（2026春新版） 教科版科学三年级下册全册教案

第第页版本：2026春教科版时间：2026年3月教师：版本：2026春教科版时间：2026年3月教师：教学设计（教案）学校：实验小学科目：小学科学年级：三年级下册2026年春新版教科版小学科学三年级下册全册教案第一单元辨别方向1.根据太阳辨别方向一、教材分析《根据太阳辨别方向》是教科版三年级下册《辨别方向》单元的开篇课，是学生接触自然辨别方向方法的基础内容。教材以“生活情境+探究实验+实践应用”为逻辑主线，首先通过“迷失方向”的情境引出辨别方向的需求，随后呈现太阳在天空中的运动规律图文资料，引导学生探究“太阳位置与方向的关系”；接着设计“制作简易太阳钟”“实地辨别方向”等探究活动，让学生在实践中掌握根据太阳辨别方向的具体方法；最后通过生活应用案例拓展，强化知识的实际运用价值。教材注重培养学生的观察能力和实践探究能力，渗透“自然现象与科学规律相联系”的科学观念，为后续学习“利用自然物辨别方向”等内容奠定基础。二、核心素养教学目标科学观念：知道太阳在天空中自东向西运动，了解不同时段太阳位置与方向（东、南、西、北）的对应关系，初步建立“利用太阳运动规律辨别方向”的科学观念。科学思维：能通过观察太阳在天空的位置变化，分析不同时段太阳位置与方向的关联，尝试归纳根据太阳辨别方向的方法，发展初步的观察分析和归纳概括思维。探究实践：能参与“观察太阳位置—记录方向”的探究活动，学会制作简易太阳钟，能运用教材提示的方法实地辨别方向，提升观察能力、动手实践能力和应用能力。态度责任：激发对自然现象的探究兴趣，养成认真观察、如实记录、乐于实践的科学态度，感受科学知识在生活中的应用价值，增强运用科学知识解决实际问题的意识。三、教学重难点教学重点：掌握太阳在天空中的运动规律，理解不同时段（早晨、中午、傍晚）太阳位置与东、南、西、北方向的对应关系，能结合教材方法根据太阳辨别方向。教学难点：能准确结合太阳位置判断实际方向，理解简易太阳钟的工作原理，能在不同情境下灵活运用太阳辨别方向的方法。四、教学过程情境导入，激发兴趣教师出示教材第2页“迷失方向”的情境图片（小朋友在郊外迷路，四处张望寻找方向），提问：“同学们，看看教材上的小朋友遇到了什么问题？如果你在郊外迷路了，不知道东、南、西、北，会怎么办？”学生自由发言，分享自己的想法，如“看地图”“问别人”“找标志性建筑”等。教师引导：“在没有地图、没有别人帮忙的情况下，我们可以利用身边的自然现象来辨别方向，比如太阳。太阳是我们身边最常见的‘指南针’，今天我们就一起来探究《根据太阳辨别方向》。”（板书课题）随后，教师提问：“大家平时注意过太阳在天空中的位置变化吗？早晨、中午、傍晚，太阳分别在哪个方向？”学生结合生活经验发言，教师总结：“太阳在天空中的位置会随着时间变化，而这种变化和方向有着密切的关系。接下来我们就一起通过观察和实验，揭开其中的秘密。”设计意图：通过教材情境图片创设问题情境，激发学生的代入感和探究需求，自然引出“利用太阳辨别方向”的主题。结合生活经验提问，唤醒学生对太阳位置变化的初步认知，为后续探究铺垫。探究新知，解读教材认识东、南、西、北四个基本方向教师出示教材第3页“方向示意图”，结合示意图讲解：“我们生活中有四个基本方向，分别是东、南、西、北，它们是相互对应的，东的对面是西，南的对面是北。”