做一個指南針教學設計【教材簡析】本課是二年級下冊磁鐵單元的第5課。教科書從指南針的歷史入手，通過插圖讓學生了解水浮式指南針的基本結構及工作原理，并介紹了指南針對航海事業的重要意義，由此引發學生制作指南針的興趣。本課由三部分組成：第一部分聚焦，讓學生了解指南針的歷史及用途，通過認識古代水浮法指南針的結構來聚焦本課的主要任務做一個水浮式指南針。第二部分探索，學生使用鋼針、菱形吹塑紙、條形磁鐵、水盆、指南針幾種物體來制作一個水浮式指南針。制作步驟為：（1）準備材料；（2）制作磁針；（3）安裝磁針；（4）校檢磁針；（5）標注磁極。第三部分研討，在經歷制作水浮式指南針的基礎上，讓學生思考還可以用什么方法來制作指南針，這既可以是課堂上的一次頭腦風暴，也可以是一次課后的實踐活動。本課的主線是制作一個水浮式指南針，但重點在于讓學生體驗包括設計、實施、改進在內的簡單的技術與工程過程，培養他們的動手制作能力和創造意識，并能對制作過程或測試結果中出現的問題提出改進方法的能力。【學生分析】在上節課，學生已經知道磁鐵具有指示南北方向的性質，并認識和使用了指南針。他們會發現，條形磁鐵指示南北的實驗裝置實際上就是一個簡易的指南針，具有和指南針相似的構造。本節課，通過讓學生了解指南針的歷史及對航海上的重要意義，進一步激發學生制作一個指南針的想法。二年級學生已經具備了一定的動手能力，對于他們而言，水浮式指南針的制作相對容易一些，但因為制作過程用到了鋼針，所以教師要反復強調安全問題。再用其他的方法制作一個指南針，這就需要讓學生充分發揮創造性思維了。【教學目標】科學概念目標1指南針是利用磁鐵（或磁針）指示方向的儀器，是我國古代四大發明之一。2鋼針經過磁鐵摩擦后可以變成磁針。科學探究目標1在教師的指導下，能利用磁鐵來磁化鋼針，以制成磁針。2在教師的指導下，能用示意圖對磁針和漂浮物之間的組裝方法進行初步設計。3能借助實物指南針確定并準確標注磁針的南北極。4能針對制作過程或測試結果中出現的問題提出一些改進方法。科學態度目標1樂于參與制作水浮式指南針的活動。2在制作水浮式指南針及其效能檢測過程中，表現出耐心、細致的研究態度。3在教師指導下，能多角度地提出指南針的設計和制作方法或提出改進意見。4在研討中，愿意傾聽他人的意見，樂于分享自己的成功經驗和不足之處。科學、技術、社會與環境目標1體會我國古代在指南針的研究與應用上的貢獻，意識到科學技術對人類社會進步的促進作用。2通過自制指南針，初步體驗包括設計、實施、改進的技術與工程過程。【教學重難點】重點：通過制作水浮式指南針讓學生體驗包括設計、實施、改進在內的簡單的技術與工程過程。難點：能發揮創造性思維，采用多種方法來安裝磁針。【教學準備】為學生準備：沒有磁化的鋼針（縫被針）、大頭針（回形針）、菱形吹塑紙、條形磁鐵、指南針、水盤（盛有水）、學生活動手冊。教師準備：沒有磁化的鋼針（縫被針）、大頭針（回形針）、條形磁鐵、課件。【教學過程】一、聚焦課件出示司南圖片（有實物的司南仿品更好），提問：你們知道這是什么嗎？預設：學生可能會直接說指南針。教師介紹司南的歷史。課件出示水浮法指南針和羅盤的圖片。學生觀察水浮法指南針的構造（燈草、磁化鋼針及水盤）并了解羅盤在航海中的應用。聚焦：你們想不想做一個指南針！（引出課題做一個指南針）設計意圖：通過觀察和教師的介紹，讓學生了解指南針的歷史，知道指南針是我國古代四大發明之一，在航海上有巨大的作用。其中，對水浮法指南針的觀察是重點，結合觀察和教師的介紹，學生不僅要了解它的結構，更要懂得它工作的原理。二、探索（一）出示材料1課件逐一出示制作材料：鋼針、吹塑紙、水盤（出示吹塑紙時，教師說明這是一種厚而輕且不易被水浸濕的紙）。2思考：怎樣利用這些材料來做一個水浮式指南針？這些材料分別能起到怎樣的作用？預設：（學生有著剛剛觀察水浮法指南針的經驗，因此在這里很容易就會想出材料的組裝辦法）把鋼針和吹塑紙組合起來，放在水面上。吹塑紙比較輕又不易被水浸濕，剛好能讓鋼針浮起來。