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1.7《制作指南针》
（教科版）三年级
下
1.7《制作指南针》
《郑和下西洋》航海片段，“茫茫大海中，船员如何确定方向？”引出指南针的历史作用。展示现代指南针与古代水浮式罗盘图片，提问“它们有什么相同之处？”激发探究兴趣。
新知导入
茫茫大海中，船员如何确定方向？郑和下西洋时，靠的是古代的水浮式罗盘。把磁化的钢针放在木片上，让它浮在水面，就能指向南北。展示古代水浮式罗盘与现代指南针的图片，可以提问：它们有什么相同之处？引导学生发现：都利用磁体在地磁场中指向南北的性质，只是结构和材料不同，激发探究兴趣。
明确任务
利按照设计方案，制作能够正确指示方向的指南针。
探究新知
先准备一根钢针、一块磁铁、一个小泡沫球或瓶盖、一碗清水。用磁铁的一极朝同一个方向反复摩擦钢针 20～30 次，让钢针磁化。把磁化后的钢针轻轻穿过泡沫球或放在瓶盖边缘，让它保持水平。将泡沫球放入装满清水的碗中，让它自由漂浮。等钢针稳定下来后，它就会指向南北方向。最后用记号笔在碗边标出南北，一个能正确指示方向的指南针就完成了。
1.讨论并确定自制指南针的评价标准。
1.合理分工后，选择实验材料和工具并进行制作。
2.2
制作完成后，组内测试指南针，有针
对性地修改。
1.介绍我们制作的指南针作品并进行展示。
2.小组之间相互测试自制的指南针能否正确指示方向，然后各组根据成品情况填写评价表。
1.我们在制作过程中遇到了什么问题？是如何解决的？
问题1：钢针磁化效果差，无法稳定指向南北。
解决：改用磁铁的磁极，朝同一方向反复摩擦钢针30次以上，避免来回摩擦，确保钢针内部磁畴排列整齐。
问题2：漂浮式指南针的泡沫球容易倾斜、晃动，导致指针不稳。
解决：将钢针穿过泡沫球的中心位置，或改用更平稳的小木片作为漂浮底座，同时选择无风、平稳的桌面放置容器。
问题3：指南针靠近铁制品后指向出现偏差。
解决：制作和使用时，将指南针远离铁栏杆、剪刀、铁钉等磁性干扰物，选择空旷的位置放置。
2. 不同类型的指南针各有哪些优缺点？
类型 优点 缺点
水浮式指南针 材料易得、制作简单，转动灵活 受水面波动影响大，稳定性差
悬挂式指南针 指向精准，受外界干扰较小 细线易缠绕，需保持水平悬挂
支撑式指南针 结构稳定，适合固定场景使用 转轴摩擦可能影响转动灵活性
现代电子指南针 精度高、抗干扰强，带数字显示 依赖电力，结构复杂，成本较高
课堂练习
选择题
1. 指南针利用了磁铁的什么性质？（ ）
A. 吸铁性 B. 指向性 C. 导电性
2. 制作水浮式指南针时，钢针需要（ ）才能指示方向。
A. 打磨光滑 B. 用磁铁磁化 C. 涂上颜色
3. 以下哪种材料适合做水浮式指南针的浮体？（ ）
A. 铁块 B. 泡沫塑料 C. 玻璃珠
B
B
B
判断题
1. 指南针的红色指针总是指向南方。（ ）
2. 用磁铁来回摩擦钢针可以有效磁化。（ ）
3. 水浮式指南针是我国古代航海的重要工具。（ ）
×
√
×
课堂总结
“今天我们一起认识了指南针的科学原理，动手制作了水浮式指南针，还了解了它在古代航海中的作用。大家通过小组合作解决了磁针漂浮不稳等问题，知道了磁化能让钢针变成小磁针。希望大家记住：科学发明源于生活需求，多动手、多思考，我们也能成为小小发明家！”
板书设计
1.7 制作指南针
一、原理：磁铁具有指示南北的性质
二、制作步骤：
1. 磁化钢针（同一方向摩擦）
2. 制作浮体（泡沫/木块）
3. 组装调试（放入水中测试）
三、历史应用：古代航海水浮式指南针
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教科版三年级科学下册核心素养教学设计
教材分析
本课是小学科学三年级的实践探究课，聚焦中国古代四大发明之一的指南针，以“水浮式指南针”为核心载体，将科学原理、动手实践与历史文化融合。教材从古代航海应用引入，通过“明确任务—制作测试—展示评估—交流反思”的完整流程，引导学生理解磁体指向性，掌握简易指南针的制作方法，体会科学技术对人类文明的推动作用。
学情分析
三年级学生对磁铁有初步认知，具备一定动手能力，但对“磁化现象”“指南针原理”的理解较浅。他们好奇心强、喜欢动手操作，但在小组协作、问题解决和精准记录方面仍需引导。本课贴近学生生活经验，可通过直观实验降低抽象概念的学习难度。
核心素养分析
科学观念 知道磁铁具有指示南北的基本性质，理解指南针利用磁体指向性工作的原理。 了解水浮式指南针的历史应用，认识科学技术的传承与发展。 科学思维 通过对比不同制作方案，分析材料选择对指南针性能的影响，培养对比分析与逻辑推理能力。 基于测试结果反思改进制作方法，建立“问题—假设—验证—优化”的科学思维路径。 探究实践 经历“设计—制作—测试—改进”的完整工程实践过程，提升动手操作与问题解决能力。 学会分工协作，在小组活动中完成指南针制作与评估任务。 态度责任 感受中国古代科技成就，增强民族自豪感与文化自信。 养成严谨、细致的科学态度，在实践中体会“试错—改进”的科学精神。
