1.5《制作小磁针》教学设计-2025-2026学年科学三年级下册教科版

《制作小磁针》 学科 小学科学 年级册别 三年级下册 共1课时 教材 教科版三年级下册《磁铁》单元 授课类型 探究实验课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是教科版三年级下册《磁铁》单元的第五课。教材通过“聚焦”环节引导学生思考如何获得磁性，引出“磁化”概念。在“探索”环节，学生将通过讨论、动手操作，利用磁铁摩擦钢针来制作小磁针，并探究摩擦次数、方向及磁铁不同部位对磁性强弱的影响。教材特别引用了宋代《梦溪笔谈》中“方家以磁石磨针锋，则能指南”的记载，将科学探究与传统文化相结合。最后通过“研讨”和“拓展”，深化对磁化原理的理解，并为下节课设计指南针做准备。 学情分析 三年级学生在前几课已经认识了磁铁的性质，知道磁铁有南北极，且能吸引铁制品。他们具备一定的动手操作能力，但对于“磁化”这一抽象概念缺乏直观理解。在实验中，学生容易忽视控制变量（如摩擦方向、次数），导致实验结果不准确。此外，学生在操作尖锐物体（针）时存在安全隐患意识不足的问题。本课需通过情境创设和规范指导，帮助学生掌握人工磁化的方法，培养严谨的科学态度。 课时教学目标 科学观念 1. 知道没有磁性的物体可以通过摩擦等方法获得磁性，这个过程叫磁化。 2. 理解磁铁的磁性强弱、摩擦次数和摩擦方向都会影响磁针的磁性强弱。 科学思维 1. 能通过观察和比较，归纳出制作磁针的最佳方法（如单向摩擦、多次摩擦）。 2. 能运用逻辑推理，解释为什么改变摩擦方向会影响磁化效果。 探究实践 1. 能利用磁铁安全地摩擦钢针，制作出具有磁性的磁针。 2. 能通过吸引大头针的数量来检测不同条件下制作的磁针磁性强弱，并记录数据。 态度责任 1. 在制作过程中养成小心操作、注意安全的良好习惯。 2. 了解我国古代磁化技术，增强民族自豪感和对科学史的兴趣。 教学重点、难点 重点 1. 掌握利用磁铁摩擦钢针制作小磁针的方法。 2. 探究摩擦次数、方向和磁铁部位对磁化效果的影响。 难点 1. 理解“磁化”的原理，即如何让原本无磁性的物体获得磁性。 2. 在对比实验中有效控制变量，准确判断磁针磁性的强弱。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、探究式教学法、小组合作学习法、讲授法 教具准备 条形磁铁、缝衣针、回形针、大头针、泡沫板、水槽、多媒体课件、《梦溪笔谈》图片 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，聚焦问题 一、穿越时空：寻找失落的指南针 （1）、创设情境，激发兴趣 教师播放一段模拟古代航海的视频片段：一艘巨大的明代宝船在茫茫大海上航行，突然乌云密布，狂风大作，船只失去了方向。旁白介绍：“同学们，你们知道在古代，当没有太阳和星星指引方向时，航海家们靠什么来辨别方向吗？” 教师展示郑和下西洋的图片，并讲述故事：“在我国明代，伟大的航海家郑和率领庞大的船队七下西洋，船上的指南针发挥了至关重要的作用。但是，如果我们的指南针坏了，或者我们手里只有一根普通的铁针，我们能让它变成指南针吗？” 教师引导回顾旧知：“上节课我们知道，磁铁能吸引铁制品。那么，被磁铁吸引过的回形针会带一些磁性，也可以吸引一些回形针。如果我们想获得一根有磁性的针，有什么办法呢？” 