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教科版科学二年级下册教学设计
课题 1.5 做一个指南针 课型 新授课
教材分析 《做一个指南针》是二年级下册《磁铁》单元的第5 课，本课内容分为两部分，第一部分是介绍指南针的历史，了解指南针是我国古代的伟大发明，体会我国古代在指南针的研究与应用上所做的贡献。第二部分是制作指南针活动。本单元教材内容中，通过前四课的学习，学生已经知道磁铁有磁性，能吸引铁、镍等材料，知道磁铁具有指示南北方向的性质，并且认识和使用了指南针。本课在此基础上，继续探索磁铁能指示南北方向的应用，定位在指南针的制作层面，引导学生初步体验包括设计、实施、改进在内的简单的技术与工程实践过程，并在制作过程中认识磁化现象。
学情分析 二年级的学生的求知欲是非常强烈的，有很多学生对前面所认识的磁铁能够指示方向的性质产生联想，所以制作一个指南针能较好满足学生对指南针进一步研究的需求。但是，低年级的学生专注力不能持久，在科学知识、动手能力、创新思维能力等方面比较弱，需要老师搭建一定的学习支架，帮助学生聚焦任务，降低学习难度。此外，低年级学生识字少，书写速度慢，需要老师积极鼓励他们用画简图、口述的方式表达自己的设计，尽量减少一些无谓的动手时间，让学生有更多的时间思考。
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）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。
教学准备 教师准备：1.教学课件；2.盒式指南针、条形磁铁、钢针、大头针。 学生准备：1.每组提供钢针、吹塑纸、带水的塑料碗、条形磁铁、大头针、剪刀；2.指南针设计单。
教学环节 教学过程
情境与问题 1.谈话导入：你知道我国的四大发明吗？ 2.学生交流。（造纸术、印刷术、指南针、火药） 3.通过短片，了解指南针发展历程。 4.点出课题（做一个指南针）。
探究与发现 （一）寻找材料 1．观察水浮式指南针，我们需要哪些材料？ 利用课件，一边观察，一边说出我们实验时需要的实验器材。 预设：（学生有着刚刚观察水浮法指南针的经验，因此是可以找到实验器材的。） （二）制作磁针 1.教师追问：刚刚提到用钢针能指示南北吗？钢针就必须像磁铁一样具有磁性。现在这根钢针有磁性吗？用什么办法可以知道它有没有磁性？ 预设：用它去吸轻的回型针，看看能否吸引。 2.播放操作演示视频。演示结束后，让孩子说一说磁化时要注意什么？ 3.课件出示磁化的方法：①要用力摩擦，7次左右。摩擦力度太小，不容易磁化；过多次数的摩擦并不会增加钢针的磁性。②用磁极去摩擦钢针的同一端，不能摩擦整根钢针。③一次摩擦之后，离开钢针，再回到起点继续摩擦，不能来回往复地摩擦。④注意安全，小心钢针扎手。 4.教师提醒学生操作注意事项。学生制作磁针并检验是否具有磁性，教师适时指导。 （三）设计安装 1.教师提问：磁针做好了，怎样把它安装到漂浮物上呢？ 2.小组讨论：磁针在上漂浮物上怎样摆放？用什么方法把磁针和漂浮物固定在一起？说说你们的理由，把讨论的结果画在实验记录表上。（要求学生能尽量画出磁针的摆法和固定方法，也可以在图片旁边辅以文字说明）画图时，尽量画出针的模样。 3.各小组交流安装磁针的方法。可以请学生上台演示。无论怎么安装，都要使磁针能水平放在水面上。 （四）校检磁针 1.教师提问：磁针安装好后，接下来怎么做呢？ 预设：把磁针放到水盘中。 2.无论选用何种漂浮物，观察的点都是针尖或针尾。 3.提醒校检时需注意的问题：（1）注意在水盘周围不要有磁铁或铁制品，以免产生干扰；（2）如果磁针不转动，可能是钢针磁化程度不够，需要重新磁化；（3）如果触碰到水盘的边缘，则应该拿起磁针，等待水面静止后再次轻放；（4）需要重复放几次，观察每一次的指向是否一致。 （五）标注磁极 1.教师提问：现在我们能根据自制的指南针判断出方向吗？为什么？ 预设：磁针上没有标南北极，不能辨别方向。 2.教师追问：怎样标出磁针的南北极？ 学生讨论，确定标注方法：将盒式指南针放在离水浮式指南针较远的位置。对照盒式指南针，判断出水浮式指南针磁针的南极和北极，用笔在吹塑纸上记录S和N。 3.学生活动：安装磁针，校验磁针，标注磁针，并同时记录到活动手册中。
研讨与拓展 （一）研讨 研讨：如果再做一个指南针，你还有什么方法？ 学生讨论交流。 （二）拓展 了解科学家沈括。
回顾与练习 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。 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。（ ） ……
总结与评价 总结： 评价：自我评价和小组评价
板书设计 做一个指南针
教学反思 在开展《做一个指南针》这堂科学课的教学实践后，我对教学过程进行了深入反思，其中有亮点，也有需要优化的地方。 从教学成果来看，这堂课的实践环节极大地激发了学生的学习热情。当学生亲手制作出能指示方向的指南针时，他们脸上洋溢的成就感让我意识到实践教学的重要性。在材料准备上，提前准备好的缝衣针、磁铁、塑料泡沫等物品，易于获取且成本较低，方便学生进行操作。小组协作的方式也促进了学生之间的交流与合作，大家共同探讨制作方法，互相帮助解决问题，培养了团队精神。 不过，教学中也暴露出一些问题。在操作过程中，部分学生因为缺乏耐心，没有充分对缝衣针进行磁化，导致指南针指示不准确，这反映出我在操作规范指导上还不够细致。而且，在知识拓展环节，当引导学生思考指南针在不同场景下的应用时，学生的反应较为平淡，这表明我在引入相关知识时，未能充分激发学生的想象力和探索欲。此外，由于对学生操作速度预估不足，导致课程结尾比较仓促，总结环节不够深入。 为了改进教学，在今后的课程中，我会在操作前加强示范，强调操作要点和注意事项，培养学生的耐心和细心。在知识拓展方面，提前收集更多有趣的实际案例，如古代航海中指南针的应用故事，以更生动的方式激发学生的兴趣。同时，更合理地安排教学时间，预留充足的时间进行总结和回顾，帮助学生巩固所学知识。
