1.7《制作指南针》教学设计-2025-2026学年科学三年级下册教科版

《制作指南针》教学设计 （教科版2025新版小学科学三年级下册 第一单元 第七课时） 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》的第七课，也是整个单元知识应用与成果展示的高潮——《制作指南针》。教材承接上一课《设计指南针》的设计方案，引导学生将蓝图转化为实物。通过“明确任务—制作与测试—展示与评估—交流反思”的完整工程制作流程，学生亲历从设计到成品的创造过程，综合运用本单元所学的所有科学知识（磁铁特性、磁化原理、方向辨别）和工程技能。本课不仅是对科学概念和探究能力的最终检验，更是对工程实践、合作交流、批判性思维和问题解决能力的全面锻炼，充分体现了“做中学”与“创中学”的核心理念，并融合了科技史（古代水浮式指南针）教育，提升学生的文化自信。 二、学情分析 通过本单元系统学习，尤其是上节课《设计指南针》的方案设计，学生已经具备制作指南针所需的知识、技能和规划准备： 知识与技能储备：深刻理解磁铁指示方向的原理；掌握了人工磁化铁针的方法；设计并优化了小组的指南针制作方案；准备了相应的材料。 心理与能力状态：学生对将设计方案变为现实充满期待和热情，动手欲望强烈。他们具备基本的手工制作能力和小组合作经验，但在将图纸准确转化为实物的精细操作、面对制作中突发问题的调试解决、以及客观评价作品等方面，仍需教师的引导和支持。 潜在挑战：制作过程中可能出现磁化效果不佳、旋转装置不灵敏、结构不稳定、刻度标注不准确等问题，需要学生灵活运用知识进行调试。 三、教学目标 （一）科学观念 巩固并应用“磁化后的铁针具有磁性并能指示南北方向”的核心概念。 理解一个实用的指南针需要稳定、灵敏的结构来保证其指向功能。 （二）科学思维 能在制作过程中，将设计方案与实物制作进行对照、调整，发展空间思维和工程思维。 能通过测试发现问题，并运用科学原理分析原因，尝试提出解决方案，发展解决问题的能力。 能依据明确的评价标准，对自己和他人的作品进行客观、多维度的评估。 （三）探究实践 能按照设计方案，小组合作，安全、规范地使用工具和材料，成功制作出一个能够正确指示方向的指南针成品。 能对制作的指南针进行初步测试与调试，确保其功能达标。 能清晰地向他人介绍本组的作品，并参与互评与交流。 （四）态度责任 在动手制作中体验创造、克服困难的乐趣与成就感，进一步感受我国古代航海技术的智慧。 强化在科技制作中的合作意识、精益求精的工匠精神和虚心接受他人建议的开阔胸襟。 增强利用科学知识解决实际问题的自信，以及爱护自己劳动成果的责任感。 四、教学重难点 教学重点：小组合作，依据设计方案，成功制作出能正确指示方向的指南针成品。 教学难点：在制作过程中解决遇到的实际技术问题（如磁针不转、指向不稳等）；依据多维度标准进行客观、理性的评价与交流。 五、教学准备 教师材料： 多媒体课件（含古代水浮式指南针结构详解动画、安全操作提醒、各环节任务提示、评价表）。 实物投影仪。 各类工具：剪刀、胶水、笔、尺、打孔器（根据学生设计方案预备）。 备用材料：磁铁、缝衣针、小水盆、泡沫、纽扣、圆纸片等。 成品指南针（作为对照和启发）。 学生材料（每组）： 各组上节课完成并优化后的《指南针设计方案》图。 根据方案准备的制作材料包（如针、磁铁、小碗、水、泡沫块、彩纸、卡纸、线、小磁珠等）。 工具包（剪刀、胶棒、彩笔、尺子等）。 《指南针成品及制作过程评价表》（每人一份）。 环境准备： “指南针工坊”区域划分，准备充足的桌面空间和材料存放区。 设置“作品展示台”。 明确“安全操作区”和“废料回收区”。 六、教学过程 （一）导入与聚焦：从蓝图到车间的集结号（5分钟） 历史回眸与任务衔接： 课件展示古代水浮式指南针结构示意图及在航海中使用的场景。 教师引导：“九百多年前，我们的祖先就将指南针用于远洋航行。上节课，各位小设计师们也完成了自己指南针的蓝图。今天，就是我们‘梦想照进现实’的时刻！我们将走进‘指南针工坊’，亲手制作出你们的作品。” 明确今日核心任务： 出示本课课题：《制作指南针》。 高声宣读任务：“按照设计方案，制作能够正确指示方向的指南针！” 出示评价表，简要说明今天不仅是制作，还要评选出“最佳设计奖”、“最佳工艺奖”、“最佳功能奖”。 （二）探索：匠心制作与调试优化（25分钟） 阶段一：制作实施（15分钟） 安全与分工总动员： 强调安全：小心使用针、剪刀；水浮式注意不要打翻水盆。 建议分工：组长（统筹）、制作员（主要动手）、测试员（检查功能）、记录员（记录问题）。 口号：“先看图纸，再动手；遇到问题，先讨论。” 小组合作制作： 各小组取出设计方案图，清点材料，开始制作。教师巡视，进行个别化指导。 关键步骤点拨： 磁化针：提醒用磁铁同一磁极、沿同一方向多次摩擦。 制作旋转装置：水浮式要确保磁针（连在浮物上）平衡；悬挂式要找准重心系线；支撑式要减少摩擦。 制作刻度盘：引导使用量角器或对折法尽可能准确地画出8个方向。 整体组装：注意结构的稳固与美观。 