一、認(rèn)知鋪墊：為什么要制作簡易指南針？演講人CONTENTS認(rèn)知鋪墊：為什么要制作簡易指南針？材料準(zhǔn)備：哪些物品能幫我們完成制作？分步操作：如何制作簡易指南針？問題與改進：制作中可能遇到的“小麻煩”拓展延伸：從簡易指南針到科學(xué)探索總結(jié)：讓科學(xué)從“課本”走向“手心”目錄2025小學(xué)三年級科學(xué)下冊制作簡易指南針方法課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸原理，用眼睛發(fā)現(xiàn)規(guī)律。今天要和同學(xué)們分享的“制作簡易指南針”，正是這樣一節(jié)融合了知識探索與動手實踐的經(jīng)典課例。這節(jié)課不僅能讓大家直觀理解“磁鐵的指向性”這一核心概念，更能通過親手制作，感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。接下來，我們將從“為什么要做指南針”“需要哪些材料”“具體怎么做”“如何驗證效果”“還有哪些拓展”五個維度，一步步揭開簡易指南針的制作奧秘。01認(rèn)知鋪墊：為什么要制作簡易指南針？認(rèn)知鋪墊：為什么要制作簡易指南針？在正式動手之前，我們需要先理解“指南針”的意義。同學(xué)們有沒有看過《西游記》？唐僧師徒西行時，如果沒有方向指引，很可能會迷失在沙漠或山林里；爸爸媽媽開車導(dǎo)航時，衛(wèi)星定位的基礎(chǔ)也是“方向”；甚至我們在校園里玩捉迷藏，判斷“東樓在北邊”也需要方向感。而指南針，就是人類最早發(fā)明的“方向小助手”。從科學(xué)知識角度看，三年級下冊《磁鐵》單元中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了“磁鐵能指南北”的特性——磁鐵的一端總是指向北方（稱為北極，用N表示），另一端指向南方（稱為南極，用S表示）。制作簡易指南針，正是對這一知識的實踐應(yīng)用。通過動手制作，同學(xué)們不僅能加深對“磁鐵指向性”的理解，還能體驗“科學(xué)原理→技術(shù)應(yīng)用”的轉(zhuǎn)化過程，這對培養(yǎng)科學(xué)思維至關(guān)重要。認(rèn)知鋪墊：為什么要制作簡易指南針？舉個我教學(xué)中的例子：去年帶學(xué)生做這個實驗時，有個小女孩舉著自己做的指南針說：“原來課本上說的‘磁鐵能指南北’是真的！我剛才把它放在窗臺上，不管怎么轉(zhuǎn)，紅筆標(biāo)過的那頭總是指著窗外的大樹，而大樹那邊正好是學(xué)校的北門！”這種“知識落地”的驚喜，就是我們動手實踐的意義。02材料準(zhǔn)備：哪些物品能幫我們完成制作？材料準(zhǔn)備：哪些物品能幫我們完成制作？制作簡易指南針的關(guān)鍵，是找到能被磁化且容易保持平衡的物體?？紤]到三年級同學(xué)的操作能力，我們選擇的材料要滿足三個條件：常見易得、安全易操作、效果明顯。以下是具體的材料清單及選擇理由：1核心材料：可磁化的“小指針”縫衣針（或回形針）：選擇細(xì)而輕的鋼針（注意：一定要用“鋼”制的，鐵制的磁化效果較弱）?？p衣針是家庭常見物品，長度約3-5厘米，重量輕，容易平衡。磁鐵（條形或U形均可）：用于磁化鋼針。建議選擇磁性較強的磁鐵（如冰箱貼用的磁鐵可能較弱，實驗用條形磁鐵更合適），確保鋼針能被充分磁化。2支撐材料：讓指針自由旋轉(zhuǎn)的“小平臺”泡沫板（或塑料片、硬紙片）：需要剪成約2厘米×2厘米的小方塊，厚度0.5-1厘米。泡沫板密度小，能浮在水面上，且質(zhì)地柔軟，便于插針；如果沒有泡沫板，也可用喝奶茶的塑料吸管剪成小段，或者將硬紙片折成小船形替代。水碗（或玻璃盤）：裝清水，用于放置泡沫板。