资源简介

1.7《制作指南针》
【教材分析】
本课是“辨别方向”单元的第7课，属于工程实践的物化环节，也是本单元任务驱动学习的高潮部分。学生在前一课已完成指南针的设计方案，本节课将基于设计图开展动手制作与测试评估。课程以“古代水浮式指南针”的历史应用为情境，引导学生亲历“明确任务→分工制作→测试调试→展示评估→交流改进”的完整工程过程，将设计方案转化为实物作品。通过制作实践，学生将进一步理解指南针的结构与原理，体验工程制作的严谨性与创造性，培养动手能力、合作能力与问题解决能力。
【学情分析】
学生已具备制作小磁针的经验，并完成了指南针的设计方案，对指南针的结构、材料与评价标准有了初步规划。但将设计转化为实物仍面临挑战，如精细操作（如钻孔、磁化、组装）、工序协调、测试调试等可能遇到困难。三年级学生合作意识初步形成，但分工执行与协同调试仍需教师引导。教学中需提供清晰的流程支架、安全提示与合作指导，帮助学生在“做中思”“做中悟”。
【教学目标】
科学观念：
1.知道指南针一般由磁针、支撑系统、方向刻度盘等部分组成。
2.理解制作指南针需要按照设计图进行，并在测试中调试优化。
3.认识不同类型指南针（如水浮式、支撑式、悬挂式）各有优缺点。
科学思维：
1.能根据设计方案有序开展制作，并在遇到问题时尝试分析与解决。
2.能通过测试数据评估作品，并与他人交流比较，形成改进思路。
探究实践：
1.能小组合作，按照分工完成指南针的制作与组装。
2.能对制作的指南针进行旋转测试，并与已知方向对比，记录偏差情况。
3.能参与作品展示与相互测试，并基于评价表进行客观评估。
态度责任：
1.在制作过程中保持耐心、细致与合作的态度，增强工程实践的兴趣与信心。
2.养成根据测试结果反思改进的习惯，乐于分享经验并吸纳建议。
【教学重难点】
重点：按照设计方案小组合作完成指南针的制作，并进行测试与调试。
难点：在制作过程中解决实际问题（如磁针磁性不足、转动不灵活、方向偏差等），并能基于测试结果提出改进措施。
【材料准备】
教师准备：课件（含水浮式指南针历史图片、制作流程视频）、各类指南针实物范例、评价表示例、调试记录单。
为学生小组准备：设计图、缝衣针、条形磁铁、小泡沫块（或瓶盖）、水盆、彩色笔、卡纸、牙签、细线、胶带、剪刀、安全垫。
【教学流程图】

【教学过程】
一、导入
1.历史回望：出示古代水浮式指南针在航海中应用的图片，提问：你知道指南针是怎样帮助古人辨别方向的吗？
2.承接设计：回顾上节课各组的设计方案，展示几份有代表性的设计图。
3.激发制作热情：宣布本节课任务——将设计图变为真实的指南针，看哪个小组做得又准又好！
设计意图：通过古代指南针的应用，让学生感受科技传承与工程价值，增强文化认同感与制作使命感。展示设计图，唤起学生的前期思考，明确本节课是“将想法变成现实”的关键一步，建立设计到制作的连续性；以“比一比”的方式激发学生的制作热情与团队合作动力。
二、探索
活动1：明确任务与分工
1.教师再次明确任务：按照设计方案，制作一个能正确指示方向的指南针。
2.小组分工建议：材料准备员、磁针制作员、刻度绘制员、组装测试员。
3.强调安全与环保：针尖、剪刀使用注意安全；废料及时整理。
活动2：分步制作与过程调试
1.播放制作流程微视频，梳理关键步骤：
①磁化缝衣针（沿同一方向单向摩擦20次以上）；
②绘制方向刻度盘（8个方位，与设计图一致）；
③组装支撑系统（水浮式注意泡沫钻孔平缓；支撑式注意尖端光滑；悬挂式注意线绳垂直）；
④整体组装与初步调试。
2.小组合作制作，教师巡视指导，重点关注：
磁针磁性是否足够（可吸引大头针检验）；
转动是否灵活（轻触后能否自由回转）；
方向刻度与实际方位是否对齐（可先用已知方向粗调）。
3.鼓励学生记录制作中遇到的问题及临时解决方法。
活动3：旋转测试与偏差记录
1.制作基本完成后，将指南针置于水平位置，轻轻旋转后观察静止指向。
2.与教室已知方向（如黑板朝北）对比，记录偏差角度或方向。
3.多次测试，确认指向稳定性，并思考可能的原因（如磁性弱、摩擦大、周围干扰等）。
设计意图：通过分工与流程视频，将复杂的制作任务分解为可操作的步骤，降低学生执行难度，提高制作效率。引导学生在制作中实时检验磁性、灵活性等关键指标，培养“做一步、验一步”的工程习惯，嵌入过程性调试思维；通过记录偏差、多次测试，让学生理解产品需经反复验证，指向“准确”是需要数据支持的，注重培养学生的数据意识与实证精神。
三、研讨
1.问题解决交流：邀请2～3个小组分享制作中遇到的问题及解决方法（如：“磁针吸不起大头针，我们增加了摩擦次数”“泡沫块总是倾斜，我们调整了钻孔位置”）。
2.不同类型指南针优缺点比较：展示水浮式、支撑式、悬挂式作品，引导学生从灵敏度、便携性、环境适应性等方面讨论其优劣。
3.教师小结：肯定学生的智慧与努力，强调“遇到问题—分析原因—尝试解决”是工程制作中的重要能力，每种设计都有其适用场景。
设计意图：通过分享实际问题与解决策略，将个体经验转化为集体智慧，培养学生的问题分析与解决能力。引导学生客观分析不同类型指南针的优缺点，理解“没有绝对最优，只有更合适”的工程选择逻辑，发展比较与辩证思维；让学生意识到第一次制作可能不完美，但通过调试与优化可以不断改进，为后续“用指南针寻宝”的应用活动铺垫。
四、拓展
优化挑战任务：提问：如果你希望指南针更耐用（如防水、防震），可以在哪些方面改进设计？
应用情境设想：如果要在校园“寻宝”活动中使用你的指南针，你觉得它还需要具备什么特点？
预告下节课：下节课我们将《用指南针“寻宝”》，请带好你们制作的指南针，我们将进行一场方向挑战赛！
设计意图：从“能用”到“好用”“耐用”，引导学生跳出课堂任务，思考产品的长期使用价值与环境适应性，激发深度优化思考；通过设想“寻宝”活动需求，让学生从用户角度反思产品设计，体现“以用促学”的教学理念。明确预告趣味应用活动，让学生对作品的实际效能产生期待，增强单元学习的整体性与趣味性。
【板书设计】

展开更多......

收起↑