教学重点
1. 理解指南针指示南北的科学原理。 2. 掌握水浮式指南针的制作方法与调试技巧。
教学难点
1. 解决制作中“磁针漂浮不稳定、指向不准”等实际问题。 2. 理解“磁化”现象对指南针制作的作用。
教具准备
教师教具：指南针实物、水浮式指南针成品、古代航海罗盘图片、磁化演示视频、多媒体课件。 学生材料：钢针、泡沫塑料片/小木块、磁铁、水槽/塑料碗、水、量角器、彩笔、评价表。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 1. 播放视频：《郑和下西洋》航海片段，展示古代船队依靠罗盘导航的场景。 2. 提问引导：“茫茫大海中，船员如何确定方向？”引出指南针的历史作用。 3. 出示实物：展示现代指南针与古代水浮式罗盘图片，提问“它们有什么相同之处？”激发探究兴趣。
二、讲授新课 （一）聚焦：明确指南针的原理与任务（8分钟） 教师活动：演示磁铁指示南北实验，讲解“磁体两极指向南北”的科学原理；结合教材图片，介绍水浮式指南针的结构与历史背景。 学生活动：观察磁铁指向现象，思考“如何让钢针也具有指示方向的能力？”；齐读教材任务，明确本节课目标是制作水浮式指南针。 设计意图：通过实验直观建立科学概念，结合历史背景增强文化认同，为后续实践奠定理论基础。 （二）探索：设计与制作指南针（12分钟） 教师活动：播放《水浮式指南针制作步骤》示范视频，讲解关键环节（磁化钢针、制作浮体、组装调试）；巡视指导小组分工，提醒安全注意事项。 学生活动：小组讨论设计方案，明确材料分工；按视频步骤制作：用磁铁沿同一方向摩擦钢针使其磁化，将磁针固定在泡沫浮体上，放入水中测试指向。 设计意图：通过示范视频降低操作难度，小组协作培养分工与沟通能力，动手实践深化对原理的理解。 （三）研讨：测试与改进指南针（6分钟） 教师活动：引导小组开展测试，提问“你的指南针能稳定指向吗？遇到了什么问题？”；组织小组分享“磁针倾斜”“浮体晃动”等问题的解决办法。 学生活动：记录测试结果，尝试调整浮体大小、磁针位置以优化性能；小组代表发言，交流“用磁铁二次磁化增强磁性”“剪小泡沫减少阻力”等改进经验。 设计意图：通过真实问题驱动探究，培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力。 （四）拓展：对比不同类型指南针（4分钟） 教师活动：展示司南、旱罗盘、现代指南针图片，提问“不同类型的指南针各有什么优缺点？”；引导学生从便携性、稳定性、适用场景等角度分析。 学生活动：小组讨论并填表对比，总结“水浮式适合航海但易受水流影响”“旱罗盘便携但怕震动”等结论。 设计意图：拓展科学视野，引导学生用辩证思维评价技术产品，理解科技发展的连续性。
三、课堂练习 选择题 1. 指南针利用了磁铁的什么性质？（ ） A. 吸铁性 B. 指向性 C. 导电性 2. 制作水浮式指南针时，钢针需要（ ）才能指示方向。 A. 打磨光滑 B. 用磁铁磁化 C. 涂上颜色 3. 以下哪种材料适合做水浮式指南针的浮体？（ ） A. 铁块 B. 泡沫塑料 C. 玻璃珠 判断题 1. 指南针的红色指针总是指向南方。（ ） 2. 用磁铁来回摩擦钢针可以有效磁化。（ ） 3. 水浮式指南针是我国古代航海的重要工具。（ ）
四、课堂小结 “今天我们一起认识了指南针的科学原理，动手制作了水浮式指南针，还了解了它在古代航海中的作用。大家通过小组合作解决了磁针漂浮不稳等问题，知道了磁化能让钢针变成小磁针。希望大家记住：科学发明源于生活需求，多动手、多思考，我们也能成为小小发明家！”
板书设计
制作指南针 一、原理：磁铁具有指示南北的性质 二、制作步骤： 1. 磁化钢针（同一方向摩擦） 2. 制作浮体（泡沫/木块） 3. 组装调试（放入水中测试） 三、历史应用：古代航海水浮式指南针
教学反思
成功之处 1. 以“郑和下西洋”视频导入，有效激发学生兴趣，结合历史背景增强了文化渗透。 2. 制作环节通过示范视频与小组协作，降低了操作难度，多数学生完成了稳定指向的指南针。 3. 研讨环节聚焦真实问题，学生提出的改进方案体现了探究思维的提升。 不足之处 1. 部分小组磁化钢针时操作不规范，导致磁针磁性不足，指向不准。 2. 拓展环节时间较紧，学生对不同指南针类型的对比不够深入。 3. 个别小组分工不明确，出现等待或重复操作的情况。 教学建议 1. 增加磁化操作的单独练习，用“磁铁单方向摩擦20次以上”的明确标准提升成功率。 2. 提前准备不同类型指南针的实物或详细图片，为拓展环节预留更多时间。 3. 制作“小组分工卡”，明确记录员、操作员、发言人职责，提升协作效率。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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