阶段二：测试与修改（10分钟） 组内功能初测： 制作基本完成后，小组在课桌上测试指南针是否能够自由旋转并稳定地指示一个方向。 用已知方向的参照物（如教室的方位）或教师提供的标准指南针进行粗略比对。 问题诊断与调试： 引导学生对照“性能”标准，发现问题：磁针不转？转得不顺？指不准？ 鼓励组内讨论可能的原因（磁力不够？摩擦太大？不平衡？）并尝试修改。 教师提供“技术支持”：针对普通性问题进行集中提示（如“磁力弱可再磁化”“水浮的泡沫块剪小一点”）。 （三）研讨：成果博览会与智慧碰撞（12分钟） 活动一：作品展示与介绍 “指南针博览会”开幕：各小组将成品放置在“作品展示台”上，并贴上小组标签。 每组派一名代表，携带设计方案图，向大家介绍： 作品名称和类型。 设计亮点和制作心得。 演示指南针工作状态。 活动二：相互测试与评价 互测功能：他组同学用展示的指南针在教室不同位置测试其指向是否一致、准确，操作是否灵敏。 填写评价表：学生根据观察和测试，作为“他人”为其他小组的作品在评价表上打分（画星星），并可以写下简单的“改进建议”。 自我反思：学生回到自己小组，根据他人反馈和自身感受，完成评价表中的“自我评价”部分。 活动三：集体交流与反思 聚焦问题解决：“我们在制作过程中遇到了什么问题？是如何解决的？”邀请2-3个遇到典型问题并成功解决的小组分享经验（如：如何让悬浮的针不沾到碗边？如何固定一个灵活的尖顶？）。 对比分析优缺点：“不同类型的指南针（水浮式、支撑式、悬挂式）各有哪些优缺点？”引导学生从准确性、稳定性、便携性、抗干扰性等方面进行分析，深化对工程设计的理解。 （四）拓展：从作品到产品（3分钟） 产品化思考： 提问：“如果要把我们制作的这个指南针变成一件可以真正使用、甚至销售的小商品，你觉得还需要在哪些方面进行改进？” 引导学生从“作品”思维转向“产品”思维，思考耐用性、包装、说明书、成本控制等。 现代科技链接： 简要展示手机中的电子罗盘APP，提问：“它的‘磁针’是什么？还需要自由旋转的装置吗？”激发学生对现代传感技术的好奇，埋下继续探索的种子。 （五）课堂总结与延伸（5分钟） 颁奖与表彰： 根据小组互评和教师观察，颁发“最佳设计奖”、“最佳工艺奖”、“最佳功能奖”、“最佳合作奖”等，充分肯定各组的努力与闪光点。 学生感言： 用“制作指南针，最让我骄傲的是______，我学到的最重要一点是______。”的句式分享收获。 教师总结： “同学们，从一张设计图到一个能指南北的实物，你们完成了一次完整的科学工程挑战！这个指南针，是你们运用科学知识、发挥创造智慧、付出辛勤劳动的结晶。它不仅仅是一个工具，更是你们科学探索之路上的一个里程碑。希望你们保持这份好奇与匠心，去创造更美好的未来！” 延伸任务： 家庭导航员：将自制的指南针带回家，向家人介绍它的原理和制作过程，并尝试用它来确定家里不同房间的朝向。 优化工程师：根据课堂上的评价和建议，利用课余时间进一步优化、美化你的指南针，让它成为一件完美的科学作品。 七、板书设计 制作指南针 一、核心任务：将设计方案变为实物！ 二、制作流程： 1. 明确分工，安全第一。 2. 依图制作，关键步骤： - 磁化针（同一方向多次）。 - 制旋转装置（水浮/悬挂/支撑）。 - 画刻度盘（8方向准）。 - 总装调试。 3. 测试修改，直至达标。 三、我们的博览会： 展示 → 介绍 → 互测 → 评价 → 交流 四、收获与思考： 问题与解决 | 不同类型优缺点 | 从作品到产品 八、教学反思（预设） 核心素养的终极体现与评估：本课是学生本单元核心素养发展水平的集中展示与真实评估。通过“制作-测试-展示-评价”的完整活动，教师可以清晰观察到学生在科学观念的应用、科学思维的灵活性与深刻性、探究实践的动手能力与合作水平，以及态度责任方面的表现，为过程性评价提供了丰富依据。 “做中学”与“创中学”的完美闭环：本课是“设计-制作-评价”项目式学习的终点，学生经历了完整的工程实践闭环。从遇到真实问题到调试解决，是深度学习发生的核心环节。成功的作品带来了巨大的成就感，是激发持久科学兴趣的最强动力。 跨学科融合与真实问题解决：制作过程深度融合了劳技（手工）、数学（测量、角度）、美术（设计、美化）。学生面对的是真实的、结构不良的问题（如“磁针总粘在碗边怎么办？”），这比解答教科书上的问题更能培养创新精神和解决问题的能力。 交流评价促进元认知发展：利用结构化的评价表进行自评与互评，引导学生跳出制作者身份，以设计者和使用者的角度审视作品。这一过程极大地促进了学生的元认知能力，让他们学会反思、批判与接纳，这是科学精神的重要组成部分。 实施的关键与支持：教师的角色应从“讲授者”彻底转变为“工作坊导师”、“资源提供者”和“氛围营造者”。准备充足的备用材料和工具至关重要，能确保所有小组都有试错和修改的空间。营造安全、鼓励、专注的“工坊”氛围和隆重、欣赏的“博览会”氛围，是课程成功的隐性保障。最后的颁奖环节，应着眼于鼓励过程中的努力、创意与合作，而非单纯比较作品的优劣。 学科网（北京）股份有限公司 $