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/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
1.7《制作指南针》教学设计
1.教学内容分析 在上一课中，引导学生设计了指南针，本课根据需求和限制条件比较多种设计方案的合理性，让学生知道制作过程应遵循一定的顺序，制作简单的实物模型，尝试发现模型的不足之处并进行改进。 本课有四个板块，分别为明确任务、制作与测试、展示与评估、交流。在情境图中，通过展示我国海船上使用的水浮式指南针复原模型，来揭示指南针的用处，进而明确本项目的任务：按照设计方案，制作能够正确指示方向的指南针，所有项目活动都围绕这一核心任务展开。在制作与测试环节，引导学生合理分工，选择合适的实验材料和工具进行制作。在展示与评估环节，学生展示指南针作品并对作品进行评估。在交流环节，引导学生回顾制作过程中的问题及解决策略，对比不同指南针的优缺点。
2.学情分析 学生已经具备一定的动手实践能力，但缺乏从设计图到成品转化的经验，因此本课特别强调按照设计图纸来进行制作的重要性，并通过一系列实践活动帮助他们掌握这一技能。此外，还将重点培养学生使用评价表对最终成果进行客观公正的评估，并据此提出改进意见的能力
3.学习目标确定 科学观念：理解制作指南针是一个包括设计、制作、评估及反复改进的过程。 科学思维：比较不同作品的优缺点，分析影响指南针指示准确性的因素。 探究实践：根据设计图，利用材料制作指南针，并对作品进行优化和改进。 态度责任：对制作指南针的活动感兴趣，理解测试和评价产品对不断改进产品的重要性。
4.学习重点难点 重点：依据设计图，选择合适的材料动手制作指南针。 难点：依据评价标准，对指南针进行合理评估。
5.教学策略 （一）教学方法 1.情境教学法：借助水浮式指南针复原模型、历史资料及视频，创设古代航海科技情境，激发学习兴趣。 2.实验探究法：以小组为单位开展制作、测试、改进实操，引导学生自主探究制作要点与问题解决方法。 3.示范讲解法：教师分步演示指南针制作核心步骤，明确操作规范，突破实操难点。 4.合作学习法：小组内合理分工、协作完成任务，组际间开展互测、互评，培养合作意识。 5.评价研讨法：通过自评、他人评价结合评价表，引导学生客观评估作品，围绕问题展开交流研讨。 （二）教学设计 1.情境导入溯源，通过展示古代水浮式指南针相关资料，揭示课题核心任务，渗透传统文化教育； 2.明确任务环节，梳理制作材料、解读设计图，强调按方案制作及方向准确性要求，做好实操铺垫； 3.制作与测试环节，指导小组分工、教师示范操作，学生动手制作并开展组内测试，针对性改进作品，落实教学重点； 4.展示与评估环节，通过作品展示、组际互测，引导学生填写评价表开展多元评价，培养评估能力，突破教学难点； 4.交流环节，梳理制作中的问题与解决策略，对比不同类型指南针优缺点，深化知识理解； 5.课堂练习和课后拓展，通过基础习题巩固知识，布置新型指南针设计任务，延伸探究思维，全面落实四大核心素养目标。
6.学习活动设计 一、情景导入 展示图片，提问：电视剧《太平年》中出现了一种设备，你知道它是什么吗？ 学生观察后回答：水浮式指南针。 播放视频，介绍水浮式指南针。 展示水浮式指南针复原模型（中国国家博物馆藏品） 它是将磁针横向穿过数段灯芯草，然后放在盛水的碗中。灯芯草很轻，能够使磁针浮在水面上。静止时，磁针两端分别指示南北。 展示水浮式指南针结构示意图 900多年前，水浮法指南针最具实用价值。因为碗中的水具有保持水平的特性，只要不是倾覆或急剧地震荡，磁针就能继续使用，所以这种水浮式指南针被用于海船导航。公元 1099—1102 年，进出广州港的中国海船早已使用这种指南针。 二、实验探究 （一）明确任务 1. 展示水浮式指南针设计方案 提问：要完成这个任务，我们需要哪些材料？这些材料有什么作用？ 阅读阅读后回答： 针——磁化后能指示南北方向 泡沫塑料小球——能让针浮在水面上 水——承载的介质 圆纸——标注方向 塑料小碗——容器 2. 观察设计图，图上都画了什么？ 明确：有一个圆，里面标了八个方向，还有一根针在中间。 教师：这张图告诉我们，我们的指南针要能指示出东、南、西、北以及东北、东南、西北、西南这八个方向。针要放在圆心，这样才能自由旋转，准确指向。 3. 布置任务 按照设计方案，制作能够正确指示方向的指南针。 教师强调： （1）按照设计方案来制作。 若在制作的过程中，遇到不合理的地方影响成品制作，应修改设计方案后再进行制作。 （2）指南针要能正确指示方向。 指南针作为指向工具，其指向的准确性非常重要，是评估的重要指标。 （二）制作与测试 1. 准备材料和工具：吹塑纸、直尺、磁铁、泡沫小球、钢针、水、小碗、圆纸、胶带、剪刀、橡皮等。根据自己的设计方案，选择出需要用到的材料和工具。 2. 指导学生小组合理分工： 材料员：负责清点和分发本组需要的材料和工具。 