1.7《制作指南针》教学设计-2025-2026学年科学三年级下册教科版

《制作指南针》 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 授课类型 新授课 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”单元的最后一课，旨在引导学生将前几课关于磁体性质的知识应用于实践。教材首先通过展示九百多年前我国海船上使用的水浮式指南针图片，引入历史背景，激发学生的民族自豪感。接着，明确任务：按照设计方案制作能指示方向的指南针。教材提供了水浮式指南针的具体材料清单（针、泡沫塑料小球、水、圆纸、塑料小碗）及设计图示例，并详细列出了制作与测试的步骤。最后，通过展示评估环节，要求学生介绍作品、互测方向准确性，并填写评价表，同时引导交流制作中的问题及不同指南针的优缺点，体现了“做中学”的理念。 学情分析 三年级学生已经学习了磁铁的性质，知道磁铁有南北极，且同极相斥、异极相吸，对指南针的原理有初步的感性认识。他们动手能力强，喜欢探究活动，但缺乏将理论知识转化为实际操作的经验，特别是在磁化钢针的技巧控制、平衡调节以及方位判断上可能存在困难。部分学生在小组合作中可能分工不明确，导致效率低下。教学中需重点指导磁化的具体操作手法，并引导学生观察反思，突破“如何让指南针灵敏转动”和“如何准确辨别方向”这两个难点。 课时教学目标 科学观念 1. 知道磁铁能够指示南北方向，利用磁铁的这一性质可以制作简易指南针。 2. 理解指南针的基本构造，包括磁针、支架、方位盘等组成部分及其作用。 科学思维 1. 能通过对比自制指南针与标准指南针，分析其工作原理的异同。 2. 在制作过程中，能根据测试结果提出改进方案，体现迭代优化的思维。 探究实践 1. 能按照设计方案，选择合适的材料，制作出能够正确指示方向的指南针。 2. 能通过小组合作，测试指南针性能，并记录制作过程中遇到的问题及解决方法。 态度责任 1. 感受中国古代科技成就，增强民族自豪感和文化自信。 2. 养成严谨细致的实验态度和乐于分享、合作互助的科学精神。 教学重点、难点 重点 1. 掌握用磁铁摩擦钢针使其磁化的方法，这是制作指南针的核心步骤。 2. 学会组装水浮式指南针，并能使其稳定地指示南北方向。 难点 1. 如何在制作过程中确保磁针的平衡，使其能自由旋转而不受干扰。 2. 如何准确辨别自制指南针的南北极，并正确安装方位盘。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、任务驱动法、合作探究法、演示讲解法 教具准备 多媒体课件（含古代指南针视频）、条形磁铁、缝衣针、泡沫塑料球、塑料碗、水、圆形纸片、剪刀、胶带、指南针（标准）。 教学环节 教师活动 学生活动 一、创设情境，导入新课 一、穿越时空，探秘古航海 （1）、播放视频，引入课题 教师播放一段简短的视频，画面展示九百多年前中国海船在茫茫大海上航行，船头挂着一个特殊的装置——水浮式指南针。视频中配有解说：“在九百多年前，这种水浮式指南针已在我国海船上使用，为船只导航。” 提问引导：“同学们，你们知道这个装置是什么吗？如果没有它，古代的航海家们在茫茫大海上会面临什么危险？” 预设学生回答：是罗盘/指南针；会迷路；找不到回家的路。 教师总结：“没错，这就是指南针。它是中国古代四大发明之一，极大地推动了人类文明的进程。今天，我们就化身为小小工匠，穿越回那个时代，亲手制作一个属于我们自己的指南针！” （2）、回顾旧知，聚焦原理 教师出示一块条形磁铁和一个指南针。 提问：“我们在之前的课程中已经学习过磁铁，谁能告诉我，磁铁有什么特点？如果把一块条形磁铁悬挂起来，静止后它会指向哪里？” 引导学生回顾：磁铁有两个磁极，分别是南极（S）和北极（N）。静止时，磁铁的一端指南，一端指北。 追问：“那么，普通的钢针没有磁性，我们能让它像磁铁一样指示方向吗？这就需要用到我们今天的核心技能——磁化。” （3）、明确任务，发布挑战 教师展示本节课的任务卡：“按照设计方案，制作能够正确指示方向的指南针。” 展示教材第21页的“第一组 水浮式指南针设计方案”，并解读所需材料：“针、泡沫塑料小球、水、圆纸、塑料小碗。” 强调安全事项：“在使用针的时候要注意安全，不要扎到手；加水时不要溢出弄湿桌面。” 宣布挑战开始：“各小组领取材料，开始你们的‘寻宝’之旅吧！看哪一组制作的指南针最灵敏、最准确。” 1. 