随后，组织学生开展“教室方向定位”活动：“请大家参考教材示意图，结合教室的门窗位置，找找我们教室的东、南、西、北四个方向。比如，早晨太阳从东方升起，我们教室朝阳的窗户方向就是东方。”学生分组观察讨论，确定教室的四个基本方向，教师巡视指导，帮助学生准确定位。之后，邀请学生指出教室的东、南、西、北方向，教师用箭头在黑板上标注，强化学生对四个基本方向的认知。设计意图：结合教材方向示意图，通过教室实地定位活动，让学生直观认识四个基本方向，为后续探究“太阳位置与方向的关系”奠定基础。探究太阳在天空中的运动规律教师出示教材第3页“太阳在天空中的运动轨迹”图文内容，提问：“请大家仔细观察教材上的图片和文字描述，说说太阳在天空中是怎样运动的？不同时段，太阳的位置有什么变化？”学生观察后发言，教师引导总结：太阳每天从东方升起，西方落下，在天空中沿着自东向西的轨迹运动；早晨太阳在东方，中午太阳在南方，傍晚太阳在西方。为强化认知，教师播放一段“太阳东升西落”的延时摄影视频，让学生直观感受太阳的运动轨迹。随后，教师组织学生结合教室方向，开展“判断太阳位置”活动：“现在是上午，结合我们刚才确定的教室东方，大家想想现在太阳应该在哪个方向？如果是中午，太阳又会在哪个方向？”学生思考后发言，教师结合教材示意图补充：“在我们北半球，中午时分太阳位于南方，这是因为地球的公转和自转导致的，这也是我们利用太阳辨别方向的重要依据。”设计意图：结合教材图文和延时摄影视频，让学生直观感知太阳的运动规律，理解不同时段太阳位置与方向的对应关系。通过教室实地判断活动，将抽象的规律转化为具体认知，突破教学重点。学习根据太阳辨别方向的方法教师出示教材第4页“根据太阳辨别方向的方法”图文内容，讲解两种核心方法：方法一：根据太阳升起和落下的方向判断。教师结合教材文字讲解：“早晨，太阳从东方升起，面对太阳的方向就是东方，背后是西方，左手边是北方，右手边是南方；傍晚，太阳从西方落下，面对太阳的方向就是西方，背后是东方，左手边是南方，右手边是北方。”随后，组织学生模拟练习：“请大家站起来，想象现在是早晨，太阳从东方升起，我们一起面对东方，找找对应的西、北、南方向。”学生跟随教师进行模拟，教师巡视纠正，确保学生准确掌握方向对应关系。方法二：根据太阳影子判断方向。教师出示教材第4页“太阳影子与方向”示意图，提问：“大家看看教材上的示意图，影子的方向和太阳的方向有什么关系？”学生观察后回答，教师总结：影子的方向和太阳的方向相反，早晨太阳在东方，影子就朝向西方；中午太阳在南方，影子就朝向北方；傍晚太阳在西方，影子就朝向东方。教师补充：“我们可以通过观察物体的影子来判断方向，这也是一种常用的辨别方向方法。”设计意图：结合教材图文讲解具体辨别方法，通过模拟练习和示意图分析，让学生掌握两种核心方法。注重理论与实践结合，降低学生理解难度，强化对“太阳位置与方向关系”的认知。实践探究，深化理解制作简易太阳钟教师出示教材第5页“简易太阳钟制作步骤”图文内容，讲解制作要求和原理：“简易太阳钟是利用太阳影子的变化来指示时间和方向的，我们可以按照教材上的步骤制作。”随后，讲解制作步骤：①准备一张圆形卡纸、一根小木棒、一支笔、一个指南针（辅助定位）；②在圆形卡纸上均匀标注12个时辰或24小时刻度；③将小木棒垂直固定在圆形卡纸的中心；④把制作好的太阳钟放在阳光下，用指南针确定东方，将卡纸的“东方”标记对准实际东方，记录小木棒影子的位置和对应的时间。