1.5制作小磁针 教学设计-2025-2026学年科学三年级下册教科版

《制作小磁针》教学设计 （教科版2025新版小学科学三年级下册 第一单元 第五课时） 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》的第五课《制作小磁针》。本课在学生对磁铁特性（能吸铁、能指示方向、磁极相互作用）有了一定认识的基础上，将学习视角从“认识和使用现有磁铁”转向“动手创造磁铁”。教材以“磁化”为核心概念，引导学生通过“讨论方法-动手制作-比较效果”的完整探究过程，学习人工磁化的方法，亲手制作一枚能够指示方向的小磁针。本课不仅是对前四课知识的综合应用与深化，更是一次完整的工程实践与技术探索，体现了“科学-技术-社会”的紧密联系，极大地提升了学生的学习成就感和对科学本质的理解。 二、学情分析 学生通过本单元前四课的学习，已经积累了丰富的关于磁铁的知识与活动经验：知道磁铁能指示南北、有南北两极、磁极间相互作用规律，并初步理解了地磁场的概念。他们对动手制作有着天生的热情。对于“让普通物体获得磁性（磁化）”这一现象，学生可能有过类似经验（如用磁铁吸过的回形针能吸起另一个），但并未进行过系统、有目的的探究。三年级学生具备了一定的动手能力和对比实验的意识，但在控制变量（如摩擦次数、方向）进行公平比较方面仍需引导。制作过程中使用针等尖锐物品，需反复强调安全规范。 三、教学目标 （一）科学观念 知道“磁化”是使没有磁性的物体（如铁针）获得磁性的过程。 理解通过用磁铁摩擦铁针（人工磁化）可以制作出小磁针，且制作的磁针具有指示南北方向的特性。 知道磁化效果（磁针磁性强弱）与所用磁铁的磁性、摩擦次数和方向等因素有关。 （二）科学思维 能基于已有知识和生活经验，对“如何获得有磁性的针”提出多种可行的猜想。 能设计简单的对比实验，探究摩擦次数、摩擦方向对磁针磁化效果的影响。 能根据实验现象和数据，分析归纳出影响磁化效果的因素。 （三）探究实践 能安全、规范地使用磁铁和铁针，按照“沿一个方向多次摩擦”的方法成功制作一枚小磁针。 能运用“吸引大头针数量”等方法，比较不同条件下制作出的磁针的磁性强弱。 能尝试判断自制磁针的磁极，并验证其是否能指示方向。 （四）态度责任 感受我国古代在磁学应用方面的伟大智慧（如《梦溪笔谈》记载），增强文化自信和民族自豪感。 在制作与实验中养成耐心、细致、严谨、合作的科学态度和安全操作的意识。 体验将科学知识转化为技术产品（小磁针）的乐趣和成就感。 四、教学重难点 教学重点：掌握用磁铁摩擦铁针进行人工磁化的方法，并能成功制作出能指示方向的小磁针。 教学难点：设计并实施对比实验，探究摩擦次数和方向对磁化效果的影响；理解“沿一个方向摩擦”的重要性。 五、教学准备 教师材料： 多媒体课件（含《梦溪笔谈》相关记载图文、古人磁化方法介绍、现代磁化技术应用实例、安全操作视频）。 实物投影仪。 演示用：条形磁铁、蹄形磁铁、未磁化的缝衣针、大头针、细线、水碗、泡沫板。 学生材料（每组）： 主要材料：条形磁铁1-2块（磁性强度可略有差异）、未磁化的缝衣针或大头针（圆头针更安全）若干枚。 测试材料：一小盒大头针或回形针。 制作与记录工具：泡沫塑料板（操作垫）、记录单、笔。 验证工具：细线、小水杯、小片泡沫（用于悬浮法测试指向）。 环境准备：清空实验桌，确保无其他磁性干扰物；准备医药箱以备万一。 六、教学过程 （一）导入与聚焦：从“吸引”到“创造”（5分钟） 魔术演示，回顾旧知： 教师演示：用一块磁铁吸引一串回形针，然后将其中一个回形针取下，用它去吸引另一个回形针。（现象：被磁铁吸过的回形针暂时有了磁性） 提问：“为什么这个回形针自己也能吸起别的回形针了？”（回顾“磁化”的初步印象） 聚焦核心任务： 出示一根普通的缝衣针，提问：“这是一根普通的铁针，没有磁性。如果我们想让它变成一枚能指南北的‘小磁针’，你有什么办法？” 学生自由讨论，发表想法（如放在磁铁上吸、用磁铁磨等）。 教师揭题：“今天，我们就要像古代科学家一样，尝试人工磁化，制作一枚属于我们自己的小磁针。并要研究：自己制作的磁针，它能指示南北方向吗？ 怎么做才能让它磁性更强？” （二）探索：化身小小磁铁匠（25分钟） 探索活动一：寻古探今——什么是磁化？ 阅读资料，学习概念： 学生阅读教材中关于“磁化”的资料，特别关注《梦溪笔谈》中的记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。” 教师讲解：“磁化”就是让铁、钢这类材料获得磁性的过程。古人的方法是用磁石（天然磁铁）摩擦针尖。 跨学科链接（语文/历史）：简要介绍《梦溪笔谈》及其作者沈括，感受中国古代科技文明的辉煌。 探索活动二：动手制作——探究磁化的奥秘（核心探究） 学习基本磁化方法： 播放或教师演示安全操作视频：如何手持磁铁，用磁极沿同一方向（如从针尾向针尖）摩擦铁针。