二年級《磁鐵》單元解讀

徐春建

磁鐵是生活中常見的物體，許多學生都見過、玩過磁鐵，對磁現象有了一定的了解，也產生了一些疑惑，這是他們進行本單元探究學習的良好基礎和有利條件。

本單元學習目標，源自課程標準中與1—2年級相關的下列學習內容：

5.1 有的力直接施加在物體上，有的力可以通過看不見的物質施加在物體上。

6.5 磁鐵有磁性，可對某些物體產生作用。

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。

17.2 技術包括人們利用和改造自然的方法、程序和產品。

18.3 工程設計需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進和完善。

以上學習內容指向了5個不同的主要概念，包括物質科學領域中的“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動狀態”“機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現形式”，以及技術與工程領域的“技術的核心是發明，是人們對自然的利用和改造”“工程的關鍵是設計，工程是運用科學和技術進行設計、解決實際問題和制作產品的活動”。

對于二年級學生而言，這5個主要概念的學習，關鍵在于體驗。他們需要在趣味化的探究中，觀察與交流磁鐵的特性，了解磁力能使兩個不接觸的物體產生相互作用，認識指南針的結構、功能和原理，利用磁鐵的性質創造性地制作指南針以及磁鐵玩具，從而為建構這些主要概念獲得豐富的經驗基礎。

《磁鐵》單元的學習，學生需要理解的內容為：

1.推力和拉力是常見的力；

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某些物體產生吸引作用；

4.指南針中的小磁針是磁鐵，可以用來指示南北；

5.磁鐵總是同時存在著兩個不同的磁極；

6.相同的磁極相斥，不同的磁極相吸。

如果學生理解了上述內容，他們將能夠做到：

1.知道推力或拉力能使靜止的物體運動起來；

2.說出不同外形磁鐵的名稱；

3.描述磁鐵能吸引鐵一類的物體；

4.使用磁鐵隔著一段距離吸引鐵一類的物體；

5.使用磁鐵隔著一些物體吸引鐵一類的物體；

6.描述磁鐵有南北兩極，且兩極的磁力最大；

7.說出指南針中的小磁針是磁鐵，并能使用指南針指示南北；

8.自制一個簡易的指南針；

9.描述相同的磁極相斥，不同的磁極相吸；

10.能辨認出日常用品中含有的磁鐵。

單元教學內容分析

本單元共7課，以“磁鐵之間及其與周圍物體之間的作用”為主要學習線索，循序漸進地安排了一系列探究活動，包括磁鐵對周圍的哪些物體會產生作用、磁鐵與鐵質物品之間如何產生相互作用、磁鐵與磁鐵之間如何產生相互作用等，引領學生研究磁鐵的性質，了解人們對磁鐵的應用。

第1課《磁鐵能吸引什么》，從問題“磁鐵能吸引什么樣的物體”開始，引導學生提出不同猜測，在此基礎上對各種材質的物品進行檢測，概括出能被磁鐵吸引的物品的共同特點，從而初步認識到磁鐵具有磁性。尋找教室中的鐵質物品、分離木屑和回形針等活動，加深了學生對“磁鐵具有磁性”這一概念的理解。

實施建議：在研究“磁鐵能吸引什么樣的物體”時，教師應準備盡可能多的物品，讓學生用磁鐵進行測試，積累更多的科學體驗，幫助他們概括出“磁鐵能吸引鐵一類的物體”這一結論?！罢乙徽医淌依锬男┪矬w是用鐵做的”這個活動，實際上是將磁鐵變成了材料檢測器，將學生引向更廣闊的探究空間。教師在組織學生活動時，應考慮到人身安全和物品安全的問題。

第2課《磁鐵怎樣吸引物體》，從“使小車運動需要力（推力、拉力）”的體驗活動引入，引領學生觀察磁鐵在不直接接觸小車的情況下如何拉動小車，從而認識到“磁鐵能隔著一段距離吸鐵”。在小車與磁鐵之間放置不同材質、不同厚度的物體后，觀察磁鐵是否還能吸引小車，此時，學生能夠認識到“磁鐵能隔著一些物體吸引鐵”，甚至還可能體會到“磁力可以穿透一些物體”。

實施建議：“用棉線拉動小車前進”“用手指推動小車前進”，這兩個看似簡單的活動，其實是讓學生在活動中體驗推力和拉力，所以要讓他們多感受幾次。當然，僅憑這個“推”“拉”小車的活動，學生還不足以建立起對“推力”和“拉力”的科學認識，教學中可以增加其他推力和拉力的體驗活動。