学生分组制作简易太阳钟，教师巡视指导：帮助学生准确固定小木棒，指导刻度标注的均匀性，提醒学生结合指南针准确定位东方。制作完成后，组织学生将太阳钟放在教室外的阳光下，记录当前影子的位置，结合教材示意图判断此时的方向和大致时间。设计意图：结合教材制作步骤开展动手实践活动，让学生在制作和使用过程中，深化对“太阳影子与方向、时间关系”的理解，提升动手实践能力和探究兴趣。实地辨别方向教师组织学生到操场开展实地辨别方向活动，提出任务：“请大家运用今天学到的方法，结合教材提示，在操场上找到东、南、西、北四个方向，并记录下来。可以用两种方法验证：一是根据太阳位置判断，二是根据物体影子判断。”学生分组开展活动，教师巡视指导：提醒学生注意安全，准确观察太阳位置和影子方向；对于有困难的小组，引导其参考教材方法分步判断，如先找到东方，再依次推出其他方向；鼓励学生记录判断过程和结果，如“现在是上午10点，太阳在东方偏南，我们面对太阳，右手边是南方”。活动结束后，组织学生回到教室分享活动成果，交流自己是如何根据太阳辨别方向的，遇到了什么问题，是如何解决的。教师针对学生的分享进行点评，肯定正确的方法，纠正错误的判断，强调：“根据太阳辨别方向时，要结合具体时间和太阳位置综合判断，确保方向准确。”设计意图：通过实地探究活动，让学生将课堂所学知识应用到实际场景中，强化实践应用能力。小组合作和成果分享，促进学生之间的互助学习，提升表达交流能力，突破教学难点。巩固应用，拓展延伸教材案例分析教师出示教材第6页“生活中的应用案例”图文内容（如登山运动员根据太阳辨别方向、农民根据太阳方向安排农活），提问：“请大家看看教材上的案例，说说他们是如何利用太阳辨别方向的？这些案例告诉我们什么？”学生观察讨论后发言，教师总结：“在生活中，很多场景都会用到根据太阳辨别方向的方法，它能帮助我们解决实际问题。这说明科学知识和我们的生活密切相关，学好科学能让我们更好地适应生活。”拓展思考教师提问：“如果是阴天，看不到太阳，我们还能根据太阳辨别方向吗？为什么？”学生思考后发言，教师引导：“阴天时，虽然看不到太阳，但我们可以根据天空的明暗程度、云的移动方向等间接判断太阳的大致位置，从而辨别方向。当然，也可以等待太阳出来后再判断。”随后，教师布置课后任务：“请大家课后观察一天中不同时段太阳的位置和物体影子的变化，记录在教材第6页的记录表中，下节课分享自己的发现。”设计意图：通过教材案例分析，让学生感受知识的应用价值。拓展思考和课后任务，激发学生持续探究的兴趣，培养长期观察的习惯，为后续学习“利用自然物辨别方向”铺垫。课堂总结，梳理收获教师引导学生回顾本节课的学习过程，提问：“今天我们一起探究了根据太阳辨别方向的方法，大家有什么收获？我们知道了太阳的运动规律是什么？有哪些根据太阳辨别方向的方法？”学生发言后，教师总结：“我们知道了太阳每天东升西落，不同时段太阳位置与东、南、西、北方向相对应；掌握了根据太阳位置和影子方向辨别方向的方法，还制作了简易太阳钟。希望大家以后能多观察自然现象，主动运用科学知识解决生活中的问题。”设计意图：通过回顾梳理，帮助学生构建完整的知识体系，强化核心知识点。总结探究方法和科学态度，激发学生持续探究自然现象的兴趣。