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课 题 做一个指南针
1.指导思想与理论依据
此次颁布的科学课标首次将技术与工程以独立领域的方式进入科学课程，这在我国科学教育发展中是一个标志性跃升。回顾课标发展，之所以从无到有，从“设计与技术”更改为“技术与工程”正是强调了工程技术是一个完整的实践活动。在这样大的背景下，我设计了本节课内容。 根据叶保生教授对技术与工程领域提出的框架图（如左图），结合三年级学生特点 我本节课主要围绕，技术是以设计为核心进行技术物的制作这个思想。技术素养与科学素养和人文素养并成为三大素养，在科学学科核心素养中，也提出了关注学生的技术与发展观，由此可以看到技术素养的重要性。我的思考是借助设计制作指南针的活动，让学生理解技术知识、获得技术能力、形成技术思想和方法，提升技术素养。本节课主要围绕这三点展开（如右图）。
2.教学背景分析
（一）教学内容： 1.本单元的纵向梳理：本节课为综合应用课，通过前面科学探究得到知识、原理等，为后边技术制作打下基础。（如左图）
2.不同版本教材的横向梳理：从内容上看，其他版本的教材也有磁铁相关内容，但是综合运用所学知识做指南针的，只有冀教版和教科版。对比这两个版本，制作磁针的过程相似，不同的是，教科版增加了制作成指南针的环节，使探究更为完整，更符合新课标理念。（如右图）

3.本课教材包含了三个教学活动：
第一个活动：做磁针
讲解古人的制作方法：使用磁铁摩擦，接着用回形针检验其磁性，最后用指南针确定其方向。
第二个活动：安装磁针
让磁针在水平方向上自由转动
第三个活动：展示交流我们的指南针
（二）学生情况：
对全班40人开展了问卷调查以及访谈，旨在了解学生关于本课的技术素养水平。分析如下：
前测问题1：你能把缝衣针变成小磁针吗？如何检验？怎样判断它的南北极？
前测目标：?磁化方法 ?磁性概念的应用 ?磁极相互作用的应用（同极相斥，异极相吸）
前测分析：如图所示：通过问题分析发现制作磁针这个过程9人不能完成、18人完成一部分、13人能独立完成。由此可以看出不同学生的技术知识和能力水平呈分层式。
学生关于技术思想与方法方面，也是有一定基础的。我校三年级学生已经经历了两次假期中的项目学习，以制作灯笼及灯谜为例，项目式学习中所提升的综合能力有利于技术思想和方法的形成。
（三）问题及对策
1.教材实验探究层次浅，通过有结构的材料和开放性材料解决这个问题
内容
探究层次
材料
效果
（与原教材相比）
做磁针
结构化探究：
有序引导学生逐步深入探究
①闯关式的实验盒设计：探究乐趣、提高实验效率、有序引导、避免材料间干扰
②材料的多样性满足学生差异化需求
设计制作指南针
开放式探究：
鼓励学生的实践与创新
制作方式不局限于教科书中提供的几种方式，鼓励学生们大胆创新的精神。
2.教材实验流程不完整，通过增加“设计”环节使之更与新课标吻合
教学活动的问题：无设计环节，而在学科核心素养中和课标中均在强调其重要性
对策：调整教学内容的结构，考虑到小学三年级学生新接触工程与技术领域，因此，这样设计让他们对于这个领域有一个清晰而明确的认识。
原教材
调整后
1.做磁针
1.做磁针
2.安装磁针
2.设计指南针
3.制作指南针
3.层次化教学，提供给学生不同的技术支持
通过前测分析得知：对于制作磁针这个环节学生的技术知识和能力水平呈分层式：三个不同层次。实验材料、板书、PPT三者之间的有效结合，为不同层次的学生服务，满足他们不同的需求，在各自的认知基础之上都能得到有效提升。
3.教学目标(含重、难点)
科学知识： 1.了解技术制作的完整过程（重点）
2.知道钢针经过磁铁摩擦后可以变成磁针
3.应用磁铁的磁性和同极相斥、异极相吸的原理完成制作
科学探究：