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教科版科学二年级下册
1.5 做一个指南针
第一单元 磁铁
核心素养
探究实践
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。
科学思维
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。
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。
目录
情境与问题
1
探究与发现
2
研讨与拓展
3
回顾与复习
4
总结与评价
5
学习任务
1
情境与问题
聚焦
指南针是中国古代的四大发明之一
指南针：利用磁铁指示方向的仪器
造纸术
印刷术
指南针
火药
聚焦
通过短片，了解指南针发展历程。
聚焦
指南针的历史
磁石
司南
指南鱼
水浮式指南针
罗盘
指南针
学习任务
2
探索与发现
探索
沈括
水浮式指南针
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。
探索
准备材料。
1
吹塑纸
指南针
盛水盘
磁铁
钢针
探索
制作磁针。
2
用条形磁铁磁极在钢针一端沿一个方向摩擦，用力重复摩擦。
用磁化的钢针去接触其他未磁化的钢针，检测是否有磁性。
探索
制作磁针。
2
注意事项：
要用力摩擦，7次左右。摩擦力度太小，不容易磁化；过多次数的摩擦并不会增加钢针的磁性。
用磁极去摩擦钢针的同一端，不能摩擦整根钢针。
一次摩擦之后，离开钢针，再回到起点继续摩擦，不能来回往复地摩擦。
注意安全，小心钢针扎手。
探索
怎样把磁针与吹塑纸装在一起？
3
磁针穿法示意图。
探索
怎样把磁针与吹塑纸装在一起？
3
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。
探索
把装好的磁针轻轻放在水面上。
4
将磁针轻放到水面中央，静静等待磁针慢慢偏转，观察静止后磁针两端所指示的方向。
至少重复三次。
提示：为保证实验准确磁铁要远离本装置。
探索
等待磁针停止转动，用真正的指南针确定方向，标出南北。
5
标注南极与北极
探索
等待磁针停止转动，用真正的指南针确定方向，标出南北。
5
视频再现：水浮式指南针制作方法
学习任务
3
研讨与拓展
如果再做一个指南针，你还有什么方法？
研讨
1.悬挂法。
(1)磁化准备好的钢针，把它变成磁针；
(2)把细线系在磁针的中间；
(3)细线的另一端固定在杯子底部的中间位置；
(4)测试，并标注东南西北方向。
如果再做一个指南针，你还有什么方法？
研讨
2.多种多样的自制指南针。
拓展
沈括（公元1031～1095年），字存中，号梦溪丈人，北宋浙江杭州钱塘县（今浙江杭州）人，汉族。北宋科学家、政治家。仁宗嘉佑进士，后任翰林学士。晚年在镇江梦溪园撰写了《梦溪笔谈》。我国历史上最卓越的科学家之一。精通天文、数学、物理学、化学、地质学、气象学、地理学、农学和医学、工程师、外交家。
拓展
沈括在《梦溪笔谈》中提到一种人工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能指南。”沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理，他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。
沈括对指南针的研究
拓展
水浮法
将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。
指甲旋定法
把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。
缕悬法
在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。
碗唇旋定法
将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。
拓展
根据试验，沈括认为这四种方法，沈括还对四种方法做了比较：水浮法的最大缺点，水面容易晃动影响测量结果，在房间里的使用效果最好。碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，转动很灵活，但容易掉落。缕悬法最好在没有风的环境下，使用支架控制晃动比较理想。
沈括在《梦溪笔谈》中记载的这四种方法，可以说是世界上指南针使用方法的最早记录。
学习任务
4
回顾与练习
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
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。（ ）
√
√
√
练习
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
B
B
C
学习任务
5
总结与评价
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。
总结
科学态度
合作学习
评价
1.完成《同步分层作业》。
2.预习下一节课文内容，准备实验用具。
作业
感谢聆听
