1.3《做个指南针》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册大象版

三年级下册科学第一单元《磁针与南北》 第三课《做个指南针》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心理念，聚焦核心素养导向的科学教育，以“物质科学领域”中“磁现象”的学习为载体，落实以下课程要求： 1.科学观念：引导学生通过制作活动，巩固“磁铁两极可指示南北方向”的科学概念，理解磁化现象，建立“技术发明源于科学原理”的认知。 2.科学思维：通过设计、制作、测试、改进指南针的完整流程，发展学生的工程思维与问题解决能力，学会基于测试结果反思和优化设计方案。 3.探究实践：让学生经历“任务驱动—设计制作—测试改进—实践应用”的工程实践过程，掌握磁化钢针、制作水浮式指南针的方法，了解多种让磁针自由旋转的方式。 4.态度责任：培养学生严谨细致、勇于尝试、乐于合作的科学态度；了解指南针的发展历史，感受我国古代科技成就，增强民族自豪感；体会科学与技术、生活的紧密联系。 二、教材分析 本课是大象版三年级下册第一单元《磁针与南北》的第3课，是单元学习的实践应用课，承接前两课《磁铁有两极》《两极指南北》的知识内容，将理论知识转化为实践操作，是单元核心素养落地的关键环节。 内容定位：本课以“户外辨别方向”的真实情境引入，提出制作水浮式指南针的任务，引导学生学习磁化钢针、制作指南针的方法，通过测试、改进，让学生在动手实践中深化对磁铁指向性的理解，同时了解指南针的发展历史。 逻辑衔接：本课是前两课知识的综合应用，既是对“磁铁有两极、两极可指南北”知识的巩固，也是对科学探究能力的提升，同时为后续了解指南针的历史与应用奠定基础，实现“科学原理—技术制作—文化传承”的完整学习链条。 编写特点：教材以“任务与要求—设计与制作—展示与改进—应用与迁移”的工程实践流程为主线，活动设计层层递进，既注重学生的动手操作，也强调设计、测试、改进的思维过程，同时融入了科学史内容，体现了新课标倡导的工程实践与科学文化渗透的理念。 三、学情分析 1.知识基础：三年级学生在前两课已经知道磁铁有两个磁极，且两极可以指示南北方向，了解了指南针的工作原理，对磁铁的性质有了基本的认识，但对“磁化”现象缺乏了解，也没有动手制作指南针的经验。 2.能力水平：学生具备初步的动手操作能力和小组合作能力，经历过简单的科学探究过程，但在制作类活动中，对材料处理、细节优化、问题排查的能力尚处于起步阶段，需要教师的细致引导和示范。 3.心理特点：该年龄段学生好奇心强，乐于动手制作，对“自制指南针”这种兼具趣味性和实用性的活动充满兴趣，同时对古代发明充满好奇，适合通过任务驱动、动手实践和成果展示来激发其探究热情。 4.认知障碍：学生对“磁化钢针的方法”掌握存在困难，容易出现摩擦方向不一致、磁性不强的问题；在测试指南针时，可能会因为外界干扰、制作细节不当导致指南针指向不准，需要教师引导学生分析原因并改进。 四、教学目标 1.科学观念：通过制作指南针的活动，巩固磁铁两极可指示南北方向的知识，了解磁化现象，知道钢针被磁铁摩擦后会带上磁性，能成为小磁针。 2.科学思维：能基于任务要求设计水浮式指南针的制作方案，通过测试发现制作中的问题，并提出改进方法，发展工程思维与问题解决能力。 3.探究实践：能在教师引导下规范完成磁化钢针、制作水浮式指南针的操作，学会测试指南针的准确性，了解多种让磁针自由旋转的方式，掌握制作简易指南针的方法。 4.态度责任：在制作过程中养成严谨细致、分工合作的良好习惯；了解指南针的发展历史，感受我国古代科技成就，增强民族自豪感；体会科学与技术、生活的紧密联系，乐于用学到的知识解决生活中的实际问题。 五、教学重难点 教学重点：掌握磁化钢针的方法，能规范制作水浮式指南针，并测试其指向性。 教学难点：成功磁化钢针，制作出指向准确、转动灵活的指南针，并能根据测试结果进行改进。 六、教学准备 1.教师准备：多媒体课件、水浮式指南针成品、不同阶段的指南针（指南鱼、古代罗盘、现代指南针）、条形磁铁、钢针、吹塑纸、水槽、水、标准指南针、安全剪刀、教学板书贴、指南针发展历史视频。 