五、小结本节课以“根据太阳辨别方向”为核心探究主题，结合教科版教材的图文资源和实践活动，引导学生经历“情境导入—认知方向—探究规律—学习方法—实践应用”的完整探究过程。学生在探究中认识了东、南、西、北四个基本方向，掌握了太阳东升西落的运动规律，理解了不同时段太阳位置与方向的对应关系，学会了根据太阳位置和影子方向辨别方向的方法，还动手制作了简易太阳钟。通过课堂模拟练习和实地探究活动，学生的观察能力、动手实践能力和应用能力得到显著提升，同时养成了认真观察、如实记录的科学态度。本节课的学习不仅让学生掌握了实用的辨别方向方法，还渗透了“自然现象与科学规律相联系”的科学观念，为后续学习“利用自然物辨别方向”等内容奠定了扎实的基础。2.利用自然物辨别方向一、教材分析《利用自然物辨别方向》是教科版三年级下册《辨别方向》单元的第二课，是对“根据太阳辨别方向”的拓展与延伸。教材延续“生活需求—探究方法—实践应用”的逻辑主线，首先通过“阴天无法利用太阳辨别方向”的情境，引出利用自然物辨别方向的需求；随后呈现树木、苔藓、蚂蚁洞穴等常见自然物的图文资料，引导学生探究不同自然物与方向的关联；接着设计“实地观察自然物辨别方向”的探究活动，让学生在实践中掌握具体方法；最后通过“综合运用辨别方向方法”的拓展活动，强化知识的整合与应用。教材注重培养学生的观察能力、实践能力和综合应用能力，渗透“利用自然现象解决实际问题”的科学观念，让学生感受自然的奥秘和科学的实用性。二、核心素养教学目标科学观念：知道树木、苔藓、蚂蚁洞穴等常见自然物的生长或分布与方向有关，了解利用这些自然物辨别方向的科学原理，初步建立“自然物特征与方向相联系”的科学观念。科学思维：能通过观察、分析教材图文和实地自然物特征，归纳利用不同自然物辨别方向的方法，发展初步的观察分析和归纳概括思维。探究实践：能参与“观察自然物—分析特征—辨别方向”的探究活动，学会运用教材提示的方法实地辨别方向，提升观察能力、动手实践能力和综合应用能力。态度责任：增强对自然现象的探究兴趣，养成认真观察、乐于实践、善于思考的科学态度，感受科学与自然、生活的密切联系，提升运用科学知识解决实际问题的意识。三、教学重难点教学重点：掌握利用树木（年轮、枝叶）、苔藓、蚂蚁洞穴等自然物辨别方向的方法，能结合教材图文和实地观察准确判断方向。教学难点：理解利用自然物辨别方向的科学原理，能在不同自然环境中灵活运用多种自然物辨别方向，准确区分易混淆的自然特征（如树木年轮的疏密与方向的关系）。四、教学过程情境导入，明确任务教师出示教材第7页“阴天迷路”的情境图片（小朋友在森林里迷路，天空阴沉看不到太阳），提问：“同学们，看看教材上的小朋友遇到了什么问题？和上节课我们遇到的迷路情境有什么不同？”学生观察后回答：“这次是阴天，看不到太阳，无法用太阳辨别方向了。”教师顺势提问：“在阴天，看不到太阳的时候，我们还能利用什么来辨别方向呢？”学生自由发言，分享自己的想法，如“看树木”“看星星”等。教师总结：“在自然界中，有很多自然物都能帮助我们辨别方向，今天我们就一起来探究《利用自然物辨别方向》。”（板书课题）随后，教师出示教材第7页“常见自然物”图文内容，引导学生观察：“请大家看看教材上的图片，这些自然物（树木、苔藓、蚂蚁洞穴）为什么能帮助我们辨别方向？它们和方向之间有什么秘密？”设计意图：通过教材阴天迷路情境创设问题冲突，激发学生的探究需求，自然引出“利用自然物辨别方向”的主题。