1.3利用磁铁辨别方向（教学设计）-2025-2026学年三年级下册科学教科版

该小学科学教学设计围绕磁铁指示南北方向的特性展开，通过复习太阳、自然物辨向方法，以“阴天无太阳如何辨向”设问导入，引出指南针及磁铁秘密，搭建从自然方法到人造工具的认知支架。 资料亮点在于以探究实践为核心，设计悬挂法、水浮法分组实验让学生观察磁铁静止指向，结合地球磁场示意图发展科学思维，通过司南历史渗透态度责任。实验操作指引细致，助学生掌握方法，教师用之可高效落实教学目标，提升学生科学素养。

利用磁铁辨别方向 三年级下册·第一单元·第3课 一、教学目标 科学观念 知道磁铁能指示南北方向，磁铁上指南的一端叫南极（S极），指北的一端叫北极（N极），初步认识地球是一个大磁铁 科学思维 通过观察和实验，分析磁铁静止后总是指向南北的原因，发展基于现象的推理能力 探究实践 能用悬挂或水浮法让磁铁自由转动，观察磁铁静止后的指向；学会用条形磁铁辨别方向 态度责任 在实验中认真观察、如实记录，乐于合作，体会古人发现磁石指南的历史智慧 重点：通过实验发现磁铁能指示南北方向的特性 难点：理解磁铁指示南北的原理——地球是一个大磁铁，磁极相互作用 二、课前准备 分组材料（每4人小组1套）： 序号 材料 数量 规格说明 可替代 1 条形磁铁 1根/组 红蓝两色标注N/S极 可用马蹄形磁铁替代，务必标注极性 2 细线 1段/组 长约30cm，用于悬挂磁铁 棉线或钓鱼线均可 3 支架 1个/组 用铁架台或两摞书加一根横杆搭建 — 4 水槽（透明碗） 1个/组 盛水用，直径大于磁铁长度 透明塑料盒亦可 5 泡沫板（小块） 1块/组 约5×5cm，浮于水面托起磁铁 可用瓶盖或小木块替代 6 指南针 1个/组 用于验证实验结论 — 7 方向标（东/南/西/北卡纸） 1套/组 标注四个基本方向 可用纸片写方向字代替 教师准备： 1. 多媒体课件（含古人用磁石辨向的图片、地磁场示意图） 2. 磁铁指示方向演示装置（供示范使用） 3. 学生实验记录单（每生一份） 三、教学过程（共40分钟） 环节一　聚焦：从自然物到人造工具（约5分钟） 教师通过提问引入新课：我们已经学过利用太阳和自然物辨别方向。阴天没有太阳怎么办？晚上没有星星怎么办？ 师："前两课我们学会了用太阳和自然物辨别方向，但这些方法受天气限制。有没有一种『人造工具』能帮助我们随时辨别方向？" → 预设：指南针！我见过户外徒步的人用指南针。手机里也有指南针功能。 教师出示指南针实物或图片，引导学生观察指针转动后总是指向同一个方向。引出问题：指南针里藏着什么秘密？ 师："指南针为什么总是指向南方和北方？它里面有什么？" → 预设：指南针里有一根小磁针。磁铁能吸引铁的东西，可能和这个有关。 板书：板书课题：利用磁铁辨别方向 环节二　探索：磁铁能指示方向（约20分钟） 探索1：用悬挂法观察磁铁的指向 教师演示实验装置：用细线拴住条形磁铁中央，悬挂在支架上，让磁铁可以自由转动。等待磁铁静止后，观察它的指向。 ▎ 磁铁必须水平悬挂且可以自由转动，周围不能有铁制品干扰；等待其自然静止后再观察。 学生分组操作：每组将条形磁铁悬空挂起，轻轻拨动让磁铁转动，等待静止后观察并记录红色端和蓝色端分别指向什么方向。 探索2：用水浮法验证 教师引导学生：刚才我们用悬挂法，现在换一种方法——水浮法。将条形磁铁轻放在泡沫板上，一起放入水槽中，让磁铁和泡沫板在水面上自由转动。 ▎ 水面要保持静止，不能吹气或晃动；等待磁铁完全静止后，先观察指向再对比指南针验证。 学生分组操作：将放在泡沫板上的条形磁铁轻放入水中，待静止后用指南针验证：磁铁红色（或标N）的一端指向什么方向？蓝色（或标S）的一端指向什么方向？ 