资源简介

1.7《制作指南针》教学设计（含反思）
一、教材分析
1. 教材地位与作用
本课是教科版三年级下册第一单元“辨别方向”的最终实践课，是前一课“设计指南针”的落地与延伸，属于“工程技术”与“地球与宇宙科学”的深度融合内容。教材以“按设计方案制作指南针”为核心任务，通过“制作—测试—展示—反思”的完整流程，既巩固了磁化、磁极作用、地磁场等核心知识，又强化了工程实践、问题解决和团队协作能力，是对整个单元知识与技能的综合应用与升华，契合新课标“做中学、学用结合”的核心理念。
2. 教材内容编排特点
教材遵循“实践落地—检验优化—总结提升”的逻辑主线：以古代水浮指南针的历史情境导入，明确制作任务；通过详细的制作步骤、测试方法，引导学生规范完成实践；再通过展示评估、反思交流，让学生体会“设计—制作—改进”的工程闭环；最后结合指南针发展历史，拓宽学生视野。整体设计注重实践性、层次性，符合三年级学生“从方案到成品”的实践认知规律。
二、学情分析
1. 认知基础
学生已掌握人工磁化制作小磁针的方法，明确了指南针的核心构成（磁针、旋转装置、方向表盘）和评价标准，在上节课完成了设计方案；对“磁针指示南北”的原理（地磁场作用）、磁极相互作用规律有扎实认知，具备制作的知识基础。
2. 心理与能力特点
三年级学生对动手制作类实践活动兴趣浓厚，具备初步的小组分工协作和动手操作能力，但在规范执行制作步骤、解决突发问题（如磁针不旋转、指向不准）方面能力较弱；对成果展示和评价环节充满期待，适合通过互评激发学习动力。
三、教学目标（依据2022年新课标四维目标）
1. 科学观念
巩固指南针的核心工作原理：利用磁针在地磁场作用下指示南北的特性。
知道不同类型指南针（如水浮式、悬挂式）的结构差异与各自特点。
2. 科学思维
能根据设计方案，有序完成指南针制作，发展“方案—实践—优化”的工程思维。
能分析制作过程中出现的问题（如磁针不旋转、指向偏差），并提出合理的解决办法，培养问题解决能力。
3. 探究实践
能小组合作，按步骤规范制作指南针，掌握磁针固定、方向表盘标注等关键操作。
能对自制指南针进行测试、展示与互评，准确评估成品的优缺点。
4. 态度责任
感受古代科技的智慧与现代实践的乐趣，增强民族自豪感和科学探究的自信心。
培养严谨的实践态度、团队协作精神和乐于分享、勇于反思的品质。
四、教学重难点
1. 教学重点
按设计方案规范完成指南针制作（重点掌握磁针固定、方向表盘标注、灵敏度测试）。
能对自制指南针进行有效测试与评估。
2. 教学难点
解决制作过程中出现的问题（如磁针不灵活旋转、指向不准确）。
客观分析不同类型指南针的优缺点。
五、教学准备
1. 教师准备
教学PPT（含古代水浮指南针图片、制作步骤示意图、评价表、指南针发展历史图）。
实验套装：钢针、条形磁铁、泡沫塑料小球、塑料小碗、水、圆纸、记号笔、盒式指南针（用于校准）。
展示道具：作品展示台、评价表（每人1份）。
备用材料：额外的泡沫球、钢针、细线（用于悬挂式指南针制作）。
2. 学生准备
上节课完成的《指南针设计方案》。
笔记本、铅笔、水彩笔（用于标注方向表盘）。
小组分工表（提前确定操作员、测试员、记录员、展示员）。
六、教学流程（40分钟）
（一）课堂导入：历史回顾，明确任务（5分钟）
情境导入：出示PPT中古代水浮指南针的图片，讲解：“九百多年前，我国海船上就已经使用水浮式指南针导航，这是古人的智慧结晶。上节课我们已经设计了指南针方案，今天就来动手把它变成现实！”
