一、課程背景：為什么要開展磁鐵指南針戶外定位實(shí)踐？演講人CONTENTS課程背景：為什么要開展磁鐵指南針戶外定位實(shí)踐？知識鋪墊：從磁鐵到指南針的認(rèn)知橋梁實(shí)踐準(zhǔn)備：安全、物資與分工的三重保障戶外實(shí)施：從“觀察”到“探究”的實(shí)踐閉環(huán)總結(jié)拓展：從課堂到生活的科學(xué)延伸目錄2025小學(xué)三年級科學(xué)下冊磁鐵指南針戶外定位實(shí)踐課件作為從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：科學(xué)課的魅力不在于課本上的文字堆砌，而在于讓孩子用雙手觸摸知識，用雙眼觀察世界。今天要分享的“磁鐵指南針戶外定位實(shí)踐”，正是將教科版三年級下冊“磁鐵”單元知識與真實(shí)生活場景結(jié)合的典型課例。這節(jié)課不僅是對“磁鐵能指南北”“指南針的組成與使用”等知識點(diǎn)的實(shí)踐驗(yàn)證，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、空間方位觀念的重要載體。接下來，我將從課程背景、知識鋪墊、實(shí)踐準(zhǔn)備、戶外實(shí)施、總結(jié)拓展五個(gè)模塊展開，帶大家完整呈現(xiàn)這節(jié)實(shí)踐課的設(shè)計(jì)邏輯與實(shí)施細(xì)節(jié)。01課程背景：為什么要開展磁鐵指南針戶外定位實(shí)踐？1教材定位與課標(biāo)要求教科版三年級下冊第三單元“磁鐵”共7課，前6課已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了“磁鐵能吸引什么”“磁鐵的兩極”“磁鐵的相互作用”“磁鐵能指南北”等核心知識，第7課“指南針”則是單元知識的綜合應(yīng)用課?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確要求：“小學(xué)階段要通過觀察、實(shí)驗(yàn)、操作等實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。”戶外定位實(shí)踐正是落實(shí)“能用指南針確定方向”這一學(xué)段目標(biāo)的最佳載體。2學(xué)生認(rèn)知與現(xiàn)實(shí)需求三年級學(xué)生已具備基本的方向感知（如知道太陽東升西落），但對“方位的精確確定”“工具輔助定位”缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。我在課前調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，82%的學(xué)生能說出“指南針能指方向”，但僅有15%能正確操作指南針；73%的學(xué)生能分辨教室的前后左右，卻有41%在校園不同區(qū)域會混淆東南西北。這種“生活經(jīng)驗(yàn)豐富但科學(xué)方法薄弱”的特點(diǎn)，決定了本節(jié)課需要“從生活中來，到實(shí)踐中去”。3教育價(jià)值的多維延伸這節(jié)課不僅是科學(xué)知識的應(yīng)用，更是跨學(xué)科能力的培養(yǎng)：通過觀察太陽、植物等自然參照物驗(yàn)證指南針方向（融合天文、地理知識），通過小組協(xié)作完成定位任務(wù)（培養(yǎng)合作能力），通過記錄實(shí)踐過程（鍛煉信息整理能力）。更重要的是，讓學(xué)生體會“科學(xué)工具如何幫助人類解決實(shí)際問題”，種下“用科學(xué)眼光看世界”的種子。02知識鋪墊：從磁鐵到指南針的認(rèn)知橋梁知識鋪墊：從磁鐵到指南針的認(rèn)知橋梁戶外實(shí)踐的順利開展，需要扎實(shí)的知識基礎(chǔ)。課前我會用1課時(shí)完成“理論+實(shí)驗(yàn)”的雙軌鋪墊，確保學(xué)生“知其然更知其所以然”。