教师板书课题：《5. 制作小磁针》。 （2）、聚焦核心问题 教师出示问题：“自己制作的磁针，它能指示南北方向吗？” 教师组织全班快速头脑风暴，不限制答案，只要合理即可。教师记录下学生的想法，如“用火烧”、“放在水里泡”、“用磁铁吸”等。 教师总结：“看来大家有很多想法。今天我们就化身‘小小工匠’，通过科学的实验，亲手制作一枚能指示方向的小磁针，并解开它背后的秘密。” 二、历史溯源，初识磁化 （1）、资料分享，文化渗透 教师展示宋代沈括《梦溪笔谈》的书影图片，并朗读原文：“方家以磁石磨针锋，则能指南。” 教师解释：“这句话的意思是，古代的方士（科学家）用磁石去摩擦针的尖端，针就能指向南方。这就是我们要学习的第一个关键概念——磁化。” 教师定义：“磁化是让没有磁性的物体获得磁性的过程。在宋代，人们就已经掌握了多种人工磁化的方法，使铁制品获得磁性。” 教师提问：“除了摩擦，你们觉得还有什么办法能让铁针带上磁性呢？”鼓励学生结合生活经验猜测。 （2）、过渡到探究任务 教师宣布：“既然古人告诉我们‘磨’可以产生磁性，那到底怎么磨？磨多少次？往哪个方向磨效果最好？让我们进入今天的核心挑战——制作最强磁针！” 1. 观看视频，感受古代航海需要指南针的紧迫性。 2. 回忆上节课知识，思考如何让普通铁针变磁针。 3. 聆听《梦溪笔谈》的故事，初步了解“磁化”概念。 4. 积极参与头脑风暴，提出自己的猜想。 设计意图 通过“古代航海迷航”的故事线贯穿课堂，激发学生解决问题的欲望。利用《梦溪笔谈》引入“磁化”概念，既落实了科学观念，又进行了文化自信的教育，为后续探究奠定情感基础。 二、合作探究，制作磁针 一、制定方案，明确步骤 （1）、小组讨论，设计方案 教师将学生分为若干小组，每组分发材料包（缝衣针、条形磁铁、回形针、大头针）。 教师发布任务指令：“请各小组讨论，如果想要获得一根有磁性的针，具体该怎么做？请画出简单的流程图或写出步骤。” 教师巡视指导，提示学生注意： 1. 使用同一根磁铁的不同部位（磁极处磁性通常较强）。 2. 摩擦的方向是单向还是来回？ 3. 摩擦的次数是多少？ 教师收集各组方案，选取典型方案（如“来回摩擦”、“单向摩擦”、“多摩擦几次”）进行投影展示，并引导全班辨析哪种方式更可能成功。 （2）、强调安全，规范操作 教师严肃提醒：“制作磁针要小心，防止针扎手！这是本节课的第一条安全守则。” 教师示范正确拿针姿势：捏住针尾较粗的一端，不要捏针尖；摩擦时，磁铁要紧贴针身，从一端推到另一端，手指要稳。 教师讲解：“在实验开始前，我们先确认一下手中的针是没有磁性的（尝试吸一下回形针，看是否吸附）。” 二、动手制作，初次尝试 （1）、分组实验，实施计划 教师下达开始指令：“现在，请各小组按照刚才讨论的方案，开始制作你们的磁针。记得，每摩擦一次都要数清楚！” 学生分组进行实验。有的组选择来回摩擦，有的组选择单向摩擦。教师巡视，观察学生操作是否规范，特别是磁铁摩擦的方向是否一致。 教师介入指导：“这位同学，你刚才一直在来回摩擦，这样做的效果可能不如单向摩擦好哦。试着只朝一个方向磨，看看有什么不同？” 教师引导学生完成初步制作后，立即进行测试：“制作完成后，立刻用你的磁针去靠近回形针或小铁钉，看看能不能吸起来？如果能，恭喜你，你已经成功磁化了！” （2）、对比观察，发现问题 教师提问：“刚才有些小组很快就能吸起很多回形针，而有些小组却只能吸起很少，甚至吸不起来。