学生汇总观察结果：所有小组的磁铁在静止后，红色（N极）一端都指向北方，蓝色（S极）一端都指向南方。 环节三　研讨：磁铁为什么能指示方向（约10分钟） 师："磁铁静止后，红色的一端总是指向北方，蓝色的一端总是指向南方。这是巧合吗？" → 预设：不是巧合，所有组的结果都一样。磁铁的两端好像被什么力量拉向了南北方向。 教师出示地球与地磁场示意图，引导学生理解：地球本身就是一块巨大的磁铁，有地磁南极和地磁北极。 ▎ 磁铁N极指向北方→说明北方有磁铁的S极吸引它。地球的地磁南极在地理北极附近，所以磁铁的N极被吸引指向北方。 师："既然磁铁红色端总是指向北方，那我们可以用什么名字来称呼磁铁的两端？" → 预设：指向北方的一端叫北极（N极），指向南方的一端叫南极（S极）。 板书：板书：磁铁指示方向的特性 N极（北极）→指北　S极（南极）→指南 地球是一个大磁铁——地磁南极在地理北极附近 师："如果用磁铁来辨别方向，我们应该怎么做？" → 预设：让磁铁自由转动，静止后N极指向的就是北方。知道了北方，对面是南方，左西右东就能判断了。 教师承转：指南针里其实就装着一个小磁针（即小磁铁），所以能帮我们辨别方向。 环节四　拓展：生活中用磁铁辨别方向（约5分钟） 教师引导学生思考：生活中哪些地方用到了磁铁和磁极指示方向的原理？ 师："除了指南针，我们身边还有哪些物品利用了这个原理来辨别方向？" → 预设：有些户外手表上有指南针功能。手机的电子指南针也是这个原理。有些汽车导航和飞机导航也有。老式的指南针里有一根磁化的小指针。 教师补充：我国早在战国时期就发现了磁石指南的特性，制成了世界上最早的指南工具——司南。它是指南针的前身，也是中国古代四大发明之一。 ▎ 司南是用天然磁石磨成的勺形，放在光滑的铜盘上，勺柄总是指向南方。这是利用磁铁指示方向的最早应用。 板书设计 利用磁铁辨别方向 探索1：悬挂法 条形磁铁悬挂→自由转动→静止后N极指北，S极指南 探索2：水浮法 磁铁放泡沫板上→水面漂浮→静止后同样N极指北 原理 地球是一个大磁铁 地磁南极在地理北极附近→吸引磁铁N极指北 最早的指南工具 司南（战国）→指南针（四大发明之一） 四、教学反思提示 反思维度 课后自问 实验条件的控制 学生是否理解『让磁铁自由转动』的关键条件？周围是否有铁制品干扰？ 从实验到本质的推理 学生能否从『磁铁总是指向南北』推理出『地球是个大磁铁』？ 科学与历史的融合 学生在了解司南和指南针历史时是否体会到中国古代科技成就？ 附件资料 附件一　磁铁指示方向实验操作指引 磁铁指示方向实验操作指引 一、实验目的：通过实验发现磁铁能指示南北方向的特性。 二、实验材料：条形磁铁1根（红N蓝S标注）、细线约30cm、支架1个、水槽1个、泡沫板1块、指南针1个、方向标纸卡1套。 方法一：悬挂法 1. 用细线拴住条形磁铁正中央，悬挂在支架上。 2. 确保磁铁水平，可以自由转动。 3. 轻轻拨动磁铁让其转动。 4. 等待磁铁自然静止，观察红色端（N极）指向什么方向。 5. 用指南针验证你的观察结果。 方法二：水浮法 1. 将条形磁铁平放在泡沫板上。 2. 将带有磁铁的泡沫板轻轻放入水槽水面中央。 3. 不要吹气或晃动水槽，等待磁铁静止。 4. 观察磁铁红色端（N极）指向什么方向。 5. 用指南针验证结果。 ▎ 关键注意事项：①实验区域周围不能有铁制品（如剪刀、铁尺等）；②悬挂时细线必须拴在磁铁正中央，否则磁铁不能水平；③等待磁铁自然静止，不能用手去调整。 自我评价 能正确用悬挂法或水浮法让磁铁自由转动 能做到打√ 能说出磁铁静止后N极指向北方、S极指向南方 能做到打√ 能解释磁铁指示方向与地球磁场的关联 能做到打√ 能说出指南针的基本原理 能做到打√ 能说出司南的基本结构和工作原理 能做到打√ 学科网（北京）股份有限公司 $