方法、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小組實(shí)驗(yàn)完畢后，再在全班進(jìn)行匯報(bào)交流以獲取更大的信息量，使自己的認(rèn)識更上一層樓。 活動3 制作玩具活動目標(biāo)：1 能仿制或設(shè)計(jì)制作一個應(yīng)用了磁鐵性質(zhì)的玩具。2在仿制或設(shè)計(jì)制作玩具的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。活動建議：1三年級的學(xué)生動手能力尚差，所以本冊教材里的制作都是“在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的簡單制作”。在本課之前學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了自制保溫盒、自制簡易風(fēng)向標(biāo)、自制雨量筒共三次制作活動，制作能力得到了初步地鍛煉與相應(yīng)地提高，所以本課的制作在難度上有了明顯地提高?！笆幥镞w的小人

32、”是一個較復(fù)雜的玩具，而教材上并沒有分步制作圖，教師要注意指導(dǎo)。2開展這個制作活動的基礎(chǔ)，除了學(xué)生對磁鐵性質(zhì)的認(rèn)識外，更多的應(yīng)該是學(xué)生對已有磁性玩具的了解，教學(xué)可以從解剖已有的磁性玩具入手。拓展活動：我們還能應(yīng)用磁鐵的性質(zhì)解決生活、學(xué)習(xí)中的問題嗎活動目標(biāo)：1 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。2檢查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的有關(guān)磁鐵知識的能力。活動建議: 1對于學(xué)生來說，本活動沒有具體的任務(wù)，但卻是一個廣泛的課題，意在擴(kuò)張學(xué)生發(fā)散思維的空間、釋放學(xué)生創(chuàng)新的能量。教材呈現(xiàn)的案例卻給了學(xué)生腳踏實(shí)地的思考方向從身邊的事物入手進(jìn)行我們的創(chuàng)作。2這個活動是上一個活動的延續(xù)和發(fā)展，但它不要求學(xué)生有成品，只要有設(shè)計(jì)、有方案、有想法即可。評價建議本課的評價