回顾方案：提问：“各组的设计方案是什么类型（水浮式/支撑式/悬挂式）？需要哪些核心材料？”（邀请1-2组简要回顾，唤醒记忆）
明确任务：板书课题：《制作指南针》，强调本节课目标：“按方案制作指南针，完成测试、展示与评估，解决制作中遇到的问题。”
（二）制作与测试：规范操作，攻克难点（20分钟）
1. 制作指导（5分钟）
出示PPT中制作步骤示意图（以水浮式为例），强调关键操作：
磁针固定：将磁化后的钢针平稳穿过泡沫塑料小球，确保磁针水平，不倾斜、不松动；
方向表盘：在圆纸上准确标注8个方向（东、南、西、北、东北、东南、西南、西北），标注N（北）、S（南）；
组装测试：将装有磁针的泡沫球轻轻放入盛水的小碗中，避免水溢出，确保磁针能自由旋转。
安全提示：“使用钢针时轻拿轻放，避免扎手；操作水时注意保持桌面整洁，盒式指南针远离水盘，防止受潮。”
问题预设：“如果磁针不旋转，可能是泡沫球倾斜或磁针与球壁摩擦，要调整磁针位置；如果指向不准，用盒式指南针校准方向表盘。”
2. 小组制作（10分钟）
分工协作：学生按预设分工（操作员负责组装，测试员负责调试，记录员记录问题，展示员准备后续介绍），按设计方案动手制作，教师巡视指导。
针对性帮扶：
对水浮式小组：重点指导“磁针水平固定”，避免泡沫球侧翻；
对支撑式/悬挂式小组：强调“减少摩擦”（支撑点光滑、悬挂线竖直）；
共性问题：及时提醒学生用盒式指南针校准方向，确保表盘标注准确。
3. 组内测试与修改（5分钟）
测试内容：“磁针是否灵活旋转？能否准确指示南北？方向表盘标注是否正确？”
自主优化：各组根据测试结果，针对性修改（如调整磁针位置、重新标注表盘、更换破损材料），确保指南针能正常使用。
（三）展示与评估：互评互学，客观评价（10分钟）
作品展示：各小组依次上台展示自制指南针，展示员介绍：“我们的指南针类型、制作步骤、设计亮点、测试结果”（每组1-2分钟）。
相互测试：其他小组用盒式指南针，对展示的指南针进行指向准确性、旋转灵敏度测试，记录测试结果。
填写评价表：学生根据评价标准（外观、准确性、材料使用、制作过程），完成自我评价和他人评价，提出具体的改进建议（如“外观很美观，建议让磁针旋转更灵活一些”）。
教师点评：结合各组展示和评价情况，肯定优点（如“分工明确、操作规范、问题解决及时”），指出共性问题（如“方向表盘标注不够清晰、磁针固定不够牢固”），并给予鼓励。
（四）反思交流：总结提升，拓展视野（5分钟）
问题反思：提问：“制作过程中，你们遇到了什么问题？是怎样解决的？”（邀请各组分享1-2个典型问题及解决办法，如“磁针不旋转，我们调整了泡沫球上的针孔位置，让磁针水平”）。
优缺点分析：出示PPT中不同类型指南针（悬挂式、船形式等）的图片，引导学生讨论：“水浮式、悬挂式指南针各有哪些优缺点？”（总结：水浮式材料易得但易受水晃动影响；悬挂式灵敏度高但操作复杂）。
历史拓展：出示PPT中指南针发展历史图（磁石→司南→水浮指南针→罗盘→现代指南针→卫星定位），讲解：“从古代的司南到今天的卫星导航，人类辨别方向的技术不断进步，希望大家保持好奇心，继续探索科学的奥秘。”
课堂小结：肯定所有小组的实践成果，强调：“科学实践需要耐心、合作和反思，今天大家不仅制作出了指南针，更学会了解决问题，这是最大的收获！”
七、板书设计
制作指南针
一、核心步骤
设计方案→制作组装（磁针固定+表盘标注）→测试调试→优化改进
二、关键要求
磁针：水平固定、灵活旋转