設計意圖：讓學生了解本課制作指南針的主體材料，思考這些材料分別能起到怎樣的作用以及怎樣把這些材料組合在一起。在這里先不出示條形磁鐵，保留鋼針是否具有磁性的問題。（二）制作磁針1.教師追問：如果要求鋼針能指示南北，鋼針就必須像磁鐵一樣具有磁性。手里這根鋼針有磁性嗎？用什么辦法可以知道它有沒有磁性？預設：用它去吸輕的鐵質物體，看看能否吸引。教師演示用鋼針吸引大頭針（或回形針）。學生觀察，發現鋼針沒有磁性。2.課件出示磁化的方法：按住鋼針的一端，用條形磁鐵的一個磁極沿同一方向摩擦鋼針，摩擦20次左右。3.教師進行操作演示。演示結束后，再去吸引大頭針（或回形針），發現有磁性了。4.教師提醒學生操作注意事項。學生制作磁針并檢驗是否具有磁性，教師適時指導。設計意圖：通過提問和演示，學生了解給定的鋼針不具有磁性，并不能直接用來制作指南針。（三）安裝磁針1.教師提問：磁針做好了，怎樣把磁針安裝到吹塑紙上呢？2.小組討論：磁針在吹塑紙上怎樣擺放？用什么方法把磁針和吹塑紙固定在一起？把討論的結果畫在活動手冊上。（要求學生能盡量畫出磁針的擺法和固定方法，也可以在圖片旁邊輔以文字說明）3.各個小組交流安裝磁針的方法。4.學生活動：按照班級交流后可行的方法來安裝磁針。設計意圖：組內交流安裝的方法，使學生能盡快投入到方法的討論中，活躍思維，思考更多的方法。在活動手冊的記錄中，組內同學有不同的想法，也可以進行不同的記錄。在班級交流時，教師應充分肯定學生的各種方法，盡量讓學生自行分析這些方法的優劣，充分發揮學生的積極性和創造性。（四）校檢磁針學生活動：將安裝好的磁針輕輕放入水盤中間，使磁針慢慢轉動，注意觀察靜止后磁針針尖和針尾的指向。（需要重復放3次，觀察每一次的指向是否一致）校檢時需注意的問題：（1）如果磁針不轉動，可能是鋼針磁化程度不夠，需要重新磁化；（2）如果觸碰到水盤的邊緣，則應該拿起磁針，等待水面靜止后再次輕放；（3）注意在水盤周圍不要有磁鐵或鐵制品，以免產生干擾。設計意圖：通過測試，讓學生了解水的作用是讓磁針能夠自由轉動。重復3次是為了避免偶然性。（五）標注磁極將盒式指南針放在離水浮式指南針較遠的位置。對照盒式指南針，判斷出水浮式指南針磁針的南極和北極，用筆在吹塑紙上記錄S和N，并同時記錄到活動手冊中。設計意圖：標注了南北極才是真正意義上的指南針。標磁極不僅能讓學生知道自己磁針的磁極情況，也驗證了水浮式指南針制作方法的科學性，更為后續的研討提供了依據。三、研討1小組（投影）展示本組制作的指南針，匯報交流。（1）這個指南針的磁針是怎樣安裝的。（2）磁針能不能自由轉動，正確地指示南北。（3）磁針的針尖是什么極，針尾是什么極。設計意圖：引發學生的比較和思考，認識到不同小組的磁針磁極不一樣，并思考原因。（4）在制作和校驗過程中遇到了哪些問題，是怎樣解決的，有什么困難無法克服等。設計意圖：通過展示多個小組的指南針，使學生了解用不同安裝方法制作的指南針的優劣。通過對磁針磁極不一致的討論，讓學生發現可能是磁化時鋼針的放置方向或摩擦方向不同導致的。2討論：如果再做一個指南針，你還有什么方法？預設：可以把吹塑紙剪成其他形狀；用其他材料（如泡沫、紙板或者塑料片等）來代替吹塑紙；把磁針掛起來或用旋轉支架支起來等。設計意圖：讓學生思考制作指南針的多種方法，充分發揮想象力和創造力。【板書設計】做一個指南針磁化 安裝 校驗 標注鋼針條形磁鐵磁針吹塑紙水盤指南針【活動手冊使用說明】記錄1：學生需要將磁針和吹塑紙的組裝方法用簡單示意圖畫出來。示意圖上需要呈現兩個方面的內容：一是磁針在吹塑紙上的位置，二是怎樣將磁針固定在吹塑紙上的。除了畫圖，還可以讓學生用簡短的文字進行必要的說明。組裝方法是多種多樣的，教師應該鼓勵學生有不同的設計，而不是完全按照教科書上的方法組裝。記錄2：根據自制水浮式指南針的實測結果和盒式指南針指示的方向，學生確定磁針的磁極后，需要在吹塑紙上和活動手冊上的吹塑紙圖片上分別標出N極和S極。活動手冊上的標注并非多余，因為書面記錄比實物更便于交流，而且學生更容易從諸多書面記錄的對照中發現磁針的針尖有的指南，有的指北。6