2.学生准备（分组）：条形磁铁1块、钢针1根、吹塑纸1张、水槽1个、水、标准指南针1个、安全剪刀1把、实验记录表1张、铅笔1支。 七、教学过程 （一）情境导入，明确任务（5分钟） 师：同学们，上节课我们学会了使用指南针辨别方向，也知道了指南针的工作原理。今天老师带来了一段视频，大家看看视频里的小朋友遇到了什么问题。 （播放“户外阴天无法辨别方向”的情境视频） 师：视频里的小朋友遇到了什么困难？ 生：阴天看不见太阳，没法辨别方向了！ 师：那有什么办法可以解决这个问题呢？ 生：要是有个指南针就好了！ 师：没错！今天我们就像古代科学家沈括一样，自己动手做一个水浮式指南针，解决辨别方向的问题。（板书课题：做个指南针） （二）任务分析，方案设计（7分钟） 师：要制作一个水浮式指南针，我们需要用到这些材料：条形磁铁、钢针、吹塑纸、水槽和水。请大家想一想，制作指南针需要解决哪几个关键问题？ （学生独立思考，小组讨论） 师：谁来说说你们的想法？ 生1：首先要让钢针带上磁性，这样它才能像磁铁一样指示方向。 生2：然后要让钢针能浮在水面上，自由转动。 生3：还要让它静止后能准确指示南北方向。 师：大家说得太全面了！制作指南针的核心步骤就是：第一步，让钢针磁化，变成小磁针；第二步，让小磁针能自由转动；第三步，测试并标记方向。那怎么让钢针带上磁性呢？我们一起来看看课本上的方法。 （三）设计与制作，动手实践（20分钟） 1. 示范讲解，明确步骤 师：制作水浮式指南针一共有5个步骤，老师先给大家做示范，大家要仔细看哦！ ① 磁化钢针：用磁铁的磁极位置沿一个方向摩擦钢针，多摩擦几次。注意！摩擦的方向一定要一致，不能来回摩擦，不然钢针就没法带上磁性了。 （教师示范磁化钢针的方法，强调摩擦方向和次数） 师：怎么知道钢针有没有带上磁性呢？ 生：用它去吸引没摩擦过的钢针，如果能吸起来，就说明有磁性了！ 师：没错！这就是第二步，检验钢针是否有磁性。 ③ 制作磁针载体：把钢针穿在吹塑纸上，让针尖和针尾都在吹塑纸的同一面，这样它就能平稳地浮在水面上了。大家可以把吹塑纸剪成小船或者小鱼的形状，这样更美观，也更容易浮起来。 （教师示范穿钢针的方法，提醒学生注意安全，防止扎手） ④ 测试水浮指南针：把自制的指南针轻轻地放在水面上，注意不要碰到水槽壁，让它能自由转动。 ⑤ 标记方向：等指南针停止转动后，用标准指南针确定南北方向，在吹塑纸上标出N和S，这样我们的指南针就做好了。 师：制作的时候大家要注意安全，钢针很尖，不要对着同学，用完的钢针要放在盘子里。现在请小组长领取材料，开始制作吧！ 2.分组制作，教师指导 （学生分组制作指南针，教师巡视指导，重点关注： 学生是否按同一方向摩擦钢针，磁化是否成功； 钢针是否平稳穿在吹塑纸上，能否顺利浮在水面； 学生是否规范测试指南针，是否根据标准指南针标记方向； 提醒学生注意安全，避免被钢针扎伤） （四）展示与改进，优化设计（8分钟） 师：请各小组把做好的指南针放在桌上，我们来展示一下大家的作品。谁愿意来介绍一下自己的指南针？ （学生展示自制指南针，介绍制作过程和测试结果） 师：大家的指南针都做好了，我们来测试一下它们的表现。请各小组用标准指南针对比一下，看看自制的指南针指向准不准，转动灵不灵敏，有没有什么问题？ （学生分组测试对比，教师巡视） 师：谁来说说你们的指南针有什么问题？ 生1：我们的指南针指向有点不准，和标准指南针的方向不一样。 生2：我们的指南针转动很慢，还总是碰到水槽壁。 生3：吹塑纸有时候会歪，钢针就跟着歪了。 师：大家发现了很多问题，那我们一起来分析一下原因，想想怎么改进。 师：指向不准可能是什么原因？ 生1：可能是钢针磁化得不够，磁性不强，所以指示不准。 生2：也可能是水槽里有其他东西干扰，或者我们标记方向的时候看错了标准指南针。 师：那转动不灵敏呢？ 生：可能是吹塑纸太大了，或者钢针穿歪了，导致阻力太大。 师：大家说得很对！那我们可以怎么改进？ 生1：重新磁化钢针，多摩擦几次，让它的磁性更强。 生2：把吹塑纸剪小一点，让它更轻，阻力更小。 生3：把钢针穿在吹塑纸的中间，让它保持平衡。 