一、教學(xué)背景與學(xué)情分析：為何選擇“簡易指南針制作”？演講人01教學(xué)背景與學(xué)情分析：為何選擇“簡易指南針制作”？02教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：從“做出來”到“懂原理”03材料準(zhǔn)備：安全、易得與功能性的平衡04制作流程：從“磁化鋼針”到“穩(wěn)定指向”的六步操作05原理探究：為什么磁針會“指向南北”？06拓展應(yīng)用：從“課堂制作”到“生活實踐”07總結(jié)評價：從“作品”到“成長”的多元反饋目錄2025小學(xué)四年級科學(xué)上冊簡易指南針制作課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終堅信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸知識，用實踐驗證猜想。今天要和大家分享的“簡易指南針制作”，正是這樣一節(jié)將抽象的“地球磁場”轉(zhuǎn)化為具體操作、將“磁鐵性質(zhì)”融入生活應(yīng)用的實踐課。這節(jié)課不僅能鞏固四年級學(xué)生已學(xué)的“磁鐵的磁性與磁極”知識，更能通過動手制作，讓他們真切體會“科學(xué)服務(wù)生活”的本質(zhì)。接下來，我將從教學(xué)背景、目標(biāo)設(shè)定、材料準(zhǔn)備、制作流程、原理探究、拓展應(yīng)用及總結(jié)評價七大模塊展開，帶大家完整梳理這節(jié)課的設(shè)計邏輯。01教學(xué)背景與學(xué)情分析：為何選擇“簡易指南針制作”？1教材定位與課標(biāo)要求《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”明確提出：四年級學(xué)生需“知道磁鐵有磁性，可用來指示方向”，并“能動手制作簡單的科學(xué)裝置，描述其結(jié)構(gòu)和功能”。人教版四年級上冊《磁鐵》單元中，前兩課已系統(tǒng)學(xué)習(xí)“磁鐵能吸引哪些物體”“磁鐵的兩極”“磁極間的相互作用”等知識，本節(jié)課“簡易指南針制作”是單元知識的綜合應(yīng)用課，更是從“認(rèn)識磁鐵”到“使用磁鐵解決問題”的關(guān)鍵跨越。2學(xué)生認(rèn)知特點與需求四年級學(xué)生（9-10歲）正處于具體運算階段向形式運算階段過渡的關(guān)鍵期，抽象思維依賴具體操作支撐。他們對“指南針”這一傳統(tǒng)工具充滿好奇（生活中聽說過但未深入了解），對“自己動手制作”有強烈的參與欲望。但需注意：學(xué)生可能混淆“磁化”與“普通摩擦”的區(qū)別，對“地球磁場如何影響磁針”的理解存在認(rèn)知斷層，需要通過直觀操作與類比講解突破。3教學(xué)價值與意義01020304這節(jié)課的核心價值不僅在于“制作一個能指示方向的工具”，更在于：01思維層面：建立“磁鐵性質(zhì)→地球磁場→方向指示”的邏輯鏈；03實踐層面：培養(yǎng)觀察、操作、記錄、反思的科學(xué)探究能力；02情感層面：感受中國古代四大發(fā)明的智慧，激發(fā)“用科學(xué)改造生活”的興趣。0402教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：從“做出來”到“懂原理”教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：從“做出來”到“懂原理”基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)情，我將本節(jié)課目標(biāo)分為三個維度：1知識與技能目標(biāo)能準(zhǔn)確說出“磁化”的概念及操作要點；01掌握“用磁鐵摩擦鋼針使其磁化”的方法，理解“磁化后鋼針具有磁極”的原理；02能利用泡沫板、鋼針等材料制作一個能穩(wěn)定指示南北方向的簡易指南針。