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1.5《做一个指南针》教学设计
一、素养目标
1.科学观念：
（1）指南针是利用磁铁指示方向的仪器，是我国古代四大发明之一。
（2）钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针。
2.科学思维：
通过综合分析指南针结构的各要素，能合理选择适当的制作材料和工具。
3.探究实践：
（1）能用口述、画图等方式表达自己的设计和想法。
（2）能用水浮法完成简易指南针的制作任务，并进行合理改进。
4.态度责任：
（1）愿意和同学合作，能与同学分享观点，表达自己的改进意图和方法。
（2）能感受到指南针给人们生活带来的便利。
二、教学重难点
重点：能综合分析指南针结构的各要素,根据自己的想法,设计一个指南针
难点：能分析制作、测试和调整过程中出现的问题,提出改进方法。
三、评价任务
评价任务 评价标准 表现程度 自评 互评 师评
☆☆☆ ☆☆ ☆
制作水浮式指南针 能知道制作指南针的原理：钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针 能 基本能 不能
能合理选择适当的制作材料和工具设计制作水浮式指南针 能 基本能 不能
学习收获
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 1.考考你：中国古代著名的四大发明有哪些？ 明确：印刷术、造纸术、火药、指南针。 2.指南针是我国古代四大发明之一。九百多年前，我国海船已使用指南针导航。（展示图片） 这是珍藏在中国国家博物馆的水浮式指南针复原模型，公元1099—1102年，北宋时期进出广州港的中国海船已使用这种指南针。 通过短片，了解指南针发展历程。（播放视频） 指南针，是指一切利用磁铁(包括磁针)来指示方向的仪器。 人们把天然磁石制成勺形,放在一个光滑的铜盘上,铜盘上刻着方向,轻轻转动勺子,当它停止转动后勺柄总是指向南方,人们称它为“司南”,这就是世界上最早的“指南针”。 到了900多年前,人们知道了让铁片、钢针变成磁铁的方法,制作出了灵巧的指南鱼和水浮式指南针。 后来人们把磁针和指示方向的刻度盘组合在一起,制造岀了用以确定方向的罗盘,并在航海中得到广泛的应用。 3.利用指南针导航，解决了阴雨天航海时无法利用太阳、月亮、星星来辨别方向的难题。900多年前的科学家沈括认为当时的水浮式指南针最具使用价值。它是将磁针横向穿过数小段灯芯草，然后放在盛水的碗中。灯芯草很轻，能够使磁针浮在水面上，静止时，磁针两端分别指示南北。 出示探索任务：制作水浮式指南针 由指南针发展历史导入，聚焦问题。激发学生自豪感，激发动手制作指南针的强烈欲望。 知道指南针是中国四大发明之一。
（二）探究活动 评价活动一：制作水浮式指南针 1.准备材料： 指南针、磁铁、钢针、吹塑纸、盛水盘 2.制作磁针 （1）用条形磁铁的某个磁极按一定方向在钢针的针尖或针尾处摩擦多次。 （2）用摩擦过的钢针吸引其他钢针测试其是否具有磁性。 【温馨提示】制作磁针要小心，防止钢针扎手。 【注意事项】 （1）用磁极摩擦钢针 （2）不可来回摩擦 （3）不要磁化整个钢针 （4）稍稍用力摩擦 （5）多摩擦几次 3. 安装磁针 （1）怎样把磁针和吹塑纸装在一起？请在下图的吹塑纸上画出磁针穿法示意图。 明确： （2）动手操作 轻轻地将磁针两次穿刺菱形吹塑纸的长轴。 【温馨提示】 穿针的时候动作要轻，小心扎手。 4.用磁针指示方向 （1）怎样才能让组装好的磁针水平自由旋转？ 明确：水浮法。 （2）动手操作 将安装好的磁针轻轻放在水面上，任其自由偏转，停止后，磁针指示南北方向。 5.标注磁针磁极 （1）当磁针在水中停止偏转后，观察磁针的针尖和针尾所指的方向。 （2）再用盒式指南针对照磁针指示方向，多重复几次确定磁针的南北极。 （3）在吹塑纸上标明磁极名称。 【视频回顾】指南针使用方法（播放视频） 6.视频再现：水浮式指南针制作方法（播放视频） 评价活动二：研讨 提出研讨问题：如果再做一个指南针，你还有什么办法？ 明确：还可以用悬挂法制作指南针。 用细线的一头把做好的小磁针在中间系住，使它左右平衡。并悬挂在我们的支架上，如此我们的悬挂式指南针就完成了。 旨在让学生体验包括设计、实施、改进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,并在制作过程中认识磁化现象。 通过研讨引导学生思考制作指南针的其他方法。 活动一：关注学生是否能在老师的指导下完成指南针的设计与制作。 关注学生是否能想到用悬挂法制作指南针。
