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

该小学科学教学设计聚焦“磁化钢针”和“制作水浮式指南针”核心知识点，通过古人航海遇阴天迷路的动画情境导入，连接前两课磁铁两极及指示南北的知识，以工程任务为支架引导学生将科学原理转化为实际产品。 该资料以工程实践为主线，融合科学思维与探究实践。通过对比实验让学生自主发现单向摩擦磁化方法，小组合作制作水浮式指南针并校准，培养解决问题能力。融入沈括《梦溪笔谈》历史知识落实态度责任，提升学生科学素养，为教师提供可操作的教学流程。

《做个指南针》教学设计 一、单元与教材分析 本课是大象版三年级下册第一单元《磁针与南北》的第三课。在前两课中，学生已经认识了磁铁的两极（磁极），并探究了磁极指示南北的特性。本课是前两课知识的综合应用与工程实践。 •单元定位：本课是单元知识的“落地”环节。学生将把“磁铁有两极”和“两极指南北”的科学原理，转化为解决实际问题的工程产品——指南针。这不仅是对前序知识的检验，更是培养学生工程思维（设计、制作、测试、改进）的关键一课。 •教材分析：教材以“天阴了，看不见太阳，不好辨认方向”的真实情境引入，驱动学生动手制作指南针。核心活动包括“磁化钢针”和“制作水浮式指南针”两个环节。教材旨在让学生通过动手实践，掌握人工磁化的基本方法，并理解让磁针“自由旋转”是指南针工作的关键，同时渗透中国古代四大发明之一的指南针历史文化教育。 二、学情分析 •已有经验：三年级学生已经知道磁铁能指示南北，对指南针有模糊的认知。他们具备初步的动手操作能力，但在精细操作（如磁化钢针的手法）上仍需指导。 •认知难点：学生难以理解“普通钢针”变成“小磁针”的微观原理（磁化）。在制作过程中，如何确保磁针能够“自由旋转”且不受外界干扰（如风吹、容器壁阻碍），是学生面临的主要工程挑战。 •能力基础：学生能进行简单的观察和模仿，但在面对“如何让钢针带磁性”、“怎样让它浮在水面并自由转动”等开放性问题时，需要教师提供脚手架，引导其进行逻辑思考和方案设计。 三、核心素养教学目标 核心素养维度 具体目标 科学观念 1. 知道钢针可以通过磁铁摩擦（磁化）获得磁性，变成小磁针。2. 理解指南针工作的核心原理：利用磁针在地球磁场中自由旋转，从而指示南北。 科学思维 1. 能通过对比实验（单向摩擦与来回摩擦），分析得出正确的磁化方法。2. 能分析不同悬浮方式（水浮、悬挂）的优缺点，发展优化设计的工程思维。 探究实践 1. 能规范操作，用“沿同一方向摩擦”的方法成功磁化钢针。2. 能小组合作，利用吹塑纸、水槽等材料制作出水浮式指南针，并校准方向。 态度责任 1. 了解指南针是中国古代四大发明之一，增强民族自豪感。2. 在制作与调试中养成耐心细致、精益求精的科学态度，乐于合作分享。 四、教学重难点 •教学重点：掌握钢针磁化的正确方法（沿同一方向摩擦），并能独立完成水浮式指南针的制作与校准。 •教学难点：理解“让磁针自由旋转”是指南针制作的关键，并能针对制作中出现的问题（如转动不灵活、受风干扰）进行简单的改进。 五、教学准备 •教师准备：多媒体课件（指南针发展史视频、磁化方法演示动画）、标准指南针、条形磁铁、钢针、吹塑纸、水槽、记号笔。 •学生准备（小组合作）：每组准备钢针2根、条形磁铁1块、吹塑纸1小块、装水的水槽（或大碗）1个、剪刀、记号笔、实验记录单。 六、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图与评价 一、情境导入，明确任务（预设5分钟） 1. 情境创设：播放一段古人在海上航行遇阴天迷路的动画，提问：“看不见太阳和星星，古人靠什么辨别方向？”2. 