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24 做指南针（二）
一、教学目标
1.科学知识：知道指南针是利用磁铁能指南北的性质制成的；了解指南针的基本构造和用途。
2.科学探究：通过制作指南针，掌握用磁铁摩擦钢针制作磁针的方法，学会判断磁针的南北极；能运用多种方法让磁针在水平方向自由转动，组装成简易指南针；在制作过程中，培养观察、思考、动手实践以及解决问题的能力。
3.科学态度：对制作指南针充满好奇心和探究欲，积极参与小组合作，培养严谨认真、实事求是的科学态度；在遇到问题时，能大胆尝试，勇于创新，体验成功的喜悦。
4.科学、技术、社会与环境：了解指南针在人类航海、探险、军事等活动中的重要作用，认识到科学技术对人类社会发展的深远影响，感受科学与生活的紧密联系 。
二、教学重难点
1.教学重点：学会用磁铁摩擦钢针制作磁针，并判断其南北极；掌握让磁针在水平方向自由转动的方法，成功制作简易指南针。
2.教学难点：理解指南针指示方向的原理，即地球磁场对磁针的作用；解决制作过程中遇到的磁针磁化不均匀、转动不灵活等问题。
三、教学准备
1.教师准备：不同类型的指南针若干、条形磁铁、蹄形磁铁、钢针、塑料碗、水、泡沫板、细线、大头针、剪刀、胶带、磁针指南北原理的动画视频、关于指南针发展历史的资料（图片、文字、视频）、制作指南针的相关材料若干套（每组一套）、多媒体教学设备。
2.学生准备：提前预习教材中关于指南针的相关内容；准备笔记本和笔，用于记录实验过程和结果。
四、教学过程
（一）趣味导入
1.教师讲述故事：“在很久以前，有一群勇敢的航海家，他们驾驶着船只在茫茫大海上航行。突然，天空乌云密布，狂风大作，船只迷失了方向。就在大家惊慌失措的时候，一位船员拿出了一个神奇的东西，很快就找到了正确的航向，带领大家安全抵达了目的地。你们知道他拿出的是什么吗？”引导学生回答出指南针。
2.提问：“大家都见过指南针，那你们知道指南针为什么能指示方向吗？今天我们就一起来探究这个秘密，并且亲手制作一个指南针。”激发学生的好奇心和求知欲，引入本节课的主题。
（二）知识讲解
1.指南针的历史文化：通过播放视频、展示图片和文字资料，向学生介绍指南针的发展历程。从古代的司南，到后来的磁针罗盘，再到现代的各种高精度指南针。重点讲述司南的构造和使用方法，以及指南针在航海、军事、探险等领域的重要作用。
2.指南针的工作原理：利用动画视频演示地球磁场的分布情况，讲解地球是一个巨大的磁体，地球磁场的北极在地理南极附近，地球磁场的南极在地理北极附近。拿出一个小磁针，在讲台上演示小磁针在水平桌面上自由转动后静止时的指向，说明小磁针受到地球磁场的作用，总是一端指南，一端指北。进而解释指南针就是利用磁针在地球磁场中能够指示南北方向的原理制成的。提问学生：“如果在指南针旁边放一块磁铁，会发生什么现象呢？”引导学生思考磁场之间的相互作用。
（三）实验探究：制作指南针
1.教师演示：
制作磁针：用条形磁铁的一端在钢针上沿同一方向摩擦20-30次，注意要保持动作平稳、速度均匀。告诉学生这样就能使钢针磁化，变成磁针。
判断磁针南北极：将磁化后的钢针用细线悬挂起来，让它自由转动，待钢针静止后，一端指向南方，一端指向北方。指向南方的一端是磁针的南极（S极），指向北方的一端是磁针的北极（N极）；也可以用已知磁极的磁铁靠近磁针，根据同极相斥、异极相吸的原理来判断磁针的南北极。
安装磁针：将泡沫板剪成小块，把磁针穿过泡沫板，然后把泡沫板放入盛有水的塑料碗中，使磁针能够在水平方向自由转动，这样一个简易的指南针就制作完成了。演示过程中，强调实验操作的注意事项，如磁化钢针时要沿同一方向摩擦，摩擦次数要足够；悬挂磁针时细线要尽量细且垂直，避免磁针与其他物体接触；放入水中时要轻轻放置，防止水晃动影响磁针的转动。
2.学生分组实验：将学生分成若干小组，每组4-5人，分发实验材料。让学生按照教师演示的方法，合作制作指南针。在实验过程中，要求学生仔细观察实验现象，认真记录实验步骤和结果。教师巡视各小组，及时给予指导和帮助，解答学生提出的问题，提醒学生注意安全，如避免被钢针划伤等。
3.实验记录与讨论：每个小组填写实验记录单，记录制作指南针的过程、遇到的问题及解决方法。实验结束后，组织小组讨论，交流制作过程中的发现和体会。例如，有的小组可能发现磁针磁化不均匀，导致指向不准确，引导学生讨论如何改进磁化方法；有些小组可能遇到磁针转动不灵活的情况，让学生思考原因并讨论解决办法。
（四）展示与交流
1.各小组展示自己制作的指南针，介绍制作过程、特点和优点。其他小组的同学可以进行提问和评价，提出改进建议。
2.教师对各小组的展示和交流进行总结和点评，肯定学生的努力和创新，表扬制作精良、方法独特的小组，同时针对存在的问题进行进一步的分析和指导，帮助学生完善自己的作品。
五、拓展应用
1.引导学生思考：“除了我们自制的这种简单指南针，生活中还有哪些地方会用到指南针？它们有什么特点和用途？”让学生结合生活经验进行回答，如野外探险、登山、航海、航空、地质勘探等领域都会用到指南针。
2.展示一些现代高科技指南针的图片和资料，如电子指南针、卫星定位导航系统等，简单介绍它们的工作原理和应用优势，让学生了解指南针技术在现代社会的广泛应用和发展变化。拓宽学生的视野，激发学生对科学技术的兴趣。
六、课堂总结
1.与学生一起回顾本节课所学主要内容，包括指南针的历史文化、工作原理、制作方法以及在实验过程中遇到的问题及解决方法。
2.强调科学探究的重要性，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，积极动手实践，勇于创新，善于发现问题并解决问题 。
七、布置作业
1.让学生回家后，用自制的指南针在户外辨别方向，记录不同地点的方向情况，并与家长分享制作和使用指南针的过程和感受。
2.查阅资料，了解更多关于磁场和磁铁的知识，以及除了指南针之外，还有哪些发明或应用是利用了磁场原理，下节课与同学们分享。

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