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(共16张PPT)
设计指南针
第一单元 辨别方向
（教科版2024）三年级
下
第6课
课堂导入
01
观看视频——
AI复原郑和下西洋
观察并思考：郑和靠什么在海上航行不迷路？
课堂导入
01
我国明代航海家、外交家郑和率领200多艘船组成的船队，赴周边国家进行文化交流， 船上的指南针发挥了重要作用。
02
探究新知
利用身边的材料，尝试设计一个小巧且指向准确的指南针。
02
探究新知
1.讨论并确定自制指南针的评价标准。
我们可以从哪些方面评价指南针的好坏呢？
制作的材料和价格需要考虑吗？
灵活旋转很重要！指南针要指得准才行！
02
探究新知
自制指南针的评价标准
1.磁针旋转灵敏，表盘有 8 个方向。
2.制作材料易得、价格低廉。
3.轻巧简便。
4.外观美观。
……
1.讨论并确定自制指南针的评价标准。
02
探究新知
2.小组制订指南针设计方案。
1.有哪些方法可以让磁针灵活转动呢？需要什么材料？
2.如何才能让指南针指示的方向更加精准？
3.记录我们小组的设计方案。
02
探究新知
2.小组制订指南针设计方案。
水浮式指南针
所需材料：
泡沫小球
条形磁铁
盛水容器
钢针
02
探究新知
2.小组制订指南针设计方案。
水浮式指南针
设计图：
02
探究新知
2.小组制订指南针设计方案。
支撑式指南针
所需材料：
指南针、条形磁铁、钢针、支撑架、泡沫球、卡纸……
设计图：
02
探究新知
我们的指南针设计方案能达到我们确定的评价标准吗？有哪些需要改进的地方？
根据他人的评价意见，调整设计方案。
02
探究新知
根据制订的自制指南针设计方案，搜集并整理制作指南针所需的材料。
03
课堂小结
小朋友们，今天我们跟着郑和船队的故事，认识了指南针的秘密，还一起设计了属于自己的指南针。我们知道了磁铁能指示南北，学会了用“设计—评估—改进”的方法解决问题。希望大家课后能带着自己的材料，做出既灵活又准确的指南针，下次我们一起试试！
04
作业布置
2.8 动物的生命周期
一、生命周期共同阶段
出生 → 生长发育 → 繁殖 → 死亡
二、典型动物
鱼：卵→幼体→幼鱼→成鱼（不变态发育）
蛙：卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙（变态发育）
三、人类
胎儿→婴儿→儿童→成年→老年
四、生命理念
尊重生命，保护动物
1.完善指南针设计方案，准备下节课制作材料。
2.观察家里的指南针，看一看它属于哪种结构。
3.查阅资料：了解指南针更多历史，下节课分享。
05
板书设计
第 6 课 设计指南针
一、评价标准
旋转灵敏、8 个方向
材料易得、低廉
轻巧简便、美观
二、设计类型
水浮式、支撑式
三、设计流程
定标准 → 做方案 → 勤改进
06
课后反思
1.改进环节时间可适当延长，让更多小组充分展示与优化。
2.部分学生对 8 个方向标注仍不熟练，可提前出示方向表盘范例。小学科学2024教科版三年级下册
第一单元第6课《设计指南针》教学设计
一、基本信息
教材：教科版 2024 小学科学三年级下册
单元：第一单元 辨别方向
课题：第 6 课 设计指南针
课时：1 课时（40 分钟）
授课对象：三年级学生
二、教学目标
科学观念：知道指南针是我国古代四大发明之一，理解指南针能指示南北的基本原理。
科学探究：能根据评价标准设计指南针，会选择材料、绘制设计图、评估并改进方案。
科学思维：通过对比分析，理解磁针灵活旋转与指向准确的关键条件。
态度责任：感受我国古代科技成就，增强民族自豪感，养成严谨设计、乐于改进的工程思维。
三、教学重难点
重点：制定评价标准，完成指南针设计方案。
难点：理解减小摩擦、精准指向的方法，合理改进设计。
四、教学准备
教师：郑和下西洋视频、指南针实物、条形磁铁、钢针、泡沫、水杯、支撑架、卡纸、方向表盘、设计记录单、评价标准表。
学生：分组材料（钢针、泡沫、小容器、卡纸、彩笔、铅笔、橡皮）。
五、完整教学过程（逐环节 + 全程师生对话）
（一）情境导入：走进郑和下西洋，引出指南针（5 分钟）
播放视频
教师播放 AI 复原郑和下西洋视频。