表盘：8个方向、标注准确
三、评价维度
外观美观、指向准确、材料合适、协作有序
四、发展历程
磁石→司南→水浮指南针→罗盘→现代指南针→卫星定位
《制作指南针》教学反思
1. 亮点与成功之处
以“制作—测试—展示—反思”为完整实践链条，让学生沉浸式体验工程实践过程，有效提升了动手操作和问题解决能力。
采用“小组合作+互评互学”的形式，充分调动学生的主动性，既培养了团队协作精神，又让学生学会客观评价他人与自己。
融入历史拓展内容，将实践与文化传承结合，增强了课堂的深度和趣味性。
2. 不足与改进方向
部分小组制作时间紧张，未能充分优化作品，后续教学可适当调整时间分配，或提前让学生熟悉制作步骤，提高效率。
解决问题环节，部分学生依赖教师指导，自主思考能力不足，后续可在预设问题时，提供“问题解决思路提示卡”，引导学生自主探究。
不同类型指南针的优缺点分析不够深入，后续可增加实物对比环节，让学生直观感受差异。
3. 后续教学建议
组织“指南针创意改良”活动，让学生根据本次评估的改进建议，优化自己的作品，举办“最佳改良奖”评选。
结合单元总结，开展“方向辨别方法大梳理”活动，让学生对比不同辨别方法的适用场景，构建完整的知识体系。
推荐科普视频《指南针的前世今生》，让学生深入了解指南针的发展历史与科学原理，拓宽科学视野。1.7《制作指南针》课堂教学（ 逐字稿 ）
同学们，大家好！上节课我们化身小小设计师，一起讨论了指南针的评价标准，还确定了自己的设计方案，是不是早就迫不及待想要亲手制作指南针了？今天，我们就聚焦 “水浮式指南针”，一步步把设计方案变成现实，亲手打造一个能准确指示方向的指南针！而且大家知道吗？早在九百多年前，这种水浮式指南针就已经在我国的海船上使用了，为远航的船只指引方向，是古人智慧的结晶。今天，我们就来传承这份智慧，体验制作水浮式指南针的乐趣！
在正式动手制作前，我们先明确今天的核心任务：按照上节课确定的设计方案，制作一个简易且能正确指示方向的水浮式指南针。大家先想一想，要制作出这样一个指南针，关键是什么呢？没错，首先要有能指示南北的磁针，然后要有能让磁针灵活旋转的装置，还要有标注清晰的方向盘，这三个部分缺一不可。
接下来，我们看看制作水浮式指南针需要准备哪些材料。大家对照自己的设计方案检查一下：核心材料是磁针（也就是我们上节课制作的磁化钢针）、泡沫塑料小球（用来承载磁针浮在水面上）、盛水容器（今天我们用塑料小碗，既轻便又安全）、圆盘（用来制作方向指示盘，卡纸也可以代替），还有水。这些材料都很常见，大家看看小组的材料是否齐全，要是有缺少的可以举手告诉老师。
材料准备好后，我们要进行合理分工。每个小组可以选出一名 “材料管理员” 负责分发和整理材料，一名 “制作工程师” 负责组装指南针，一名 “标注员” 负责制作方向盘，还有一名 “测试员” 负责后续的测试工作。当然，分工只是为了提高效率，大家在制作过程中要互相配合、互相帮助，发挥团队合作的力量。
现在，我们正式开始制作！请大家跟着老师的步骤一步步来，仔细听清楚每个环节的要求：
第一步：组装磁针与承载装置。请 “制作工程师” 拿起泡沫塑料小球和磁化好的磁针，轻轻地将小磁针穿过泡沫塑料小球。注意啦，穿的时候要让磁针在小球的正中间，两端露出的长度要差不多，这样才能保证平衡，让它在水面上平稳漂浮。穿好之后，“测试员” 可以先检查一下，轻轻晃动小球，看看磁针是否固定牢固，不会轻易脱落。然后，“材料管理员” 往塑料小碗里倒入适量的水，水不用太多，大概到碗的三分之一处就可以了，避免后续放置小球时水溢出来。接着，小心翼翼地将装好磁针的泡沫塑料小球放在水面上，大家仔细观察一下，小球是不是能轻松浮起来？磁针能不能自由旋转？如果磁针旋转不灵活，可能是穿得太深或者小球不平衡，大家可以轻轻调整一下磁针的位置。