（三）知识总结 通过这节课的学习，你有哪些收获？ 谈收获、启示，实现科学育人。 鼓励学生多谈收获，及时给予表扬。
五、成果集成
知道指南针是利用磁铁指示方向的仪器，是我国古代四大发明之一。钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）自制磁针时，先用磁铁的磁极位置沿_______方向摩擦钢针，多摩擦几次，再测试一下钢针是否具有________。
（2）指南针上的指针，白色一端指________极，红色一端指_______极。
（3）指南针由两部分构成，分别是_________和__________。
（4）完成水浮式指南针需要用到盛水容器、_______、指南针、_______和磁铁等材料。
2.判断题
（1）制作磁针要小心，防止钢针扎手。( )
（2）制作水浮式指南针时，可以用磁铁沿一个方向摩擦钢针使其磁化。（ ）
（3）在摩擦磁针时，可以来回摩擦。（ ）
（4）把木头、铁钉悬挂起来，静止后也能帮助我们指示方向。（ ）
（5）自制指南针时，把磁针放入水中是为了让磁针能够自由转动。（ ）
3.选择题
（1）属于我国古代四大发明之一的是 ( )
A.陶瓷 B.指南针 C.丝绸
（2）制作指南针，关键点之一是( )
A.美观 B.磁针能否自由转动 C.要有外壳
（3）制作水浮式指南针用( )反复摩擦钢针使其被磁化
A.铂金属片 B.灯草 C.磁铁
【综合实践类作业】
用悬挂法制作一个指南针。
参考答案
1.（1）同一 磁性 （2）南 北 （3）磁针 刻度盘 （4）钢针 吹塑纸
2.（1）√ （2）√ （3） （4） （5）√
3.（1）B （2）B （3）C
七、板书设计
制作一个指南针 准备材料 制作磁针 水浮式指南针 安装磁针 用磁针指示方向 标注磁针磁极
八、教学反思
通过第4课的学习，学生已经知道磁铁具有指示南北方向的性质，并认识和使用了指南针。他们会发现，条形磁铁指示南北的实验装置实际上就是一个简易的指南针，这种发现会激发学生自己制作一个指南针的愿望。 对于学生而言，水浮式指南针的制作相对容易一些，其过程包括制作磁针、安装磁针、标注方向等。制作完成后，需要检测指南针的效果，并针对制作过程或测试结果中出现的问题提出改进方法。
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第1单元《磁铁》大单元整体教学设计
教材版本 教科版（2017） 单元（或主题）名称 磁铁
主题概述 本单元磁铁教学，关键在于体验。学生需要在趣味化的探究中，观察与交流磁铁的特性；了解磁力能使两个不接触的物体产生相互作用；认识指南针的结构、功能和原理；利用磁铁的性质创造性地制作指南针，从而获得丰富的感性认识，初步了解磁铁。
课标要求 一、核心概念：物质的运动与相互作用、技术、工程与社会 二、学习内容： 3.2.3列举常用的不同形状的磁铁。 3.2.4知道磁铁可以直接或隔着一段距离对铁、镍等材料产生吸引作用。
12.2.3举例说出周围简单科技产品的结构和功能，知道科技产品给人们生活带来的便利、快捷和舒适。 三、学业要求： （1）能举例说明磁铁具有磁力。 （2）能在教师指导下操作简单的实验，比较磁铁对不同物质的吸引作用。 （3）在体验活动和动手操作中，能如实表达观察到的现象，具有对推力、拉力、磁力等现象的直觉兴趣。 （4）能描述常见简单科技产品的结构与功能；知道科技产品为人们生活带来便利。
教材分析 本单元共7课，以“磁铁之间及其与周围物体之间的作用”为主要学习线索，循序渐进地安排了一系列探究活动，包括磁铁对周围的哪些物体会产生作用，磁铁与铁制物体之间如何产生相互作用，磁铁与磁铁之间如何产生相互作用等，从而引领学生研究磁铁的性质，了解磁铁的应用。其中，1-2课研究的是磁铁能吸引怎样的物体以及怎样吸引，3-6课研究的是磁铁两极的特点以及指南针的制作，第7课是本单元的总结课。
学情分析 磁铁是生活中常见的物体，大多数学生都见过、玩过磁铁，他们对磁铁的现象感到新奇，如磁铁能吸住一些物体，两块磁铁有时候会吸在一起，有时候会相互推开在玩磁铁的过程中，学生对磁现象有了一定的了解，也产生了一些疑惑，这是进行本单元探究学习的良好基础和有利条件。
