黄慧 林云娥

摘  要：本课是教科版三年级下册磁力单元内容，磁力是小学科学大概念之一，在新旧教材中均作为重要的课程内容学习。[1]本课通过改进教具，融合STEM 教育[2]，探究STEM教学模式在小学科学中的应用，为探究中国特色的STEM教学模式提供理论及实践基础。

关键词：磁力;STEM教育;科学素养;教具创新

一、学情分析

《磁力大小会变化吗》是教科版三年级下册第四单元第5课，本课教材内容主要分为四个部分，1.猜测两个或多个环形磁铁相吸，磁力大小怎样变化？2.测量磁力，收集数据。3.分析数据，得出结论。4.拓展探究-环形磁铁相斥，磁力大小的变化。涉及“磁能”这一主要概念，三年级的学生通过前四课的学习对磁铁已经有一定的认知，但对磁力大小变化这一概念的建构较为模糊。大部分学生已经掌握了一些基本的科学探究方法，但在运用时还不够严谨，思维还不够谨密，收集数据、分析数据的能力也较弱。

二、教学目标

1.科学知识目标：两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。

2.科学探究目标：（1）提出问题，作出猜测，收集数据，分析数据，得出结论，表达交流，反思评价。（2）学生体验STEM教学模式，探究环形磁铁和条形磁铁，磁力大小变化。

3.科学态度目标：细致、有序地进行实验操作，培养实事求是探究态度。

能够用多样的方法完成科学探究。

4.科学、技术、社会与环境目标：初步了解磁铁相关知识在日常生活中的应用。

三、教学重、难点

1.教学重点：掌握科学探究的方法：提出问题，作出猜测，收集数据，分析数据，得出结论。

2.教学难点：学生能细致有序进行测量磁铁磁力大小的实验，发现磁力变化规律。

四、教学过程

一、视频实验导入，提出猜测

1、师生交流：今天老师为大家准备了两个有趣的小活动，看，这里有两个纸杯，桌子上放有两个回形针，我们来看这段小视频，注意观察有什么现象。

2、播放视频：两根回形针不同时间被吸引起来。

3、学生观察并猜测：杯里有磁铁并且磁铁数量不同。

4、揭示课题。《磁力大小会发生变化吗》

（评析：小视频导入，简单有趣，为学生的猜测搭建了“脚手架”，有据可依，对后面的研究也就顺理成章了。）

二、测量磁力，收集数据

（一）研究两个或多个相吸环形磁铁，磁力大小的变化

1、学生再次大胆猜测。

2、学生自主设计方案并进行实验

（1）出示改进后的实验材料。

（2）学生分组讨论并交流实验方案及实验注意事项。

（3）出示实验记录单：指导填写记录单。

（4）学生分组实验，师巡视指导。

3、收集并交流实验数据，得出结论。

（评析：本部分教学过程融合STEM教学，针对中低段学生学情，提供材料，由学生设计实验方案，将实验结果定量化。为了汇报的省时高效，由原来小组面面俱到汇报改为重点交流小组实验数据和发现，借助现代信息技术，邀请学生作为我的小助手，上台在电脑中输入各小组实验数据，即时展示在全班学生面前，学生通过自己小组数据与全班各组的数据进行比較，横向分析相吸环形磁铁越多，磁力越大;纵向观察虽然各组实验存在误差，但发现是一样的，从而得出实验结论。）

4、揭示现象，再次验证。

（评析：前呼后应，再次播放课前导入的视频，把先前的杯子敞开的那一侧朝前，学生可以直观看到当装有磁铁的杯子下移的过程中，看到回形针被先后吸起的现象，再次验证了学生的实验结果，也验证了学生的猜测。）

（二）研究两个或多个相斥环形磁铁，磁力大小的变化

1、猜测相斥环形磁铁数量增加，磁力可能的变化。

2、学生自行讨论修改实验方案，继续探究相斥环形磁铁组合的磁力大小。

3、交流汇报得出结论。

4、利用电子秤秤相斥磁铁的磁力大小的变化，再次验证了学生的结论。

5、小结：相吸环形磁铁，数量增加磁力增加，相斥环形磁铁，数量增加，磁力减弱，磁铁磁力大小会发生变化。

（评析：教学有扶到放，有了前面相研究相吸磁铁磁力变化实验的细致引导，学生能独立自主进行相斥磁铁磁力大小变化的实验。相斥磁铁磁力会减弱，磁力究竟减少了多少？黄老师利用互动课堂的现场直播，用电子秤秤出磁力大小变化，把获得的数据展现出来。直观验证实验结论。）

（三）、拓展延伸：条形磁铁相吸相斥，磁力大小的变化。

1.学生猜测磁力大小变化。

2.条形磁铁相吸相斥的方法有几种。

3.利用身边的条形磁铁，根据今天实验方案进行实验，下节课进行交流。

（评析：科学课探究往往不是以下课铃为终点，本节课的内容比较丰富，条形磁铁的研究在这节课是没有时间操作的，而基本每个学生都有各种形状的磁铁。在学生落实了这节课的实验操作的方法，学生可以回家自行操作，而且相吸或相斥磁力大小变化是跟环形磁铁相反，该实验是很有必要的的，这样可以打破学生认为磁铁相吸磁力就会增加，相斥磁力会减少的看法。）

教学反思：

大环套小环，环环相扣

本节课重点的是研究相吸相斥磁铁磁力增加或减少，发现磁力大小会变化。围绕这第一个实验，先是视频导入引出本节课课题，而后引导学生展开了相吸环形磁铁磁力大小是否变化的研究。在收集数据得出结论后，又呼应前面的视频产生的现象，既验证了学生的猜测也验证了学生分组实验结论，同时让学生知道了可以用另一方法研究磁力大小变化的方法，实现大环节套小环节，环环相扣。再如第二个研究相斥环形磁铁磁力变化的实验，学生修改前面的实验方案自主展开研究，同时又增加了电子秤秤相斥磁铁磁力的变化，一个小小增加的环节，简单又清晰，把磁力变化由无形变为可视化。整个教学过程针对中低段学生学情，尝试融入STEM教学模式和现代信息技术，发现科学、技术、工程和数学几个模块的融入，不但可以有效提高学生的学习积极性，也可有效提高学生的科学素养。培养学生严谨的数据分析意识[2]。

参考文献

[1]  义务教育小学科学课程标准[M].中华人民共和国教育部制定.

[2]  李慧，王全喜，张民选.美国STEM教育的探析及启示[J]. 《上海师范大学学报（哲学社会科学版）》，2016，45（5）：144-152.

项目编号：本文系：课题《STEM教育在小学科学中的应用》LJ2018X30的研究成果