第二步：制作方向指示盘。这一步就交给 “标注员” 啦！请大家拿出圆盘或卡纸，在上面标注出 8 个方位，分别是北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。标注的时候要注意方位的顺序，大家可以回忆一下：上北下南，左西右东，东北在北和东之间，东南在东和南之间，西南在南和西之间，西北在西和北之间。标注的字体要写大一点、清晰一点，这样后续观察的时候才能一目了然。标注完成后，“小组全员” 可以一起检查一下，方位有没有标错，确保方向指示盘的准确性。
第三步：固定方向指示盘并标注南北极。当方向指示盘制作好后，我们把它放在塑料小碗的旁边，或者贴在碗的外侧，让指示盘的中心和碗的中心大致对齐。接下来，关键的一步来了 —— 如何标注我们自制指南针的南北极呢？这里要用到盒式指南针，但大家一定要注意：盒式指南针要远离水盘，避免水洒到上面损坏仪器，同时也能保证盒式指南针指示的准确性。请大家拿出盒式指南针，观察它的指针，通常红色指针指向的是北极（N 极），白色指针指向的是南极（S 极）。然后对照盒式指南针，看看我们自制指南针的磁针哪一端和红色指针方向一致，这一端就是北极（N 极），我们可以用红色马克笔做个小标记；另一端和白色指针方向一致，就是南极（S 极），用蓝色或黑色马克笔标记。这样，我们的指南针就有了明确的南北极标识啦！
第四步：测试与调试。标注好南北极后，就到了最关键的测试环节！请 “测试员” 轻轻转动塑料小碗，然后放手，让水面上的磁针自由旋转，观察它最终是否能准确指向南北方向。如果磁针能快速静止，并且稳定指向南北，那就说明我们的指南针制作成功啦！但如果出现磁针旋转卡顿、指向不准确或者漂浮不稳的情况，大家也不要着急，我们一起来分析问题、解决问题：如果旋转卡顿，可能是磁针和泡沫小球之间摩擦力太大，或者水面有波纹，大家可以轻轻调整磁针位置，等水面平静后再测试；如果指向不准确，可能是磁针磁化效果不够，或者方向指示盘标错了，大家可以重新磁化钢针，再检查一下方向指示盘的方位；如果漂浮不稳，可能是小球不平衡，调整磁针在小球中的位置即可。测试成功后，小组内可以互相再测试几次，确保指南针的稳定性和准确性。
制作完成后，我们进入展示与评估环节！每个小组派一名代表上台，展示你们的水浮式指南针，介绍一下你们的制作过程、分工情况，以及在制作中遇到了什么问题、是如何解决的。其他小组的同学要认真倾听，然后我们按照评价表的标准进行互评。评价表包含四个方面：外观是否与设计方案一致、美观稳定；准确性是否指针旋转灵敏、能正确指示 8 个方向；材料使用是否合适、节约成本；制作过程中小组成员是否积极参与、分工合作。大家可以根据这些标准，给展示的小组打上相应的星星（优秀 3 颗星、良好 2 颗星、合格 1 颗星），并提出合理的改进建议。比如，有的小组的指南针外观很精致，但指针旋转不够灵敏，我们可以建议他们调整磁针和泡沫球的配合，减少摩擦力。
