2026春小學(xué)科學(xué)教科版（2024）三年級(jí)下冊(cè)《6.設(shè)計(jì)指南針》教學(xué)設(shè)計(jì)一、核心素養(yǎng)目標(biāo)依據(jù)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，結(jié)合本課教學(xué)內(nèi)容與三年級(jí)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)定以下核心素養(yǎng)目標(biāo)，涵蓋科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個(gè)維度：科學(xué)觀念：知道指南針是利用磁鐵指示南北的儀器，理解磁針能自由轉(zhuǎn)動(dòng)是指南針指示方向的關(guān)鍵條件；了解磁鐵“能指南北”?“同極相斥、異極相吸”的基本性質(zhì)，建立“科學(xué)技術(shù)源于生活并服務(wù)于生活”的樸素認(rèn)知?？茖W(xué)思維：能通過(guò)觀察指南針的結(jié)構(gòu)，分析其指示方向的原理，提出設(shè)計(jì)指南針的關(guān)鍵問(wèn)題；在對(duì)比不同設(shè)計(jì)方案、測(cè)試改進(jìn)指南針的過(guò)程中，學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、分析、歸納等思維方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。探究實(shí)踐：能自主完成“制作磁針”?“設(shè)計(jì)并制作指南針”?“測(cè)試與改進(jìn)指南針”的完整探究過(guò)程；學(xué)會(huì)選擇合適的材料與工具，規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)步驟，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)；提升動(dòng)手實(shí)踐、合作探究與問(wèn)題解決能力。態(tài)度責(zé)任：感受中國(guó)古代四大發(fā)明中指南針的歷史價(jià)值，激發(fā)對(duì)科學(xué)探究的好奇心與求知欲；在小組合作中培養(yǎng)分工協(xié)作、樂(lè)于分享的意識(shí)；樹(shù)立尊重科學(xué)事實(shí)、勇于嘗試改進(jìn)的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)對(duì)中華傳統(tǒng)文化的認(rèn)同感與自豪感。二、教學(xué)重點(diǎn)掌握制作磁針的正確方法，理解指南針指示方向的核心原理（磁針具有磁性且能自由轉(zhuǎn)動(dòng)）。能結(jié)合材料特點(diǎn)，自主設(shè)計(jì)并制作出一款能準(zhǔn)確指示南北的指南針。經(jīng)歷“設(shè)計(jì)—制作—測(cè)試—改進(jìn)”的完整工程實(shí)踐過(guò)程，初步形成工程設(shè)計(jì)的基本思路。三、教學(xué)難點(diǎn)理解“磁針自由轉(zhuǎn)動(dòng)”對(duì)指南針指示方向的重要性，能根據(jù)這一要求選擇合適的材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支架。在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)指南針存在的問(wèn)題（如指示不精準(zhǔn)、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活等），并能提出合理的改進(jìn)方案。將磁鐵的性質(zhì)與指南針的設(shè)計(jì)制作有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與實(shí)踐的有效轉(zhuǎn)化。四、教學(xué)方法情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)“春游迷路需自制指南針辨別方向”的真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)與學(xué)習(xí)興趣。探究發(fā)現(xiàn)法：引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主觀察、實(shí)驗(yàn)操作、合作討論，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)磁鐵的性質(zhì)與指南針的工作原理。工程實(shí)踐法：以“設(shè)計(jì)制作指南針”為核心任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷完整的工程設(shè)計(jì)流程，提升實(shí)踐與創(chuàng)新能力。講授引導(dǎo)法：在學(xué)生探究遇到困難時(shí)，教師進(jìn)行精準(zhǔn)講授與引導(dǎo)，幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組分工協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與溝通交流能力。