1.6《设计指南针》教学设计-2025-2026学年科学三年级下册教科版

三年级下册科学1.6《设计指南针》教案 【教材分析】 本课选自教科版小学科学三年级下册“磁铁”单元（教材第17-19页），是单元的第6课。本课以“设计指南针”为核心任务，从明确任务、制订方案到评估改进，完整呈现了工程设计的基本流程。教材以郑和下西洋的史实引入，将指南针的应用与历史文化结合，引导学生从“评价标准”入手，围绕“如何让磁针灵活转动、如何提升指向精准度”展开探究，最终完成自制指南针的设计，落实了科学探究与技术与工程实践的核心要求。 【学情分析】 三年级学生已经学习了磁铁的基本性质，知道磁铁能指示南北方向，对指南针的用途有初步认知，但对指南针的工作原理、工程设计的流程缺乏系统了解。该阶段学生好奇心强，乐于动手实践，但设计能力、合作规划能力较弱，在制订方案、评估改进环节需要教师的引导与支架支持。同时，学生容易将“制作”等同于“设计”，需要通过任务驱动，让学生理解“设计”是有标准、有流程、需迭代改进的过程。 【素养目标】 1. 科学观念：知道指南针是利用磁铁能指示南北方向的性质制成的，了解指南针的基本结构与工作原理。 2. 科学探究：能围绕任务讨论并确定自制指南针的评价标准，通过小组合作制订水浮式或支撑式指南针的设计方案，在交流中反思并改进方案。 3. 科学态度：在设计活动中体会工程设计的严谨性，乐于合作、主动交流，感受古代科技发明对人类航海事业的推动作用，增强文化自信。 4. 科学、技术、社会与环境：了解指南针在历史与生活中的应用，体会科技发明与社会发展的联系，认识到技术设计需要兼顾实用、便捷、经济等多方面因素。 【教学重点】 围绕评价标准，小组合作制订自制指南针的设计方案，明确设计思路与所需材料。 【教学难点】 理解“让磁针灵活转动、提升指向精准度”的设计关键，能根据评价标准反思并优化设计方案。 【教具准备】 教师：郑和下西洋帆船模型图片、自制指南针成品（水浮式、支撑式各1个）、条形磁铁、缝衣针、泡沫片、支架、水槽、课件、评价标准板书贴。 学生：每组准备条形磁铁、缝衣针、泡沫片、回形针、塑料杯、水、记录单、彩笔。 【教学过程】（40分钟） 一、情境导入，明确任务（5分钟） 1. 创设情境：课件出示教材第17页郑和下西洋帆船模型图片，提问：“同学们，这是明代航海家郑和率领的船队，他们曾远航到周边国家开展文化交流。茫茫大海上，船员们靠什么辨别方向呢？” 2. 学生回答后，教师小结：“没错，船上的指南针发挥了关键作用。指南针是我国古代四大发明之一，它利用磁铁能指示南北的性质，帮助人们辨别方向。” 3. 揭示课题：“今天，我们就来当小小工程师，一起学习《设计指南针》（板书课题）。我们的任务是：利用身边的材料，尝试设计一个小巧且指向准确的指南针。”（出示教材第17页“明确任务”板块） 二、讨论交流，确定评价标准（10分钟） 1. 提出问题：“一个好的指南针要满足哪些要求呢？我们可以从哪些方面评价指南针的好坏？”（结合教材第18页学生对话情境提问） 2. 小组讨论：引导学生结合生活经验和教材提示，围绕以下问题交流： 指南针最核心的功能是什么？（指向准确、转动灵活） 制作时要考虑哪些实际问题？（材料易得、价格低廉、轻巧简便） 一个好的作品还可以有哪些加分项？（外观美观、使用方便） 3. 全班梳理，形成评价标准：结合学生发言，板书教材第18页的评价标准： 磁针旋转灵敏，表盘有8个方向 制作材料易得、价格低廉 轻巧简便 外观美观 4. 设计意图：通过情境提问和小组讨论，让学生从“使用者”和“设计者”的角度思考指南针的评价标准，明确设计的目标和方向，培养学生的批判性思维和合作交流能力。 