观看视频，感受古代航海智慧，产生好奇。 2. 回顾磁铁性质，思考钢针如何获得磁性。 3. 明确制作任务，了解所需材料和安全注意事项。 设计意图 通过视频创设历史情境，激发学生对古代科技的兴趣，同时自然过渡到本课主题。回顾旧知为新知搭建脚手架，明确任务和安全要求，为后续实践活动奠定基础。 二、合作探究，制作指南针 一、研讨方案，规划步骤 （1）、解读设计图，讨论关键 教师带领全班共同研读教材第21页的设计图。图中展示了如何将针穿过泡沫塑料小球，放入盛水的碗中，并在下方放置画好方位的圆纸。 提问引导：“请大家仔细观察设计图，制作指南针最关键的一步是什么？如果这一步没做好，指南针还能工作吗？” 组织小组讨论：每组选一名代表发言。 预设学生回答：最关键的是让针变磁；如果不磁化，针就不会指方向。 教师点拨：“非常棒！第一步就是‘磁化’。大家回忆一下，怎么才能让钢针带上磁性呢？是用磁铁的哪一部分去摩擦？朝哪个方向摩擦？” 教师示范正确的磁化方法：“我们要用条形磁铁的一个磁极（比如N极），沿着同一个方向摩擦钢针。注意，不能来回摩擦，必须从针尾向针尖单向摩擦20-30次。这样，钢针内部的磁畴才会整齐排列，从而获得磁性。” （2）、分配角色，制定计划 教师要求各小组进行合理分工：“为了高效完成任务，我们需要合理的分工。请组长安排组员：谁负责磁化钢针？谁负责切割泡沫球？谁负责组装？谁负责记录？” 提供计划表模板，引导学生快速填写：“请在一张白纸上写下你们的分工和预计完成时间。” 巡视指导，纠正错误的磁化思路（如来回摩擦），提醒学生动作要轻柔，避免针尖伤人。 1. 观察设计图，识别制作步骤和关键点。 2. 讨论磁化方法，确认单向摩擦的重要性。 3. 进行小组分工，明确各自职责。 4. 制定简单的制作计划和时间安排。 设计意图 通过深度解读设计图和讨论，让学生理清制作逻辑，掌握核心技术点。合理的分工合作能培养学生的团队协作能力，提高课堂效率。 二、动手实践，制作与调试 二、动手实践，制作与调试 （1）、磁化钢针，注入灵魂 教师发出指令：“现在，请各组开始第一步：磁化钢针。” 教师巡视，重点关注学生的操作细节。对于操作不规范的小组，教师上前进行个别指导：“请停下，看看这位同学是怎么做的？他是不是在来回摩擦？如果是，那针的磁性会很弱甚至没有。一定要记住，像梳头一样，只从一个方向梳过去。” 教师示范并强调：“拿起磁铁，用同一极接触针尾，慢慢滑向针尖，提起，再回到针尾，重复20次以上。完成后，用针去吸一吸碎纸屑或大头针，如果能吸起来，说明磁化成功了！” （2）、组装浮标，平衡测试 教师引导：“磁化成功后，接下来要将针固定在泡沫球上。请看设计图，针应该怎样穿过泡沫球？” 学生操作：将磁化后的钢针水平穿过泡沫塑料小球的中部。 教师提示：“注意，针要穿过中心，不能偏斜，否则浮在水面上会倾斜，影响转动。穿好后，轻轻放入盛有水的塑料碗中，观察它是否能平稳漂浮。” 若发现倾斜，引导学生调整：“如果针一头沉一头翘，可能是泡沫球切得不均匀，或者针穿偏了。可以尝试微调针的位置，或者换一个小一点的泡沫球，增加浮力。” （3）、绘制方位，精准定位 教师展示圆形纸片：“现在，我们需要给指南针配上‘眼睛’，也就是方位盘。请拿出圆纸和笔。” 教师讲解方位盘的画法：“先画一个圆，然后画出十字线，分出东、南、西、北四个基本方向。再画两条对角线，分出东北、东南、西南、西北四个方向。一共八个方向。” 学生操作：在圆纸上画出八个方向的刻度，并用红笔标出“北”，黑笔标出“南”。 教师指导：“画好后，将这张圆纸垫在塑料碗的底部（或者贴在碗底内侧），确保碗放在水平的桌面上。此时，水面上的针静止后，红色标记端指向的方向就是北方。” （4）、组内测试，针对性修改 教师发出挑战：“现在，请各组进行测试。轻轻拨动你的指南针，看它是否能自动转回南北方向？指针转动是否灵活？” 学生活动：组内成员轮流拨动指南针，观察现象。 教师引导发现问题：“有没有小组发现指针转动很慢，或者停不下来？可能的原因是什么？” 预设学生回答：水太浑浊有杂质；针穿歪了；泡沫球太大阻力大。 教师指导修改：“如果是水的问题，可以换清水；如果是针的问题，检查是否居中；如果是阻力大，可以减小泡沫球体积。针对这些问题，请立刻进行修改。” 1. 练习磁化钢针，体验单向摩擦的操作技巧。 2. 将针穿过泡沫球，尝试在水中保持平衡。 3. 绘制并安装方位盘，确定南北方向。 4. 测试指南针性能，发现并解决制作中的问题。 设计意图 本环节是核心实践过程。