五、教學(xué)過(guò)程本課安排1課時(shí)，40分鐘。（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣（5分鐘）教師展示情境：“同學(xué)們，春天到了，學(xué)校計(jì)劃組織大家去郊外春游。如果在春游過(guò)程中，我們不小心迷失了方向，沒(méi)有現(xiàn)成的指南針，該怎么辦呢？”學(xué)生自由發(fā)言，分享辨別方向的方法（如看太陽(yáng)、看樹(shù)影、看北極星等）。教師引導(dǎo)：“這些方法在特定天氣或時(shí)間才能使用，如果遇到陰天、傍晚，就不太好用了。有沒(méi)有一種能隨時(shí)辨別方向的工具呢？”出示指南針實(shí)物，提問(wèn)：“這是什么？它有什么作用？”學(xué)生回答后，教師小結(jié)：“指南針是能準(zhǔn)確指示南北的工具，今天我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)并制作一款屬于自己的指南針?！保ò鍟?shū)課題：設(shè)計(jì)指南針）（二）探究鋪墊，掌握基礎(chǔ)（10分鐘）觀察指南針，分析結(jié)構(gòu)教師分發(fā)指南針實(shí)物，引導(dǎo)學(xué)生分組觀察：“指南針由哪些部分組成？這些部分各自有什么作用？”學(xué)生觀察后分享，教師總結(jié)：指南針主要由磁針、支架、方位盤、外殼組成，核心部分是能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針，它能始終指向南北方向?；仡櫞盆F性質(zhì)，制作磁針教師提問(wèn)：“磁針為什么能指示南北？”引導(dǎo)學(xué)生回憶此前學(xué)習(xí)的磁鐵性質(zhì)——磁鐵能指南北，有兩個(gè)磁極（南極S、北極N）。教師演示制作磁針的方法：用條形磁鐵的一個(gè)磁極，從鋼針的一端向另一端均勻、快速地摩擦20-30次，摩擦?xí)r保持同一方向，不來(lái)回摩擦。學(xué)生分組操作，制作磁針。教師巡視指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)操作規(guī)范。完成后，引導(dǎo)學(xué)生用回形針檢驗(yàn)磁針是否具有磁性（能吸引回形針即說(shuō)明制作成功）。（三）設(shè)計(jì)制作，實(shí)踐探究（15分鐘）明確任務(wù)，小組設(shè)計(jì)教師提出任務(wù)：“請(qǐng)各小組利用桌上的材料，設(shè)計(jì)并制作一款能準(zhǔn)確指示南北、方便攜帶的指南針。”出示材料清單：鋼針（已制作成磁針）、透明塑料盒、吹塑紙、瓶蓋、棉線、支架、雙面膠、剪刀、記號(hào)筆、方位盤貼紙。引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計(jì)要點(diǎn)：“要讓指南針能準(zhǔn)確指示方向，需要解決什么問(wèn)題？”（核心問(wèn)題：讓磁針能自由轉(zhuǎn)動(dòng)）各小組結(jié)合材料特點(diǎn)，討論設(shè)計(jì)方案，繪制簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)圖，明確分工（如材料準(zhǔn)備員、制作員、記錄員、測(cè)試員）。教師巡視，對(duì)設(shè)計(jì)思路不清晰的小組進(jìn)行引導(dǎo)。動(dòng)手制作，教師指導(dǎo)各小組根據(jù)設(shè)計(jì)方案動(dòng)手制作指南針，常見(jiàn)的制作類型有：水浮式：將磁針固定在吹塑紙上，放入裝有水的塑料盒中，讓其自由漂浮。懸掛式：用棉線將磁針懸掛在支架上，讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)。支撐式：將磁針?lè)旁谄可w等光滑的支架上，讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)。教師巡視過(guò)程中，重點(diǎn)指導(dǎo)：①磁針固定要牢固且不影響轉(zhuǎn)動(dòng)；②支架設(shè)計(jì)要保證磁針能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；③幫助學(xué)生解決制作中遇到的問(wèn)題（如磁針轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、固定后磁性消失等）。（四）測(cè)試改進(jìn)，優(yōu)化作品（7分鐘）測(cè)試指南針準(zhǔn)確性各小組完成制作后，進(jìn)行測(cè)試：將指南針?lè)旁谒阶烂嫔?，待磁針停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，觀察其是否指向南北方向。用標(biāo)準(zhǔn)指南針進(jìn)行對(duì)比，記錄測(cè)試結(jié)果（準(zhǔn)確/基本準(zhǔn)確/不準(zhǔn)確）。分析問(wèn)題，提出改進(jìn)方案針對(duì)測(cè)試中出現(xiàn)的問(wèn)題（如指示不準(zhǔn)確、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、容易傾倒等），各小組討論原因并提出改進(jìn)方案。