旧知链接：引导学生回顾上节课知识——磁铁能指示南北。3. 聚焦课题：“今天，我们就化身小小工程师，利用手中的材料，亲手制作一个能指示方向的指南针！”板书课题《做个指南针》。 1. 观看动画，进入情境，思考辨别方向的方法。2. 回顾磁铁指南北的特性，明确制作指南针的理论依据。3. 明确本课的工程制作任务，激发动手欲望。 设计意图：通过真实情境唤醒学生的探究需求，将科学原理与工程任务紧密结合。评价：观察学生能否准确调取“磁铁指南北”的前概念，评价其对任务的理解程度。 二、探究磁化，获取磁针（预设12分钟） 1. 提出问题：“我们手里的钢针能吸铁吗？它能指示南北吗？怎样让它变成小磁针？”2. 引导探究：介绍两种摩擦方法（单向摩擦、来回摩擦），让学生分组实验，看哪种方法能让钢针吸起更多大头针。3. 总结方法：演示并强调磁化的关键——用磁铁的磁极，沿着钢针的同一方向摩擦20-30次。4. 安全提示：提醒学生钢针尖锐，操作时要小心扎手。 1. 尝试用钢针吸大头针，发现普通钢针没有磁性。2. 分组进行对比实验，发现“单向摩擦”后的钢针磁性更强。3. 按照正确方法，小组合作将钢针磁化，并测试其磁性（能否吸起大头针）。 设计意图：这是制作指南针的前提。通过对比实验，让学生亲历“发现问题—验证方法—掌握技能”的过程，培养严谨的科学思维。评价：通过观察学生摩擦钢针的手法（是否单向）和测试磁性的结果，评价其探究实践目标的达成情况。 三、设计制作，水浮指南（预设18分钟） 1. 头脑风暴：“磁化后的钢针有了磁性，但怎么让它自由转动并浮在水面上呢？”引导学生观察吹塑纸（轻、能浮）。2. 指导制作： *  剪浮体：将吹塑纸剪成小圆片或长条。 *  组装：将磁化后的钢针穿过吹塑纸（或放在上面）。 *  水浮：将组装好的装置轻轻放入水槽中央。 *  校准：待静止后，用标准指南针对比，标出自制指南针的N极（指北）和S极（指南）。3. 巡视指导：帮助学生解决“钢针沉底”、“转动不灵活”等问题。 1. 小组讨论，确定利用吹塑纸的浮力来支撑钢针。2. 分工合作：一人剪纸，一人放针，一人注水，一人记录。3. 动手制作水浮式指南针，观察磁针静止后的指向，并用记号笔在吹塑纸上标出南北极。4. 对比标准指南针，检验自制指南针的准确性。 设计意图：这是本课的核心工程实践环节。学生在“做中学”，将抽象的原理转化为具体的实物，体验工程设计的完整流程。评价：观察小组合作是否顺畅，制作的指南针是否能成功指南北，评价其工程制作与解决问题的能力。 四、测试改进，拓展思维（预设5分钟） 1. 展示交流：邀请制作成功的小组展示，并分享经验（如：钢针要放平、水面要平静）。2. 问题研讨：“如果风一吹，指南针乱转怎么办？除了水浮法，还有什么办法让磁针自由旋转？”（引出悬挂法、支撑法等）。3. 文化渗透：介绍北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载的四种指南针装置方法（水浮法、缕悬法、指甲法、碗唇法），以及指南针作为四大发明对世界的贡献。 1. 展示作品，分享成功秘诀或失败教训。2. 思考改进方案，如给指南针加个“防风罩”（透明瓶子）。3. 聆听历史故事，感受古人的智慧，增强民族自豪感。 设计意图：通过测试与改进，培养学生的批判性思维和创新意识。引入科学史，落实“态度责任”核心素养。评价：通过学生的改进建议和课堂发言，评价其科学思维与创新意识。 七、板书设计 1.3 做个指南针 核心原理：磁铁能指示南北 制作步骤： 1.磁化钢针：沿同一方向摩擦（关键！） 2.制作浮体：吹塑纸 + 钢针 3.水浮测试：自由旋转，指示南北 4.标定方向：N极（北），S极（南） 学科网（北京）股份有限公司 $