教师通过巡回指导和即时反馈，帮助学生掌握磁化、组装、调试等关键技能。让学生在试错中发现问题、解决问题，培养工程思维和实践能力。 三、展示评估，交流提升 三、展示评估，交流提升 （1）、作品展示，相互测评 教师组织：“现在，请各小组派代表上台展示你们的作品，并向全班介绍一下你们的指南针。” 邀请两组代表上台： 第一组：“我们的指南针用了红色的纸标北，黑色标南，指针转动很灵敏。” 第二组：“我们在制作时发现针有点重，后来换了个小泡沫球，现在平衡得很好。” 教师引导互评：“其他小组请认真观察，他们的指南针能否正确指示方向？有没有什么问题？” 开展“寻宝”游戏：教师指定一个方向（如教室的东方），请各组用自己的指南针指出该方向，看哪一组指得最准。 （2）、填写评价，反思不足 教师分发“指南针成品及制作过程评价表”，指导学生填写。 评价表内容回顾： 外观：与设计方案一致或更好，美观稳定，轻巧方便。 性能：指针旋转灵敏，并能正确指示8个方向。 材料：使用合适的材料，节约成本。 制作过程：积极参与活动，为小组作贡献。 学生依据标准，给自己和他人打分（优秀3星，良好2星，合格1星），并写出改进建议。 （3）、深度交流，拓展思维 教师组织全班交流：“在刚才的制作过程中，你们遇到了什么问题？是如何解决的？” 预设问题1：“针总是转不动怎么办？” 解决策略：检查水面是否平静，针是否居中，减少摩擦。 预设问题2：“分不清南北怎么办？” 解决策略：先用标准指南针标定磁针的N极，再在圆纸上对应标出。 教师追问：“我们制作的指南针和标准的指南针有什么相同和不同？” 引导学生总结：相同点是都利用了磁体指南北的性质；不同点是标准指南针结构更精密，读数更方便，而自制的更简单直观。 最后提问：“不同类型的指南针各有哪些优缺点？未来我们可以怎么改进？” 1. 展示作品，介绍制作亮点和改进之处。 2. 参与“寻宝”游戏，验证指南针的准确性。 3. 填写评价表，客观评价自己和同伴的表现。 4. 分享制作经验，探讨不同指南针的优劣。 设计意图 通过展示和互评，增强学生的成就感。填写评价表落实过程性评价，促进元认知发展。深度交流活动不仅解决了技术难题，还提升了学生的科学思维和表达能力。 四、课堂小结，情感升华 四、课堂小结，情感升华 （1）、梳理知识，构建网络 教师带领学生回顾本节课的重点：“今天我们做了什么？我们知道了指南针是利用磁铁______的性质制成的。制作过程中，最关键的一步是______。” 引导学生齐声回答：“指南北”、“磁化”。 （2）、联系生活，拓展应用 教师提问：“在现代生活中，指南针被广泛使用。除了航海，你还在哪些地方见过指南针？” 学生回答：登山、探险、户外徒步、地图APP等。 教师补充：“其实，手机里的电子指南针也是基于同样的原理。虽然科技在进步，但科学的基本原理是不变的。” （3）、情感教育，传承文化 教师总结：“九百多年前，我们的祖先就发明了指南针，指引着船只远航。作为新时代的少年，希望大家能继承和发扬这种创新精神，用科学知识去探索更广阔的天地。下节课，我们将拿着自己制作的指南针去户外‘寻宝’，期待大家的精彩表现！” 1. 回顾本节课知识点，巩固记忆。 2. 联想生活中指南针的应用场景。 3. 感受祖国科技成就，激发爱国情怀。 4. 期待下节课的户外活动。 设计意图 通过知识梳理巩固学习成果，联系生活实际拓宽视野，最后以情感教育升华主题，增强学生的民族自豪感和对未来学习的期待。 板书设计 7. 制作指南针 一、原理：磁铁指南北 二、材料：针、泡沫球、水、圆纸、碗 三、步骤： 1. 磁化（单向摩擦） 2. 穿针（居中平衡） 3. 装盘（定方位） 4. 测试（调灵敏） 四、评价：外观、性能、材料、过程 五、精神：创新、合作、自信 教学反思 成功之处 1. 情境创设生动有效，通过古代航海视频迅速抓住了学生的注意力，激发了学习兴趣。 2. 采用了“任务驱动+项目式学习”的模式，让学生在真实的动手操作中掌握了磁化和组装的关键技能。 3. 评价环节设计合理，不仅有结果评价，还有过程评价和自评互评，促进了学生的全面发展。 不足之处 1. 部分小组在磁化环节耗时过长，导致后续调试时间紧张，下次可提前准备好已磁化的备用针供参考。 2. 在区分南北极的环节，部分学生仍感到困惑，未能充分利用标准指南针进行辅助标定，今后应加强这一环节的示范和指导。 3. 课堂生成资源利用不够充分，对于个别小组出现的独特创意（如使用其他浮力材料）未及时推广分享。 学科网（北京）股份有限公司 $