结合教材自然物图片，引发学生思考，明确本节课的探究任务。探究新知，解读教材利用树木辨别方向教师出示教材第8页“利用树木辨别方向”的图文内容，分两个维度讲解：维度一：根据树木的枝叶生长情况辨别方向。教师结合教材图片和文字讲解：“在北半球，树木的枝叶生长具有‘南密北疏’的特点。因为南方接受的阳光照射时间长、光照充足，枝叶生长得更加茂盛、密集；而北方光照较少，枝叶生长得相对稀疏。”为强化认知，教师展示真实的树木枝叶图片（南北方枝叶对比），提问：“大家看看这张图片，哪一侧是南方？哪一侧是北方？为什么？”学生观察后发言，教师及时纠正和补充。维度二：根据树木的年轮辨别方向。教师出示教材第8页“树木年轮示意图”，讲解：“树木的年轮是树木生长过程中形成的，每年形成一轮。在北半球，树木年轮具有‘南疏北密’的特点。因为南方光照充足，树木生长速度快，年轮就比较稀疏；北方光照较少，生长速度慢，年轮就比较密集。”随后，组织学生观察教材示意图，提问：“请大家根据教材上的年轮示意图，判断哪一侧是南方？说说你的理由。”学生思考后发言，教师总结：“通过观察年轮的疏密程度，我们可以准确判断树木生长地的南北方向。”设计意图：结合教材图文分维度讲解，通过真实图片和示意图辅助，让学生理解利用树木辨别方向的方法和原理。层层递进的问题引导，强化学生的观察分析能力，突破教学重点。利用苔藓辨别方向教师出示教材第9页“利用苔藓辨别方向”的图文内容，提问：“大家看看教材上的图片，苔藓生长在岩石的哪一侧？为什么会这样？”学生观察后发言，教师讲解：“苔藓是一种喜阴、怕阳光的植物，适合生长在阴暗、潮湿的环境中。在北半球，岩石、墙壁等物体的北侧光照较少、比较潮湿，适合苔藓生长，而南侧光照充足，很少有苔藓生长。所以，我们可以通过观察苔藓的生长位置来辨别方向，有苔藓的一侧通常是北侧。”为强化认知，教师展示真实的苔藓生长图片，组织学生观察：“请大家看看这张图片中苔藓的生长位置，判断哪一侧是北侧？”学生观察后回答，教师补充：“除了岩石，苔藓还可能生长在树干的北侧，大家在实地观察时可以注意这一点。”设计意图：结合教材图文和真实图片，让学生直观感知苔藓的生长特点与方向的关系，理解利用苔藓辨别方向的原理。通过观察练习，强化学生的判断能力。利用蚂蚁洞穴辨别方向教师出示教材第9页“利用蚂蚁洞穴辨别方向”的图文内容，提问：“请大家看看教材上的蚂蚁洞穴图片，洞穴的洞口朝向哪个方向？为什么？”学生观察后发言，教师讲解：“蚂蚁喜欢温暖、干燥的环境，它们的洞穴洞口通常朝向南方。因为南方光照充足、温度较高，适合蚂蚁活动和储存食物。所以，我们可以通过观察蚂蚁洞穴的洞口朝向来辨别方向，洞口朝向的一侧通常是南方。”随后，教师补充：“不同地区的蚂蚁可能会有一些差异，但在我们北半球，大多数蚂蚁洞穴的洞口都是朝向南方的。在实地观察时，我们可以多观察几个蚂蚁洞穴，确保判断准确。”设计意图：结合教材图文讲解利用蚂蚁洞穴辨别方向的方法和原理，让学生了解不同自然物的辨别特点。补充注意事项，培养学生严谨的观察态度。实践探究，深化理解教材案例模拟分析教师出示教材第10页“综合辨别方向案例”图文内容（小朋友在森林中利用多种自然物辨别方向），提问：“请大家看看教材上的案例，小朋友用到了哪些自然物来辨别方向？他是如何判断的？”