单元目标 一、科学观念 （1）磁铁能吸引铁一类的物体。 （2）磁铁不同部分的磁力强弱不同,磁力最强的部分叫磁极,一个磁铁有两个磁极。 （3）磁铁能指示南北方向。指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）。 （4）利用磁铁能够指示南北方向的特点可自制指南针。 （5）相同的磁极相互排斥,不同的磁极相互吸引。 二、科学思维 利用多“体验”“多观察”“多论证”的探究活动,体验磁铁实验带来的意外和惊奇，观察磁铁实验中的各种现象，利用收集到的证据展开讨论，从而获得丰富的感性认识。 三、探究实践 （1）能用简单材料和方法做探究磁铁性质的实验。 （2）能通过移动小车感受推力和拉力是常见的力。 （3）能用语言、示意图初步描述观察到的磁铁实验现象,并由此开展基于证据的、初步的科学论证活动。 （3）能在讨论和交流中,表达、倾听、评价对磁铁性质的想法。 （4）能仿制一个水浮式指南针,并就制作过程中出现的问题进行改进。 四、态度责任 （1）能对磁铁及磁现象表现岀探究兴趣。 （2）能采用合适的方式如实地记录和表达有关磁铁的信息。 （3）能围绕磁铁相关研究做出自己猜测,并尝试用多种实验方法来验证自己的想法。 （4）愿意倾听他人的意见,乐于分享自己的经验能按要求进行合作探究学习。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。 3.对《磁铁》的测试性评价。 围绕单元和主题目标 分层设置单元测试。
单元课时课型规划 课 时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题）（一般1-2个）达成评价1实验课磁铁能吸引什么（1）对磁铁能吸引什么进行猜测和检验。 （2）测试识别物体是否含有铁。磁铁能吸引什么样的物体？（1）知道磁铁有条形、蹄形和环形等多个种类。 （2）知道磁铁能吸引铁一类物体。1实验课磁铁怎样吸引物体探究磁铁怎样吸引物体。1.怎样让小车动起来？ 2.隔着物体磁铁能让小车动起来吗？知道磁铁隔着一定距离或一些物体对铁产生吸引作用。1实验课磁铁的两级用多种方法检验磁铁不同部位磁力大小。磁铁各个部位都有磁力吗？磁力大小相同吗？知道磁铁上磁力最强的是磁极。条形磁铁的磁力两端大，中间小。1实验课磁极与方向（1）通过实验，运用对比方法，发现磁极与方向关系。 （2）会用指南针辨别方向。磁极和方向有一定的对应关系吗？知道磁铁能指示南北方向。指南针是利用磁铁指示南北方向特点制成的。1实验课做一个指南针了解指南针制作过程。怎么制作一个简易指南针？知道指南针是利用磁铁指示方向的仪器，是我国四大发明之一。 能综合分析指南针结构的各要素，并根据自己的想法，设计一个指南针。1实验课磁极间的相互作用运用比较归纳的方法发现磁极间相互作用的规律。磁铁既可以把小车吸引过来，又可以把小车推出去，知道其中的奥秘吗？知道磁铁的“相同磁极相互排斥，不同磁极相互吸引”及这一知识在日常生活中的应用。1研讨课磁铁和我们生活能说出生活中常见的磁铁制品，并能描述不同磁铁制品所利用的磁铁性质。通过观察环形磁铁间的相互作用实验，猜测磁悬浮列车的悬浮原理。知道磁铁在生活中有广泛应用，磁铁的用途和它的性质有关。
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1.5做一个指南针
教科版二年级下册
内容总览
新知讲解
05
课堂练习
06
课堂总结
07
板书设计
08
作业布置
09
目录
03
核心素养目标
04
新知导入
01
02
单元主题概述
单元教学结构图
单元主题概述
本单元磁铁教学，关键在于体验。学生需要在趣味化的探究中，观察与交流磁铁的特性；了解磁力能使两个不接触的物体产生相互作用；认识指南针的结构、功能和原理；利用磁铁的性质创造性地制作指南针，从而获得丰富的感性认识，初步了解磁铁。
单元教学结构图
磁铁
磁吸铁
磁铁形状（条形、蹄形和环形）
磁铁两极
磁铁磁力
吸引铁、钴、镍
磁极（2个）：磁力最强
可隔物吸铁
磁极方向：指示南北
制作指南针：磁化-固定-测试
磁铁应用：冰箱门、扬声器、耳机、磁悬浮列车
磁极相互作用：同极相斥，异极相吸
核心素养目标
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
（1）指南针是利用磁铁指示方向的仪器，是我国古代四大发明之一。
（2）钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针。
通过综合分析指南针结构的各要素，能合理选择适当的制作材料和工具。
（1）能用口述、画图等方式表达自己的设计和想法。
（2）能用水浮法完成简易指南针的制作任务，并进行合理改进。
（1）愿意和同学合作，能与同学分享观点，表达自己的改进意图和方法。
（2）能感受到指南针给人们生活带来的便利。
新知导入
考考你：中国古代著名的四大发明有哪些？
印刷术
造纸术
火药
指南针
新知导入
指南针是我国古代四大发明之一。九百多年前，我国海船已使用指南针导航。
这是珍藏在中国国家博物馆的水浮式指南针复原模型，公元1099—1102年，北宋时期进出广州港的中国海船已使用这种指南针。
新知导入
通过短片，了解指南针发展历程。
新知导入
