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

该小学科学教学设计聚焦磁铁两极（南极S、北极N）及指示方向的性质，从磁石发现切入，通过悬挂法、水浮法等实验探究，搭建从认识磁石到利用磁铁辨向的学习支架。 资料以探究实践为核心，设计多种让磁铁水平自由旋转的实验方法（如悬挂法、水浮法、针尖支撑法），引导学生动手操作，结合研讨分析外部干扰对指向的影响，培养科学思维与探究能力，为教师提供清晰实验流程，助力学生掌握辨向方法，提升科学观念。

2025-2026学年三年级科学下册教科版 核心素养教案 3.利用磁铁辨别方向 核心素养 科学观念 知道磁铁具有两极，其中指向南方的一端叫作南极，指向北方的一端叫作北极。 科学思维 能采用一定方法让磁铁水平自由旋转，利用磁铁指示南北的性质来辨别方向。 探究实践 能采用一定方法让磁铁水平自由旋转，利用磁铁指示南北的性质来辨别方向。 态度责任 愿意参与磁铁指示方向的观察活动，乐于探究与分享。 重点：能利用一定方法，让磁铁水平自由旋转，并用它来正确辨别方向。 难点：认识到磁铁在受外部干扰时，会影响正确指向。 聚焦 磁石的发现，为快速辨别方向带来了新方法。怎样用磁石辨别方向？ 在两千五百多年前，我国古代劳动人民发现了一种能吸引铁的特殊石头，即磁石。利用磁石辨别方向时，可将磁石悬挂起来，让它自由转动，待其静止后，磁石的一端会指向南方，另一端则指向北方。 探索 探索一 用条形磁铁指示方向。 把条形磁铁用白纸包起来，尝试利用它指示方向。 1.思考与讨论。 （1）磁铁能指示方向吗？我们怎样知道呢？ 磁铁具有指示方向的特性。这是因为地球本身是一个大磁体，存在地磁场。磁铁会受到地磁场的作用，从而指向南北方向。我们可以通过实验来验证，比如将磁铁悬挂起来，观察它静止时的指向。 （2）为什么要让磁铁水平自由旋转，才能辨别方向？ 只有让磁铁水平自由旋转，它才能在不受其他外力干扰的情况下，准确地受到地磁场的作用，从而稳定地指向南北方向。如果磁铁不能自由旋转，就可能会因为受到摩擦力等其他因素的影响，无法准确指示方向。 （3）有什么办法能让磁铁水平自由转动呢？ ①用细线悬挂磁铁，使磁铁能够在水平方向上自由转动； ②把磁铁放在一个可以漂浮的物体上，如泡沫塑料，然后将其放入水中，利用水的浮力和较小的阻力让磁铁自由转动。 2.条形磁铁指示方向实验。 实验材料:条形磁铁、白纸、细线、水盆、水、轻小的碗（如塑料碗）、铁架台、剪刀、胶带。 实验步骤: （1）包裹磁铁:用白纸将条形磁铁仔细包裹起来，确保磁铁不会直接接触到其他物体，同时也能保证磁铁的磁极不被遮挡。 （2）实验方法: ①悬挂法: 将细线的一端系在包裹好的磁铁中心位置，确保磁铁能够水平悬挂。将细线的另一端固定在铁架台上，使磁铁能够自由转动。轻轻推动磁铁，让它自由旋转，观察磁铁静止时两端的指向。 ②水浮法: 把包裹好的磁铁放在轻小的碗中。将碗轻轻放入盛有水的水盆中，确保碗能够稳定地漂浮在水面上。观察磁铁在碗中静止时两端的指向。 （3）重复几次，看结果是否一样。 （4）与其他小组的结果进行比较。 实验现象：无论是悬挂法还是水浮法，磁铁静止后，总是一端指向北方，另一端指向南方。 实验结论：条形磁铁具有指示方向的特性，在不受其他外力干扰的情况下，能够稳定地指向南北方向。 3.磁铁的磁极。 人们发现，自由旋转的磁铁停止转动后，总是指向南北，于是就把磁铁指向南方的一端叫作南极（S），指向北方的一端叫作北极（N）。 探索二 用磁铁辨别方向。 利用标好南北极的磁铁，到走廊、操场等教室外的场所辨别方向。 实验材料：标好南北极的磁铁、记录纸、笔等。 实验步骤：（1）选择场地:在走廊或操场等开阔的地方选择一个合适的地点进行实验。 （2）将制作好的磁铁（悬挂式或水浮式）放置平稳，确保磁铁能够水平自由转动。 （3）观察记录：等待磁铁静止后，观察磁铁的南北极所指的方向，并在记录纸上做好记录。 （4）多次实验：在不同的时间和地点重复进行实验，观察结果是否一致。 （5）小组比较：与其他小组的实验结果进行比较，交流实验过程中的发现和问题。 实验现象：在同一地点，磁铁的南北极指向基本保持不变；在不同地点，磁铁的指向也大致相同。 实验结论：利用标好南北极的磁铁可以在教室外的场所准确辨别方向，且结果具有一定的稳定性。 研讨 研讨一 要怎样放置磁铁，它才可以准确指示方向？ 要让磁铁准确指示方向，需要将磁铁水平放置，使其能够自由转动，并且要远离其他磁性物体和铁制品，避免受到外力干扰。 研讨二 用磁铁辨别方向时，若不小心靠近铁栏杆或其他磁铁，会有什么现象？这对磁铁准确指示方向有影响吗？ 1.现象：当靠近铁栏杆或其他磁铁时，磁铁可能会被吸引或排斥，导致原本指示南北方向的磁铁发生偏转。 2.影响：这种情况会使磁铁无法准确指示方向，因为铁栏杆和其他磁铁的磁场会干扰地球磁场对该磁铁的作用，从而改变磁铁的指向。 拓展 除了用细线悬挂磁铁和让磁铁漂浮在水面上外，还有什么方法可以让磁铁水平自由旋转？ 1.针尖支撑法：把条形磁铁的中心位置放置在竖直固定的针尖上，由于针尖与磁铁的接触点极小，摩擦力也极小，磁铁就能在水平方向自由转动。比如在一些科学实验教具中，会采用这种方式来展示磁铁的指向性。 2.滚珠承载法：准备一个水平且光滑的平面，在上面放置若干个小滚珠（如小钢珠），然后将磁铁放在小滚珠之上。小滚珠滚动时产生的摩擦力很小，能让磁铁在水平方向较为自由地旋转，就像一些精密仪器中利用滚珠来减小部件间的摩擦，使部件能灵活运动一样。 3.轴承固定法：使用小型的平面轴承，将磁铁固定在轴承的内圈或外圈上，轴承可以提供较为灵活的转动空间，让磁铁能够在水平方向自由旋转。在一些机械装置中，轴承常被用于保证部件能灵活转动，这里同理可应用于磁铁。 课堂总结 本课从磁石的发现切入，探究磁铁两极的特性、地球磁场与磁铁指向的关系。通过实验认识磁铁南北两极，结合资料了解地球作为“大磁体”的磁场分布，理解悬挂的磁铁能稳定指示方向的原理。同时，通过实践活动掌握用磁铁辨别方向的方法，培养科学观念（认识磁极相互作用)和科学思维（分析现象与原理的关联）、探究实践能力（设计实验与操作）及态度责任（体会古人智慧与科技价值）。 板书设计 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 第 1 页 共 5 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $