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跨学科实践：指南针（第一课时）
第4节
第7章 磁与电
（教科版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.物理观念：理解磁性、磁化概念，明确指南针依托地磁场工作的原理。
2.科学思维：通过分析指南针进化史的史料，培养基于证据的推理能力，理解技术发展的阶段性逻辑。
3.科学探究：能模仿古代方法设计并制作简易指南针，体验人工磁化的实践过程。
4.科学态度与责任：认识指南针对航海及世界文明的影响，增强文化自信与科学史研究意识。
激趣导入
源远流长、辉煌灿烂的中国古代科技为人类文明作出了重要的贡献。四大发明之一的指南针，是中国古代磁学领域的创新成就。
任务一：追溯指南针的进化史
指南针是我国古代四大发明之一。早在战国时期，我们的祖先就发明了司南，是我国古代辨别方向用的一种仪器，也是世界上最早的指示方向的仪器。
司南是用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作用，可以辨别方向，是现在所用指南针的始祖。
此后 1 000 年中，司南被不断改进。首先被改为磁针；唐代末期，人们在司南的基础上发明 了水罗盘；北宋时期，出现了指南鱼、指南针。
新知探究
1962年我国邮电部发行了一套纪92《中国古代科学家》（第二组）纪念邮票，其中包括宋代科学家沈括
对于历史的认识，需要查阅大量的文献进行考证，这是一种有效的研究方法。
新知探究
我国最早发明了人工磁化制作指南装置的方法。11 世纪，在《武经总要》中，记载了将铁片加热，沿地磁场方向在水中“淬火”制作指南鱼的方法
加热后“淬火”制作的鱼形铁叶罗盘，选自《武经总要》
人 工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大作用
在《梦溪笔谈》中，记载了“方家以磁石摩针锋，则能指南”。这是一种利用天然磁石的磁场，使钢针磁化，制作指南针的方法。
装有磁石和针的漂浮木鱼，选自《事林广记》
新知探究
磁山文化的佐证
磁性应用初现
磁山文化的磁铁矿不仅为司南等指南工具提供了原料，更推动了战国时期磁性应用的初步发展，展现了古人对磁性的深刻洞察与巧妙利用。
磁山矿藏之谜
磁山文化遗址，位于河北邯郸，是古代磁石开采与应用的中心之一。其磁铁矿资源丰富，为司南等磁性指南工具的制造提供了宝贵的原料。
新知探究
指南针常用于航海、大地测量、军事及旅行 等方面。指南针为航海事业的发展创造了一种导航手 段，使人们获得了全天候航行的能力，对世界文明 的发展有重大的影响。
新知探究
VS
北宋朱彧《萍洲可谈》中，指南针在航海中首次亮相，成为关键导航工具。明代郑和七下西洋，更是紧密依赖罗盘技术，显著提升了远洋航行的安全性。
推动作用
宋代起，指南针广泛应用于航海，彻底改变了人们的海洋航行方式。其精准导航能力有效降低了航行风险，推动了海上贸易的繁荣，促进了全球经济的交流与发展。
首次应用
指南针的应用：航海革命与安全
新知探究
宋代时期，指南针这一伟大发明通过阿拉伯人的桥梁作用，成功传入欧洲，为欧洲大航海时代的到来奠定了坚实的基础，推动了全球地理文化的交流与融合。
传播路径
指南针的引入，彻底变革了欧洲人的航海观念与技术手段，使远程航海探险成为可能，加速了新旧大陆的链接，促进了文化、商品与观念的全球大交流。
深远影响
新知探究
指南针的广泛应用，不仅极大提升了航海安全与效率，还深刻推动了东西方文化的交流与融合，对全球经济的繁荣与发展产生了深远而持久的影响。
促进发展
作为中国古代科技的杰出代表，指南针不仅体现了中华民族对自然规律的深刻洞察与智慧利用，更成为连接东西方文明的桥梁，加速了全球一体化的进程。
指南针意义
新知探究
活动：自制指南针
任务二：自制指南针
利用实验室器材和生活用具（例如：条形磁铁、小磁针、缝衣针等），仿照古代通过淬火或摩擦的方法，设计制作指南针。
（a）放碗边沿上
（b）穿灯芯草浮在水面
（c）放在指甲上
（d）用蚕丝线悬挂
新知探究
沈括记载的指南针的4种使用方法：
展示自制指南针作品，与同学交流：
课堂小结
跨学科实践——指南针
（第一课时）
指南针进化史
时间线：战国→唐代→北宋
指南针的应用与影响
战国：司南（天然磁石+地盘支撑
唐代：水罗盘（磁化材料+浮水装置，适配航海场景）
北宋：指南鱼/指南针（人工磁化）
核心逻辑：技术随需求优化
应用领域：航海、大地测量、军事、旅行
航海革命：文献《萍洲可谈》最早航海记载、郑和下西洋
全球影响：推动大航海时代、促进东西方文化经济交流
自制指南针
器材：条形磁铁、缝衣针、小碗、水、灯芯草
方法：放碗边沿上;穿灯芯草浮在水面;放在指甲上;用蚕丝线悬挂
成果：作品展示交流、撰写探究报告
练习与应用
1.下列关于指南针进化顺序的表述，与课件内容一致的是（ ）A. 战国司南→唐代水罗盘→北宋指南鱼
B. 唐代水罗盘→战国司南→北宋指南针
C. 北宋指南鱼→唐代水罗盘→战国司南
D. 战国司南→北宋指南鱼→唐代水罗盘
A
练习与应用
2.“人工磁化方法”，哪一项记载于《武经总要》？（ ）
用磁石同一方向摩擦钢针
B. 将铁片加热后沿地磁场方向淬火
C. 用天然磁铁矿石琢成杓形
D. 穿灯芯草使磁针浮在水面
B
3.我国最早记载 “指南针应用于航海” 的文献是（ ）
A. 《梦溪笔谈》 B. 《萍洲可谈》
C. 《武经总要》 D. 《鬼谷子》
B
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