例如：轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活：可能是磁針固定過(guò)緊或支架不光滑，改進(jìn)方法：調(diào)整固定方式，在支架上涂抹少量潤(rùn)滑油（可用肥皂水替代）。指示不準(zhǔn)確：可能是磁針磁性不足或受到其他磁鐵干擾，改進(jìn)方法：重新制作磁針增強(qiáng)磁性，遠(yuǎn)離其他磁鐵。各小組根據(jù)改進(jìn)方案優(yōu)化作品，再次進(jìn)行測(cè)試，直至指南針能準(zhǔn)確指示南北。（五）展示交流，總結(jié)提升（3分鐘）各小組推選代表展示自己的指南針，介紹設(shè)計(jì)思路、制作過(guò)程、測(cè)試結(jié)果及改進(jìn)方法。教師引導(dǎo)學(xué)生互評(píng)：“你覺(jué)得哪個(gè)小組的指南針設(shè)計(jì)最合理、最實(shí)用？為什么？”教師總結(jié)：“今天我們每個(gè)小組都成功設(shè)計(jì)并制作了指南針，大家不僅掌握了制作磁針的方法，還理解了指南針指示方向的原理。指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，它的發(fā)明推動(dòng)了世界航海事業(yè)的發(fā)展，這是我們中華傳統(tǒng)文化的驕傲。”六、教材分析《6.設(shè)計(jì)指南針》是教科版（2024）三年級(jí)下冊(cè)第一單元“辨別方向”的最后一課，是在學(xué)生認(rèn)識(shí)了東、南、西、北等基本方向，了解了太陽(yáng)、樹(shù)影等自然現(xiàn)象與方向的關(guān)系，以及掌握了磁鐵基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的教學(xué)。本單元以“辨別方向”為核心主題，層層遞進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生從利用自然現(xiàn)象辨別方向，過(guò)渡到利用人造工具辨別方向，體現(xiàn)了“從自然到科學(xué)、從生活到技術(shù)”的認(rèn)知規(guī)律。本課作為單元的總結(jié)與升華課，不僅是對(duì)前序知識(shí)（磁鐵性質(zhì)、方向認(rèn)知）的綜合運(yùn)用，更是引入工程設(shè)計(jì)思想的重要載體，旨在通過(guò)“設(shè)計(jì)—制作—測(cè)試—改進(jìn)”的工程實(shí)踐過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，落實(shí)科學(xué)與工程教育的融合要求。教材內(nèi)容編排遵循學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，先通過(guò)觀察指南針了解其結(jié)構(gòu)與功能，再通過(guò)制作磁針、設(shè)計(jì)支架、測(cè)試改進(jìn)等活動(dòng)，逐步突破教學(xué)重難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探究與實(shí)踐體驗(yàn)，符合最新教育理念中“以學(xué)生為主體、注重實(shí)踐創(chuàng)新”的要求。同時(shí)，教材融入指南針的歷史文化元素，有助于激發(fā)學(xué)生的文化自信與愛(ài)國(guó)情感，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的統(tǒng)一。七、作業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合本課學(xué)習(xí)內(nèi)容與核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)分層作業(yè)，兼顧基礎(chǔ)鞏固與拓展提升，實(shí)現(xiàn)家校社協(xié)同育人：基礎(chǔ)作業(yè)：完善自己制作的指南針，在家長(zhǎng)的陪同下，到戶外測(cè)試指南針的準(zhǔn)確性，記錄測(cè)試結(jié)果（如在小區(qū)、公園等不同地點(diǎn)測(cè)試），并畫(huà)出測(cè)試地點(diǎn)的簡(jiǎn)易方向圖。拓展作業(yè)：查閱資料，了解指南針的發(fā)展歷史（如司南、指南魚(yú)、羅盤等），用文字或圖畫(huà)的形式記錄下來(lái)，下節(jié)課與同學(xué)分享。創(chuàng)新作業(yè)：嘗試用不同的材料（如泡沫、竹片、吸管等）改進(jìn)自己的指南針，讓它更輕便、更精準(zhǔn)，或增加新的功能（如帶有夜光功能），并撰寫簡(jiǎn)單的改進(jìn)說(shuō)明。八、結(jié)語(yǔ)板塊同學(xué)們，今天我們通過(guò)自主探究、合作實(shí)踐，成功設(shè)計(jì)并制作了指南針，不僅掌握了科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐技能，更體驗(yàn)了工程設(shè)計(jì)的樂(lè)趣。指南針的發(fā)明是古人智慧的結(jié)晶，而今天你們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐，正是科學(xué)精神的傳承與延續(xù)。在生活中，還有許多像指南針一樣的科學(xué)工具，等待著我們?nèi)ヌ剿?、去發(fā)明。希望大家能保持對(duì)科學(xué)的