操作员：主要负责动手制作，比如磁化磁针、组装浮标。 记录员：负责记录制作过程中的发现和问题。 测试员：负责在制作完成后，对指南针进行初步测试。 3. 教师讲解实验步骤并实验演示 ①磁化磁针：用磁极沿着同一个方向摩擦钢针 20-30 次。 ②组装浮标：将磁针小心穿过泡沫塑料小球中心。 ③准备容器：在塑料小碗里倒入适量的水。 ④摆好圆纸：把标有八个方向的圆纸平整地贴在碗底。 ⑤组合成型：把穿好磁针的泡沫小球轻轻放在水面中央。 4. 学生分组实验，教师巡视指导，并强调注意事项： ◎磁针磁化的方法是否正确。 ◎针与泡沫小球的组装是否水平。 ◎方向纸的粘贴是否平整，方向标注是否正确。 ◎及时发现并解决指针不转、指示不准等问题。 5. 制作完成后，小组测试，着重测试： 灵敏性：指针能否自由、快速地旋转 准确性：静止时，指针能否准确指示南北方向 稳定性：多次测试后，指示方向是否一致 6. 引导学生针对发现的问题，提出修改方案。例如， ◎如果指针转不动，可能是泡沫小球太重了，或者针没有穿正。 ◎如果指示方向不准，就要检查一下磁针是不是磁化成功了，或者周围有没有像铁钉、剪刀这样的铁制品干扰它。 （三）展示与评估 1. 各组选一名代表班级展示介绍自己的作品。介绍时围绕以下方面进行： ◎我们的设计方案是什么？用了哪些材料？ ◎制作过程中遇到了什么问题？是怎么解决的？ ◎我们的指南针有什么亮点或特别的设计？ 2. 组际间相互测试： ◎把指南针放在平整、远离铁制品的桌面上，避免干扰。 ◎观察指针是否能自由旋转，静止后是否能准确指示 8 个方向。 教师强调：测试时要多次重复，确保结果可靠。 3. 指导学生填写评价表 教师：评价时要结合实际表现，不随意打高分或低分。改进建议要具体、可操作，比如，把泡沫剪得更轻一些，让指针更灵敏。 （四）交流 1. 我们在制作过程中遇到了什么问题？是如何解决的？ 明确： （1）指针不转 ◎减轻浮标重量 ◎调整针的位置，确保水平 （2）指示不准 ◎重新磁化磁针 ◎远离铁制品干扰 ◎检查方向纸是否贴正 （3）结构不稳 ◎加固浮标与针的连接 ◎选择更稳定的材料 2. 不同类型的指南针各有哪些优缺点？ 明确： 三、课堂练习 1. 选择题（每题只有一个正确答案） （1）制作水浮式指南针不需要用到的材料是（ ） A. 钢针 B. 泡沫塑料小球 C. 铁钉 D. 塑料小碗 （2）水浮式指南针能指示方向的核心部件是（ ） A. 塑料小碗 B. 磁化后的钢针 C. 标有方向的圆纸 D. 泡沫塑料小球 （3）评价指南针性能的核心标准是（ ） A. 外观美观 B. 指针旋转灵敏且能正确指示 8 个方向 C. 材料成本低 D. 制作过程简单 （4）小组制作指南针时，合理的做法是（ ） A. 独自制作，不与组员配合 B. 不按设计方案，随意更换材 C. 制作完成后组内测试，针对性修改 D. 只关注外观，不考虑指示准确性 2. 判断题（对的打√，错的打 ×） （1）制作水浮式指南针的钢针不用磁化就能指示方向。（ ） （2）水浮式指南针制作后，需要远离铁制物品。（ ） （3）评价指南针时，只要外观好看就算优秀作品。（ ） （4）制作指南针时遇到问题小组讨论，共同寻找解决方法。（ ） 3. 连线题 磁铁沿一个方向摩擦钢针 让小磁针自由旋转 吹塑纸 让钢针获得磁性 细线系在钢针中间 提供漂浮支撑 远离金属物体 避免磁场干扰 参考答案 1.CBBC 2. √ √ 3. 磁铁沿一个方向摩擦钢针 让小磁针自由旋转 吹塑纸 让钢针获得磁性 细线系在钢针中间 提供漂浮支撑 远离金属物体 避免磁场干扰 四、作业布置 尝试查阅资料，设计另一种类型的指南针。
7.教学成效及特色亮点 （一）教学成效 1.学生能依据设计图完成水浮式指南针制作，掌握磁化、组装等核心操作，落实探究实践目标，有效突破教学重点。 2.学生可结合评价表从多维度客观评估作品，能分析影响指南针准确性的因素，初步掌握产品评估与改进方法，破解教学难点。 3.学生理解制作指南针 “设计 — 制作 — 评估 — 改进” 的完整流程，能总结制作中的问题与解决策略，科学观念与科学思维得到培养。 4.学生参与小组合作的积极性较高，体会到测试与评价对产品改进的重要性，树立了科学探究的态度，达成态度责任目标。 （二）特色亮点 1.以 “明确任务 — 制作与测试 — 展示与评估 — 交流” 四环节为主线，贴合教材逻辑，层层推进，让学生完整经历科学探究过程。 2.注重动手实践与思维培养结合，既强调实操技能的训练，又引导学生总结、分析、对比，实现做中学、思中学。 3.突出小组合作与多元评价，通过合理分工、组际互测、自评互评，培养学生的合作意识与客观评价的能力。 4.融入中国古代科技文化元素，借助水浮式指南针复原模型引入新知，让学生感受古代科技智慧，渗透文化自信教育。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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