1.判断磁针的南北极
2.会用水浮式、悬挂式等方式完成指南针的制作（难点）
科学态度：
乐于尝试运用多种材料、思路、方法完成制作指南针的活动，体会创新乐趣。
科学、技术、社会与环境：
了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求，如：指南针。
4.教学过程与教学资源设计（可附教学流程图）

一、明确任务
1.谈话： 让我们穿越回到900年前，重走科学家之路—自制指南针
2.引出课题：做一个指南针
【设计意图】与上节课内容指南针的发展史联系起来，同时明确问题、激发学生的学习兴趣
二、确定方案
1.回忆上节课所学内容：指南针的基本构造包括哪几个部分？（磁针、支架、方位盘）
2.任务分解：①做小磁针 ②画设计图 ③制作指南针
【设计意图】基于低年级的学生特点，需要对关键环节小磁针的制作进行指导。将任务分解为三步。同时，让学生了解设计制作流程。
三、设计制作
1.做小磁针
①变磁针
1.提问:怎样将缝衣针变成磁针呢？
2.学生回答：用磁铁摩擦，教师引出古人的研究发现
引出：资料记载：人们很早就发现，铁钉、钢针被磁石接触或摩擦后有时会具有磁性，
提问：你能把文字的介绍转化为实际的操作吗？一个同学演示，其他同学提出问题
根据以往教学经验和前测分析，学生会有两种观点出现：
预设1：用磁极沿一个方向多次摩擦
预设2：用磁极来回多次摩擦
对策：针对学生的两种观点，教师进行演示实验，比较两种方法的磁力大小
总结：用磁铁在钢针上沿一个方向多次摩擦（20次以上），钢针会有磁性。这样的现象称之为磁化。
②.验磁性
提问：如何检验它是否变成小磁针了？
预设1：用回形针等轻质铁质物品，教师继续提问：这是应用的什么性质？（磁性）
预设2：其他或回答不上来，教师引导：回忆第二课磁铁有磁性的内容
总结：磁铁能够吸引铁质的物体，这种性质叫磁性
③.定两极
1.提问：如何确定小磁针的两极？
根据以往教学经验和前测分析，大部分学生会想到使用磁铁，磁铁在理论上可以实际操作却不可以，因此产生质疑
教师讲解：“同极相斥、异极相吸”的原理是正确的，只是它也会受到一些外在因素的影响：由于小磁针很小其整体磁性较弱，条形磁铁的磁场比小磁针的磁性要强大的多，迅速接近的过程中，小磁针的极性出现暂时的更换了，因此为相互吸引。这一部分，在中学物理还会继续研究。
追问：还有其他办法吗？
预设2：用指南针，教师追问：利用的原理是什么？看到什么样的现象能说明什么？
总结：磁铁的同极相互排斥、异极相互吸引
预设3：用线绳悬挂，教师追问：需要注意什么？
总结：磁铁能指南北方向
④.操作
谈话:小组按照操作提示进行实验
1.变磁针 2.验磁性 3.定两极
(提示：①注意安全 ②按顺序闯关 )
学生：小组实验
【设计意图】在制作磁针的过程中，是学会对科学原理的运用，在实践中对技术知识进行深化理解。在学生操作中还要给予正确规范的指导和纠正，促进学生技术行为能力的发展，从而提升学生技术素养。
2.画设计图
1.提问：磁针已经完成了，它可以像指南针一样指示方向了吗？
预设1：可以。追问：为什么？投影演示，解答疑惑
预设2：不可以。追问：磁针需要满足什么样的条件就可以指示方向了？
总结：磁针需要在水平方向上自由转动
接下来就要设计了，看看老师给你提供了哪些材料，有各种纸类、工具类、以及各种小零件和容器。请你们商量下需要用到哪些材料并且完成实验单上的设计图。
2.小组挑选材料、商量制作、完成设计图纸。
3.提问：哪个小组展示下设计图？有建议给他们吗？
预设1：如遇到有问题的设计，部分学生无法给出建议，教师提示：小磁针需要在水平方向上自由转动
预设2：如遇到有问题的设计，部分学生可以给出建议，教师给予肯定
