11.指南针 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册粤教粤科版

该小学科学教学设计聚焦指南针原理（地球磁场与磁极作用）、制作方法（水浮法等）及历史价值（我国古代四大发明，沈括磁偏角发现）。通过户外探险情境导入，结合司南、水罗盘等历史资料，搭建生活需求与科学知识的学习支架，激发探究兴趣。 此资料以“问题-猜想-实验-推理”探究流程为特色，通过磁铁绕指南针移动实验培养科学思维（推理论证磁场作用规律），水浮法制作及改进方案锻炼探究实践（技术与工程能力），融入沈括《梦溪笔谈》内容提升态度责任（科学文化自信）。助力学生深化科学观念，帮助教师高效落实四维教学目标。

粤教科技版四年级上册 《磁铁与电路》单元 11.指南针 教学设计 单元 磁铁与电路 课题 11.指南针 课时 1 核心 概念 3.物质的运动与相互作用 学习内容及要求 3.2电磁相互作用 3-4年级 ⑥知道地球有磁场，指南针中的小磁针可以用来指示南北。 教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任） 科学观念 1.知道指南针是我国古代四大发明之一，了解司南、水罗盘等早期指南针的历史，以及我国南宋时期已将指南针应用于航海的史实。 2.掌握水浮法、缕悬法等简易指南针的制作方法，知道制作指南针时需保证指针能灵活转动的关键要求。 科学思维 1.通过 “磁铁靠近 / 远离指南针” 的对比实验，培养观察、记录与分析实验现象的能力，能从现象中推理出指南针受磁场力的作用规律。 2.能对水浮法制作的指南针提出不足之处，并设计针对性的改进方案，发展批判性思维与创新思维。 探究实践 1.能独立完成 “磁铁绕指南针移动” 的探究实验，规范操作、多次重复测试并记录实验现象，得出实验结论。 2.能利用钢针、磁铁、泡沫塑料等材料，按照水浮法的步骤制作简易指南针，并成功用其辨别南北方向。 态度责任 了解我国古代科学家沈括在《梦溪笔谈》中对指南针的研究与磁偏角的发现，激发民族自豪感与科学文化自信。 教学 重点 本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。 1. 理解指南针能指示方向的核心原理，认识地球磁场与磁极间的相互作用规律。 2.掌握水浮法制作简易指南针的方法，能独立完成制作并成功辨别方向。 教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？ 能针对水浮法指南针的不足，设计合理、可操作的改进方案，发展创新探究能力。 教学 准备 教师：多媒体课件（包含指南针历史资料、地球磁场示意图、沈括《梦溪笔谈》相关内容）、教学用大指南针、条形磁铁、钢针、泡沫塑料、水盆、支架、细线、记录单、板书教具。 学生：指南针、条形磁铁、钢针、泡沫塑料、水盆、剪刀、细线、支架、标记笔、记录单。 教学过程 教学环节 教学活动 设计思路 教学备注 一、激发兴趣 聚焦问题 （5分钟） 1.教师出示户外探险用指南针的图片，提问：“同学们，在野外迷路时，我们最需要知道的是什么？这个工具能帮我们解决这个问题，它是什么？” 2.学生回答后，教师介绍：指南针是我国古代四大发明之一，早在南宋时期，我国就已经把指南针用在航海中了，古代的司南、水罗盘都是早期的指南针。 3.引出课题：今天我们就一起来探索指南针的奥秘 ——《指南针》。 通过生活情境快速吸引学生注意力，以“野外辨向”的真实需求引入主题，同时结合指南针的历史地位，初步渗透文化自信，激发学生的探究兴趣，为后续学习做好铺垫。 二、探究新知分层突破 （25分钟） 探究实验，揭秘指南针原理（10 分钟） 1.提出核心问题：指南针为什么能指示方向？引导学生大胆猜想，填写课本空白处。 2.分组实验：学生完成探究实验：用条形磁铁绕着指南针移动，观察指针变化；移开磁铁，观察指针复位指向，多次重复测试。 3.小组讨论：通过实验发现了什么？指南针的指针会受到磁铁磁场的作用力。 4.教师精讲：地球存在地磁场，遵循异名磁极相吸、同名磁极相斥规律；地磁南北极与地理南北极相反、不完全重合，存在磁偏角（沈括最早记载）。 动手制作，实践指南针应用（15 分钟） 1.激趣提问：我们能不能自制简易指南针？ 明确制作核心：指针必须灵活转动。 2.教师示范讲解水浮法制作步骤：磁化钢针→固定泡沫→水面静置→辨别南北。 3.学生分组动手制作、测试方向，对比标准指南针校正。 4.交流反思：总结水浮法优缺点，自主思考防风、防晃动等改进方法，了解缕悬法等其他制作方式。 以 “问题→猜想→实验→推理→揭秘” 的探究流程，让学生亲历科学探究的过程，通过亲手操作获得直观现象，突破认知难点，落实四维教学目标。 将理论知识落地为动手实践，深化学生对原理的理解，培养动手探究、反思创新的科学能力，实现学以致用。 三、总结提升梳理知识 （ （5分钟） 1.师生共同梳理本节课知识点：指南针原理、制作方法、历史价值。 2.布置课后拓展： 尝试缕悬法制作指南针，测量家中大门朝向。 梳理知识框架，巩固课堂所学，将科学探究延伸至课外生活，培养学生学以致用的科学素养。 四．练一练 （5分钟） 一、选择题 1.指南针是我国古代四大发明之一，我国（ ）时期已将指南针应用于航海。 A. 唐朝 B. 南宋 C. 元朝 2.地球的磁北极（N 极）位于（ ）附近。 A. 地理南极 B. 地理北极 C. 地理赤道 3.制作简易指南针时，最关键的要求是（ ） A. 指针要非常粗 B. 指针能灵活转动 C. 材料必须是金属 4.最早发现磁偏角在《梦溪笔谈》中记载的古代科学家是（） A. 沈括 B. 祖冲之 C. 张衡 5.水浮法制作指南针时，用磁铁摩擦钢针的目的是（ ） A.让钢针变热 B.让钢针获得磁性 C.让钢针更光滑 二、判断题 1.指南针里的指针有磁性，靠近磁铁时会受到吸引。（ ） 2.地球周围没有磁场，指南针能指向南北是因为太阳的引力。（ ） 3.水浮法制作的指南针完全没有缺点，不需要改进。（ ） 4.磁偏角是指地球的磁极与地理极不完全重合的现象。（ ） 5.我们只能用水浮法制作指南针，没有其他方法。（ ） 参考答案 选择题：1.B 2.B 3.A 4.B 5.B 判断题：1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 五、板书设计 11.指南针 （水浮法）磁化钢针 → 泡沫固定 → 水面静置 → 指示南北 关键：指针灵活转动 学科网（北京）股份有限公司 $