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第7课《制作指南针》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道指南针能利用磁体性质指示南北方向，了解我国古代水浮式指南针的应用历史，建立“工具与自然现象利用”的初步观念。
2.科学思维目标：能结合制作与测试现象，分析自制指南针的问题所在，初步具备“发现问题—分析原因—优化改进”的逻辑思维能力。
3.探究实践目标：能以小组为单位，合作完成水浮式指南针的设计、制作、测试与改进，掌握磁化钢针、组装成品的基本方法，提升动手与合作探究能力。
4.态度责任目标：感受我国古代科技成就的辉煌，激发民族自豪感；培养认真观察、主动探究、节约材料、分工合作的科学态度与责任意识。
二、教学重难点
1.教学重点：掌握水浮式指南针的制作步骤，理解其指示方向的基本原理，能顺利完成成品制作与初步测试。
2.教学难点：解决制作中出现的指针磁化不充分、旋转不灵敏、方向指示不准确等问题，理解干扰因素对指南针性能的影响。
三、教学准备
1.教师准备：水浮式指南针成品1个、制作过程PPT（含图文步骤、常见问题及解决方法）、磁化演示视频、不同类型指南针（罗盘、电子指南针）实物或图片、评价表示例、磁铁1块、备用实验材料（针、泡沫塑料小球、塑料小碗、圆纸等）、多媒体设备。
2.学生准备：每组配备针1枚、泡沫塑料小球1个、塑料小碗1个、圆纸1张、马克笔1支、磁铁1块、适量水；预习本节课内容，了解指南针的基本用途；每组推选1名组长，负责分工与记录。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.情境导入：教师展示自制水浮式指南针成品，轻轻拨动指针，待其静止后提问：“同学们看这个工具是什么？它能帮我们做什么？”引导学生说出指南针及指示方向的功能。接着补充：“九百多年前，我国古人就发明了水浮式指南针，并用它为海上船只导航，这是我国古代的伟大科技成就。”激发学生兴趣。
2.提出问题：“大家想不想自己制作一个水浮式指南针？制作这样的指南针需要哪些材料？这些材料分别有什么作用？”鼓励学生结合课前预习和生活经验大胆猜想。
3.梳理猜想：教师根据学生发言，梳理出核心材料及猜想用途（如针用来指示方向、泡沫球让针浮在水面、水提供浮力等），顺势引出本节课探究任务——制作水浮式指南针，验证猜想并解决制作中的问题。
（二）探究与结论（20分钟）
1.明确方案与分工（3分钟）：教师播放制作步骤PPT，结合成品演示，明确水浮式指南针的制作流程：磁化钢针→标注圆纸方向→组装（泡沫球+针）→加水测试。随后要求各小组快速分工，组长记录分工情况（如1人负责磁化针、1人标注圆纸、2人负责组装与测试），强调分工合作的重要性。
2.关键步骤指导（5分钟）：针对“磁化钢针”这一关键步骤，教师播放演示视频，同时用实物演示：“用磁铁的一端，沿着钢针同一方向反复摩擦20-30次，不能来回摩擦，这样才能让钢针获得磁性。”提醒学生操作时注意安全，避免钢针扎伤手。对标注圆纸，指导学生在圆纸上画十字线，准确标注东、南、西、北及四个斜向方向，贴在小碗外侧。
3.小组探究制作（10分钟）：各小组按照分工开始制作，教师巡视指导，重点关注以下几点：一是磁化钢针的操作是否规范，对操作不当的小组及时纠正；二是组装时针是否平稳放在泡沫球上，避免倾斜；三是加水时水量是否合适（约占小碗容积的2/3，避免晃动溢出）。期间，鼓励学生遇到问题先小组内讨论，尝试自主解决。