【设计意图】引导学生思考材料的特性，选取适合的材料才能设计出具有实用性和创造性的产品。工程技术的核心为设计，每一项设计都需要不断完善.利用设计活动，提升学生技术素养。
3.制作指南针
①提出要求：（1）注意安全（2）分工合作（3）自行检验
小组活动：挑选材料、完成制作
②谈话：1.完成的小组将作品拿到展示区展示并检验
2.继续挑战其他类型的指南针制作
【设计意图】技术教育最主要的形式就是制作技术产品，学生在制作活动中获得独特体验，能够认识和理解技术。在实践中操作，培养良好的技术素养。
四、展示交流
1.小组展示汇报作品
提示语：在制作过程中我们遇到了什么问题？怎么解决的？有哪些创意点？
2.分析作品
如果我想去野外郊游携带，推荐哪个组的作品？摆在书桌上呢？
根据不同的用途还可以改进作品。
【设计意图】组间分享想法，沟通交流，互相学习与进步。利用展示交流活动，提升学生技术素养。
五、评价反思
1.组间互评作品
提示评价要素点：是否准确、美观、实用、有创意
2.反思
这些制作方式在北宋时期的梦溪笔谈中均有记录，这也是后来所有指南技术的基础。现在，我们已经很少用到磁针所做的指南针了，取而代之的是电子指南针，非常方便，由此也可以看出，人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
【设计意图】了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求，人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。
板书设计：
课堂延续：思维导图和作品展
5.学习效果评价设计
1.评价说明：本课的评价涉及到学生的三个方面（技术知识、技术能力、技术思想和方法） 技术知识
水平一：不能清晰的说出磁针的制作过程
水平二：能简单的说出磁针的制作过程
水平三：能用多种方法说出磁针的制作过程
技术能力
水平一：需要较多的帮助，才能完成制作
水平二：稍加指点，就能够完成制作
水平三：能够独立完成制作，对步骤认识清晰
技术
思想和方法
水平一：简单了解技术制作的过程
水平二：理解技术制作的过程，知道每一步的意义
水平三：能将技术制作的过程应用到下一次实践中
本课除了课上的师生共评和小组互评，后续还设计了问卷调查和下一次项目学习的追踪。分析可知，不同水平的学生技术素养都有一定的提升。
6.教学设计特色说明与教学反思(300-500字)
1.层次化教学，促进技术知识的理解 在制作磁针的过程中，不同技术水平的同学都可以在帮助下对技术知识进行深化理解。
2.完整性教学，体验技术系统的实践
学生在活动中，可以意识到设计、制作、测试、调整等过程的意义，从而逐步认识技术的各个流程。
3.渗透式教学，内化技术素养的思想
让外在的技术行为逐步转化为内在的心理品质。
反思：反思本次教学，在前期自己也自制了很多类型的指南针，看到学生那些富有创意的制作让我也深深感觉到，自身的技术素养也应该继续提升，这样才能更好的服务于学生，学生将来更好的服务于社会。
附表一：实验记录单
做一个指南针
第_____组
1.设计图（可以图文结合）
2.步骤提示
①变磁针 ②验磁性 ③定方向 ④小组制作 ⑤检验方向
3.小组评分表
请在符合的项上涂颜色
是否正确指示方向 是否美观 是否有创意 总分
第_____组 ☆ ☆ ☆ ☆☆☆
附表二：调查问卷
调查问卷
同学们，大家好！我是小米，我有几个问题，你们可以用所学的科学知识帮助我吗？
你有办法将缝衣针变成小磁针吗？
●如何检验它的磁性？
●怎样判断它的南北极呢？
谢谢同学们帮助我解答问题，我们下次见，悄悄告诉你，这些问题，在下一次的科学课上李老师会和你们一起研究的！

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