学生分组讨论后发言，教师总结：“小朋友首先观察了树木的枝叶，发现南侧枝叶茂密，确定了南方；然后观察了岩石上的苔藓，发现北侧有苔藓生长，验证了北方；最后观察了蚂蚁洞穴，洞口朝向南方，进一步确认了方向。他运用了多种方法相互验证，确保方向判断准确。”随后，教师引导学生思考：“为什么要运用多种方法相互验证呢？”学生回答后，教师强调：“在实际辨别方向时，运用多种方法相互验证，可以提高判断的准确性，避免因为单一方法的误差导致方向判断错误。”设计意图：通过教材案例分析，让学生学习综合运用多种自然物辨别方向的方法，理解“多种方法相互验证”的重要性。培养学生的综合分析能力和严谨的科学态度。实地观察自然物辨别方向教师组织学生到校园内的树林或绿化带开展实地观察活动，提出任务：“请大家运用今天学到的方法，结合教材提示，在实地观察树木、苔藓、蚂蚁洞穴等自然物，辨别东、南、西、北四个方向。要求至少运用两种不同的自然物，相互验证方向的准确性，并记录观察结果和判断过程。”学生分组开展活动，教师巡视指导：提醒学生注意安全，认真观察自然物的特征；对于观察困难的小组，引导其参考教材方法分步观察，如先观察树木枝叶确定南方，再推出其他方向；鼓励学生记录观察细节，如“某棵树的南侧枝叶茂密，北侧枝叶稀疏，确定南方在XX方向”；引导学生运用多种方法相互验证，如用树木枝叶和苔藓生长位置验证方向是否一致。活动结束后，组织学生回到教室分享活动成果，交流自己观察的自然物、判断方法和结果，以及遇到的问题和解决方法。教师针对学生的分享进行点评，肯定正确的观察方法和判断结果，纠正错误的认知，强调：“实地观察时，要仔细分辨自然物的特征，结合教材原理进行判断，同时运用多种方法相互验证，确保方向准确。”设计意图：通过实地观察活动，让学生将课堂所学知识应用到实际场景中，强化实践应用能力。小组合作和成果分享，促进学生之间的互助学习，提升表达交流能力，突破教学难点。巩固应用，拓展延伸拓展其他自然物辨别方向的方法教师出示教材第11页“其他自然物辨别方向”的图文内容（如向日葵、积雪），提问：“请大家看看教材上的图片，向日葵和积雪是如何帮助我们辨别方向的？”学生观察后发言，教师讲解：“向日葵的花盘会随着太阳转动，早晨朝向东方，中午朝向南方，傍晚朝向西方，我们可以根据向日葵花盘的朝向判断方向；在北半球，积雪融化的速度是‘南快北慢’，因为南方光照充足、温度高，积雪融化得快，北方温度低，积雪融化得慢，我们可以通过观察积雪融化的情况辨别方向。”随后，教师布置任务：“请大家课后查阅资料，了解更多利用自然物辨别方向的方法，下节课和大家分享。”综合运用辨别方向方法教师组织学生开展“模拟迷路辨别方向”活动：在教室地面布置简单的“森林”场景，放置树木模型、岩石模型（带有苔藓贴纸）、蚂蚁洞穴模型等，让学生分组扮演迷路的人，运用本节课学到的自然物辨别方向方法和上节课学到的太阳辨别方向方法，找到正确的方向。活动结束后，组织学生分享自己的辨别过程和方法选择，教师总结：“在实际生活中，我们可以根据具体环境，灵活选择不同的辨别方向方法，多种方法相互验证，才能准确找到方向。”设计意图：通过教材拓展内容和模拟活动，拓宽学生的知识面，强化综合应用能力。培养学生灵活运用知识解决实际问题的意识，感受科学知识的实用性。课堂总结，梳理收获教师引导学生回顾本节课的学习过程，提问：“今天我们一起探究了利用自然物辨别方向的方法，大家有什么收获？我们学会了利用哪些自然物辨别方向？每种方法的原理是什么？”学生发言后，教师总结：“我们学会了利用树木（枝叶、年轮）、苔藓、蚂蚁洞穴等自然物辨别方向，知道了这些自然物的特征与方向的关系，理解了背后的科学原理。在实际生活中，我们可以根据具体环境选择合适的方法，多种方法相互验证，准确辨别方向。希望大家以后能多观察自然，发现更多自然中的科学奥秘，运用科学知识解决生活中的问题。”设计意图：通过回顾梳理，帮助学生构建完整的知识体系，强化核心知识点和方法。总结探究方法和科学态度，激发学生持续探究自然的兴趣。五、小结本节课以“利用自然物辨别方向”为核心探究主题，结合教科版教材的图文资源和实践活动，引导学生经历“情境导入—探究方法—实践应用”的完整探究过程。学生在探究中掌握了利用树木（枝叶、年轮）、苔藓、蚂蚁洞穴等自然物辨别方向的方法，理解了每种方法背后的科学原理（如光照、环境对自然物生长的影响），突破了“准确辨别方向”的重难点。通过教材案例分析和实地观察活动，学生的观察能力、动手实践能力和综合应用能力得到显著提升，同时养成了认真观察、乐于实践、善于思考的科学态度。本节课的学习不仅拓展了学生辨别方向的方法储备，还进一步渗透了“自然现象与科学规律相联系”的科学观念，让学生深刻感受了科学与自然、生活的密切联系，提升了运用科学知识解决实际问题的意识和能力。3.利用磁铁辨别方向教材分析本课是教科版小学科学三年级下册第一单元《辨别方向》的第三课，承接前两课“认识自然方向（太阳、星星）”的内容，聚焦“利用人造工具辨别方向”，核心是引导学生认识磁铁的指向性并掌握其辨别方向的方法。教材以“问题驱动—探究实践—总结应用”为逻辑主线，先通过“迷路时如何辨别方向”的情境引出磁铁，再结合示意图介绍条形磁铁、小磁针的基本结构，重点呈现“用悬挂法、支架法让磁铁自由转动，观察其静止后指向”的实验流程，最后通过生活案例（指南针）拓展应用。教材注重引导学生在动手实践中发现磁铁“总是一端指北、一端指南”的特性，既培养科学探究能力，又为下一课“磁极与方向”的学习奠定基础，体现“从现象到本质、从实践到应用”的科学学习规律。核心素养教学目标科学观念：通过教材学习与实验探究，知道磁铁具有指向性（静止后总是一端指北、一端指南），认识条形磁铁的磁极（北极N、南极S），了解利用磁铁辨别方向的基本原理，初步建立“磁铁可作为辨别方向工具”的科学观念。科学思维：能结合教材示意图，思考并设计“验证磁铁指向性”的实验方案，能对实验现象进行分析归纳，初步形成“提出问题—设计实验—观察现象—总结结论”的逻辑思维。探究实践：能按照教材指导的步骤，规范完成“悬挂法”“支架法”实验，准确观察并记录磁铁静止后的指向，能结合教材方法用磁铁辨别教室或户外的方向，解决简单的方向辨别问题。态度责任：在实验探究中感受科学的趣味性与实用性，养成认真观察、如实记录的良好习惯；激发对辨别方向工具的探究兴趣，培养在生活中运用科学知识解决问题的意识。教学重难点教学重点：引导学生掌握教材中磁铁指向性的核心实验方法（悬挂法、支架法），通过实验明确“磁铁静止后总是一端指北、一端指南”，并能运用该特性辨别方向。教学难点：如何引导学生排除干扰（如周围铁制品、外力触碰），确保磁铁自由转动并准确观察指向；如何帮助学生理解“磁铁指向性是其固有特性，与放置方式无关”。