水的表面張力能減少摩擦，讓指針更易旋轉(zhuǎn)（注意：水要裝到碗的2/3處，避免泡沫板碰到碗邊）。3輔助材料：標(biāo)記與驗證工具安全提示：鋼針尖銳，操作時需小心，建議佩戴塑料手套（或由老師分發(fā)已消毒的針）；磁鐵需輕拿輕放，避免碰撞損壞。03已知方向的環(huán)境（如教室窗戶、校園標(biāo)志性建筑）：用于驗證指南針是否準(zhǔn)確（例如，教室窗戶通常朝南，旗桿可能在北邊）。02紅筆（或彩筆）：用于標(biāo)記磁化后的針的一端，方便觀察指向。0103分步操作：如何制作簡易指南針？分步操作：如何制作簡易指南針？材料準(zhǔn)備完畢后，我們進入最關(guān)鍵的制作環(huán)節(jié)。這一步需要嚴(yán)格按照步驟操作，每一步的細(xì)節(jié)都會影響最終效果。我將其分解為“磁化鋼針→固定指針→平衡測試→標(biāo)記方向”四個子步驟，同學(xué)們要仔細(xì)觀察，邊做邊記錄。1第一步：磁化鋼針——讓普通鋼針擁有“方向感”磁化是制作指南針的核心環(huán)節(jié)。鋼針本身沒有磁性，但通過與磁鐵摩擦，可以讓鋼針內(nèi)部的“磁疇”（簡單理解為“小磁鐵”）排列整齊，從而表現(xiàn)出磁性。具體操作如下：步驟1：取一根縫衣針，用紙巾擦凈表面（避免油污影響磁化效果）。步驟2：拿起磁鐵（以條形磁鐵為例），將磁鐵的一端（如N極）對準(zhǔn)鋼針的一端，沿同一方向輕輕摩擦（注意：必須朝一個方向，不能來回摩擦?。?。步驟3：重復(fù)摩擦20-30次（次數(shù)太少可能磁化不充分，次數(shù)過多不會增強效果）。摩擦?xí)r力度要均勻，讓磁鐵與鋼針充分接觸。驗證方法：磁化完成后，用鋼針靠近回形針（或鐵屑），如果能吸起回形針，說明磁化成功；如果吸不起來，需要再摩擦10次左右。1第一步：磁化鋼針——讓普通鋼針擁有“方向感”去年有個學(xué)生問：“老師，我用磁鐵的S極摩擦，會不會讓針的另一端指南？”這是個很好的問題！其實，無論用磁鐵的N極還是S極摩擦，最終鋼針的一端會與磁鐵摩擦端磁極相反——比如用磁鐵N極摩擦鋼針左端，鋼針左端會變成S極（指南），右端變成N極（指北）。同學(xué)們可以課后用不同磁極摩擦，觀察指向是否變化。2第二步：固定指針——讓針“站”在泡沫板上磁化后的鋼針需要固定在支撐物上，才能自由旋轉(zhuǎn)。這一步的關(guān)鍵是確保鋼針?biāo)?，且重心在支撐物中心。操作步驟如下：步驟1：將泡沫板剪成2cm×2cm的小方塊（如果是塑料片，可用剪刀小心裁剪）。步驟2：用鑷子（或手指捏住針的中部），將鋼針輕輕穿過泡沫板的中心（注意：針要水平穿過，不能傾斜！）。如果針太尖難以穿過，可先用牙簽在泡沫板中心扎一個小孔，再穿針。檢查方法：將穿好針的泡沫板輕輕放在水面上，觀察是否平穩(wěn)。如果泡沫板傾斜，可能是針的位置偏移，需要調(diào)整針的位置，直到泡沫板水平漂浮。這里容易出錯的是“針的傾斜”。有一次學(xué)生操作時，針的一端穿得太深，導(dǎo)致泡沫板一邊下沉，指針無法自由旋轉(zhuǎn)。遇到這種情況，只需用手輕輕調(diào)整針的位置，讓針完全水平即可。3第三步：平衡測試——讓指針“轉(zhuǎn)得順”指針能否準(zhǔn)確指向南北，關(guān)鍵在于“旋轉(zhuǎn)時的摩擦力是否足夠小”。水的表面張力能減少摩擦，但如果泡沫板太大或針太重，仍可能影響效果。測試方法如下：步驟1：將固定好針的泡沫板輕輕放在水碗中央（注意：不要用手推動，避免產(chǎn)生水波）。步驟2：用手指輕輕撥動針的一端，讓其旋轉(zhuǎn)。如果針能在停止撥動后慢慢靜止，且靜止時指向固定方向，說明平衡良好；如果針來回擺動無法靜止，可能是泡沫板太大（換更小的泡沫板），或針未完全水平（重新調(diào)整針的位置）。