(共20张PPT)
1.3《利用磁铁辨别方向》
（教科版）三年级
下
1.3《利用磁铁辨别方向》
《古人迷路后如何辨别方向》的短视频，“如果在野外没有太阳、树木，你能想到什么办法辨别方向？”引出古代磁石的发现，展示磁石吸铁的实物演示。
新知导入
如果在野外没有太阳、树木，你会怎么辨别方向？古人早就遇到同样难题。他们发现一种神奇的石头 —— 磁石，能吸起铁屑，还总是指向南北。于是，磁石成了最早的 “指南针”，帮助旅人穿越山川，不再迷路。
聚焦
磁石的发现，为快速辨别方向带来了新方法。怎样用磁石辨别方向
探究新知
怎样用磁石辨别方向？古人把磁石磨成勺形，放在光滑铜盘上，勺柄会自动指向南方；或用磁石摩擦铁丝，使铁丝磁化，再用线悬挂，铁丝也会指向南北。利用磁石的指极性，旅人在阴天、密林、黑夜都能快速辨明方向，不再迷路。
1.用条形磁铁指示方向。
把条形磁铁用白纸包起来，尝试利用它指示方向。
1.用条形磁铁指示方向O用细线悬挂磁铁，或者想办法让磁铁漂浮在水面上，让磁铁可以水平自由旋转。
2.磁铁停止转动后，观察它的两端各指示什么方向。
3.多试几次，看结果是否一样。
4.与其他小组的结果进行比较。
资料：人们发现，自由旋转的磁铁停止转动后，总是指向南北，于是就把磁铁指向南方的一端叫作南极（S），指向北方的一端叫作北极（N)。
2用磁铁辨别方向。
利用标好南北极的磁铁，到走廊、操场等教室外的场所辨别方向。
1.要怎样放置磁铁，它才可以准确指示方向？
要让磁铁准确指示方向，关键是让它水平、自由地旋转，不受外力干扰。可以用细线把磁铁中部绑住，悬挂起来，让它自然下垂并能灵活转动；也可以把磁铁放在泡沫或木块上，让它漂浮在水面上，同样能自由旋转。放置时要远离铁栏杆、铁钉、其他磁铁等磁性物体，保持周围环境空旷，这样磁铁才能稳定指向南北方向。
2.用磁铁辨别方向时，若不小心靠近铁栏杆或其他磁铁，会有
什么现象？这对磁铁准确指示方向有影响吗？
当磁铁靠近铁栏杆或其他磁铁时，会明显被吸引或排斥，磁铁会迅速偏向铁栏杆或另一块磁铁，不再稳定指向南北。这说明铁栏杆和其他磁铁会产生额外的磁力干扰，使磁铁无法按地球磁场的方向自由转动。因此，这种情况会严重影响磁铁准确指示方向，必须把磁铁移到远离这些物体的地方，才能重新恢复正常的指向功能。
除了用细线悬挂磁铁和让磁铁漂浮在水面上外，还有什么方法可以让磁铁水平自由旋转？
除了悬挂和漂浮，还可以用转轴支撑的方法：在磁铁中心穿一根细针或牙签，把针架在两个小支架上，让磁铁像小轮子一样在针上水平自由转动。也可以把磁铁粘在一个轻质小圆盘边缘，圆盘中心穿轴固定，让圆盘带动磁铁一起旋转。只要转轴光滑、摩擦力小，磁铁就能在水平面上灵活转动，从而准确指示方向。
课堂练习
选择题
1. 自由转动的磁铁静止后，一端指向（ ）
A. 东 B. 南 C. 西
2. 为让磁铁准确指示方向，需让它（ ）
A. 水平自由转动 B. 固定在桌面 C. 靠近铁制品
3. 磁铁指向被铁栏杆干扰，主要是因为铁栏杆（ ）
A. 很重 B. 能被磁铁吸引 C. 很光滑
B
B
A
判断题
1. 磁铁只有悬挂起来才能指示方向。（ ）
2. 用磁铁辨别方向时，要远离其他磁铁和铁制品。（ ）
3. 我国古代人民很早就发现了磁石可以指示方向。（ ）
×
√
√
课堂总结
今天我们一起探究了磁铁的秘密，知道了让磁铁水平自由转动，它就能指向南北方向，指向南方的是南极（S），指向北方的是北极（N）。我们还学会了用悬挂、漂浮等方法让磁铁转动，也明白了要远离铁制品才能让它准确指示方向，这就是指南针能帮我们找方向的道理哦！
板书设计
1.3 利用磁铁辨别方向
磁石（能吸铁，我国古代发现）
核心特性：自由转动的磁铁 → 指示南北
南极（S）→ 指向南
北极（N）→ 指向北
实验方法：悬挂法、漂浮法
关键条件：水平自由转动、远离铁制品/其他磁铁
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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
本课是三年级科学中“磁铁”单元的核心探究课，承接了“磁铁能吸引铁”的前序知识，聚焦“磁铁指示南北”的关键特性。教材以我国古代磁石发现为切入点，通过“聚焦—探索—研讨—拓展”的科学探究流程，引导学生从问题出发，经历“让磁铁水平自由转动—观察磁极指向—户外验证”的完整探究过程，最终理解指南针的工作原理，体会科学技术与生活的紧密联系。
学情分析
三年级学生对磁铁有初步的感性认识，知道磁铁能吸铁，但对“磁铁指示南北”的特性了解较浅。他们好奇心强、动手欲望高，但探究活动中容易受无关因素干扰，观察的细致性和结论的归纳能力有待提升。此外，学生对“水平自由转动”是磁铁准确指示方向的前提条件缺乏认知，需要在教师引导下逐步建立这一关键概念。
核心素养分析
科学观念 通过探究，学生将建立“磁铁能指示南北方向”的科学概念，明确磁铁有南极（S）和北极（N）两个磁极，且自由转动的磁铁会稳定指向南北。 科学思维 经历“提出问题—设计方案—动手实验—分析现象—得出结论”的过程，培养基于证据推理的逻辑思维，学会从多次实验结果中归纳规律，区分“偶然现象”与“普遍规律”。 探究实践 能独立完成“悬挂磁铁”“漂浮磁铁”等实验操作，学习控制实验变量（如避免铁制品干扰），并在户外场景中运用磁铁辨别方向，提升实践与解决问题的能力。 态度责任 感受我国古代人民发现磁石的智慧，增强民族自豪感；在小组合作中培养严谨、细致的科学态度，体会科学知识在生活中的实用价值。
教学重点
1. 理解“让磁铁水平自由转动”是其准确指示方向的前提。 2. 掌握利用磁铁辨别南北方向的方法。
教学难点
1. 认识到铁制品或其他磁铁会干扰磁铁的指向，学会排除实验干扰。 2. 能在户外复杂环境中，准确运用磁铁完成方向辨别。
教具准备
教师：条形磁铁、棉线、泡沫碗、水槽、铁架台、PPT课件、古代磁石应用视频、指南针原理动画。 学生：分组材料（条形磁铁、白纸、棉线、小塑料碗、记录单）；户外探究工具（悬挂式磁铁装置）。
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. 教师活动：播放《古人迷路后如何辨别方向》的短视频，提问：“如果在野外没有太阳、树木，你能想到什么办法辨别方向？”引出古代磁石的发现，展示磁石吸铁的实物演示。 2. 学生活动：观看视频，结合生活经验回答问题，观察磁石吸铁现象，产生“磁石如何指示方向”的好奇。 3. 设计意图：通过情境创设和历史素材，激发学生的探究兴趣，自然引入课题。
二、讲授新课 （一）聚焦：提出核心问题 1. 教师活动：出示教材聚焦板块内容，提问：“磁石能吸引铁，那它怎么帮我们辨别方向？”引导学生围绕“磁铁指示方向的条件”进行猜想。 2. 学生活动：小组讨论并分享猜想，如“磁铁需要悬空吗？”“要让它能转动吗？” 3. 设计意图：驱动学生提出可探究的科学问题，明确本课探究的核心目标。 （二）探索：实验探究磁铁指示方向的条件 1. 教师活动 演示“悬挂磁铁”和“漂浮磁铁”两种实验方法，强调“水平自由转动”的关键操作要点。 发放实验材料，指导学生分组实验：用白纸包裹条形磁铁，分别用棉线悬挂、放在浮于水面的小碗中，观察磁铁静止后的指向并记录。 巡视各组实验，提醒学生远离铁制桌腿、文具盒等干扰物。 2. 学生活动 分组完成两种实验，观察并记录磁铁两端的指向，重复实验3次以验证结果。 小组内交流实验发现，初步总结“磁铁静止后总是指向南北”的规律。 3. 设计意图：通过动手操作，让学生直观感受“水平自由转动”的重要性，在实践中积累证据，为后续研讨奠定基础。 （三）研讨：分析现象，深化理解 1. 教师活动 组织全班研讨，提问1：“要怎样放置磁铁，它才可以准确指示方向？”引导学生归纳“水平、无阻碍、远离铁制品”的条件。 提问2：“如果靠近铁栏杆或其他磁铁，会有什么现象？”演示“磁铁靠近铁栏杆”的干扰实验，让学生观察指向变化。 2. 学生活动 结合实验结果，总结磁铁准确指示方向的放置要求。 观察干扰实验，分析铁制品对磁铁指向的影响，认识到“排除干扰”的必要性。 3. 设计意图：通过研讨和对比实验，帮助学生深化对实验条件的理解，培养批判性思维。 （四）拓展：户外实践与创新思考 1. 教师活动 带领学生到操场、走廊等户外场地，利用悬挂式磁铁装置辨别方向，验证室内实验结论。 提问：“除了悬挂和漂浮，还有什么方法能让磁铁水平自由转动？”引导学生思考如“支架支撑”“陀螺式磁铁”等创新方案。 2. 学生活动 户外分组探究，记录磁铁指向与实际方位的对应关系。 小组 brainstorm，提出让磁铁水平自由转动的新方法并分享。 3. 设计意图：将课堂探究延伸到真实场景，提升学生的实践能力；鼓励创新思考，拓展对“自由转动”的理解。
三、课堂练习 选择题 1. 自由转动的磁铁静止后，一端指向（ ） A. 东 B. 南 C. 西 2. 为让磁铁准确指示方向，需让它（ ） A. 水平自由转动 B. 固定在桌面 C. 靠近铁制品 3. 磁铁指向被铁栏杆干扰，主要是因为铁栏杆（ ） A. 很重 B. 能被磁铁吸引 C. 很光滑 判断题 1. 磁铁只有悬挂起来才能指示方向。（ ） 2. 用磁铁辨别方向时，要远离其他磁铁和铁制品。（ ） 3. 我国古代人民很早就发现了磁石可以指示方向。（ ）
四、课堂小结 今天我们一起探究了磁铁的秘密，知道了让磁铁水平自由转动，它就能指向南北方向，指向南方的是南极（S），指向北方的是北极（N）。我们还学会了用悬挂、漂浮等方法让磁铁转动，也明白了要远离铁制品才能让它准确指示方向，这就是指南针能帮我们找方向的道理哦！
板书设计
3 利用磁铁辨别方向 磁石（能吸铁，我国古代发现） 核心特性：自由转动的磁铁 → 指示南北 南极（S）→ 指向南 北极（N）→ 指向北 实验方法：悬挂法、漂浮法 关键条件：水平自由转动、远离铁制品/其他磁铁
教学反思
成功之处 1. 通过“历史引入—实验探究—户外验证”的环节设计，充分调动了学生的参与热情，课堂氛围活跃。 2. 实验操作与研讨分析结合紧密，学生能基于实验证据总结规律，科学思维得到有效锻炼。 3. 户外拓展环节让学生在真实场景中应用知识，深化了对核心概念的理解。 不足之处 1. 部分小组在实验中未严格远离铁制品，导致初始数据偏差，后续需更细致地指导实验操作规范。 2. 研讨环节中，对“磁极命名的科学依据”解释不够深入，学生对“S/N”的记忆仍依赖机械背诵。 教学建议 1. 实验前增加“干扰因素排查”的小环节，让学生自主识别实验环境中的铁制品，强化控制变量的意识。 2. 补充“磁极命名由来”的小动画，帮助学生理解“S（South）”“N（North）”的含义，降低记忆难度。 3. 拓展活动可增加“自制简易指南针”的任务，进一步提升学生的动手实践能力和知识应用能力。
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