三、小组合作，制订设计方案（12分钟） 1. 核心问题引导：“要制作一个符合标准的指南针，首先要解决两个关键问题：怎样让磁针灵活转动？怎样让指南针的指向更精准？”（出示教材第19页问题） 2. 方法探究： 提问：“大家想一想，有哪些方法可以让磁针灵活转动？需要什么材料？” 学生发言后，教师结合教材提示，介绍两种常见的转动方式： 水浮式：利用泡沫、纸片等材料让磁针浮在水面，减少摩擦力，灵活转动。 支撑式：利用回形针、支架等支撑磁针，减少摩擦，实现灵活转动。 3. 小组选择设计类型：每组选择一种方案（水浮式或支撑式），完成教材第19页的班级记录单： 填写所需材料：如条形磁铁、缝衣针、泡沫片、塑料杯、水/回形针、支架等。 绘制设计图：用图文结合的方式画出指南针的结构，标注关键部件（磁针、支撑/漂浮材料、刻度盘）。 思考优化方法：怎样让磁针更灵敏？（如打磨磁针、减少支撑点摩擦）怎样让指向更精准？（如磁化缝衣针、画准刻度） 4. 教师巡视指导：重点关注小组的材料选择和设计细节，引导学生结合评价标准思考方案的可行性，提醒学生考虑材料的易得性和成本。 5. 设计意图：通过核心问题驱动，引导学生聚焦设计的关键难点，通过两种方案的对比，拓宽学生的设计思路，在记录单的填写过程中，培养学生的规划能力和动手设计能力。 四、评估交流，改进设计方案（8分钟） 1. 小组展示：邀请2-3组学生上台展示设计方案，介绍材料选择、转动方式和刻度设计。 2. 全班互评：结合评价标准提问：“他们的方案符合评价标准吗？有哪些优点？还有哪些需要改进的地方？” 示例提问：“这个水浮式方案用了泡沫片，符合材料易得的标准吗？怎样让它转动更灵敏？”“支撑式方案的支架会不会影响磁针转动？怎么改进？” 3. 小组修改：根据同学的评价和教师的提示，各组调整设计方案，完善材料清单和设计图。 4. 教师小结：“工程设计不是一次就能完成的，需要不断根据评价和反馈改进方案。就像教材里说的，我们要根据他人的意见，调整设计，才能做出更好的指南针。” 5. 设计意图：通过互评和修改，让学生理解评估与改进是工程设计的重要环节，培养学生的反思能力和优化意识，落实新课改中“技术与工程实践”的要求。 五、课堂总结，拓展延伸（5分钟） 1. 课堂总结讲话：“今天我们一起经历了指南针的设计全过程，从明确任务、制定评价标准，到设计方案、评估改进，大家都像真正的工程师一样思考和实践。指南针是古代科技的智慧结晶，希望大家课后继续完善方案，用身边的材料制作出属于自己的指南针，感受科技的魅力。” 2. 拓展任务：“根据制订的设计方案，搜集并整理制作指南针所需的材料，为下节课的制作活动做好准备。”（呼应教材第19页“拓展”板块） 【作业练习】 1. 完善自己小组的指南针设计方案，补充材料清单和设计细节。 2. 利用周末搜集制作指南针的材料（如缝衣针、泡沫片、回形针等），下节课带来。 3. 想一想：生活中还有哪些地方用到了磁铁能指示南北的性质？和家人分享你的发现。 【板书设计】 6. 设计指南针 一、评价标准 转动灵敏 指向准确 材料易得 轻巧简便 外观美观 二、设计方案 1. 水浮式：漂浮+磁针 2. 支撑式：支架+磁针 三、关键要点 减摩擦 定刻度 可改进 【教学反思】 本课以“工程设计”为主线，通过情境导入、标准制定、方案设计、评估改进四个环节，落实了新课标中技术与工程实践的要求。教学中，学生的参与度较高，能围绕评价标准主动思考设计细节，但在方案的创新性和细节完善上仍有提升空间。后续可增加不同材料的对比体验，让学生更直观地理解“减少摩擦”对磁针转动的影响，进一步突破教学难点。 学科网（北京）股份有限公司 $