3《利用磁铁辨别方向》 教学设计-2025-2026学年科学三年级下册教科版

《利用磁铁辨别方向》教学设计

（教科版2025新版小学科学三年级下册 第一单元 第三课时）

一、教材分析

本课是教科版2025新版小学科学三年级下册第一单元《辨别方向》的第三课《利用磁铁辨别方向》。教材从前两课利用太阳和自然物辨向，过渡到人类利用自然材料（磁石）创造辨向工具的智慧飞跃。本课以“磁石的发现”这一历史事件为起点，引导学生通过动手实验，探究“如何让磁铁自由旋转并指示方向”，从而理解指南针（磁铁）的基本工作原理。课程强调在操作中理解“水平自由旋转”这一关键条件，并通过在真实环境中应用与评估，让学生认识到磁铁辨向方法的优势与局限，为后续自制指南针等活动奠定坚实的知识与技能基础。

二、学情分析

三年级学生在生活中对磁铁（吸铁石）有较多的接触和玩耍经验，知道磁铁能吸引铁，对磁铁的神秘特性充满好奇。通过前两课的学习，他们已掌握了多种辨向方法，并具备一定的观察、实验和推理能力。然而，学生对“磁铁能指示南北”这一特性可能仅停留在听说层面，缺乏亲身体验和原理探究。他们对如何让一个物体“自由旋转”并保持稳定有生活经验（如陀螺），但将之与磁铁辨向结合起来需要引导。本课的动手实验极具吸引力，但需注意引导学生在“玩”中聚焦科学问题，规范操作。

三、教学目标

（一）科学观念

知道磁铁（磁石）具有指示南北方向的特性。

理解要使磁铁准确指示方向，必须使其能在水平面上自由旋转。

认识到磁铁的指向会受到附近铁制品或其他磁铁的干扰。

（二）科学思维

能基于历史资料和生活经验，对“磁铁能否指示方向”提出假设。

能通过对比实验，分析“自由旋转”与“固定放置”对磁铁指示方向效果的影响。

能根据实验现象，推理并归纳出使用磁铁辨别方向的正确方法和注意事项。

（三）探究实践

能设计并动手尝试至少一种让条形磁铁水平自由旋转的方法（如悬挂法、水浮法），并进行多次测试。

能合作完成在教室外（走廊、操场）利用磁铁辨别方向的实践任务，并记录结果。

能通过实验探究干扰因素（如铁制品）对磁铁指向的影响。

（四）态度责任

感受我国古代人民发现并应用磁石的智慧，增强民族自豪感。

在实验中养成耐心、细致、尊重证据、乐于合作的习惯。

形成安全、规范使用实验器材的意识，并能辩证看待工具的优缺点。

四、教学重难点

教学重点：通过实验，发现并验证磁铁在能水平自由旋转的条件下可以指示南北方向。

教学难点：理解“水平自由旋转”是磁铁准确指示方向的关键条件；设计并实现让磁铁自由旋转的简易装置。

五、教学准备

教师材料：

多媒体课件（含古代司南图片/视频、各种现代指南针图片、实验方法示意图、干扰实验演示视频）。

实物投影仪。

演示用：条形磁铁（标有N、S极）、细线、小水盆、泡沫块、铁架台、铁制物品（如钥匙、栏杆模型）。

学生材料（每组）：

条形磁铁（用白纸包裹两端，隐藏N、S极标记）1-2块。

实验套装A（悬挂法）：细线、剪刀、铁架台（或自制支架）。

实验套装B（水浮法）：小水盆（盛水）、小块泡沫塑料（或轻质塑料盖）、透明胶带。

方向识别记录单。

指南针（用于最终验证，可选）。

环境准备：教室内外（走廊、操场）预先勘察，确保有可供测试且干扰较少的区域。

六、教学过程

（一）导入与聚焦：从“吸铁石”到“指向石”的飞跃（5分钟）

历史故事导入：

课件展示古代“磁石”（天然磁铁矿）图片，讲述故事：“两千五百多年前，我国古代劳动人民发现了一种神奇的石头，它能吸引铁器，人们叫它‘慈石’，意思是像慈母吸引孩子一样。后来写成‘磁石’。”

提问：“磁石除了能吸铁，古人还发现了它一个更神奇的用途，彻底改变了人类辨别方向的

方式。你们猜猜是什么？”（引导学生联想到指南针）。

聚焦问题：

出示用白纸包住的条形磁铁（隐藏极性）。

提问：“今天我们模拟古人，用这块‘磁石’（条形磁铁）来探究。怎样用磁石（磁铁）辨别方向呢？ 它真的能自己指出南北吗？”

揭示课题：《利用磁铁辨别方向》。

（二）探索：让磁铁“自由”地说话（25分钟）

探索活动一：设计挑战——如何让磁铁“自由”指示方向？

问题与猜想：

教师直接出示一块条形磁铁，平放在桌上，提问：“我现在把它放在这里，它能告诉我们方向吗？为什么？”（学生答：不能，它不动/被固定了）。

引出关键条件：课件出示教材提示“要让磁铁能够水平自由旋转，才能辨别方向”。

头脑风暴：“有什么办法能让磁铁水平自由转动呢？”学生结合生活经验提出想法（如挂起来、放水里、支起来）。

认识方法，明确任务：

课件展示教材中的两种参考方法：细线悬挂法、水浮法。简要说明原理（减少摩擦，允许自由转动）。

发布任务：小组选择一种或两种方法，尝试让包着纸的条形磁铁水平自由旋转，观察它静止后两端指向的方向。

探索活动二：动手实验——磁铁的指向秘密

分组实验与记录：

小组领取材料，合作搭建装置（悬挂或水浮）。

关键操作指导：悬挂点要在磁铁中心；水浮载体要轻且平衡；确保装置稳定、无风干扰。

实验要求：

a. 让磁铁自由旋转，待其完全静止。

b. 观察磁铁两端分别指向教室的哪个大致方向（如一端指向窗户，一端指向门），在记录单上画图或文字记录。

c. 重复3次，轻轻拨动磁铁让其再次旋转，观察每次静止后的指向是否一致。

d. 与旁边小组交流，看看大家的磁铁指向是否一致。

现象汇总与命名：