展示评估结束后，我们来一起反思交流。大家想一想，在制作过程中，你们小组遇到的最大问题是什么？是如何解决的？如果再制作一次，你们会在哪些方面进行改进？另外，除了我们今天制作的水浮式指南针，还有悬挂式、船形式、仿古指南鱼式等不同类型的指南针，大家可以讨论一下，我们制作的水浮式指南针有哪些优点和缺点？比如，优点是材料易得、操作简单、旋转灵敏；缺点可能是需要依赖水，不方便在没有水的地方使用，而且容易受到水流的影响。通过这样的反思交流，我们能积累更多的经验，下次制作其他类型的指南针时就能做得更好！
最后，我们来了解一下指南针的发展历程。从最早的天然磁石，到战国时期的司南，再到宋代的水浮指南针、后来的罗盘，直到现在的现代指南针，甚至是卫星定位系统，指南针的发展见证了人类科技的进步，但核心原理都是利用磁体指示南北的特性。古人用智慧发明了指南针，改变了航海和出行的方式，今天我们亲手制作指南针，不仅掌握了科学知识，更感受到了科学的魅力。
老师给大家布置今天的作业：课后，带着你们亲手制作的指南针，去校园里辨别一下方位吧！比如，找到教学楼的北面是哪里，图书馆在体育馆的哪个方向，然后把你的发现记录下来，下节课和大家分享。另外，大家也可以和爸爸妈妈一起，尝试制作其他类型的指南针，比如支撑式或悬挂式，对比一下不同类型指南针的使用效果。
今天的科学课，大家都积极参与、认真制作，成功打造出了属于自己的水浮式指南针，老师为你们感到骄傲！希望大家能带着这份对科学的热爱，继续探索更多有趣的科学现象，发现更多大自然的奥秘。今天的课就到这里，同学们再见！(共20张PPT)
提出和聚焦问题
同学们！我们做
一个水浮式指南针。
在九百多年前，这种水浮式指南针
已在我国海船上使用，为船只导航。
水浮指南针的结构
指南针
磁针
方向指示盘
水浮指南针
灯草
水浮指南针的结构
制作能够正确指示方向的指南针
说一说
怎样才能制作出一个
能够正确指示方向的
指南针呢？
按照设计方案
制作一个简易，正确
指示方向的指南针。
水浮指南针的结构
合理分工后，选择
实验材料和工具并
进行制作
制作材料：磁针、泡沫塑料小球、 水、圆盘、塑料小碗。
制作水浮式指南针
制作水浮式指南针（实验视频）
制作水浮式指南针
制作步骤
（1）将小磁针穿过泡沫塑料
小球，并将装好的磁针轻轻放
在装有水的塑料小碗中，观察
水中的磁针是否能自由旋转。
（2）在圆纸上标注东、
南、西、北、东北、东南、
西北、西南8个方位。
（3）测试指南针是否
能正常指示南北。
制作水浮式指南针
指南针制作成功
如何标注“水浮指南针”的南北极？
对照“盒式指南针”
与红色指针方向一致的标注__________
与白色指针方向一致的标注__________
注意：盒式指南针要远离水盘
N（北极）
S（南极）
测试水浮式指南针
制作完成后....
1.组内测试指南针
2.有针对性地修改
展示与评估
介绍展示自己做的指南针
介绍我们制作的指南针
作品并进行展示。
小组之间相互测试自制
的指南针能否正确指示方向，
然后各组根据成品情况填写评价表。
介绍展示自己做的指南针
反 思 交 流
制作水浮式指南针
我们在制作过程中
遇到了什么问题？
不同类型的指南针
各有哪些优缺点？
制作水浮式指南针
我们的指南针
指南针的由来（科普视频）
制 作 指 南 针
板书设计
一、核心步骤
设计方案→制作组装（磁针固定+表盘标注）→测试调试→优化改进
二、关键要求
磁针：水平固定、灵活旋转
表盘：8个方向、标注准确
三、发展历程
磁石→司南→水浮指南针→罗盘→现代指南针→卫星定位
布置作业
同学们！用自己制
作的指南针辨别校
园里的方位。

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