《制作指南针》（教学设计）-2025-2026学年三年级下册科学教科版

《制作指南针》教学设计 课时名称 制作指南针 课标要求 【核心概念】3.物质的运动与相互作用 【学习内容】3.2电磁相互作用 【内容要求】⑤知道磁铁同时存在两个不同的磁极。⑥知道地球有磁场，指南针中的小磁针可以用来指示南北。 【学业要求】 能利用磁铁的基本性质解释生活中的某些生活现象；能在探究过程中描述现象并如实记录。 【教学提示】    教学策略建议：指导学生设计简单的实验，探究磁铁磁极间的相互作用规律。 学习活动建议：制作指南针。 【学业质量描述】 能从熟悉的具体现象与事物的观察、比较中提出可探究的科学问题，并基于已有经验和所学知识，从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面提出假设；能运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论；能正确讲述并反思自己的探究过程与结论，作出自我评价与调整。 能使用模型或者自己设计制作模型解释简单的科学现象；区别事实与观点，根据研究问题提出假设或观点，并能提供支撑性的证据。 掌握常见工具的使用方法，利用所学科学原理，通过构思、设计、实施、检验等过程，考虑多种因素，完成简单的工程任务；能发现所制作模型的问题，并进行适当的改进。 能在好奇心驱使下，对生活中常见自然现象的特征或现象发生的条件、过程表现出操作兴趣，如实记录和报告观察与实验的信息；能有依据地质疑别人的观点，尝试利用所学科学原理，运用多种思路、多种方法完成探究和实践；愿意分享自己的想法，接纳他人观点，完善探究活动；了解科学技术对人类生活方式和生产方式有影响。 【核心概念】工程设计与物化 【学习内容】13.1工程需要定义和界定；13.2工程的关键是设计。 【内容要求】描述简单的设计问题，包括材料、时间或成本等限制条件；利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系；基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性。 【学业要求】能提出满足一定限制条件的简单设计问题和多种设计方案。能用多种方式说明设计思路，选择适当的方案。能完成实物模型制作，发现实物模型的不足并进行改进。 【教学提示】 教学策略建议：注重训练学生工程实践能力；让学生通过亲身体验，发展实践能力与创新能力；培养学生的团队合作精神；开展丰富多样的展示交流活动。 单元目标 1.通过观察、模拟实验分析太阳规律运动及其引起的部分自然物形成的规律，归纳利用自然物辨别方向的基本方法，能够准确辨别方向并解释原理，感受自然现象与方向的内在联系，并从多个角度审视利用自然物辨别方向的局限性，认识到辨别方向的重要性，产生探究兴趣。 2.在教师引导下设计并实施研究磁铁磁极的相关性质的实验，观察并如实记录实验现象，分析归纳出“磁铁南北两极，同极相斥、异极相吸”的规律，初步推断地球具有磁场及磁极分布，感受科学探究的严谨性，形成严谨求实、乐于探究与分享的科学习惯。 3.通过对比实验，掌握制作具有较强磁性的磁针的方法，制作一个简易的指南针，理解按照工程实践的一般流程包括：明确任务-制订方案-制作测试-评估改进，并能解释其中蕴含的科学原理，提升工程思维和创新思维，感受结构与功能、系统与模型的关联，树立创新意识，提升合作与表达能力。 4.细致观察指南针的外形和构造，说出其基本组成，分析其结构与指示功能的关联，推测使用方法，小组合作利用指南针完成寻找有磁性物体的实践活动，提升实践能力和合作能力，认识科学、技术与生活的密切关联，树立团队协作意识和创新思维，形成持续探索的科学态度。 教材分析 大概念（大观念）：知道地球有磁场，指南针中的小磁针可以用来指示南北。 重点：依据设计图，选择合适的材料动手制作指南针。 难点:依据评价标准，对指南针进行合理评估。 学情分析 知识基础分析（较好）： 学生已掌握制作小磁针的方法，并通过上节课的学习完成了指南针的设计方案，对指南针的结构、材料与评价标准有了初步规划。但如何将设计图上的想法转化为实物，部分学生可能感到无从下手。 操作能力分析（一般）： 将设计转化为实物面临精细操作挑战，如对材料进行钻孔、稳定地组装部件、协调制作工序等，都可能遇到困难。磁针的二次磁化与固定也是操作难点。 合作意识分析（初步形成）： 三年级学生的合作意识已初步形成，但在实际制作中，如何进行有效分工、协同操作以及共同调试作品，仍需要教师明确引导和过程管理。 