032過程與方法目標(biāo)學(xué)會用文字或圖示記錄制作過程中的關(guān)鍵現(xiàn)象（如“磁針哪端總是指南”）。能通過觀察磁針靜止時的指向，結(jié)合已知的“太陽方位”或“教室標(biāo)識方向”，判斷自制指南針的準(zhǔn)確性；通過“磁化-測試-調(diào)整”的探究流程，體驗“發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→驗證修正”的科學(xué)探究方法；CBA3情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)在動手制作中感受科學(xué)探究的樂趣，增強“我能解決問題”的自信心；1通過了解“司南→水浮法指南針→現(xiàn)代指南針”的演變史，體會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是“需求推動創(chuàng)新”的過程；2萌發(fā)“觀察生活→發(fā)現(xiàn)問題→用科學(xué)方法解決”的意識，如“迷路時如何用身邊材料判斷方向”。303材料準(zhǔn)備：安全、易得與功能性的平衡材料準(zhǔn)備：安全、易得與功能性的平衡考慮到小學(xué)生的操作能力與材料獲取難度，我將材料分為“核心材料”“輔助材料”與“拓展材料”三類，并標(biāo)注具體要求與替代方案（見表1）。表1簡易指南針制作材料清單|材料類別|材料名稱|具體要求/說明|替代方案||----------------|-------------------------|-----------------------------------------------------------------------------|---------------------------||核心材料|縫衣針（鋼針）|選擇細(xì)而長的鋼針（如4號針），避免過粗難磁化；需提前檢查是否生銹（生銹會影響磁化效果）|回形針（需捋直）|材料準(zhǔn)備：安全、易得與功能性的平衡1||條形磁鐵（或U型磁鐵）|磁性較強（建議使用實驗室專用磁鐵），長度大于鋼針，便于均勻摩擦|強磁貼（需裁剪成條狀）|2||泡沫板（或塑料瓶蓋）|泡沫板需剪成2cm×2cm的小方塊，厚度約5mm；塑料瓶蓋需清洗干凈，確保浮力足夠|木片（輕薄型）、小紙船|3|輔助材料|剪刀|圓頭安全剪刀，避免學(xué)生劃傷|手工刀（需教師協(xié)助操作）|4||透明碗（或水盆）|直徑15cm以上，裝水至2/3處，水面需平靜（避免風(fēng)吹波動）|塑料杯（口徑較大的）|5||記號筆|細(xì)頭，用于標(biāo)記磁針的磁極（如用“N”“S”標(biāo)注）|彩色貼紙（剪成小三角）|材料準(zhǔn)備：安全、易得與功能性的平衡|拓展材料|細(xì)線（棉線）|用于“懸掛法”測試磁極（可選）|頭發(fā)絲（更輕）|||硬紙板（或塑料吸管）|用于制作“支架式指南針”（可選）|牙簽（需固定在底座上）|特別提醒：課前需將材料按小組分裝（4-5人一組），并檢查鋼針是否尖銳（可用砂紙打磨針尖至圓鈍），避免操作時受傷。我曾在試教中遇到學(xué)生被鋼針劃傷手指的情況，因此安全始終是材料準(zhǔn)備的第一原則。04制作流程：從“磁化鋼針”到“穩(wěn)定指向”的六步操作制作流程：從“磁化鋼針”到“穩(wěn)定指向”的六步操作制作簡易指南針的核心是“讓鋼針獲得磁性并能自由轉(zhuǎn)動”，我將其拆解為六個步驟，每個步驟均設(shè)計“操作要點”“常見問題”與“解決策略”，幫助學(xué)生突破難點。1步驟一：磁化鋼針——讓普通鋼針“擁有磁性”操作要點：取一根干凈的鋼針，用條形磁鐵的一極（如N極）從鋼針的一端勻速摩擦到另一端，重復(fù)20-30次（摩擦方向需一致，不可來回摩擦）；摩擦?xí)r力度適中，確保磁鐵與鋼針充分接觸，但避免用力按壓導(dǎo)致鋼針彎曲；摩擦完成后，將鋼針遠(yuǎn)離磁鐵，用它靠近回形針，若能吸起，說明磁化成功；若無法吸起，需重復(fù)摩擦（次數(shù)可增加至40次）。