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21 司南的启示
一、教学目标
1.科学知识：了解司南是中国古代的指南针，知道它的基本构造和工作原理；认识磁体的磁极，即南极（S）和北极（N）；理解磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；知道磁铁能指南北方向，指南针是利用磁铁的这一特性制成的。
2.科学探究：通过观察司南模型和现代指南针，培养学生的观察能力和比较分析能力；经历自制指南针的过程，提高学生的动手实践能力和创新思维能力，学会用不同的方法制作指南针，并能判断其磁极；设计并进行磁极间相互作用的实验，学会控制变量、观察实验现象、记录数据并得出结论，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。
3.情感态度与价值观：了解中国古代在指南针方面的伟大发明，激发学生的民族自豪感和对科学技术的热爱之情。
- 在实验探究过程中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，以及合作交流、勇于探索的精神。
二、教学重难点
1.教学重点：认识磁体的磁极及磁极间的相互作用规律；学会自制指南针，并能利用它判断方向；理解指南针指南北的原理。
2.教学难点：理解磁极间相互作用规律的本质原因；如何引导学生在自制指南针和磁极间相互作用实验中，进行有效的观察、思考和分析，培养学生的科学思维能力。
三、教学准备
1.教具：司南模型、各种现代指南针（如条形指南针、圆形指南针等）、多媒体课件、大条形磁铁、马蹄形磁铁、环形磁铁。
2.学具：每组学生准备缝衣针、条形磁铁、细线、泡沫板、水槽、水、回形针、小磁针、记录纸、铅笔。
四、教学过程
（一）趣味导入
1.播放一段关于古代航海的视频，视频中船只在茫茫大海中航行，水手们依靠某种工具来确定方向。
提问：同学们，在古代没有卫星导航的情况下，你们知道水手们是用什么来辨别方向，让船只安全航行的吗？
2.展示司南的图片或实物模型。
介绍：这就是我国古代的一种伟大发明——司南，它是世界上最早的指南针。在2000多年前，中国人就用磁石制作了勺状的司南，勺能在刻有方位的水平底盘上灵活地转动，勺柄总停在南向方位。今天，就让我们一起从司南中获取启示，来探索磁铁的奥秘。
板书课题：司南的启示
（二）认识司南与指南针
1.利用多媒体课件，展示司南的详细构造图，介绍司南的组成部分：磁勺和带有方位刻度的底盘。
讲解司南的工作原理：磁勺是由天然磁石制成，磁石具有磁性，能够指南北方向。当磁勺在光滑的底盘上自由转动时，由于受到地球磁场的作用，勺柄会始终指向南方，勺头则指向北方。
2.展示各种现代指南针的图片或实物，如条形指南针、圆形指南针、液体指南针等。
让学生观察这些指南针的外形特点和结构，比较它们与司南的异同点。
提问：现代指南针和司南有哪些相同之处？又有哪些不同呢？
引导学生回答：相同点是都能指示方向，利用了磁铁的磁性；不同点是外形、材质和制作工艺等方面有所不同。
（三）自制指南针
1.提出问题：同学们，既然司南和指南针都是利用磁铁的磁性来指示方向，那我们能不能自己制作一个指南针呢？
2.讲解自制指南针的方法一：用磁铁摩擦缝衣针使其磁化。
展示操作步骤：
用条形磁铁的一极（例如南极）在缝衣针上沿同一方向摩擦20-30次，注意要保持摩擦的方向一致，力度均匀。
提问：为什么要用磁铁的同一极沿同一方向摩擦缝衣针呢？
3.讲解自制指南针的方法二：利用悬挂法。
用细线系住磁化后的缝衣针的中间部位，将其水平悬挂起来，让缝衣针能够自由转动。
强调注意事项：细线要尽量细且轻，悬挂点要保持水平，避免缝衣针与其他物体接触。
4.学生分组进行实验，自制指南针。教师巡视指导，提醒学生注意安全，不要被缝衣针扎到。
5.实验完成后，让学生观察自制指南针静止后的指向，并与小组同学交流讨论。
提问：你们制作的指南针静止后，针尖和针尾分别指向哪个方向呢？
（四）认识磁极及磁极间的相互作用
1.引导学生思考：我们制作的指南针能指南北方向，说明它有磁性，那这个磁性是怎么分布的呢？
展示条形磁铁，用铁粉演示实验，让学生观察铁粉在磁铁周围的分布情况，引出磁极的概念：磁铁上磁力最强的部分叫磁极，每个磁铁都有两个磁极。
2.介绍磁极的表示方法：指南的磁极叫南极，用字母“S”表示；指北的磁极叫北极，用字母“N”表示。
让学生观察自己制作的指南针，判断哪一端是南极，哪一端是北极，并做好标记。
3.提出问题：当两个磁铁的磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？
4.组织学生进行实验探究磁极间的相互作用规律。
实验材料：每组准备两块条形磁铁。
实验步骤：
用手握住一块条形磁铁，将其一端（例如N极）缓慢靠近另一块条形磁铁的一端，观察现象并记录。
改变两块磁铁靠近的磁极组合（如N极靠近S极、S极靠近S极），重复上述步骤，观察并记录实验现象。
强调实验注意事项：两块磁铁要保持水平，缓慢靠近，避免碰撞；观察时要仔细，及时记录实验现象。
5.学生分组实验，教师巡视指导，鼓励学生积极思考、讨论。
6.实验结束后，各小组汇报实验结果。
提问：通过实验，你们发现磁极间的相互作用有什么规律呢？
引导学生总结出：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
（五）解释指南针指南北的原理
1.引导学生思考：我们知道了磁极间的相互作用规律，那指南针为什么能指南北方向呢？
2.展示地球磁场的示意图，讲解地球是一个巨大的磁体，它也有南极和北极。
地球的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
3.结合磁极间的相互作用规律，解释指南针指南北的原理：指南针的磁针也是一个磁体，当它静止时，磁针的N极会受到地球地磁南极的吸引，指向北方；磁针的S极会受到地球地磁北极的吸引，指向南方。
五、拓展与应用
1.展示一些生活中常见的利用磁铁的物品图片，如冰箱门的磁性封条、磁性黑板擦、磁悬浮列车等。
提问：你们还知道生活中有哪些地方用到了磁铁吗？它们利用了磁铁的什么性质呢？
2.总结磁铁在生活中的广泛应用，鼓励学生在课后继续观察生活，发现更多磁铁的应用实例。
六、课堂总结
1.与学生一起回顾本节课的主要内容，提问：通过今天的学习，你们有哪些收获呢？
2.鼓励学生在今后的学习和生活中，继续保持对科学的好奇心和探索精神，不断发现和解决问题。
七、教学反思
在教学过程中，要注重引导学生积极参与实验探究，培养学生的观察能力、动手能力和思维能力。通过自制指南针和磁极间相互作用的实验，让学生亲身体验科学探究的过程，感受科学的乐趣。同时，要关注学生在实验过程中遇到的问题和困难，及时给予指导和帮助。在讲解科学概念和原理时，要尽量结合生活实际，让学生更容易理解和接受。此外，还可以进一步拓展教学内容，引导学生了解更多关于磁铁的知识和应用，激发学生的学习兴趣和创新意识。

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