《制作指南针》教学设计
【教材简析】
本节课是“辨别方向 ”单元的第 7 课,对应课程标准 3~4 年级学习内容“3.2电磁相互作用 ”的第五点“知道磁铁同时存在两个不同的磁极,相同的磁极互相排斥,不同的磁极互相吸引 ”,以及“ 12.1 技术与工程创造了人造物,技术的核心是发明,工程的核心是建造 ”的第二点“举例说出工具在生产和生活中的应用,知道使用工具可以更加便利、快捷和精确;学会使用常见的工具制作简单作品;拆装简单产品,了解产品的构造和特点 ”。同时,它也与“ 13.2 工程的关键是设计 ”的第三点“根据需求和限制条件,比较多种可能的解决方案,并初步判断其合理性 ”,“ 13.3 工程是设计方案物化的结果 ”的第五点“知道制作过程应遵循一定的顺序,制作简单的实物模型;尝试发现实物模型的不足,改进并展示 ”相对应。本节课定位在指南针的制作层面,将物质科学领域和技术与工程领域有机整合,实现跨学科学习。三年级学生经历本节课学习,在概念深化、科学实践、思维进阶和综合创新等方面都有重要意义。
本课有四个板块,分别为明确任务、制作与测试、展示与评估、交流。在情境图中,通过展示我国海船上使用的水浮式指南针复原模型,来揭示指南针的用处,进而明确本项目的任务:按照设计方案,制作能够正确指示方向的指南针,所有项目活动都围绕这一核心任务展开。在制作与测试环节,引导学生合理分工,选择合适的实验材料和工具进行制作。在展示与评估环节,学生展示指南针作品并对作品进行评估。在交流环节,引导学生回顾制作过程中的问题及解决策略,对比不同指南针的优缺点。
【学生分析】
在前一节课的学习中,学生已经经历了设计并画出设计图的过程,每个小组都有自己的设计,全班设计的指南针总共有三类:水浮式指南针,悬挂式指南针和支撑式指南针。这节课旨在让学生体验包括根据设计图寻找合适材料、制作、测试与评价在内的简单的技术与工程实践过程,培养他们动手制作的能力和创造意识。对于学生而言,制作水浮式指南针较易成功,而支撑式和悬挂式指南针的磁针不易自由旋转。本节课让学生经历工程实践的整个过程。制作完成后,重点
交流制作过程中遇到的困难,生生交流的环节中,应引导学生对别人的设计提出建设性意见以及虚心听取别人的意见和建议,并积极改进。
【教学目标】
科学观念目标
理解制作指南针是一个包括设计、制作、评估及反复改进的过程。
科学思维目标
比较不同作品的优缺点,分析影响指南针指示准确性的因素。
探究实践目标
根据设计图,利用材料制作指南针,并对作品进行优化和改进。
态度责任目标
对制作指南针的活动感兴趣,理解测试和评价产品对不断改进产品的重要性。 【教学重难点】
重点:依据设计图,选择合适的材料动手制作指南针。
难点:依据评价标准,对指南针进行合理评估。
【教学准备】
学生:磁针、指南针、水、评价表、 自制指南针的相关材料及工具。
教师:教学课件。
【教学过程】
一、明确任务
1. 回顾导入:上节课我们设计了指南针,同学们课后也都对自己小组的设计方案进行了修改和完善。(课件出示其中两组修改后的设计图)
2.提问:想要把设计变成产品还需要做什么?
(板书:需求→设计→ →最终产品)
预设:制作、测试、评价、改进等。
3.揭题:今天我们就一起来制作指南针吧。(板书:7 制作指南针)
设计意图:根据工程任务中从设计到最终产品中间环节的空缺,启发学生思考交流,引出指南针的制作、测试环节。
二、制作与测试
1.讲授:由于每个小组的设计方案不同,所以我们在课前准备的材料也就不
同。结合自己小组的材料讨论:①如何让磁针保持平衡且能够自由转动?②你打算把八个方向标注在什么上面?③标好的方位盘应该放在哪里?
