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苏科版科学四年级上册（2026新版）第五单元《研究磁铁》
第17课《指南针》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：认识指南针由磁针、方位盘组成，磁针可以自由转动；掌握指南针正确使用方法；知道钢针经过磁铁沿同一方向摩擦可以被磁化，获得磁性；明白指南针能够指示南北，是因为地球相当于巨大磁铁，周围存在地磁场；了解司南，知道指南针是我国古代四大发明之一，了解古代四种磁针制作方法：水浮法、碗唇旋定法、指甲旋定法、缕悬法。
2.科学思维目标：能够联系上一课磁铁磁极指示南北的知识，推理指南针的工作原理；能够对比成品指南针与自制水浮指南针，分析自制指南针指向不准的原因；了解部分动物依靠感知地磁场长途迁徙，建立磁现象广泛存在的认识；理解中国古代指南针技术对世界航海发展的影响。
3.探究实践目标：观察指南针构造，分组练习规范使用指南针辨别方向；小组合作完成磁化钢针，用水浮法自制简易指南针；用成品指南针校验自制指南针指向；在水盆边沿标注方位，尝试用自制指南针辨别校园方向；实验过程注意钢针使用安全，如实记录实验现象。
4.态度责任目标：感受我国古代劳动人民的智慧，增强民族自豪感；动手制作指南针时，细心操作、小组互助；知道指南针推动航海发展，体会科学技术对人类文明交流的巨大作用；实验中懂得远离铁制品，避免磁场干扰。
二、教学重难点
1.教学重点：认识指南针结构，学会正确使用指南针；掌握磁化钢针、水浮法自制指南针的操作；知道指南针依靠地磁场指示南北。
2.教学难点：理解地球是巨大磁铁、存在地磁场这一抽象原理；制作指南针时，保证钢针自由转动，减少外界铁器对磁针指向的干扰。
三、教学准备
1.教师准备：多媒体课件；成品指南针；条形磁铁、钢针、木塞、水盆、蓝色水彩笔；司南图片、古代四种磁针方法示意图、地球磁场示意图；郑和下西洋短视频；板书贴纸。
2.学生准备：分组实验材料（成品指南针、条形磁铁、钢针、木塞、水盆、蓝色笔、记录单、铅笔）。
四、教学过程
（一）问题与猜想（8分钟）
教师导入：上一节课我们知道，自由转动的磁铁静止后总是指向南北。古人利用这个特性，发明了伟大的工具——指南针。出示司南图片，提问：2000多年前的司南为什么勺柄总是指向南方？指南针由哪几个部分组成？哪一部分可以自由转动？钢针本身没有磁性，能不能做成磁针？是什么力量，让磁针一直指向南北？
学生自由发言，提出猜想：指南针里面有一块小磁铁；钢针摩擦磁铁之后就会带上磁性；是地球有磁力拉住磁针。学生把猜想写在记录单上，小组内交流猜想理由。教师引出本课任务：观察、使用指南针，动手自制水浮指南针，揭开指南针的秘密，了解指南针的历史。
（二）探究与结论（18分钟）
4人小组开展探究活动，教师巡视，反复提醒钢针针尖锋利，注意安全，实验远离铁制物品，防止干扰磁针。
活动一：观察指南针构造，学习使用指南针。学生观察指南针，交流发现：指南针由磁针和方位盘两部分组成，磁针可以自由转动，方位盘固定。教师示范使用步骤：平放指南针，让磁针自由转动；待磁针静止，转动方位盘，使方位盘“北”和磁针红色N极重合；依据方位盘判断方向。小组轮流操作，练习辨别教室内方向。
活动二：认识古代磁针制作方法。教师出示水浮法、碗唇旋定法、指甲旋定法、缕悬法图片，简单介绍北宋沈括《梦溪笔谈》记载的四种磁针制作方法，了解古人的多种设计思路。
活动三：自制水浮指南针。小组按照步骤实验：用磁铁沿同一个方向多次摩擦钢针，完成磁化；将磁化后的钢针放在木塞上，放入盛水的盆中；等待木塞静止，观察钢针指向，在指南一端涂上蓝色；沿着水盆边缘顺时针标注东、南、西、北，简易指南针制作完成。使用成品指南针检测自制指南针指向是否准确。小组到窗边，尝试用自制指南针辨别校园方向。
活动四：探究指南针指南北的原理。教师出示地球磁场示意图，讲解：地球就像一个巨大的磁铁，周围存在地磁场，正是地磁场，让自由转动的磁针指向南北。拓展：大雁、鸽子等动物长途迁徙，可以感知地磁场来辨别方向。
师生汇总全部结论：指南针由磁针和方位盘构成；钢针经单向摩擦可以磁化；地磁场让磁针指南北；水浮法是古人制作磁针的方法之一。
（三）反思与评价（7分钟）
教师引导学生回顾探究，组织反思提问：在自制指南针时，如果来回摩擦钢针，钢针还能很好地磁化吗？如果水盆旁边放一块铁块，会出现什么问题？我们自制指南针和买来的指南针相比，指向为什么会有一点偏差？
开展小组互评：小组实验有没有遵守安全规范？磁化钢针有没有坚持同一方向摩擦？操作指南针时，有没有远离铁器，等待磁针完全静止再读数？
教师点评各组实验情况。引导学生反思：使用指南针时，最关键的操作是什么？让学生明白，必须等磁针静止，并且远离金属、磁铁，才能测出准确方向。梳理本节课核心知识点，巩固磁化、地磁场概念。
（四）应用与迁移（5分钟）
联系生活与航海应用，组织学生讨论。古代郑和七下西洋，茫茫大海没有路标，指南针起到了关键导航作用。想一想，如果航海时船上大量铁器靠近指南针，会带来什么麻烦？
拓展思考：户外登山、野外探险，人们为什么会携带指南针？现代手机里的电子罗盘，原理和传统指南针一样，同样依靠感知地磁场工作。
课堂小思考：既然地球有磁场，我们生活在地球上，为什么平时感受不到磁力？引导学生了解地磁场磁力很微弱，只能影响小磁针。
（五）阅读与新知（2分钟）
学生自主阅读教材拓展阅读材料。教师介绍：指南针是我国古代四大发明之一。大约12世纪，指南针经由阿拉伯传入欧洲，为哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行提供重要支撑，推动世界航海、经济与文化交流。布置课后任务：课后继续完善自制指南针，尝试用缕悬法制作简易磁针，下节课分享成果。
课堂小结：师生一起回顾指南针结构、使用方法、磁化操作、地磁场原理，回顾指南针的发展历史与世界影响。
五、板书设计
17.指南针
1.结构：磁针（可转动）、方位盘
使用方法：平放→等静止→方位盘“北”对齐N极→辨方向
2.磁化：磁铁沿同一方向摩擦钢针，钢针获得磁性
自制：水浮式指南针
3.原理：地球是巨大磁铁，存在地磁场
4.历史
司南（2000多年前）；沈括《梦溪笔谈》记载四种磁针法
我国四大发明之一，推动世界航海发展
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