1回顧磁鐵的指向性：從“懸掛磁鐵”到“司南”實(shí)驗(yàn)1：懸掛磁鐵找方向給每組發(fā)放條形磁鐵、細(xì)線，指導(dǎo)學(xué)生將磁鐵中點(diǎn)系線懸掛（避免觸碰金屬桌），待靜止后觀察指向。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)：無論初始方向如何，磁鐵最終都會一端指南（S極）、一端指北（N極）。此時(shí)追問：“如果沒有指南針，古人如何利用磁鐵的這個(gè)特性？”引出“司南”的歷史（展示司南復(fù)原圖），強(qiáng)調(diào)“磁鐵能指南北”是指南針的核心原理。實(shí)驗(yàn)2：磁鐵與指南針的關(guān)聯(lián)取出指南針（提前靜置3分鐘），讓學(xué)生用條形磁鐵的N極靠近指南針紅色端——學(xué)生會觀察到指南針紅色端被推開。由此得出：“指南針的紅色端是N極（北極），因?yàn)橥瑯O相斥?！边@一實(shí)驗(yàn)既復(fù)習(xí)了“磁極相互作用”，又解決了“指南針哪端指北”的常見困惑。2認(rèn)識指南針的結(jié)構(gòu)與使用方法結(jié)構(gòu)拆解：從“磁針”到“刻度盤”分發(fā)兒童專用指南針（選擇刻度清晰、帶方向標(biāo)識的款式），引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄各部分名稱：磁針（紅色N極、藍(lán)色S極）、刻度盤（0-360，標(biāo)有N/E/S/W）、外殼（固定刻度盤）、方向箭頭（用于對準(zhǔn)目標(biāo)）。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：“刻度盤上的N永遠(yuǎn)指向地磁北極，但和地理北極有微小偏差，小學(xué)階段我們簡化為‘N指北’。”2認(rèn)識指南針的結(jié)構(gòu)與使用方法操作口訣：“平放、等待、對準(zhǔn)”總結(jié)使用步驟并編出口訣幫助記憶：“一放平（避免傾斜影響磁針），二等待（等磁針靜止再讀數(shù)），三對準(zhǔn)（方向箭頭對準(zhǔn)目標(biāo)，看N極指向的刻度）?！爆F(xiàn)場示范：“現(xiàn)在我要找國旗桿的方向，先將指南針平放在手心，等紅色針不動(dòng)了，把方向箭頭對準(zhǔn)國旗桿，看刻度盤上N極指向的數(shù)字——35，說明國旗桿在北偏東35方向?！?自然參照物的方向驗(yàn)證太陽方位：上午太陽在東，下午在西（結(jié)合“日晷”原理簡單講解）；建筑朝向：我國多數(shù)房屋坐北朝南（可提前觀察校園教學(xué)樓門窗方向）?？紤]到戶外可能出現(xiàn)指南針故障（如靠近鐵欄桿），需教會學(xué)生用自然現(xiàn)象驗(yàn)證方向。例如：植物特征：北半球樹木南側(cè)枝葉更茂盛，苔蘚多生長在北側(cè)；這一環(huán)節(jié)不僅是“備用方案”，更能讓學(xué)生體會“科學(xué)與自然的聯(lián)結(jié)”。03實(shí)踐準(zhǔn)備：安全、物資與分工的三重保障實(shí)踐準(zhǔn)備：安全、物資與分工的三重保障戶外實(shí)踐的特殊性，要求教師必須做好“萬無一失”的準(zhǔn)備。我通常會提前3天完成以下工作：1場地勘察與路線規(guī)劃場地選擇：優(yōu)先選擇熟悉的校園（安全可控），若條件允許可擴(kuò)展至附近公園（需提前與校方報(bào)備）。重點(diǎn)排除鐵柵欄、配電箱等強(qiáng)磁干擾區(qū)域（用指南針測試，若磁針劇烈擺動(dòng)則避開）。路線設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)3條難度遞進(jìn)的路線（見下表），兼顧不同能力小組：1場地勘察與路線規(guī)劃|難度等級|任務(wù)示例|目標(biāo)能力||----------|----------|----------|1|基礎(chǔ)版|從教室出發(fā)，用指南針找到操場的北球門（直線距離50米，無遮擋）|掌握基本方向判斷|2|進(jìn)階層|從圖書館出發(fā)，依次找到東花壇→南水池→西走廊（折線路徑，需記錄每段方向）|連續(xù)方向轉(zhuǎn)換與記錄|3|挑戰(zhàn)組|根據(jù)教師提供的“坐標(biāo)紙條”（如“北偏東45，距離30步”）定位隱藏的“科學(xué)寶箱”|角度與距離的綜合應(yīng)用|42物資清單與分組安排學(xué)生物資（每組）：兒童指南針×2（備用1個(gè)）、實(shí)踐記錄卡（含方向記錄表、路線草圖、問題欄）、鉛筆橡皮、防曬帽/雨具（根據(jù)天氣）、水壺（貼姓名貼）。教師物資：應(yīng)急藥箱（創(chuàng)可貼、碘伏、防暑藥）、對講機(jī)（每組1臺）、備用指南針（5個(gè)）、擴(kuò)音器、校園平面圖（標(biāo)注安全區(qū)域與危險(xiǎn)點(diǎn)）。分組規(guī)則：4-5人/組，混合能力（1名方向感強(qiáng)的“小隊(duì)長”+2名記錄員+1-2名觀察員），每組配備1名家長志愿者協(xié)助安全（需提前培訓(xùn)）。3安全培訓(xùn)與規(guī)則強(qiáng)調(diào)030201安全“三必須”：必須佩戴胸牌（含姓名、班級、緊急電話），必須跟隨小組行動(dòng)（離開視線需舉手報(bào)告），必須遠(yuǎn)離水池/施工區(qū)域（提前標(biāo)記）。操作“三不準(zhǔn)”：不準(zhǔn)用指南針敲擊硬物（防磁針?biāo)蓜?dòng)），不準(zhǔn)將指南針靠近鐵制品（防干擾），不準(zhǔn)單獨(dú)跑向隱蔽角落（防迷路）。應(yīng)急流程：若迷路，立即站在原地打開指南針找北，面向北等待；若受傷，舉手呼叫志愿者，教師5分鐘內(nèi)到達(dá)處理。04戶外實(shí)施：從“觀察”到“探究”的實(shí)踐閉環(huán)戶外實(shí)施：從“觀察”到“探究”的實(shí)踐閉環(huán)實(shí)踐課的核心是“做中學(xué)”，我將流程設(shè)計(jì)為“室內(nèi)預(yù)熱→戶外任務(wù)→總結(jié)復(fù)盤”三個(gè)階段，每個(gè)環(huán)節(jié)都緊扣“觀察-操作-記錄-反思”的科學(xué)探究邏輯。1室內(nèi)預(yù)熱：游戲激活知識儲備（10分鐘）游戲1：方向大轉(zhuǎn)盤播放輕快音樂，學(xué)生圍圈站立，教師喊“轉(zhuǎn)向北”“面朝南”等指令，反應(yīng)錯(cuò)誤的學(xué)生用磁鐵小貼畫“懲罰”（貼在磁板上組成指南針圖案）。通過身體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化方向記憶。游戲2：指南針快問快答出示問題卡（如“指南針平放時(shí)指針亂轉(zhuǎn)，可能是什么原因？”“如何用指南針找教室的東門？”），小組搶答，答對獲得“實(shí)踐積分”（用于后續(xù)評優(yōu)）。這一環(huán)節(jié)既能暴露知識漏洞（如部分學(xué)生仍混淆“磁針N極”與“刻度盤N”），又能調(diào)動(dòng)參與熱情。2戶外任務(wù)：分層挑戰(zhàn)深化理解（40分鐘）2.1基礎(chǔ)任務(wù)：確定校園四至方向（15分鐘）任務(wù)要求：以教學(xué)樓前空地為起點(diǎn)，用指南針分別找到東、南、西、北四個(gè)方向，在記錄卡上畫出箭頭，并標(biāo)注對應(yīng)的實(shí)物（如“北→教師辦公樓”“東→體育器材室”）。教師引導(dǎo)：巡回觀察時(shí)提問：“為什么指南針的N極指向教師辦公樓？”“如果站到操場中央，北方向會變嗎？”幫助學(xué)生理解“方向是絕對的，與位置無關(guān)”。4.2.2進(jìn)階任務(wù)：規(guī)劃路線并驗(yàn)證（20分鐘）任務(wù)示例：“從國旗桿出發(fā)，先向東走20步到乒乓球臺，再向北偏西30走15步到紫藤架，記錄每段的方向和步數(shù)?！标P(guān)鍵指導(dǎo)：重點(diǎn)關(guān)注記錄卡的填寫（方向用“N、NE、S”等縮寫，步數(shù)統(tǒng)一用“自然步”），提醒學(xué)生用太陽或植物驗(yàn)證指南針方向（如“紫藤架的苔蘚是否在北側(cè)？”）。