师：除了水浮法，还有哪些方法可以让磁针自由旋转呢？大家可以试试把磁针放在指甲上、瓷碗边上，或者用细线悬挂起来，看看它们能不能指示南北。 （学生尝试其他让磁针自由旋转的方法，教师指导） （五）应用与迁移，实践拓展（4分钟） 师：现在我们的指南针都做好了，大家想不想带着它到操场上测一测方向？ 生：想！ 师：请大家以小组为单位，拿着自制的指南针到操场上，测量一下操场的旗杆、教学楼分别在哪个方向，再和标准指南针的结果比一比，看看我们的指南针准不准。注意活动时要遵守纪律，不要乱跑，注意安全。 （学生分组到校园里实践测量，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的测量结果？ 生1：我们用自制指南针测到旗杆在北边，和标准指南针的结果一样！ 生2：我们的指南针也很准，和标准指南针的方向是一致的。 师：大家的指南针都成功了，太棒了！ （六）阅读与新知，了解历史（3分钟） 师：指南针是我国古代的伟大发明，它的发展经历了很多阶段。我们一起来看看指南针的“家史”。 （播放指南针发展历史的视频，介绍指南鱼、古代罗盘、现代指南针） 师：看完视频，大家有什么感受？ 生1：原来指南针从古代到现在有这么多变化！ 生2：我们的祖先真聪明，很早就发明了指南针！ 师：没错！指南针的发明和改进，为世界航海事业的发展做出了巨大贡献，这是我们中华民族的骄傲。希望大家以后也能像古代科学家一样，用自己的智慧发明创造。 （七）全课小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起动手制作了水浮式指南针，谁来说说你有什么收获？ 生1：我学会了怎么磁化钢针，知道了摩擦要朝一个方向。 生2：我制作了一个水浮式指南针，还测试了它的指向，很准！ 生3：我知道了指南针的发展历史，觉得很骄傲。 师：大家的收获真不少！我们不仅学会了制作指南针，还知道了科学原理是技术发明的基础，也感受到了我国古代科技的魅力。希望大家以后能继续保持对科学的好奇心，用学到的知识解决生活中的问题。 八、板书设计 3. 做个指南针 一、制作步骤： 1. 磁化钢针（沿同一方向摩擦） 2. 检验磁性（吸引钢针） 3. 制作载体（穿在吹塑纸上） 4. 水浮测试（轻放水面，自由转动） 5. 标记方向（与标准指南针对照） 二、改进方法： 增强磁性、减小阻力、保持平衡 三、指南针的“家史”：指南鱼→古代罗盘→现代指南针 九、教学反思 本课以新课标核心素养为导向，通过任务驱动、动手制作、测试改进、实践拓展等环节，引导学生完整经历工程实践过程，有效落实了教学目标。反思教学过程，有以下几点总结： 1. 亮点与成效： 以“户外辨别方向”的真实情境导入，成功激发学生的制作兴趣，让学生明确了制作指南针的任务意义，学习动机更强。 制作环节采用“示范讲解+动手实践+问题改进”的模式，教师分步示范关键步骤，有效突破了“磁化钢针”的难点，学生制作成功率较高。 注重学生的问题解决能力培养，通过“测试—发现问题—分析原因—改进设计”的流程，引导学生反思和优化作品，发展了工程思维。 融入了指南针发展历史的内容，增强了学生的民族自豪感，同时让学生了解了科学技术的发展过程，体现了科学文化的渗透。 2. 不足与改进： 部分学生在磁化钢针时，仍存在摩擦方向不一致、次数不足的问题，导致钢针磁性不强，后续教学中可增加“磁化小技巧”的微课视频，提前强化操作规范。 课堂时间有限，部分小组的改进环节不够充分，后续可增加课后拓展任务，让学生继续优化自己的指南针，尝试不同的制作方法。 对“其他让磁针自由旋转的方法”的探究不够深入，后续教学中可增加分组探究活动，让学生对比不同方法的优缺点，加深对指南针原理的理解。 3. 后续教学建议： 本课为单元最后一课，可结合单元内容开展“指南针与航海”主题拓展活动，让学生了解指南针在航海中的应用，感受科学技术对人类文明的影响。同时，可布置“自制指南针创意大赛”的实践作业，鼓励学生用不同材料制作指南针，培养创新精神和动手能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $