资源简介

教科版科学二年级下册5.做一个指南针 教学设计
一、教材分析
《做一个指南针》是教科版科学二年级下册“磁铁”单元的第五课。本单元旨在引导学生认识磁铁的基本性质，了解其在生活中的应用，而本课在此基础上，让学生通过亲自动手制作指南针，深入体会磁铁指示南北方向的特性，将抽象知识具象化，进一步培养学生的实践操作能力与科学探究兴趣。教材内容从简单回顾磁铁能指示方向出发，逐步引导学生利用身边材料制作指南针，过程涵盖设计、制作、测试、改进等环节，完整呈现了一个小型科学探究项目，既巩固了旧知，又拓展了学生运用知识解决实际问题的能力，为后续更深入的科学学习奠定基础。
二、教学目标
科学观念目标
学生能清晰阐述指南针的基本功能是指示南北方向，明白这是利用磁铁特性实现的。
准确说出生活中常见指南针的基本构造，知晓不同样式指南针原理相通。
科学思维目标
在制作指南针过程中，能对所选材料是否适合、制作步骤合理性进行简单思考、分析与判断。
面对指南针制作不成功或指示方向不准确情况，能尝试推理问题根源，提出改进设想。
探究实践目标
依据教材示例及教师引导，自主或小组合作选择合适材料，成功制作简易指南针。
熟练运用多种方法测试自制指南针指示方向准确性，如与已知方向比对、户外实地测试等，并能记录测试结果。
根据测试反馈，对指南针进行优化调整，提升性能。
态度责任目标
全程保持对指南针制作的浓厚兴趣与好奇心，积极投入探究活动，不怕困难与失败。
小组合作时，分工明确、互相协助，尊重他人想法与劳动成果，养成良好团队协作习惯。
意识到指南针对人类生活、航海、野外探险等活动的重大意义，体会科学知识服务生活的价值。
三、教学重点
掌握利用磁铁制作简易指南针的方法，包括材料选择、磁化处理、组装成型等关键步骤。
理解自制指南针指示南北方向的原理，即利用地球磁场与磁铁磁场相互作用。
四、教学难点
如何引导学生在有限材料与简易工具条件下，制作出灵敏、准确指示方向的指南针。
帮助学生理解指南针指示方向受多种因素干扰，当出现偏差时能排查原因并精准改进。
五、教学策略
情境创设策略：课程伊始，播放古代航海依靠指南针航行、野外探险迷路后用指南针找方向等视频片段，创设问题情境，引发学生对指南针制作的渴望，激发探究动机。
直观演示策略：教师示范制作指南针时，利用高清大屏投影、实物展台，将磁化钢针、组装浮标等精细操作全方位展示，配合简洁讲解，让学生看清步骤细节。
小组合作策略：安排4-5人一组，组内依据成员特长分工，如材料管理员、制作能手、记录员、测试员等，促进学生互动交流，培养合作能力，共享思维成果。
问题引导策略：在教学各环节，如材料选择前提问“什么材料易磁化且能灵活转动？”制作中问“磁化方向不同会怎样？”测试后问“指针乱晃原因何在？”以问题启发思考，推动探究进程。
六、教学准备
教师准备：条形磁铁、蹄形磁铁、小钢针、大头针、泡沫板、塑料片、水槽、指南针实物、多媒体课件、教学演示用大尺寸材料道具。
学生分组准备：小钢针、磁铁、泡沫小块、水盆、线绳、剪刀、记号笔、记录单。
七、教学过程
（一）趣味导入（激发兴趣，引出课题）
播放视频：教师播放一段古代郑和下西洋的动画视频，画面突出船队凭借指南针在茫茫大海上航行，准确驶向目的地。视频结束后，提问学生：“同学们，在广阔无边、看不到陆地的大海上，郑和的船队怎么知道往哪儿开呢？”引导学生回答出是靠指南针指引方向。
设计意图：通过极具震撼力与历史感的动画，迅速抓住学生注意力，将学生带入依靠指南针航海的情境，让他们直观感受指南针的巨大作用，激发对指南针奥秘探究的热情，自然引出本节课制作指南针的主题。
展示实物：教师拿出一个精致的指南针，向学生展示指南针外观，轻轻转动外壳，让指针自由摆动，提问：“大家看，指南针里这个会动的指针，不管怎么转，最后总会停在一个固定方向，知道这神奇的指针指向哪吗？”引导学生观察并回答出指南针对准南北方向，强化学生对指南针基本功能的认知。
设计意图：实物展示近距离呈现指南针细节，让学生真切看到指针运动特点，结合提问，加深学生对指南针指示南北方向特性的印象，为后续制作理解原理做铺垫。
（二）知识回顾（巩固旧知，搭建新知桥梁）
磁铁特性复习：教师手持条形磁铁，问学生：“之前我们学习了磁铁好多有趣的本领，谁还记得，磁铁能帮我们做什么和方向有关的事儿？”鼓励学生踊跃发言，回顾磁铁能指示南北方向，教师适时补充、纠正，强化这一关键知识。
设计意图：以提问形式唤醒学生已有知识记忆，将旧知“磁铁指示方向”提取到当前学习情境，使学生意识到制作指南针与磁铁特性紧密关联，搭建知识递进桥梁，助力新知识学习。
生活指南针举例：教师接着问：“那在生活里，除了老师手上这种指南针，大家还见过什么样式的指南针，它们都出现在哪儿？”引导学生描述手机里的指南针软件、车载指南针等，拓展对指南针多样性认识，感受其广泛应用。
设计意图：联系生活实例，拓宽学生视野，让学生明白指南针不只是课堂教具，更是生活实用工具，进一步凸显学习制作指南针的现实意义，提升学生学习内驱力。
（三）制作准备（启发思考，甄选材料）
材料展示：教师将准备好的小钢针、大头针、泡沫板、塑料片、水槽、线绳、剪刀等材料一一摆在讲台上，向学生介绍：“今天咱们就当小小发明家，用这些材料做一个指南针。来，大家先观察下，想想哪些材料能帮我们做出像刚才看到的会指方向的指南针。”
设计意图：直观呈现多样材料，给予学生自主思考、探索空间，激发好奇心与探索欲，促使学生依据对指南针原理模糊认知，初步筛选合适材料，培养观察与思考能力。
小组讨论：学生分组讨论，教师巡视各小组，倾听讨论内容，适时提问引导，如：“你们选泡沫板做什么用？钢针怎么处理才能有磁性？”鼓励小组大胆设想、畅所欲言，推选代表准备发言。
设计意图：小组讨论营造合作学习氛围，集思广益碰撞思维火花，不同想法相互启发；教师巡视引导确保讨论方向不偏离，提问促使学生深入思考材料与制作步骤细节，为后续动手实践夯实基础。
小组汇报：每组代表上台，拿起所选材料，向全班阐述选择理由，如：“我们选小钢针，因为它能被磁铁磁化，像之前学的磁铁一样有磁性；泡沫板很轻，可以让磁化后的钢针浮在水上，自由转动指方向。”其他小组可质疑、补充。
设计意图：汇报环节锻炼学生表达能力，将小组思维成果外显共享；质疑补充环节促进全班深度互动，完善材料选择方案，让学生在交流中深化对制作原理理解，培养批判性思维。
（四）制作指南针（动手实践，掌握技能）
教师示范：教师利用大尺寸演示材料，在投影仪下清晰示范制作步骤。首先，用条形磁铁沿同一方向摩擦小钢针，边摩擦边说：“像这样，要沿着一个方向多摩擦几次，让钢针磁化，记住方向别乱哦。”接着，将磁化后的钢针轻轻穿进泡沫小块，放入盛水水槽，解释：“泡沫当浮标，让钢针平稳浮着，方便转动指示方向。”同时提醒学生操作小心，勿让钢针掉落丢失。
设计意图：教师规范、细致示范为学生提供可视化标准操作流程，降低制作难度，突出磁化、组装等关键步骤，配合讲解让学生理解每步目的，确保学生看清操作细节，提高动手实践成功率。
学生制作：学生分组依照讨论方案与教师示范动手制作，组内分工协作，材料管理员分发材料，制作能手负责磁化、组装，记录员随时记录过程问题、心得，教师巡回指导，及时纠正错误操作，如发现有学生磁化钢针方向杂乱，及时提醒按固定方向重复摩擦。
设计意图：小组分工合作让每个学生都参与任务，各施所长，培养团队协作精神；学生亲自动手将理论转化为实践，在操作中深化对知识理解，掌握制作技能；教师巡回指导及时解决个体问题，保障制作顺利推进。
（五）测试指南针（实践检验，排查问题）
方法指导：学生完成制作后，教师提问：“大家做的指南针到底能不能准确指方向呢？咱们怎么测试？”引导学生思考，师生共同总结出：室内可与已知方向（如教室门窗朝向）比对，户外可依据太阳位置、周围地标建筑初步判断方向后比对，还可多做几个指南针相互验证。教师强调比对时要耐心观察指针稳定指向。
设计意图：引导学生自主思考测试方法，培养解决问题思维，总结多样化测试法拓宽思路，让学生了解不同场景适用策略，强调观察要点确保测试严谨性，提升学生科学探究能力。
小组测试：学生分组依选定方法测试自制指南针，记录员认真记录指针指向、晃动情况等测试结果，测试员若发现指针指示异常，及时向组内汇报，共同分析，如发现指针被轻微触碰就大幅偏移，思考是否因浮标不稳、磁化不强等因素造成。
设计意图：小组测试让学生将制作成果付诸实践检验，在真实情境中观察指南针性能，记录与分析问题培养实证意识与研究习惯，依据问题反推原因提升逻辑推理能力。
（六）改进指南针（优化完善，提升性能）
问题剖析：各小组汇报测试情况，教师汇总问题写在黑板，如“指针晃动剧烈难以稳定”“指向偏差大，不准”等，组织全班针对高频问题深入讨论，引导从材料特性、制作步骤、环境干扰等角度排查原因，如追问：“泡沫大小是否影响钢针平衡？磁化次数够不够？教室电器磁场会不会干扰？”
设计意图：集体剖析问题聚焦难点，多维度追问促使学生全面思考影响因素，深挖问题根源，培养追根溯源的科学态度，为精准改进提供依据。
改进实践：学生依据讨论结果，回组对指南针进行改进，或调整泡沫形状、大小，或重新磁化钢针，改进后再次测试，记录变化，教师持续关注，对有困难小组提供针对性帮扶，确保每个小组都有收获。
设计意图：二次实践给予学生优化作品机会，将问题分析转化为实际行动，在改进中加深对原理领悟，提升动手与创新能力，教师帮扶保障全员参与、共同成长。
（七）总结拓展（知识内化，延伸课外）
课堂总结：教师引导学生回顾本节课，提问：“今天咱们当了小小发明家，做出指南针，谁来说说做指南针要注意啥？它为啥能指方向？”鼓励学生积极发言，总结制作关键、原理要点，教师补充完善，强化知识记忆。
设计意图：总结环节帮助学生梳理知识脉络，将零散经验系统化，自主回顾发言锻炼归纳概括能力，教师补充确保知识准确性，促进学生深度内化知识。
拓展延伸：教师布置课后任务：“回家后，用自制指南针给家人展示南北方向，再找找家里还有哪些东西用到了磁铁原理，下节课分享。”将课堂探究延伸至课外生活，持续激发学生探索欲。
设计意图：课后拓展任务巩固课堂所学，让学生在家庭场景应用知识，感受科学魅力，寻找生活实例培养观察力，为后续学习积累素材，保持学生学习连贯性与热情。
八、板书设计
（一）指南针功能
指示南北方向
（二）制作原理
磁铁指示方向特性，地球磁场作用
（三）材料选择
小钢针（磁化）、泡沫板（浮标）等
（四）制作步骤
1.磁化钢针2.组装浮标
（五）测试改进
1.与已知方向比对2.排查问题优化

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