我曾遇到一組學(xué)生發(fā)現(xiàn)“指南針顯示東，但太陽在東南方”，經(jīng)排查是指南針靠近了鐵制旗桿，及時(shí)更換工具后解決問題——這正是實(shí)踐的教育意義所在。2戶外任務(wù)：分層挑戰(zhàn)深化理解（40分鐘）2.3挑戰(zhàn)任務(wù)：破解“科學(xué)密碼”（5分鐘）任務(wù)設(shè)計(jì)：提前在校園隱蔽處放置“科學(xué)寶箱”（內(nèi)裝磁鐵、星座卡片、實(shí)踐勛章），每組抽取一張密碼條（如“N45E，距離40步”），用指南針和步數(shù)定位。找到后需回答：“為什么選擇這個(gè)角度？”“如果步數(shù)記錯(cuò)了，如何調(diào)整？”教育價(jià)值：將抽象的“方位角”轉(zhuǎn)化為具體行動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)“科學(xué)工具如何解決實(shí)際問題”。去年有個(gè)小組因步數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤（把“自然步”算成“小碎步”），最終通過“二次測量+指南針校準(zhǔn)”找到寶箱，這種“試錯(cuò)-調(diào)整”的過程比直接成功更珍貴。3總結(jié)復(fù)盤：分享收獲與思維碰撞（15分鐘）小組分享：每組派代表展示記錄卡，重點(diǎn)說明“遇到的問題及解決方法”（如“指南針被鐵欄桿干擾，改用觀察樹葉疏密確定方向”）。我會用手機(jī)拍攝關(guān)鍵記錄（如錯(cuò)誤的路線圖、成功的方向標(biāo)注），投影后引導(dǎo)全班討論：“他們的方法哪里值得學(xué)習(xí)？哪里可以改進(jìn)？”教師總結(jié)：結(jié)合學(xué)生表現(xiàn)，提煉三個(gè)核心結(jié)論：①指南針的使用關(guān)鍵是“平放、等待、對準(zhǔn)”；②自然現(xiàn)象可輔助驗(yàn)證方向；③團(tuán)隊(duì)協(xié)作能更高效解決問題。同時(shí)展示“古代導(dǎo)航”與“現(xiàn)代GPS”的對比圖，延伸：“指南針是人類最早的導(dǎo)航工具，現(xiàn)在的手機(jī)導(dǎo)航也用了類似原理——這就是科學(xué)的傳承與發(fā)展?！痹u價(jià)反饋：頒發(fā)“最佳記錄獎(jiǎng)”“最強(qiáng)大腦獎(jiǎng)”“協(xié)作之星獎(jiǎng)”（獎(jiǎng)品為自制磁鐵書簽），特別表揚(yáng)“能發(fā)現(xiàn)問題并嘗試解決”的小組（如前文提到的“鐵欄桿干擾”案例），強(qiáng)化“探究精神比結(jié)果更重要”的理念。05總結(jié)拓展：從課堂到生活的科學(xué)延伸1知識總結(jié)：核心概念的精煉重現(xiàn)12543本節(jié)課的核心可概括為“一原理、兩工具、三步驟”：一原理：磁鐵能指南北（S指南，N指北）；兩工具：指南針（精確測量）與自然參照物（輔助驗(yàn)證）；三步驟：平放指南針→等待磁針靜止→對準(zhǔn)目標(biāo)讀方向。這些知識不僅是“磁鐵”單元的終點(diǎn)，更是學(xué)生未來學(xué)習(xí)地理、物理的重要基礎(chǔ)。123452生活拓展：科學(xué)應(yīng)用的無限可能布置“家庭實(shí)踐作業(yè)”：用指南針觀察自家小區(qū)的方向，記錄“客廳窗戶朝哪個(gè)方向？”“小區(qū)大門在樓房的哪個(gè)方位？”下節(jié)課分享。同時(shí)推薦紀(jì)錄片《古代科技之光——指南針》，鼓勵(lì)學(xué)生與家長一起觀看，討論“如果沒有指南針，人類的航海史會怎樣？”3教育反思：實(shí)踐課的迭代方向每次實(shí)踐課后，我都會記錄三個(gè)“得”與三個(gè)“失”：得：學(xué)生對“方向”的理解從模糊到精確，90%能獨(dú)立使用指南針；小組協(xié)作能力顯著提升，85%的組能主動(dòng)解決問題。失：部分指南針刻度太小，字跡模糊（下次更換大刻度款）；挑戰(zhàn)任務(wù)對個(gè)別小組難度過高（需增加“提示