这是为什么呢？” 教师引导学生回顾刚才的操作：“是不是摩擦的次数不一样？是不是摩擦的方向不一样？还是用的磁铁部位不一样？” 教师板书关键词：次数、方向、部位。 三、深入探究，优化方案 （1）、变量控制，对比实验 教师发布进阶挑战：“为了找出制作最强磁针的秘密，我们需要像科学家一样做对比实验。现在，请大家重新制作两根磁针（或者更换新的针），严格控制变量。” 教师布置两组对比任务： 任务A：探究摩擦次数的影响。一组摩擦3次，另一组摩擦15次。要求：方向必须相同（单向），部位相同。 任务B：探究摩擦方向的影响。一组沿一个方向摩擦，另一组来回摩擦。要求：次数相同（如都摩擦10次），部位相同。 教师提供记录单，要求学生记录：摩擦次数、摩擦方向、吸起的回形针数量。 （2）、数据记录，现象分析 学生再次进行实验，并认真记录数据。教师巡视，协助学生计数吸起的回形针数量，确保数据真实可靠。 教师提示：“吸起的回形针越多，说明磁针的磁性越强。请注意，回形针是连在一起的，要数最下面那个。” 实验结束后，教师组织汇报：“哪一组愿意分享你们的发现？比如，摩擦15次的比摩擦3次的吸得多吗？单向摩擦的比来回摩擦的吸得多吗？” 教师根据学生回答，逐步完善板书结论：摩擦次数越多，磁性越强；单向摩擦比来回摩擦效果好。 1. 小组讨论制作磁针的具体步骤和安全注意事项。 2. 按照选定方案，小心地用磁铁摩擦钢针。 3. 测试磁针磁性，记录吸起回形针的数量。 4. 进行对比实验，改变摩擦次数和方向，验证猜想。 设计意图 通过“制定方案-初次尝试-对比优化”的递进式探究，让学生亲历科学探究的全过程。强调控制变量法的应用，培养学生严谨的科学思维。安全教育和规范操作贯穿始终，落实责任意识。 三、研讨交流，揭示原理 一、汇报数据，得出结论 （1）、汇总数据，全班交流 教师在黑板上绘制表格，邀请各组代表上台填写数据：| 摩擦次数 | 摩擦方向 | 吸起回形针数量 | 教师引导分析数据：“通过大家的实验数据，我们发现了一个共同的规律。谁来说说，摩擦次数和磁性强弱有什么关系？” 学生回答预设：“摩擦次数越多，吸起的回形针越多，说明磁性越强。” 教师追问：“那摩擦方向呢？单向摩擦和来回摩擦，哪种更好？” 学生回答预设：“单向摩擦效果更好，来回摩擦会让磁性抵消一部分。” 教师总结：“非常棒！我们得出结论：磁铁的磁性强弱与磁针的磁性强弱有关；摩擦次数越多，磁针磁性越强；沿一个方向摩擦比来回摩擦获得的磁性更强。” （2）、深度思考，解决疑难 教师提出核心问题：“磁化后的针头和针尾分别是哪一极？可以怎样判断？” 教师引导学生思考：“我们知道磁铁有两个极，N极和S极。当我们用磁铁的北极去摩擦针的时候，针的哪一头会变成南极，哪一头会变成北极呢？” 教师演示：“假设我们用磁铁的N极，从针头往针尾方向摩擦。根据异名磁极相互吸引的原理，针尾会被吸引，所以针尾应该是S极，针头就是N极。” 教师补充：“其实，摩擦结束时，磁铁离开的那一端，就是磁针的相反极。如果用N极摩擦结束在针尾，针尾就是S极。” 二、联系生活，拓展延伸 （1）、判断磁极，应用知识 教师提问：“现在我们已经有了磁针，怎么知道它指北还是指南呢？” 教师演示悬挂法：“我们可以把做好的磁针穿在泡沫片上，或者用细线系住中间，轻轻悬挂起来。静止后，指向北方的那一端就是N极（北极），指向南方的就是S极（南极）。” 