4.初步测试与结论（2分钟）：大部分小组完成制作后，引导各组轻轻拨动泡沫球，观察指针是否能自由旋转、静止后是否指向南北方向。教师结合学生测试情况，总结初步结论：磁化后的钢针能指示南北方向，泡沫球可使钢针漂浮在水面，水为泡沫球提供浮力，让指针能自由旋转。同时指出，部分小组可能出现指针不指向南北、旋转卡顿等问题，为后续反思环节铺垫。
（三）反思与评价（7分钟）
1.问题梳理与解决：教师邀请制作中遇到问题的小组分享情况，如“指针静止后不指向南北”“指针转不动”“泡沫球一直倾斜”等。针对每个问题，引导其他小组共同分析原因，结合教师补充的常见问题解决方案，总结应对方法：指针不指向南北，可能是磁化不充分，需重新规范磁化；指针转不动，可能是针与泡沫球连接过紧，或水面有杂质，需调整针的位置、更换清水；泡沫球倾斜，可选用大小均匀的泡沫球，或在针两侧微调泡沫球重量。各小组根据建议优化改进成品。
2.展示与评价：每组推选代表展示优化后的成品，演示指针指示方向的过程，介绍制作中的分工、遇到的问题及解决方法。其他小组对照评价表，从外观、性能、材料使用、制作过程四个维度，对展示小组进行星级评价（优秀3颗星、良好2颗星、合格1颗星），并提出改进建议。教师结合评价表进行总结点评，肯定各小组的合作成果，表扬主动探究、积极解决问题的小组。
（四）应用与迁移（5分钟）
1.实际应用：教师提问：“我们自制的水浮式指南针，在生活中可以用来做什么？”引导学生说出户外探险、迷路时辨别方向等场景，同时提醒：“使用时要注意避开磁铁、铁制品等干扰物，否则会影响指示准确性。”
2.迁移拓展：展示罗盘、电子指南针的实物或图片，提问：“除了水浮式指南针，还有这些类型的指南针，它们和我们自制的水浮式指南针相比，各有哪些优缺点？”组织学生小组讨论后发言，教师补充总结：水浮式轻便、适合颠簸环境，但受水流影响大；罗盘稳定性强，不受水流干扰，但结构复杂；电子指南针精度高、读取快，但依赖电源、怕电磁干扰。
3.思维延伸：“如果让大家再改进一次自制指南针，你会从哪些方面入手？”鼓励学生结合评价建议和拓展知识，提出优化思路（如用木片代替泡沫球、标注指针南北极等）。
（五）阅读与新知（3分钟）
1.阅读积累：引导学生阅读教材中关于水浮式指南针历史的内容，再次强调：“九百多年前，我国已将水浮式指南针用于海上导航，这体现了古人的智慧，是我国科技发展的重要见证。”
2.新知补充：教师简要介绍指南针的发展历程，从古代水浮式、罗盘，到现代电子指南针，说明科技在不断进步，工具的应用场景也在不断拓展。同时补充：“指南针的发明，不仅方便了人们的出行，更推动了世界航海事业的发展，促进了不同地区的文化交流。”
3.课堂小结：回顾本节课内容，梳理水浮式指南针的制作步骤、核心原理及应用价值，强调合作探究、主动解决问题的科学态度。
五、板书设计
7.制作指南针
一、核心材料
针（磁化后指示南北）、泡沫塑料小球（漂浮）、塑料小碗、水（提供浮力）、圆纸（标注方向）、磁铁（磁化工具）
二、制作步骤
1.磁化钢针：同一方向反复摩擦20-30次（不来回）
2.标注圆纸：8个方向（东、南、西、北及斜向）
3.组装：针平稳放在泡沫球上，放入盛水小碗
4.测试与优化：观察指针旋转、方向指示情况
三、关键原理
磁化后的钢针具有指示南北的性质，水与泡沫球让针自由旋转
四、常见问题与解决
1.指针不指南北：重新磁化、移开干扰物（磁铁、铁制品）
2.旋转不灵敏：调整针的位置、更换清水
3.泡沫球倾斜：选用均匀泡沫球、微调重量平衡
五、历史与价值
九百多年前我国用于航海导航，体现古代科技智慧，推动人类文明发展
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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