学习兴趣分析（浓厚）： 学生对亲手将自己设计的作品制作出来充满期待，动手实践的愿望强烈。 学习习惯分析（一般）： 学生在操作过程中可能存在急于求成、忽略细节、不按步骤操作等问题，需要教师通过清晰的流程支架和安全提示来引导。 班级学习氛围分析（浓厚）： 班级整体对项目式学习活动参与度高，乐于展示和分享自己的作品。 学生差异性（一般）： 动手能力强的学生能快速完成制作并帮助他人；部分学生可能在组装、调试环节需要更多个别指导。 教学目标 1.通过小组合作清点材料、合理分工、根据设计图制作指南针并进行准确性测试的活动，运用动手操作与问题解决的思维，达成“掌握根据设计方案制作实物模型的基本方法，理解磁针灵活转动是指向准确的关键”的观念目标，发展认真操作、合作互助、遇到问题主动解决的科学态度。 2.通过分类展示作品、从外观、性能、材料、制作过程四个方面进行自评与他评的活动，运用比较分析与客观评价的思维，达成“认识到作品的优缺点并存，评价是发现问题和改进作品的基础”的观念目标，发展尊重他人创意、客观看待自己作品的情感态度。 3.通过回顾项目全过程、交流制作中遇到的问题及解决方案、比较三类指南针优缺点的活动，运用归纳总结与批判性思维，达成“理解影响指南针准确性的关键因素（磁针磁性、转动灵活性、外界干扰），认识到工程实践需要不断测试与改进”的观念目标，发展乐于反思、追求卓越、将改进进行到底的科学精神 重难点 重点：按照设计方案小组合作完成指南针的制作，并进行测试与调试。 难点：在制作过程中解决实际问题（如磁针磁性不足、转动不灵活、方向偏差等），并能基于测试结果提出改进措施。 评价方案 学习目标 评价内容 评价任务 评价主体 评价方式 评价工具 1 1. 能否根据设计图清点并选择合适的材料。 2. 小组分工是否明确，合作是否顺畅。 3. 能否规范操作，完成指南针制作。 4. 能否测试作品准确性，并记录发现的问题。 5. 遇到问题时是否主动尝试解决。 1. 小组合作制作指南针。 2. 测试作品准确性，记录测试结果和问题。 3. 在组内讨论并尝试初步改进。 师评+互评+自评 观察+作品检查+记录表 制作过程评价表 《制作与改进记录单》 课堂观察记录表 2 1. 能否清晰介绍本组作品的设计亮点和制作过程。 2. 能否从外观、性能、材料、制作过程四个方面对自己和他人的作品进行客观评价。 3. 能否认真倾听他人介绍，尊重他人的创意。 4. 能否根据评价发现本组作品的优点与不足。 1. 分类展示本组指南针作品。 2. 选派代表介绍作品。 3. 参观其他小组作品，填写评价表进行自评与他评。 师评+互评+自评 观察+作品分析+评价表   作品评价量表 小组互评卡 课堂观察记录表 3 1. 能否回顾并清晰表述本组在制作过程中遇到的问题及解决方法。 2. 能否在比较三类指南针后，分析归纳各自的优缺点。 3. 能否总结出影响指南针指示准确性的关键因素。 4. 是否愿意倾听他人的经验分享，并反思本组的作品。 1. 小组内交流问题与解决方案。 2. 全班分享典型问题和解决方法。 3. 参与三类指南针优缺点的比较研讨。 4. 总结影响准确性的因素。 师评+自评 观察+提问+研讨记录 研讨记录表 课堂观察记录表 反思记录单 补充资源 视频《指南针的制作与改进》、标准指南针实物（每组一个）、教室方向标志 开发工具 任务单： 《指南针制作与改进记录单》 PPT： 含制作步骤提示、不同类型指南针优缺点对比表、展示活动引导 板书： 7. 制作指南针 明确任务→制作与测试→三类指南针优缺点→ 影响准确性的因素工程思维 可视化工具： 课件中的图片、实物投影、作品展示区 教学多样化 呈示：言语/文字/音像/动作 对话：师生问答/生生互动：游戏，讨论，互助 指导：自主/合作/探究/项目化学习 教学过程 学生 教师 评价 一、聚焦问题 1. 回顾上节课本组的设计方案，明确本课任务。 2. 思考并讨论：要将设计图变成真正的指南针，第一步该做什么？ 3. 明确本课核心任务：按照设计方案，制作能够正确指示方向的指南针。   1. 回顾导入：展示学生上一课的部分优秀设计方案，肯定学生的创意。 2. 明确任务：“上节课我们是‘小小设计师’，这节课我们要成为‘小小制造师’！任务就是——按照你们的设计方案，亲手制作一个能正确指示方向的指南针。” 1.关注学生是否对指南针的历史文化产生兴趣。 2.关注学生能否明确本课的设计任务。 二、自主发现 （一）制作与测试 1. 