教师引导学生动手尝试：“请各小组用悬挂法测试一下自己做的磁针，看看它指的方向是否稳定。” （2）、古法今用，文化传承 教师展示《武经总要》中记录的人工磁化方法的插图（水浮法、悬丝法等），并简要介绍：“古人不仅会用磁石磨针，还会把磁针放在水面漂浮，或者用丝线悬挂，这就是最早的指南针雏形。” 教师提问：“查阅资料，了解古人还有哪些磁化的方法？”鼓励学生课后继续探索。 教师总结：“从宋代的《梦溪笔谈》到明代的郑和宝船，中国古代科技成就辉煌。希望同学们也能像古人一样，善于观察，勇于实践，发明创造！” 1. 汇报本组的实验数据，总结摩擦次数和方向对磁性的影响。 2. 参与讨论，推测磁针的南北极分布，理解磁化原理。 3. 尝试用悬挂法确定磁针的南北极。 4. 欣赏古代磁化技术，感受祖国文化的博大精深。 设计意图 通过数据分析和原理推导，将感性认识上升为理性认识，突破“磁化原理”这一难点。结合古代科技成就，升华情感态度价值观，同时为下一课“设计指南针”做好铺垫。 四、总结评价，布置作业 一、课堂总结，梳理脉络 （1）、回顾知识点 教师带领学生回顾本节课的核心内容：“今天我们学习了什么？（制作小磁针）；怎么制作的？（摩擦）；什么因素影响磁性？（次数、方向）；怎么判断南北极？（悬挂法）”。 教师强调：“记住，磁化是让没有磁性的物体获得磁性的过程。” （2）、评价表现 教师对各小组的表现进行点评，表扬那些操作规范、数据详实、合作默契的小组。 教师指出改进之处：“有些同学在摩擦时不够专注，导致次数不准，下次要注意。” 二、布置作业，延伸探究 （1）拓展作业 1. 回家用自制的磁针做一个简易指南针，并测试其准确性。 2. 查阅资料，了解除了“摩擦磁化”外，古人还有哪些磁化方法（如水浸法、电流磁化等），下节课分享。 1. 跟随老师回顾本节课的重点知识。 2. 反思自己在实验中的表现，听取老师的建议。 3. 记录作业内容，准备回家实践。 设计意图 通过总结和评价，巩固所学知识，强化科学探究的闭环。分层作业设计兼顾基础巩固与拓展创新，满足不同层次学生的需求。 板书设计 5. 制作小磁针 一、磁化：无磁性 -> 有磁性 （宋代：方家以磁石磨针锋，则能指南） 二、制作方法： 1. 工具：磁铁 + 缝衣针 2. 要点： 安全第一！（防扎手） 单向摩擦（效果好） 多次摩擦（磁性更强） 三、影响因素： 摩擦次数：越多 -> 磁性越强 摩擦方向：单向 > 来回 磁铁部位：磁极处 > 中间 四、判断磁极： 悬挂法 -> 指北（N）/指南（S） 教学反思 成功之处 1. 情境创设有效：通过“古代航海迷航”的故事线，成功激发了学生的学习兴趣，使枯燥的磁化概念变得生动有趣。 2. 探究过程扎实：学生经历了“猜想-设计-实验-分析-结论”的完整探究过程，特别是在对比实验中，学生能够较好地控制变量，得出了正确的结论。 3. 文化融合自然：将《梦溪笔谈》等古代科技成就融入科学教学，增强了学生的民族自豪感，落实了立德树人的根本任务。 不足之处 1. 课堂时间把控略显紧张：由于学生在制作磁针时过于兴奋，部分小组花费了过多时间在反复尝试上，导致最后“判断磁极”环节稍显仓促。 2. 个别学生安全意识仍需加强：虽然有强调，但在实际操作中仍有少数学生拿针姿势不规范，存在安全隐患。 3. 对“磁化原理”的解释深度不够：受限于三年级学生的认知水平，对于微观磁畴排列的解释只能点到为止，部分学生仍停留在表面现象的理解上。 学科网（北京）股份有限公司 $