5.做一个指南针 教学设计

课题：做一个指南针
教材分析：
人类对磁铁最重要的应用之一，就是利用它制造了指示方向的仪器，特别是用于航海的指南针，对促进古代世界贸易和交流起到了重要的作用。指南针是我国古代四大发明之一，由我国传到世界各地，对人类的进步和发展做出了重要的贡献。
经过第四课的学习，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。
本课安排了制作指南针的活动，目的是让学生体验包括设计、实施、改进在内的简单的技术与工程的实践过程，培养他们的动手能力和创造意识，并在制作过程中认识磁化现象。教材之所以选择制作水浮式指南针，是因为它的制作相对容易一些，同时水浮式指南针也是指南针在应用过程中的重要改进。制作完成后，需要检测指南针的效果，并对制作过程或测试过程中出现的问题提出改进的方法。
学情分析：
二年级的学生的求知欲还是很旺盛的。有很多学生对上节课课后的磁铁能够指示方向这个现象会有联想，所以指南针这个主题就呼之欲出了。在这个主题上学生的探索愿望会比较强烈。在动手能力方面，这个活动在磁针磁化以及固定漂浮物这两个部分可能会出现问题，所以实验的方式是小组活动方式进行。
教学内容：
聚焦板块主要是介绍了指南针的历史。2000多年前，我们把天然磁石制成勺型，放在光滑的铜盘上，铜盘上刻着方向，这就是“司南”。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。利用指南针导航，解决了航海中的很多难题。教科书中的水浮式指南针复原模型，简单介绍一下，并且引出这节课的探究活动。
探索板块主要是1个活动，共分为5个步骤。第1步：准备实验材料，包括钢针、吹塑纸、条形磁铁、指南针、盛水盘。吹塑纸可以被其他能够漂浮起来的物体代替，盛水盘能够被小水槽、培养皿等物品代替。第2步：制作磁针，用钢针与磁铁进行摩擦。第3步：安装磁针，将漂浮物和磁针固定在一起。第4步：磁针来指示方向，和现代的盒状指南针进行比较。第5步：标注磁极，要重复测试。
研讨部分主要提出了一个问题，如果再做一个指南针，还有什么方法？对于这个问题，可以有两种解释，一种是除了水浮式之外，还有什么方法能让磁针自由转动。第二种解释是水浮式指南针能够怎样改进。
教学目标：
科学观念：通过制作指南针，认识到指南针中的指针是一个小磁针，可以指示南北方向。
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。
探究实践：在自制磁针的实践过程中，能用口述、画图等方式表达自己的设计和想法；能用水浮法完成简易指南针的制作任务，并进行合理改进。
态度责任：在设计和制作指南针的活动中，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；能感受到指南针给人们生活带来的便利。
教学重点：会制作水浮式指南针
教学难点：1.能借助指南针确定并标注磁针的南北极
2.针对制作过程或检测结果中出现的问题提出一些改进方法。
教学准备：钢针、吹塑纸、条形磁铁、指南针、盛水盘、学生活动手册
教学过程：
一、情境导入，引入主题（预设5分钟）
材料准备：课件，盒式指南针
谈话：瞧！这是谁？（米小狐）发生了什么事？我们一起去看看吧！
播放视频：原来他们在森林里迷路了，还好有指南针帮忙！
提问：关于指南针，你们知道什么？
（预设：指南针由指针和表旁组成等）
指南针是我国古代四大发明之一呢。古人很早就开始探索指示方向的仪器，在北宋，著名的科学家沈括在梦溪笔谈中提到在航海中广泛运用的是水浮法指南针。
观察思考：水浮式指南针有几部分组成呢？
（预设：装水的容器、磁针(很神奇，能指示方向)，灯芯草）
一根磁针穿上几根灯芯草放在有水的碗里，便能指示方向了。你们看，这么神奇的指南针。你们想要吗？
6. 那我们就尝试着做一个水浮式指南针。
7.出示题目
二、明确问题，设计制作（预设25分钟）
1. 你想怎么制作一个水浮式指南针？
（预设：需要用塑料碗装水/要有小磁针/要让小磁针浮起来）
2.出示材料：钢针、吹塑纸、带水的塑料碗、条形磁铁、回形针、指南针。
3.制作过程：
（1）制作磁针、检验效果：
①水浮式指南针用的是磁针，我们的材料是钢针，它有有磁性吗？（预设：有。——请学生试一试）没有磁性，我们可以怎么做呢？我们可以请磁铁来帮忙！
视频示范：始终沿着一个方向摩擦，重复摩擦20-30次。
②我们怎样才能知道小磁针已经具备磁性呢？
（预设：用小磁针吸一下回形针）
③现在我们有了小磁针，怎样让小磁针浮起来？我们没有灯芯草怎么办？（预设：可以用吹塑纸）
（2）安装磁针：
①怎样将磁针固定在菱形的吹塑纸上？
②试着将磁针通过穿针的方法固定在吹塑纸上。
指示方向：
①这样我们就得到了一个能浮在水面上的指南针，接下来我们要怎么做才能让它指示方向？
②为什么要让它放在水中呢？（预设：因为这样它能够转动起来，指示方向。）
③将磁针轻放到水面中央，让它自由转动，注意不要让磁针与内壁发生碰撞阻碍旋转，多试几次，直到磁针始终指向同一方向。
（4）标注磁针的磁极：
①我们可以怎样知道磁针的南北极呢？要依靠指南针才能知道南北。
该怎么做呢？一起来看看！
3.分组制作指南针。
①一起来做一做我们的水浮式指南针吧
②巡视每一组，对一些学生进行针对性的帮助。
③我们的水浮式指南针就做好了，现在用自制的指南针来确定一下我们教室不同位置的东南西北吧。
学生分小组进行制作，并完成评价表。教师巡视指导，帮助解决制作过程中制约学生操作的技术问题，并提示学生：使用钢针时要小心，防止钢针扎手。
三、展示汇报，交流改进（预设10分钟）
材料准备：设计评价单
组织交流活动，学生展示自制的指南针，介绍制作方法，特别说明在制作过程中遇到的问题以及解决方法。
(预设：针尖指向不同方向，有的指南极有的指北极。)
问：这是什么原因造成的？我们是这样让钢针磁化的，老师刚刚拍下了你们的制作过程，你们瞧瞧，有什么不同？
(预设：用磁铁不同磁极磁化钢针导致的)
3.其他同学可以对展示组评价和提问思考。
四、课堂小结，拓展延伸（预设2分钟）
1. 如果再做一个指南针，你还有什么办法？出示课件（悬挂式、立式）
板书设计
做一个指南针
磁化钢针
安装钢针
标注方向
《做一个指南针》设计单
在实现的目标后按情况给星星（第 小组）
大家好
我们是第几小组。我们制作的水浮式指南针，能做到
指示南北
牢固
使用方便
我们制作的指南针针尖指向 方，针尖指向 方，我们遇到的问题 。