师生互动
师：视频看完了，谁来说一说，郑和带领的船队在茫茫大海上，没有手机、没有地图，他靠什么辨别方向，不迷路呢？
生 1：我知道！靠看太阳和星星！
生 2：靠指南针！我在书上看过。
师：你说得非常准确！郑和船队就是依靠指南针辨别方向，完成了七下西洋的伟大壮举。
师：指南针是我国古代四大发明之一，是中国人对世界的巨大贡献。今天，我们就来当一回小小工程师，亲手 ——设计指南针。（板书课题）
（二）探究新知 1：明确设计任务（3 分钟）
师：请大家齐读我们今天的任务。
生（齐读）：利用身边的材料，设计一个小巧且指向准确的指南针。
师：任务里有两个关键词，是什么？
生：小巧、指向准确！
师：很好！除此之外，指南针还要能灵活转动，能清楚标出方向。
（三）探究新知 2：讨论并确定评价标准（7 分钟）
师：要设计出好指南针，我们先要知道 ——什么样的指南针才算好。请大家小组讨论 1 分钟：我们可以从哪些方面评价自制指南针？
（学生小组讨论）
师：好，时间到！谁先来分享？
生 1：磁针要转得快，不能卡住！
师：也就是旋转灵敏。
生 2：要指得准，能分清东西南北。
师：非常关键！指向准确，最好能标出 8 个方向。
生 3：材料要容易找到，不要太贵。
师：对，材料易得、价格低廉。
生 4：要小小的，方便带。
师：轻巧简便。
生 5：最好做得好看一点！
师：外观美观。
师：大家总结得太全面了！我们一起整理出自制指南针评价标准：
磁针旋转灵敏，表盘有 8 个方向。
制作材料易得、价格低廉。
轻巧简便，易携带。
外观整洁美观。
师：请大家把这 4 条标准记在心里，等下设计时要一条条对照。
（四）探究新知 3：突破难点 —— 如何让磁针灵活、准确（6 分钟）
师：要做出合格指南针，必须解决两个核心问题。
问题 1：怎样让磁针灵活转动？
师：大家想一想，针放在什么上面，摩擦力最小，转得最轻松？
生 1：放在水上！水可以浮起来，摩擦小。
生 2：用一个尖尖的东西顶起来！
师：太棒了！这就是两种经典方法：
水浮式：利用水的浮力，减小摩擦。
支撑式：利用尖点支撑，减小摩擦。
问题 2：怎样让指南针指示更精准？
师：怎样才能指得准？
生 1：磁针必须是磁化的钢针。
生 2：要远离铁、磁铁这些东西。
生 3：表盘要标清楚 N（北）、S（南）和 8 个方向。
师：总结得非常到位！精准三要点：磁针磁化、远离干扰、标清方向。
（五）探究新知 4：学习两种经典设计方案（6 分钟）
1. 水浮式指南针
师：先看水浮式，需要哪些材料？
生：钢针、条形磁铁、泡沫小球、盛水容器、卡纸。
师：设计思路是什么？
生：把磁化的钢针插在泡沫上，放进水里，泡沫浮起来，钢针就能自由转动指向南北。
师：非常正确！
2. 支撑式指南针
师：支撑式需要什么材料？
生：钢针、条形磁铁、支撑架、泡沫、卡纸。
师：设计思路？
生：把钢针固定在泡沫上，放在支撑架顶端，靠支点自由转动。
师：两种方法都能让磁针灵活旋转，你们小组可以任选一种来设计。
（六）探究新知 5：小组合作，完成设计方案（7 分钟）
师：现在进入工程师设计时间！请各组按要求完成设计：
选择类型：水浮式 / 支撑式。
列出材料清单。
画出设计图。
标清 N、S 极与 8 个方向。
（学生分组设计，教师巡视指导）
师：这个小组材料列得很完整！
师：记得标上东西南北、东北、西北、东南、西南八个方向哦！
师：设计图要简单清楚，让人一看就懂。
（七）探究新知 6：展示、评估与改进（3 分钟）
师：请各小组停笔。我们来评估与改进。对照评价标准，说说你们的设计能达到要求吗？有什么可以改得更好？
组 1：我们的水浮式泡沫太大了，不够小巧，准备换小泡沫。
师：非常好！抓住了 “轻巧简便” 这一条。
组 2：我们只标了南北，没标 8 个方向，现在补上。
师：立刻改进，很棒！
组 3：我们的支撑点太粗，转不动，要换成尖一点的支架。
师：抓住了 “旋转灵敏” 的关键！
师：工程师就是这样 ——不断评估、不断改进，作品才会越来越好。
（八）课堂小结（2 分钟）
师：今天我们学会了什么？请大家一起说。
生：我们设计了指南针！
师：设计分几步？
生：定标准→做方案→勤改进！
师：我们学会了两种设计：
生：水浮式、支撑式！
