大環套小環，環環相扣

黃慧 林云娥

摘 ?要：本課是教科版三年級下冊磁力單元內容，磁力是小學科學大概念之一，在新舊教材中均作為重要的課程內容學習。[1]本課通過改進教具，融合STEM 教育[2]，探究STEM教學模式在小學科學中的應用，為探究中國特色的STEM教學模式提供理論及實踐基礎。

關鍵詞：磁力;STEM教育;科學素養;教具創新

一、學情分析

《磁力大小會變化嗎》是教科版三年級下冊第四單元第5課，本課教材內容主要分為四個部分，1.猜測兩個或多個環形磁鐵相吸，磁力大小怎樣變化？2.測量磁力，收集數據。3.分析數據，得出結論。4.拓展探究-環形磁鐵相斥，磁力大小的變化。涉及“磁能”這一主要概念，三年級的學生通過前四課的學習對磁鐵已經有一定的認知，但對磁力大小變化這一概念的建構較為模糊。大部分學生已經掌握了一些基本的科學探究方法，但在運用時還不夠嚴謹，思維還不夠謹密，收集數據、分析數據的能力也較弱。

二、教學目標

1.科學知識目標：兩個或多個磁鐵吸在一起，磁力大小會發生改變。

2.科學探究目標：（1）提出問題，作出猜測，收集數據，分析數據，得出結論，表達交流，反思評價。（2）學生體驗STEM教學模式，探究環形磁鐵和條形磁鐵，磁力大小變化。

3.科學態度目標：細致、有序地進行實驗操作，培養實事求是探究態度。

能夠用多樣的方法完成科學探究。

4.科學、技術、社會與環境目標：初步了解磁鐵相關知識在日常生活中的應用。

三、教學重、難點

1.教學重點：掌握科學探究的方法：提出問題，作出猜測，收集數據，分析數據，得出結論。

2.教學難點：學生能細致有序進行測量磁鐵磁力大小的實驗，發現磁力變化規律。

四、教學過程

一、視頻實驗導入，提出猜測

1、師生交流：今天老師為大家準備了兩個有趣的小活動，看，這里有兩個紙杯，桌子上放有兩個回形針，我們來看這段小視頻，注意觀察有什么現象。

2、播放視頻：兩根回形針不同時間被吸引起來。

3、學生觀察并猜測：杯里有磁鐵并且磁鐵數量不同。

4、揭示課題。《磁力大小會發生變化嗎》

（評析：小視頻導入，簡單有趣，為學生的猜測搭建了“腳手架”，有據可依，對后面的研究也就順理成章了。）

二、測量磁力，收集數據

（一）研究兩個或多個相吸環形磁鐵，磁力大小的變化

1、學生再次大膽猜測。

2、學生自主設計方案并進行實驗

（1）出示改進后的實驗材料。

（2）學生分組討論并交流實驗方案及實驗注意事項。

（3）出示實驗記錄單：指導填寫記錄單。

（4）學生分組實驗，師巡視指導。

3、收集并交流實驗數據，得出結論。

（評析：本部分教學過程融合STEM教學，針對中低段學生學情，提供材料，由學生設計實驗方案，將實驗結果定量化。為了匯報的省時高效，由原來小組面面俱到匯報改為重點交流小組實驗數據和發現，借助現代信息技術，邀請學生作為我的小助手，上臺在電腦中輸入各小組實驗數據，即時展示在全班學生面前，學生通過自己小組數據與全班各組的數據進行比較，橫向分析相吸環形磁鐵越多，磁力越大;縱向觀察雖然各組實驗存在誤差，但發現是一樣的，從而得出實驗結論。）

4、揭示現象，再次驗證。

（評析：前呼后應，再次播放課前導入的視頻，把先前的杯子敞開的那一側朝前，學生可以直觀看到當裝有磁鐵的杯子下移的過程中，看到回形針被先后吸起的現象，再次驗證了學生的實驗結果，也驗證了學生的猜測。）

（二）研究兩個或多個相斥環形磁鐵，磁力大小的變化

1、猜測相斥環形磁鐵數量增加，磁力可能的變化。

2、學生自行討論修改實驗方案，繼續探究相斥環形磁鐵組合的磁力大小。

3、交流匯報得出結論。

4、利用電子秤秤相斥磁鐵的磁力大小的變化，再次驗證了學生的結論。

5、小結：相吸環形磁鐵，數量增加磁力增加，相斥環形磁鐵，數量增加，磁力減弱，磁鐵磁力大小會發生變化。

（評析：教學有扶到放，有了前面相研究相吸磁鐵磁力變化實驗的細致引導，學生能獨立自主進行相斥磁鐵磁力大小變化的實驗。相斥磁鐵磁力會減弱，磁力究竟減少了多少？黃老師利用互動課堂的現場直播，用電子秤秤出磁力大小變化，把獲得的數據展現出來。直觀驗證實驗結論。）

（三）、拓展延伸：條形磁鐵相吸相斥，磁力大小的變化。

1.學生猜測磁力大小變化。

2.條形磁鐵相吸相斥的方法有幾種。

3.利用身邊的條形磁鐵，根據今天實驗方案進行實驗，下節課進行交流。

（評析：科學課探究往往不是以下課鈴為終點，本節課的內容比較豐富，條形磁鐵的研究在這節課是沒有時間操作的，而基本每個學生都有各種形狀的磁鐵。在學生落實了這節課的實驗操作的方法，學生可以回家自行操作，而且相吸或相斥磁力大小變化是跟環形磁鐵相反，該實驗是很有必要的的，這樣可以打破學生認為磁鐵相吸磁力就會增加，相斥磁力會減少的看法。）

教學反思：

大環套小環，環環相扣

本節課重點的是研究相吸相斥磁鐵磁力增加或減少，發現磁力大小會變化。圍繞這第一個實驗，先是視頻導入引出本節課課題，而后引導學生展開了相吸環形磁鐵磁力大小是否變化的研究。在收集數據得出結論后，又呼應前面的視頻產生的現象，既驗證了學生的猜測也驗證了學生分組實驗結論，同時讓學生知道了可以用另一方法研究磁力大小變化的方法，實現大環節套小環節，環環相扣。再如第二個研究相斥環形磁鐵磁力變化的實驗，學生修改前面的實驗方案自主展開研究，同時又增加了電子秤秤相斥磁鐵磁力的變化，一個小小增加的環節，簡單又清晰，把磁力變化由無形變為可視化。整個教學過程針對中低段學生學情，嘗試融入STEM教學模式和現代信息技術，發現科學、技術、工程和數學幾個模塊的融入，不但可以有效提高學生的學習積極性，也可有效提高學生的科學素養。培養學生嚴謹的數據分析意識[2]。

參考文獻

[1] ?義務教育小學科學課程標準[M].中華人民共和國教育部制定.

[2] ?李慧，王全喜，張民選.美國STEM教育的探析及啟示[J]. 《上海師范大學學報（哲學社會科學版）》，2016，45（5）：144-152.

項目編號：本文系：課題《STEM教育在小學科學中的應用》LJ2018X30的研究成果