小组清点本组带来的材料，对照设计方案，检查材料是否齐全。 2. 分小组讨论，进行合理分工（如材料员、制作员、记录员、测试员）。 3. 根据设计图和分工，利用材料和工具开始制作指南针。 4. 在制作过程中，遇到问题（如磁针不转、固定不牢等），先在组内讨论解决，或向教师求助。 5. 初步制作完成后，利用教师提供的标准指南针或教室方向标志，测试本组指南针是否能准确指示方向。 6. 记录测试结果和发现的问题，在组内尝试进行第一次调试改进。 1. 组织准备：引导学生清点材料，讨论分工。强调小组合作的重要性。 2. 巡视指导：在学生制作过程中巡回指导，提供必要的帮助。重点关注： - 磁针的二次磁化与安装固定。 - 如何保证磁针灵活转动（如减少摩擦、保持平衡）。 - 安全使用工具（如剪刀、尖锐物）的提示。 3. 提供测试支持：为每组提供一个标准指南针，方便学生进行方向对照；或在教室明显位置张贴方向标志。 1.关注学生是否能根据设计图选择合适的材料并规范操作。 2.关注小组分工是否明确，合作是否顺畅。 3.关注学生能否在测试中发现问题并尝试初步改进。 三、深度理解 （一）展示与评估 1. 按照本组指南针的类型（水浮式/悬挂式/支撑式），将作品摆放到相应的展区。 2. 选派代表向全班介绍本组作品，讲解制作过程和设计亮点。 3. 参观其他小组的作品，并从外观、性能、材料及制作过程四个方面，对自己和他组的作品进行评价（自评与他评）。 （二）交流研讨 1. 回顾整个项目过程，小组内交流制作中遇到的问题及解决方案，准备全班分享。 2. 全班交流，分享本组遇到的典型问题和解决方法，倾听他人的经验。 3. 在教师引导下，比较三类指南针（水浮式、悬挂式、支撑式），分析它们各自的优缺点。 - 水浮式：制作方便，但水面易晃动，磁针易碰壁。 - 悬挂式：制作较麻烦，磁针难平衡，受风影响大。 - 支撑式：对材料要求高，但不受风影响，携带方便。 4. 总结影响指南针指示准确性的因素（磁针磁性、转动灵活性、外界干扰等）。 1. 组织展示：按照指南针类型（水浮式、悬挂式、支撑式）划分展示区，引导学生分类展示作品。可采用实物展示、照片展示或参观游览等多种形式。 2. 引导评价：组织学生从外观、性能、材料、制作过程四个方面进行自评和他评。强调评价要与上一课制定的评价标准相一致。   1. 组织交流：给予充分时间，让学生交流制作过程中遇到的困难及解决方法。引导学生深度反思项目流程，提炼解决方案。 2. 引导研讨：提问：“我们做的三类指南针，它们各自有哪些优缺点？”引导学生比较分析，并板书归纳。 3. 总结提升：结合学生讨论，总结影响指南针准确性的关键因素，强化“工程需要不断测试与改进”的观念。 1.关注学生是否能清晰介绍自己的作品，并客观评价他人作品。 2.关注学生是否能从交流中反思自己的制作过程，提炼经验。 3.关注学生能否在比较中分析三类指南针的优缺点，并归纳影响因素。 四、牢固掌握 完成课堂小测： （1）填空题：制作指南针时，保证磁针能（ ）是指示方向的关键。 （2）选择题：水浮式指南针的缺点是（ ）？A. 制作复杂 B. 易受风和晃动影响 C. 材料难找 D. 不能指示方向 （3）简答题：在制作指南针的过程中，你们遇到了什么问题？是如何解决的？ 1. 发放课堂小测题，检验学生对制作关键点和问题解决能力的掌握情况。 2. 讲评答案，强化“测试与改进”是工程实践的重要环节 1. 关注学生运用所学知识解决问题的能力。 2. 关注学生能否理解设计流程中的关键环节。 五、融会贯通 1. 根据本节课的测试和评估意见，课后利用课余时间继续改进本组的指南针。 2. 思考：如何让自己的指南针更精准、更便携、更美观？ 1.布置课后任务： “今天我们在课堂上对指南针进行了初步的测试和改进。请大家课后利用课余时间，继续优化你们组的指南针，让它变得更完美。” 2.鼓励学生将改进后的作品带到学校，与同学继续交流。 关注学生是否愿意在课后持续投入，对作品进行改进和完善 教学反思 本节课是单元工程实践的核心环节，学生通过亲手制作、测试与交流，深刻体会了“设计-制作-改进”的完整流程。分类展示与对比研讨有效地帮助学生理解了不同方案的优劣。可能遇到的问题：部分小组在制作时因精细操作问题（如钻孔、平衡调节）耗时过长，影响后续测试与交流。后续教学中，可提供半成品材料或更详细的步骤图作为支架。另外，如何引导学生将课堂反思延伸到课后改进，需要设计更有吸引力的激励措施。   学科网（北京）股份有限公司 $