师：希望大家下节课带齐材料，亲手做出属于自己的指南针！
（九）作业布置（1 分钟）
1.完善指南针设计方案，准备下节课制作材料。
2.观察家里的指南针，看一看它属于哪种结构。
3.查阅资料：了解指南针更多历史，下节课分享。
六、板书设计
第 6 课 设计指南针
一、评价标准
旋转灵敏、8 个方向
材料易得、低廉
轻巧简便
美观
二、设计类型
水浮式
支撑式
三、设计流程
定标准 → 做方案 → 勤改进
七、课后反思
1.改进环节时间可适当延长，让更多小组充分展示与优化。
2.部分学生对 8 个方向标注仍不熟练，可提前出示方向表盘范例。
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第一单元第6课《设计指南针》同步练习题
一、填空题（共 4 题）
指南针是我国古代__________之一，是中国人对世界的巨大贡献。
自制指南针常用的两种类型分别是__________和__________。
让磁针灵活转动的关键是__________，常用方法有水浮法和__________。
指南针的磁针需要经过__________处理，才能指示南北方向。
二、判断题（共 7 题，对的打 “√”，错的打 “×”）
郑和下西洋时，依靠指南针在大海上辨别方向。（ ）
自制指南针的材料越昂贵，制作出来的效果越好。（ ）
水浮式指南针利用水的浮力减小摩擦，让磁针灵活转动。（ ）
指南针使用时，可以靠近铁块、磁铁等物品。（ ）
合格的指南针表盘只需要标出东、南、西、北四个方向即可。（ ）
支撑式指南针用尖点支撑磁针，能有效减小摩擦。（ ）
工程师设计物品时，需要不断评估、改进方案。（ ）
三、单项选择题（共 12 题）
下列不属于我国古代四大发明的是（ ）
A. 指南针 B. 火药 C. 钟表
郑和船队能够七下西洋，主要依靠（ ）辨别方向
A. 太阳 B. 指南针 C. 星星
自制指南针的核心要求不包括（ ）
A. 旋转灵敏 B. 颜色鲜艳 C. 指向准确
下列方法中，不能让磁针灵活转动的是（ ）
A. 水浮法 B. 直接放在桌面上 C. 尖点支撑法
制作指南针时，钢针需要进行的处理是（ ）
A. 加热 B. 磁化 C. 折断
水浮式指南针不需要的材料是（ ）
A. 盛水容器 B. 支撑架 C. 泡沫
支撑式指南针的关键部件是（ ）
A. 支撑架 B. 水杯 C. 彩色笔
指南针表盘标准需要标出的方向数量是（ ）
A. 4 个 B. 6 个 C. 8 个
下列做法能让指南针指向更精准的是（ ）
A. 靠近磁铁 B. 远离铁器 C. 放在铁盒里
自制指南针评价标准不包括（ ）
A. 材料易得 B. 轻巧便携 C. 体积巨大
设计指南针的正确流程是（ ）
A. 定标准→做方案→勤改进
B. 做方案→定标准→勤改进
C. 勤改进→定标准→做方案
泡沫在水浮式指南针中的作用是（ ）
A. 装饰 B. 浮起钢针 C. 标注方向
四、实验探究题（共 1 题）
小明小组设计了一款水浮式指南针，制作完成后发现磁针转动缓慢，且指向不够准确，请你帮他们分析原因并提出改进方法。
磁针转动缓慢的原因：____________________________________
改进方法：____________________________________
指向不准确的原因：____________________________________
改进方法：____________________________________
参考答案
一、填空题
四大发明
水浮式；支撑式
减小摩擦；支撑法
磁化
二、判断题
√ 2. × 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. √
三、单项选择题
C 2. B 3. B 4. B 5. B 6. B
A 8. C 9. B 10. C 11. A 12. B
四、实验探究题
原因：泡沫太大、摩擦较大；
方法：更换更小更轻的泡沫，减小摩擦。
原因：钢针未完全磁化、靠近铁器干扰；
方法：重新磁化钢针，将指南针远离铁制品和磁铁。
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