4第四步：標(biāo)記方向——確定“哪頭是北”1當(dāng)指針靜止后，我們需要確定哪一端指向北方。這一步需要借助已知的方向參考物（如教室的窗戶、校園的旗桿等）。操作如下：2步驟1：觀察教室的窗戶——通常教室窗戶朝南（為了采光），所以窗戶方向是南方，相反方向是北方。3步驟2：待指針靜止后，用紅筆在指向北方的一端做標(biāo)記（標(biāo)記為“N”），另一端標(biāo)記為“S”。4驗證方法：將指南針拿到教室不同位置（如講臺、后排），觀察指向是否一致。如果偏差較大，可能是附近有鐵器（如桌椅的鐵架）干擾，需遠(yuǎn)離金屬物品重新測試。04問題與改進：制作中可能遇到的“小麻煩”問題與改進：制作中可能遇到的“小麻煩”科學(xué)實驗中遇到問題是正常的，關(guān)鍵是學(xué)會分析原因、嘗試改進。以下是同學(xué)們在制作過程中常見的問題及解決方法：1問題1：鋼針磁化后無法吸起回形針可能原因：摩擦次數(shù)不夠；使用的磁鐵磁性太弱；鋼針材質(zhì)不是鋼（如鋁制針無法被磁化）。解決方法：增加摩擦次數(shù)至30次以上；更換磁性更強的磁鐵（如實驗室用條形磁鐵）；確認(rèn)針是鋼制的（用已知磁鐵測試針是否能被吸引）。2問題2：指針旋轉(zhuǎn)后無法靜止，一直擺動可能原因：泡沫板太大，與水面摩擦面積大；水碗太小，泡沫板碰到碗邊；針未水平，導(dǎo)致重心偏移。解決方法：減小泡沫板尺寸（1.5cm×1.5cm）；換更大的水碗（直徑15cm以上）；重新調(diào)整針的位置，確保水平穿過泡沫板中心。3問題3：指針指向與實際方向偏差大可能原因：附近有金屬物品（如鐵制桌椅、鑰匙）干擾磁場；磁化時摩擦方向不一致（來回摩擦導(dǎo)致磁疇混亂）；驗證時參考物方向判斷錯誤（如窗戶可能朝東，需確認(rèn)實際方向）。解決方法：遠(yuǎn)離金屬物品（至少1米以上）；重新磁化（嚴(yán)格沿同一方向摩擦）；用手機指南針（需關(guān)閉“磁場校準(zhǔn)”）輔助確認(rèn)實際方向。05拓展延伸：從簡易指南針到科學(xué)探索拓展延伸：從簡易指南針到科學(xué)探索制作簡易指南針不是終點，而是探索科學(xué)世界的起點。通過這個實驗，我們可以延伸出更多有趣的問題和實踐：1生活應(yīng)用：自制指南針的“小用場”戶外探險：如果在公園迷路，可用樹葉代替泡沫板，用積水（如小水洼）代替水碗，快速制作臨時指南針。家庭小實驗：用不同材料（如木片、紙片）代替泡沫板，觀察哪種材料更適合做支撐物。歷史聯(lián)系：查閱資料，了解古代“司南”的制作原理（用天然磁石打磨成勺狀，放在光滑的銅盤上），對比古今指南針的異同。5.2科學(xué)思考：為什么指針總是指向南北？地球本身是一個大磁體，地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近。磁化后的鋼針相當(dāng)于一個小磁體，根據(jù)“異極相吸”的原理，鋼針的N極會指向地磁南極（即地理北極），S極指向地磁北極（即地理南極）。這就是指針“指南北”的本質(zhì)原因。3創(chuàng)新挑戰(zhàn)：如何讓指南針更精準(zhǔn)？改進支撐方式：用縫衣針的針尖支撐在鉛筆尖上（類似傳統(tǒng)指南針的“針頂式”），減少摩擦（注意：需確保針尖垂直，支撐點穩(wěn)定）。增加刻度盤：在泡沫板周圍畫刻度（0代表北，90東，180南，270西），制作更專業(yè)的“方位指南針”。06總結(jié)：讓科學(xué)從“課本”走向“手心”總結(jié)：讓科學(xué)從“課本”走向“手心”同學(xué)們，今天我們通過“制作簡易指南針”的實驗，不僅掌握了一項實用的小技能，更重要的是體驗了“觀察現(xiàn)象→提出問題→動手實踐→驗證結(jié)論”的科學(xué)探究過程。當(dāng)你們舉著自己制作的指南針，