指南针，是指一切利用磁铁(包括磁针)来指示方向的仪器。
人们把天然磁石制成勺形,放在一个光滑的铜盘上,铜盘上刻着方向,轻轻转动勺子,当它停止转动后勺柄总是指向南方,人们称它为“司南”,这就是世界上最早的“指南针”。
到了900多年前,人们知道了让铁片、钢针变成磁铁的方法,制作出了灵巧的指南鱼和水浮式指南针。
后来人们把磁针和指示方向的刻度盘组合在一起,制造岀了用以确定方向的罗盘,并在航海中得到广泛的应用。
新知导入
利用指南针导航，解决了阴雨天航海时无法利用太阳、月亮、星星来辨别方向的难题。900多年前的科学家沈括认为当时的水浮式指南针最具使用价值。
它是将磁针横向穿过数小段灯芯草，然后放在盛水的碗中。灯芯草很轻，能够使磁针浮在水面上，静止时，磁针两端分别指示南北。
新知导入
制作水浮式指南针
探索任务
新知讲解
1.准备材料
盛水盘
钢针
吹塑纸
条形磁铁
指南针
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
2.制作磁针
①用条形磁铁的某个磁极按一定方向在钢针的针尖或针尾处摩擦多次。
②用摩擦过的钢针吸引其他钢针测试其是否具有磁性。
活动一：制作水浮式指南针
制作磁针要小心，防止钢针扎手
新知讲解
①用磁极摩擦钢针
②不可来回摩擦
③不要磁化整个钢针
④稍稍用力摩擦
⑤多摩擦几次
注意事项
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
3.安装磁针
怎样把磁针和吹塑纸装在一起？请在下图的吹塑纸上画出磁针穿法示意图。
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
轻轻地将磁针两次穿刺菱形吹塑纸的长轴。
穿针的时候动作要轻，小心扎手。
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
4.用磁针指示方向
怎样才能让组装好的磁针水平自由旋转？
水浮法
将安装好的磁针轻轻放在水面上，任其自由偏转，停止后，磁针指示南北方向。
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
5.标注磁针磁极
（1）当磁针在水中停止偏转后，观察磁针的针尖和针尾所指的方向。（2）再用盒式指南针对照磁针指示方向，多重复几次确定磁针的南北极。
（3）在吹塑纸上标明磁极名称。
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
视频回顾：指南针使用方法
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
视频再现：水浮式指南针制作方法
活动一：制作水浮式指南针
新知讲解
如果再做一个指南针，你还有什么办法？
用细线的一头把做好的小磁针在中间系住，使它左右平衡。并悬挂在我们的支架上，如此我们的悬挂式指南针就完成了。
悬挂法
活动二：研讨
课堂练习
1.填空题
（1）自制磁针时，先用磁铁的磁极位置沿_______方向摩擦钢针，多摩擦几次，再测试一下钢针是否具有________。
（2）指南针上的指针，白色一端指________极，红色一端指_______极。
（3）指南针由两部分构成，分别是_________和__________。
（4）完成水浮式指南针需要用到盛水容器、_______、指南针、_______和磁铁等材料。
同一
磁性
南
北
磁针
刻度盘
钢针
吹塑纸
课堂练习
2.判断题
（1）制作磁针要小心，防止钢针扎手。( )
（2）制作水浮式指南针时，可以用磁铁沿一个方向摩擦钢针使其磁化。（ ）
（3）在摩擦磁针时，可以来回摩擦。（ ）
（4）把木头、铁钉悬挂起来，静止后也能帮助我们指示方向。（ ）
（5）自制指南针时，把磁针放入水中是为了让磁针能够自由转动。（ ）
√
√
√
3.选择题
（1）属于我国古代四大发明之一的是 ( )
A.陶瓷 B.指南针 C.丝绸
（2）制作指南针，关键点之一是( )
A.美观 B.磁针能否自由转动 C.要有外壳
（3）制作水浮式指南针用( )反复摩擦钢针使其被磁化
A.铂金属片 B.灯草 C.磁铁
课堂练习
B
B
C
课堂总结
通过这节课的学习，我们知道指南针是利用磁铁指示方向的仪器，是我国古代四大发明之一。钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针。
板书设计
准备材料
制作磁针
安装磁针
用磁针指示方向
标注磁针磁极
制作一个指南针
水浮式指南针
作业布置
用悬挂法制作一个指南针。
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