《17.指南针》教学设计-2026-2027学年四年级科学上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦指南针的构造、使用方法、地球磁场原理及历史贡献。通过野外迷路辨向情境导入，引导学生观察指南针结构，学习使用方法，结合科学史了解发展历程，动手自制指南针，最终揭秘地球是大磁铁的原理，构建“观察-实践-原理”的学习支架。 该资料亮点在于融合探究实践与科学思维，通过“摩擦钢针磁化-木塞浮水-标记方位”的自制活动，培养学生动手能力和模型建构能力。结合司南、沈括记载等科学史内容，增强态度责任中的民族自豪感。多样教学方法（观察法、演示法）和拓展作业设计，助力教师高效教学，提升学生科学观念与实践能力。

课 题 《指南针》 （共 课时） 总第 课时 教学内容 认识指南针 第___课时 教学目标 科学观念：知道指南针是利用磁铁指示方向的工具，指南针的N极指向北方；知道地球是一个巨大的磁铁，周围存在磁场，影响磁针指向。 科学思维：能通过观察指南针结构和使用方法，分析其工作原理，建立磁铁指向性特点与指南针功能之间的逻辑联系。 探究实践：能正确使用指南针辨别方向；能用磁铁沿同一方向摩擦钢针的方法自制指南针，并用自制指南针测定方向。 态度责任：了解指南针是中国古代四大发明之一及其对世界航海事业的巨大贡献，增强民族自豪感和文化自信。 教学重点与难点 教学重点：能正确使用指南针辨别方向，并能自制简易指南针。 教学难点：理解指南针为什么能指南北——地球是一个巨大的磁铁，周围存在磁场。 教学方法 观察法、动手操作法、阅读法、讨论法、演示法 教学准备 教师材料：课件（指南针图片、司南图片、沈括《梦溪笔谈》记载、地球磁场示意图、郑和航海图）、实物指南针（多种）、条形磁铁、地球仪 学生分组材料：指南针（人手一个或两人一个）、钢针、磁铁、小木塞、水盆（或水槽）、蓝色记号笔、方位贴纸、盛水容器 学生活动设计 观察指南针构造并交流各部分→学习使用指南针辨别方向→实践操作指南针测定教室方向→阅读指南针历史了解四大发明→观看司南与沈括介绍→自制指南针（摩擦钢针→放木塞→放水面→观察指向→涂色→标方位）→拓展阅读地球磁场与动物迁徙→用自制指南针辨别校园方向。 教 学 过 程 设计意图 一、情境导入——怎样辨别方向（约5分钟） 1.创设情境 （1）教师提问：“同学们，如果你在野外迷了路，有什么办法可以辨别方向？” （2）学生自由发言：看太阳、看北极星、看树的年轮、用指南针…… 2.聚焦指南针 （1）教师出示指南针：“有一种工具，无论是在白天黑夜、晴天阴天，都能准确地指出方向，它就是——指南针。” （2）教师提问：“关于指南针，你知道什么？你还想知道什么？” （3）学生交流已有知识，提出想探究的问题。 （4）板书课题：第1课 指南针。 二、观察结构——指南针的构造（约6分钟） 1.分发指南针，观察结构 （1）教师给每组发一个指南针（或每人一个）。 （2）布置观察任务：指南针由哪几部分组成？哪些部分可以活动？ （3）学生观察、交流。 2.汇报交流 （1）学生汇报观察结果： 磁针：指南针的核心部件，红色一端为N极（北极），蓝色（或白色）一端为S极（南极）。 方位盘：标有东、南、西、北等方位。 外壳：保护内部结构，便于携带。 （2）教师提问：“磁针有什么特点？”（能自由转动，静止后总是指向南北方向） （3）教师补充：磁针红色一端指向北方，蓝色一端指向南方。 3.板书结构 （1）教师板书：指南针由磁针、方位盘、外壳三部分组成。 （2）强调：磁针是核心部分，能自由转动。 三、学会使用——用指南针辨别方向（约8分钟） 1.学习使用方法 （1）教师讲解使用步骤： ① 平放指南针，让磁针自由转动。 ② 待磁针静止后，轻轻转动方位盘，使方位盘上的“北”与磁针的N极（红色端）重合。 ③ 根据方位盘上的方位确定方向。 （2）教师演示操作过程，强调关键点：平放、静止、对齐。 2.学生分组实践 （1）学生分组或独立操作指南针，测定教室的东、南、西、北方向。 （2）教师巡视指导，纠正操作错误。 （3）小组内交流：教室的窗户朝向哪个方向？门朝向哪个方向？ 3.交流分享 （1）各组汇报测定的方向。 （2）教师引导总结：指南针的红色N极始终指向北方，这是使用指南针的核心规律。 四、科学史话——指南针的发展历程（约7分钟） 1.司南——最早的指南针 （1）教师出示司南图片：“2000多年前，中国人就发现天然磁石能指南北，并制作出了世界上最早的指南工具——司南。” （2）讲解：司南用天然磁石做成勺子的形状，放在光滑的方位盘上，用手拨动使其转动，停止后勺柄指南。 2.沈括的贡献 （1）教师介绍：北宋时期，著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了用天然磁石摩擦钢针，使钢针磁化成磁针的方法。 （2）课件出示四种制作指南针的方法：水浮法、磁磨旋定法、指甲旋定法、缕悬法。 （3）提问：“这四种方法有什么共同点？”（都是让磁针能自由转动，最终指向南北） 3.指南针的世界影响 （1）学生阅读教材“指南针的世界影响”资料。 （2）提取关键信息： 指南针是中国四大发明之一。 明朝郑和七下西洋，指南针发挥了重要作用。 约12世纪经阿拉伯传入欧洲，促进了哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行等。 指南针促进了航海事业发展，促进了人类经济、文化交流。 （3）教师补充郑和下西洋的壮举，强调指南针在世界航海史上的重要地位。 4.情感升华 （1）教师：“指南针是中国古代劳动人民智慧的结晶，对世界文明发展做出了巨大贡献。作为中国人，我们应该为此感到骄傲！” （2）学生交流感受。 五、动手制作——自制指南针（约10分钟） 1.引入制作任务 （1）教师：“现在我们了解了指南针的历史，想不想亲手做一个指南针？” （2）出示材料：钢针、磁铁、小木塞、水盆、水。 2.讲解制作步骤 （1）教师分步讲解并演示： ① 磁化钢针：用磁铁沿同一方向摩擦钢针（约20-30次），使钢针磁化。 ② 放置木塞：把磁化后的钢针放在小木塞上。 ③ 放入水中：把木塞放到盛有水的盆里，让木塞自由漂浮在水面。 ④ 观察指向：待木塞静止后，观察钢针所指的方向。 ⑤ 标记南极：在钢针指南的一端涂上蓝色（或做标记）。 ⑥ 标注方位：按顺时针方向在水盆边沿分别标出“东”“南”“西”“北”。 （2）强调关键点：摩擦方向要一致；水面要平稳；木塞要能自由转动。 3.分组制作 （1）学生分组操作，教师巡视指导。 （2）观察钢针的指向——是否总是指向南北方向？ （3）发现问题与解决：如果钢针指向不准确，可能是什么原因？（摩擦次数不够、摩擦方向不一致、水面晃动……） 4.检验与交流 （1）用购买的指南针检测自制指南针的指向准不准。 （2）各组展示自制指南针，分享成功的经验和遇到的问题。 六、原理揭秘——指南针为什么能指南北（约5分钟） 1.提出问题 （1）教师：“指南针为什么总能指向南北方向？是什么力量让它始终指向北方？” 2.阅读与讲解 （1）学生阅读教材相关内容。 （2）教师讲解： 地球是一个巨大的磁铁，周围存在磁场。 地球的北极附近是地磁的南极（S极），地球的南极附近是地磁的北极（N极）。 磁铁具有同极相斥、异极相吸的性质。磁针的N极（北极）被地磁的S极（在地球北极附近）吸引，所以指向北方。 （3）用条形磁铁和地球仪辅助演示。 3.联系生活——动物感知磁场 （1）教师提问：“除了人类用指南针辨别方向，还有哪些动物能感知方向？” （2）学生回答：鸽子、大雁、海龟、鲸鱼…… （3）教师补充：许多动物长途迁徙时通过感知地球磁场确定方向。 七、拓展应用——用自制指南针辨别方向（约3分钟） 1.布置任务 （1）教师：“课间或课后，用你们自制的指南针，到校园里测一测各个方向。” （2）记录：校园的操场在哪个方向？教学楼的大门朝哪个方向？ 2.温馨提示 （1）使用自制指南针时，远离磁铁、手机等可能干扰磁针的物体。 （2）可与购买的指南针对比，检验自制指南针的准确性。 八、课堂总结与作业布置（约3分钟） 师生共同总结 （1）指南针由磁针、方位盘、外壳三部分组成。 （2）使用步骤：平放→静止→对齐→定方向，磁针红色N极指向北方。 （3）指南针是中国四大发明之一，郑和、哥伦布、麦哲伦都曾依赖它进行远航。 （4）指南针能指南北是因为地球是一个巨大的磁铁。 （5）我们可以用磁化钢针的方法自制指南针。 从野外辨向的生活情境切入，激发学生对指南针的好奇心，收集学生的前概念和兴趣点。 通过动手观察，让学生熟悉指南针的构造，为正确使用指南针打下基础。 通过“讲解—演示—实践”的教学流程，确保每位学生都能正确使用指南针，培养动手操作能力。 通过科学史的学习，让学生了解指南针的发明过程和历史贡献，增强民族自豪感和文化自信。 通过亲自动手制作指南针，让学生经历“磁化—装置—测试—改进”的完整过程，深化对指南针原理的理解，培养工程实践能力。 揭指南针工作原理的秘密，将磁铁性质与地球磁场相联系，构建完整的知识链条；同时渗透动物行为与物理原理的跨学科联系。 将课堂所学延伸到课外，在实际应用中巩固知识和技能。 梳理本课核心知识，形成清晰的概念体系，同时渗透科学史和爱国主义教育。 作业设计： 基础作业（必做） ：向家人介绍指南针的使用方法，并演示如何用指南针辨别方向。 拓展作业（选做其一） ： 1　 尝试用“水浮法”“指甲旋定法”等方法制作指南针，比较哪种指向更准确、更稳定。 2　 查阅资料：信鸽、海龟等动物是如何利用地球磁场进行长途迁徙的？写一段介绍文字。 板书设计： 第17课　指南针 一、指南针的构造 磁针（核心）＋ 方位盘 ＋ 外壳 磁针：红色N极指向北方，蓝色S极指向南方 二、使用方法 平放 → 静止 → 对齐（北与N极重合） → 定方向 三、指南针的历史 司南（2000多年前）→ 沈括（北宋，四种制法）→ 郑和下西洋 → 传入欧洲 ★ 中国四大发明之一 四、工作原理 地球是一个巨大的磁铁 → 周围存在磁场 → 影响磁针指向 五、自制指南针 磁化钢针（同一方向摩擦）→ 放木塞 → 浮水面 → 观察指向 → 标记方位 学科网（北京）股份有限公司 $