在引導學生做“磁鐵能隔著一些物體吸引鐵”活動時，不要采用鐵一類的物體作遮擋物，因為鐵材料具有導磁性，可以改變磁場的大小和方向。由于鐵材料的厚薄和形狀不同，有時表現為把磁力“傳遞”到原來達不到的地方，有時表現為把磁力“阻擋”住了（磁屏蔽），這對二年級學生來說是不容易理解的，所以本活動只對非鐵質物體進行研究。

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，學生發現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，從而建立磁極的概念。通過判斷蹄形磁鐵的磁極，學生能夠進一步了解“磁鐵有兩個磁極”。

實施建議：本課的“探索”部分由三個活動構成，這三個活動是有內在邏輯聯系的。

活動一是借助一枚回形針來感受條形磁鐵不同位置的磁力大小，教學的重點要落在學生的感受上。教師應該讓每一個學生都細細地體會條形磁鐵上的磁力變化。當然，不同學生對于磁力大小的主觀感受肯定會有不同意見。由此，就引發了第二個活動。

活動二是用五枚回形針來檢驗條形磁鐵各部分磁力的大小。教師要提醒學生將這五枚回形針放在與條形磁鐵相同的距離，然后輕輕地平行推動條形磁鐵，慢慢靠近五枚回形針。完成這個實驗后，學生更加明確了條形磁鐵兩端磁力大、中間磁力小的認識。那么，中間部分是否一點磁力也沒有呢？這就引發了第三個活動。

活動三是用鐵粉盒來檢驗條形磁鐵各部分磁力的大小。做這個實驗，關鍵在于鐵粉的量不能太多，晃動鐵粉盒子的力度要輕一些。這個活動重在觀察鐵粉在條形磁鐵上的分布狀態，其背后的意圖是指向以后對磁場的認識。

第4課《磁極與方向》，主要引導學生認識磁鐵的指向性和磁鐵具有南北兩極。通過水平放置并能自由轉動的一塊條形磁鐵和懸掛的蹄形磁鐵、環形磁鐵，學生在重復測試中發現磁鐵具有指示南北的特性，以及磁極與方向之間的關系。通過對指南針的觀察與使用，學生認識到“磁鐵能指示南北方向”這一特性在生活中的應用。

實施建議：以往測定磁鐵指向性的實驗一般用“懸掛法”，考慮到二年級學生的操作水平有限，教材設計用“支撐法”來測試條形磁鐵的指向性，讓學生操作變得簡單易行。在準備器材階段，教師應該檢測每一個旋轉支架是否都能靈活轉動，還要檢測每一塊條形磁鐵是否具有良好的指向性，以提高學生測試結果的準確性。

第5課《做一個指南針》，引導學生制作一個水浮式指南針。制作水浮式指南針活動，涉及材料準備、磁針制作、元件裝配、裝置調試、應用完善等過程。學生通過這個簡單的工程活動，初步體驗包括設計、實施、改進等簡單的技術與工程過程，同時體會我國古代在指南針的研究與應用上所做的貢獻。

實施建議：教師在指導學生制作指南針時，一定要關注對細節的指導。如制作磁針過程中，應該用條形磁鐵的某個磁極按一定方向在鋼針的針尖或針尾處摩擦多次。在這個過程中，用磁極來回往復地摩擦鋼針、摩擦的力量太輕或次數太少、用磁鐵中段摩擦鋼針等錯誤操作，都會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產生的不同現象開始，引導學生對磁極與磁極之間的相互作用進行重復測試，幫助他們認識到磁鐵的相同磁極相互排斥、不同磁極相互吸引的規律。通過“干擾下的磁鐵無法正確指示南北方向”的活動，學生將進一步理解磁極間的相互作用。

實施建議：與過去的教材相比，本課活動中的條形磁鐵沒有外包白紙，而是直接讓學生觀察兩塊條形磁鐵的磁極相互靠近時產生的不同現象。這個活動的關鍵在于引導學生將觀察到的現象記錄于學生活動手冊的相應表格之中，并根據實驗記錄進行研討歸納，從而得出“相同磁極相斥、不同磁極相吸”的科學結論。此外，拓展活動指向指南針的科學原理——地球本身就是一個巨大的磁體，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”來解釋。

第7課《磁鐵和我們的生活》，通過尋找生活中的磁鐵、了解磁懸浮列車的基本原理、觀察磁記錄設備等活動，引導學生交流、整理在本單元中所獲得的關于磁鐵及其性質的知識，提出更多的相關問題，以進一步激發他們探究磁鐵的興趣。本課中的班級記錄表，可以在單元的第一課就張貼在教室中，每節課結束后，由師生共同梳理學習成果并加以記錄，最后在本課利用此表幫助學生整理單元學習中的科學概念。