强调安全：按住针的钝头，动作要慢而稳，防止针滑动扎手。 明确基本方法：使用磁铁的同一磁极（如N极），沿针的同一方向，摩擦若干次。 分组探究一：磁铁不同部位与磁性强弱 问题引导：“磁铁各处的磁性一样强吗？用磁性强的部位和弱的部位摩擦，做出的磁针效果一样吗？” 学生尝试用磁铁两端（磁极）和中间部位分别摩擦铁针（次数相同，如10次）。 用制作好的磁针去吸引大头针，比较能吸起的大头针数量，初步感受差异。 分组探究二：摩擦次数与方向的影响（对比实验） 控制变量引导：要研究“摩擦次数”的影响，应该保持哪些条件不变？（同一根针、同一磁铁同一部位、同一摩擦方向） 实验设计： a. 次数对比：分别用磁铁N极，从针尾向针尖方向摩擦3次、10次、15次，制作三枚磁针。 b. 方向对比（可选做或教师演示）：用磁铁N极，一枚针始终从尾向尖摩擦10次；另一枚针来回摩擦（方向交替）10次。 测试与记录：将每组制作的磁针，分别去吸引大头针，记录能吸起的大头针数量（或串起来的长度），填入记录单。这是衡量磁性强弱的直观方法。 判断磁极：提问：“我们摩擦时用的是磁铁的N极。根据磁极相互作用的规律，你能推理出我们制作的磁针，针尖和针尾分别是什么极吗？”（引导推理：摩擦会转移磁性，针尖可能与摩擦它的磁极相同或相异，需用已知磁铁测试验证）。 （三）研讨：分享发现，总结规律（8分钟） 数据汇总与分析： 选取几个小组汇报他们的记录数据（吸引大头针的数量）。 提问：“磁铁的磁性强弱与磁针的磁性强弱有什么关系？”（磁铁本身磁性越强，磁化出的磁针磁性也可能越强）。 提问：“摩擦次数和方向与磁针的磁性强弱有什么关系？” 引导学生得出结论：在一定范围内，沿同一方向摩擦的次数越多，磁针的磁性越强；沿同一方向摩擦比来回摩擦的磁化效果更好。 原理探讨： 提问：“磁化后的针头和针尾分别是哪一极？可以怎样判断？” 学生分享判断方法（如用已知磁极去靠近测试，根据吸引或排斥判断）。 教师可进行通俗解释：沿一个方向摩擦，相当于让铁针内部许多微小的“磁元”排列整齐，从而整体显示出磁性。 （四）拓展：古人的智慧与今日的传承（5分钟） 了解更多磁化方法： 课件展示《武经总要》中记载的另一种磁化方法（如利用地磁场磁化），或介绍现代工厂里强大的电磁铁磁化技术。 提问：“比较古今方法，你发现它们有什么共同点和不同点？”（共同点：都是让铁质材料内部磁畴有序排列；不同点：使用的磁源、效率、规模不同）。 联系现代生活： 展示图片：各种需要磁化的物品，如螺丝刀、耳机、磁性玩具等。 总结：从一根小小的磁针到现代科技，磁化技术一直在发展和应用。我们今天体验的，正是最基础、最经典的磁化原理。 （五）课堂总结与延伸（2分钟） 学生分享：用“我通过用磁铁______摩擦铁针______次，成功制作了一枚小磁针。我发现______。”的句式分享制作心得和发现。 教师总结：从认识磁铁到制作磁铁，我们完成了一次了不起的跨越。科学不仅是发现规律，更是运用规律去创造。今天，每位同学都是一位小小的发明家。 延伸任务： 家庭改进师：回家后，尝试用不同的铁质物品（如别针、铁钉）进行磁化，看哪些容易成功，并思考原因。 创意设计师：为你制作的小磁针设计一个精美的“家”（如小指南针盒），让它成为一件实用的科学作品。 七、板书设计 制作小磁针 二、制作方法： 1. 选磁极：用磁铁的一个磁极（如N极）。 2. 定方向：沿铁针的同一方向（如针尾→针尖）。 3. 多次摩擦。 三、探究发现： 1. 磁铁越强 → 磁针可能越强。 2. 摩擦次数越多（同一方向） → 磁针磁性越强。 3. 同一方向摩擦 > 来回摩擦。 四、检验方法： 1. 磁性：吸引大头针数量。 2. 方向：悬挂/水浮法。 3. 磁极：用已知磁铁测试（同斥异吸）。 八、教学反思（预设） 核心素养的深度融合：本课完美整合了四大核心素养。通过制作活动深化“磁化”观念；在探究影响因素中锻炼对比实验的思维和数据分析能力；整个课程就是一次完整的探究实践；融入科技史则培养了科学态度与社会责任。 “做中学”与“创中学”的典范：学生从“使用者”转变为“创造者”，身份的变化带来极高的参与度和内在动机。制作、测试、改进的过程，是一个完整的工程设计与技术制作流程，充分体现了STEAM教育理念。 历史与科技的对话：将《梦溪笔谈》的记载作为科学方法的起点，不仅增加了文化厚度，更让学生体会到科学方法的传承性与创新性。古法今做，建立了跨越时空的科学对话。 科学方法的显性化教学：“控制变量”是本节课隐性的重要科学方法。教师通过明确的问题引导（“要比较次数，什么必须一样？”），将这一方法显性化，为学生后续学习打下坚实基础。 安全与成功的保障：使用圆头针、泡沫操作垫、视频示范等多重措施确保安全。提供结构化的记录单和清晰的步骤指引，保障了几乎所有学生都能获得成功的体验，这是维持科学兴趣的关键。 学科网（北京）股份有限公司 $