学生分小组交流讨论,教师邀请学生上台展示。说明所选材料如何制作组装能够让磁针灵活转动,其他小组可提出建议。
设计意图:通过上台展示的方式,了解学生如何使用材料。学生通过观察其他小组的材料和展示过程中发现的问题,随时对自己小组的设计方案进行修改。
2.制作指南针。
教师明确指南针的评价标准,其中包含小组合作的过程性评价。
出示公用工具:剪刀,双面胶,胶带,卡纸,尺子,彩笔等。
学生分小组合作制作指南针。
教师巡视,给予适时指导。
3.测试指南针。
制作完成后,先在组内测试指南针,修正明显问题。
教师巡视,给予适时指导。
设计意图:在任务开始前明确评价标准,帮助学生清晰理解“优秀成果 ”的定义,从而在制作完成后有意识地自我反思,提高学习效率。在这个活动中给予学生充分的时间和辅助工具,有利于他们更好地完成指南针的制作。
三、展示与评估
1.小组介绍自己的指南针作品。
2.按照小组互评的规则,每个小组选出一位代表去下一个组测试并评价指南针的效果,完成测试单。
教师巡视指导。
设计意图:学生通过展示本组作品和评价其他小组的作品,学会用科学方法检测指南针的准确性。互评过程接触多元设计,拓宽科学思维,学会礼貌提出改进意见,尊重他人劳动成果,也可以促使学生对比他人与自己的研究思路,反思自身不足,优化自己小组作品。
四、交流
互评活动结束后,教师组织学生交流。
1.提问:我们在制作过程中遇到了什么问题?是如何解决的?
学生交流分享自己遇到的困难和解决过程。
2.提问:不同类型的指南针各有哪些优缺点?
学生交流分享,教师适时小结。
设计意图:通过暴露制作过程中的困难,引导学生经历“发现问题—分析原因—改进方案 ”的完整科学探究流程。教育的魅力不在于教给学生制造完美的成品,而在于培养他们能从容面对失败并解决问题的品质。
【相关练习】
1.制作水浮式指南针时,不能把( )与磁针装在一起。
A.薄金属片 B.灯芯草 C.吹塑纸
答案:A
解析:因为薄金属片放在水中会沉下去,也有可能干扰磁针的指向,因此不能与磁针装在一起。
2.我们小组的指南针是针尾朝北,另一个小组是针尖朝北,这是因为( )。
A.他们小组的指南针做错了
B.我们小组的指南针做错了
C.两个小组对针进行磁化的时候用了不同的磁极
答案:C
解析:磁化针时,使用不同的磁极会导致制作的小磁针的磁极不同。
3.小明制作出来的水浮式指南针,在教室里能够正确指示方向,但是拿到操场上健身器械附近使用时却无法正确指示方向,拿回教室又能正常使用,这有可能是因为( )。
A.水浮式指南针只能在室内使用,无法在室外使用
B.操场会晒到太阳
C.健身器械是铁制品,会对指南针产生干扰
答案:C
解析:水浮式指南针几乎不受室外环境、太阳的干扰,主要受铁制品的干扰。
4.(判断题)在做支撑式指南针的时候,可以用胶水把磁针固定在支撑架上。 ( )
答案: ×
解析:用胶水固定后,磁针就不能灵活转动了。 【板书设计】
【相关表单】
指南针成品及制作过程评价表
评价内容 评价标准 自我评价 他人评价 改进建议
外观 与设计方案一致或更好,美观稳定,轻巧简便
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
备注:优秀为 3 颗星, 良好为 2 颗星,合格为 1 颗星。
课堂学习评价单
评价维度 评价内容 能做到的打“√ ”
我会倾听 专注聆听,理解同伴发言,尊重他人意见
我会观察 根据设计方案,制作指南针,在这个过程中认真观察
我会制作 对指南针出现的问题进行及时记录,并提出合理建议
我会表达 清晰表述,分享个人观点,交流学习心得