實施建議：本課實質上是一節組織學生交流和分享磁鐵相關信息的課，所以班級記錄表就顯得非常重要。建議教師在班級記錄表中采用氣泡圖的方式，將有關磁鐵的科學概念及其生活應用有序地整合在一起，以幫助學生認識到“磁鐵的用途和它的性質是有聯系的”。采用氣泡圖整理信息的另一個好處是，學生會發現磁鐵的哪些性質被人們利用得更多一些，或者發現某些磁鐵制品不容易與相應的磁鐵性質聯系起來，這些發現有助于激發學生進一步探究的欲望。

單元教學建議

1.立足學生前概念，體現“用教材教”，而不是“教教材”

教學的目的是促進學生的發展。具體到學科教學，只有基于學生原有認知基礎的教學，才能促進他們進行有意義的學習?！敖淌裁础W什么”是由學生的原有認知基礎和課程標準決定的，教材呈現的只是一種范例。所以，調查并把握學生的前概念，是科學教學的起始環節，也是非常重要的一環。但在日常教學中，很多科學教師缺乏相關的認識和調查方法，容易忽視學生的前概念，他們習慣于完全按照教材的內容來施教。

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”的杭州試教活動中，第一位執教教師完全按照教材的要求，提供了18種物體供學生用磁鐵檢測。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）。第二位執教教師也同樣提供了18種物體，但其中金屬物品達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，第二位執教教師說明了如此處理教材的依據——對所教學生的前概念調查發現：該班100%的學生知道磁鐵不能吸引木材、紙、橡皮、石頭、水，96.3%的學生知道磁鐵不能吸引塑料，92.5%的學生知道磁鐵不能吸引玻璃。也就是說，該班的絕大多數學生對于磁鐵不能吸引非金屬物品是很明確的。但是，該班66.3%的學生認為磁鐵能吸引黃金，61.3%的學生認為磁鐵能吸引銅，36.3%的學生認為磁鐵能吸引鋁，說明大部分學生的前概念中認為“磁鐵能吸引很多金屬”。從該班學生的前概念分析來看，教師的確應該多提供一些金屬類物品供學生檢測，以求修正學生錯誤的前概念，而非金屬的物品可以少一些。

那么，教材錯了嗎？非也。因為從全國二年級學生的前概念調查來看，大部分學生對于磁鐵是否能吸引非金屬物品缺乏足夠的體驗，所以教材圖片上列出的18種物品中非金屬占大多數，這是基于全國學生普遍水平的。但是，杭州地處經濟發達地區，學生見多識廣，他們的認知誤區不在于非金屬物品，而在于金屬物品。第二位教師這樣處理，完全是基于所教學生認知水平的合理設計，是在理解教材編寫意圖基礎上的超越。

教材是面向全國的，是基于全國學生普遍水平來編寫的。但各地教師的施教班級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”地實施教學，是無法實現有效教學的，也是對教材的一種誤讀。

2.教師課前應做“下水實驗”，在教學中落實實驗細節

本單元實驗所用的材料都是一些常見的物品（如回形針、磁鐵、小車、細線等），其操作步驟也比較簡單。但是，這些看似簡單的實驗卻包含了很多需要注意的操作細節。如果教師課前沒有“下水”操作，忽視了實驗細節的指導，二年級學生將無法順利完成這些看似簡單的實驗。

如第3課《磁鐵的兩極》的“用五枚回形針來檢驗條形磁鐵各部分磁力的大小”實驗，材料只有一根條形磁鐵和五枚回形針，學生需要做的是將這五枚回形針放在與條形磁鐵相同的距離，然后輕輕地平行推動條形磁鐵，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。很多教師覺得這個實驗非常簡單，直接把實驗材料下發，將實驗步驟告知學生，實驗就能成功。但在實際教學時，情況卻出乎意料：很多實驗小組出現了磁鐵兩端的回形針吸引不同步的現象，甚至有的小組出現了中間部分的回形針比兩端的回形針先被吸引的現象。究其原因，是因為二年級學生在推動條形磁鐵時，很難做到平行而緩慢推動。

杭州的尹偉老師（見本期第40頁）在多次做“下水實驗”后，發現二年級學生難以平行推動條形磁鐵，就設計了一張“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，學生操作時，可以根據平行線來緩慢地平推磁鐵。這張輔助紙的應用，還減少了回形針被吸引時需要克服的靜摩擦力（與回形針放在桌面上相比），實驗效果很好。

本單元類似的實驗還有不少，看似材料簡單、操作簡便，但考慮到二年級學生的認知能力和操作水平，教師必須加強實驗細節的指導。畢竟教材有其編寫的體例和印張限制，不可能將所有實驗細節在教材中加以呈現。所以，教師應該多做“下水實驗”，了解和推敲實驗的諸多細節，并據此在教學中加強對學生的實驗指導。

浙江省杭州市基礎教育研究室

（310003）