常見問題：學(xué)生可能來回摩擦鋼針（如從左到右再從右到左），導(dǎo)致磁疇排列混亂，磁化效果差；摩擦次數(shù)不足（僅5-10次），鋼針未被充分磁化。解決策略：1步驟一：磁化鋼針——讓普通鋼針“擁有磁性”教師演示時用彩色粉筆在磁鐵上標(biāo)注“起始端”（如紅色標(biāo)記N極），在鋼針上標(biāo)注“A端”“B端”，強調(diào)“從A端到B端，只朝一個方向”；提供“磁化記錄表”（見表2），讓學(xué)生記錄摩擦次數(shù)與吸起回形針的數(shù)量，直觀感受“次數(shù)與磁性強弱”的關(guān)系。表2磁化效果記錄表|摩擦次數(shù)|10次|20次|30次|40次||----------|------|------|------|------||吸起回形針數(shù)量|0|1|3|5|1步驟一：磁化鋼針——讓普通鋼針“擁有磁性”4.2步驟二：確定磁極——哪端是N極？哪端是S極？操作要點：方法一（已知磁鐵測試法）：用已標(biāo)注N、S極的條形磁鐵靠近磁化后的鋼針一端，若相互吸引，則鋼針該端為異名磁極；若相互排斥，則為同名磁極（如磁鐵N極靠近鋼針A端時排斥，說明A端是N極）；方法二（懸掛法）：用細(xì)線系住鋼針中間，懸掛在支架上（避免風(fēng)吹），待鋼針靜止后，指向北的一端為N極，指南的一端為S極（需在教室無其他強磁干擾的環(huán)境中進行）。常見問題：學(xué)生混淆“吸引”與“排斥”的判斷（如認(rèn)為“吸引就是N極”）；懸掛法中細(xì)線系得太靠一端，導(dǎo)致鋼針無法自由旋轉(zhuǎn)。1步驟一：磁化鋼針——讓普通鋼針“擁有磁性”解決策略：用“磁極間相互作用”口訣輔助記憶：“同極相斥，異極相吸”，并通過動畫演示“磁鐵與磁針的作用過程”；教師示范懸掛法：用透明膠帶將細(xì)線固定在鋼針中點（可先用鉛筆標(biāo)記中點），確保鋼針?biāo)綉覓臁?步驟三：安裝磁針——讓它自由“指向”操作要點：將磁化并標(biāo)注磁極的鋼針輕輕放在泡沫板中央（可用少量膠水固定，但需注意膠水不能過厚影響浮力）；將泡沫板放入盛水的碗中，確保水面平靜（可用手輕扶碗邊，待水波消失后再觀察）；用手輕轉(zhuǎn)泡沫板，讓鋼針隨板旋轉(zhuǎn)，松開后觀察鋼針是否能自動轉(zhuǎn)回固定方向（若能，說明安裝成功）。常見問題：鋼針未固定在泡沫板中心，導(dǎo)致泡沫板傾斜，磁針無法水平旋轉(zhuǎn)；泡沫板過厚或過重（如使用泡沫塊而非泡沫板），浮力不足，無法漂浮。解決策略：3步驟三：安裝磁針——讓它自由“指向”用圓規(guī)在泡沫板上畫出中心點（直徑1cm的圓圈），要求鋼針必須完全落在圓圈內(nèi)；提前測試不同厚度的泡沫板（如3mm、5mm、8mm），發(fā)現(xiàn)5mm厚度最適合（浮力足夠且不易傾斜），可直接提供該規(guī)格的泡沫板。4.4步驟四：驗證方向——它指的是“真北”嗎？操作要點：利用已知的教室方向驗證（如教室門朝南開，窗戶朝北開），觀察磁針靜止時哪端指向窗戶（北）；若條件允許，可到室外空曠處（無建筑物遮擋），與太陽方位對比（上午太陽在東，下午在西，正午在南），判斷磁針的南北指向是否準(zhǔn)確；3步驟三：安裝磁針——讓它自由“指向”記錄偏差角度（如“磁針N極偏東5”），分析可能原因（如附近有鐵門、手機等磁干擾）。常見問題：學(xué)生認(rèn)為“磁針指向的一定是絕對正北”，忽略環(huán)境磁干擾的影響；室外驗證時因風(fēng)大導(dǎo)致泡沫板晃動，無法觀察靜止指向。解決策略：展示“磁偏角”小知識（地球磁極與地理北極有偏差），說明“指南針指向的是地磁北極，與地理北極有少量偏差”；提供“防風(fēng)罩”（用透明塑料杯倒扣在碗上，留縫隙通風(fēng)），減少風(fēng)力影響。5步驟五：改進優(yōu)化——讓指南針更“好用”操作要點：針對制作中發(fā)現(xiàn)的問題改進（如“泡沫板易滑動”可改用雙面膠輕粘鋼針；“指針轉(zhuǎn)動不靈活”可換用更輕薄的木片）；嘗試“支架式指南針”：將鋼針穿過吸管（或硬紙板），架在鉛筆尖上（針尖支撐），使磁針能更靈活旋轉(zhuǎn)；裝飾指南針：用彩筆在泡沫板上畫出“東、南、西、北”刻度，或貼上可愛圖案（增強成就感）。教學(xué)意義：改進環(huán)節(jié)是“從制作到創(chuàng)造”的關(guān)鍵，我曾帶學(xué)生用吸管和塑料瓶蓋制作出“防水指南針”，用木片和竹針制作出“古風(fēng)指南針”，這些創(chuàng)新讓學(xué)生真正體會到“科學(xué)是動手與動腦的結(jié)合”。5步驟五：改進優(yōu)化——讓指南針更“好用”4.6步驟六：總結(jié)分享——你的指南針有什么特別之處？操作要點：小組展示自制指南針，介紹“最滿意的設(shè)計”（如“我們用貼紙標(biāo)記了N極，更顯眼”）和“遇到的困難及解決方法”（如“鋼針總吸在碗邊，后來換了塑料碗”）；教師總結(jié)共性問題（如“磁化不充分”“重心偏移”），強調(diào)“科學(xué)制作需要耐心與反復(fù)調(diào)試”；播放“古代指南針”視頻（司南→水浮法指南針→旱羅盤），聯(lián)系學(xué)生作品，說明“你們的簡易指南針，和古人的智慧一脈相承”。05原理探究：為什么磁針會“指向南北”？原理探究：為什么磁針會“指向南北”？制作完成后，必須引導(dǎo)學(xué)生從“操作”走向“思考”，理解背后的科學(xué)原理。我設(shè)計了“三級追問”幫助學(xué)生構(gòu)建邏輯鏈：1第一級：鋼針為什么能指示方向？鋼針被磁鐵磁化后，成為小磁針，具有N、S兩極；磁極間存在相互作用：同名磁極相斥，異名磁極相吸。2第二級：是誰在“吸引”小磁針？地球本身是一個大磁體，地理北極附近是地磁南極（S極），地理南極附近是地磁北極（N極）；小磁針的N極被地磁S極吸引，因此指向地理北極；小磁針的S極被地磁N極吸引，指向地理南極。3第三級：為什么需要“自由轉(zhuǎn)動”的磁針？若磁針被固定（如粘在泡沫板上無法旋轉(zhuǎn)），則無法根據(jù)磁場調(diào)整方向；只有當(dāng)磁針能自由旋轉(zhuǎn)時，才能在地球磁場作用下靜止在南北方向。教學(xué)工具：用“地球磁場模擬儀”（條形磁鐵代表地球，小磁針代表鋼針）演示“大磁鐵吸引小磁鐵”的過程，讓學(xué)生直觀看到“小磁針如何指向大磁鐵的兩極”。06拓展應(yīng)用：從“課堂制作”到“生活實踐”拓展應(yīng)用：從“課堂制作”到“生活實踐”科學(xué)課的最終目標(biāo)是“用科學(xué)解決生活問題”，因此我設(shè)計了三個層次的拓展任務(wù)：1基礎(chǔ)拓展：用自制指南針“找方向”任務(wù)：在校園內(nèi)選擇3個地點（如操場、花壇、教學(xué)樓前），用自制指南針記錄每個地點的“東、南、西、北”方向，并與校園地圖對比，標(biāo)注偏差；意義：將“抽象方向”轉(zhuǎn)化為“具體位置”，強化“指南針的實際用途”。2進階拓展：用不同材料“再制作”任務(wù)：嘗試用回形針（代替鋼針）、木片（代替泡沫板）、細(xì)線懸掛（代替水浮法）制作指南針，比較不同材料的優(yōu)缺點（如“木片更環(huán)保但易吸水”“懸掛法更靈敏但易受風(fēng)吹”）；意義：理解“材料選擇影響裝置性能”，培養(yǎng)“創(chuàng)新選材”的意識。3跨學(xué)科拓展：了解“指南針的歷史”任務(wù)：查閱資料，整理“指南針的發(fā)展時間軸”（如戰(zhàn)國司南→宋代水浮法→明代旱羅盤→現(xiàn)代電子指南針），并思考“每一次改進解決了什么問題”（如“水浮法解決了司南易磨損的問題”）；意義：感受“技術(shù)創(chuàng)新源于需求”，增強民族自豪感（中國是最早發(fā)明指南針的國家）。07總結(jié)評價：從“作品”到“成長”的多