教学过程情境导入：设“迷路”情境，激发探究欲教材情境呈现：教师展示教科版教材第3课封面图（小朋友在野外迷路，手持磁铁辨别方向的场景），提问：“同学们，教材封面的小朋友在野外迷路了，他没有指南针，只用一块磁铁就能辨别方向，你们觉得这可能吗？磁铁为什么能用来辨别方向？”引导学生结合已有磁铁知识自由发言，提出自己的疑问与猜想。师生互动深化：待学生分享完猜想后，教师小结：“大家对磁铁的作用有很多有趣的想法，其实磁铁真的有辨别方向的本领。教材中给我们详细介绍了利用磁铁辨别方向的方法和原理，今天我们就一同学习第3课《利用磁铁辨别方向》，亲自验证磁铁的这个神奇本领。”设计意图：依托教材封面情境创设问题冲突，通过“迷路”这一贴近生活的场景引发学生共鸣，结合提问激发学生对“磁铁辨别方向”的探究兴趣，自然引出课题。探究新知：学教材明思路，掌握核心原理教材内容解读：认识磁铁与指向性展示教材中“条形磁铁与小磁针”示意图，提问：“同学们，仔细观察教材图片，这两种磁铁（条形磁铁、小磁针）有什么共同特点？教材上标注的‘N’和‘S’代表什么？”引导学生小组讨论，结合教材注释明确“N是北极，指向北方；S是南极，指向南方”。教师引导梳理：根据学生发言，教师结合教材内容小结：“教材告诉我们，磁铁上磁性最强的部分叫做磁极，任何磁铁都有两个磁极，分别是北极（用‘N’表示）和南极（用‘S’表示）。更神奇的是，当磁铁能够自由转动时，它的N极总会指向北方，S极总会指向南方，这就是磁铁的指向性，也是它能用来辨别方向的核心原因。”小疑问铺垫：提问：“大家觉得要让磁铁自由转动，我们可以用什么方法？教材中给我们推荐了两种方法，大家找找看是哪两种？”引导学生观察教材实验示意图，发现“悬挂法”和“支架法”。设计意图：以教材中的磁铁示意图为核心，通过观察、讨论、教师解读，让学生认识磁铁的磁极与指向性，明确实验的核心原理，为后续实验探究奠定认知基础。实验方法讲解：明确探究步骤与注意事项教材实验步骤解读：展示教材中“悬挂法”“支架法”实验示意图，提问：“同学们，教材给我们设计了两种让磁铁自由转动的实验方法。‘悬挂法’需要哪些器材？（条形磁铁、细线、支架）操作时要注意什么？‘支架法’的关键是什么？”引导学生结合教材图片清晰实验流程。教师示范指导：结合教材步骤，教师分别示范两种实验的关键操作：①悬挂法：将细线系在条形磁铁的中点，确保磁铁能平衡悬挂，用手轻轻转动磁铁，待其静止后观察两端指向；②支架法：将小磁针放在支架上，确保小磁针能灵活转动，转动支架后，观察小磁针静止后的指向。同时，教师强调：“实验时要注意两点：一是磁铁转动时不能触碰其他物体，确保‘自由转动’；二是要多次实验，记录每次静止后的指向，避免偶然现象。”案例辨析：展示教材中“错误实验操作”示意图（如细线系在磁铁一端、小磁针与铁制支架接触、转动后未等静止就记录），提问：“同学们，这些操作对吗？错在哪里？如果这样做，会影响实验结果吗？”引导学生分组讨论，强化对规范操作的理解。设计意图：依托教材实验步骤示意图，通过解读、示范、案例辨析，让学生清晰掌握两种实验方法的核心流程与操作要点，培养规范的实验习惯，为分组实验的顺利开展提供保障。实践探究：做实验验结论，深化科学认知任务布置：结合教材“实验任务”要求，教师说明任务：“请大家以小组为单位，分别用‘悬挂法’和‘支架法’完成实验，参考教材的‘实验记录单’，记录每次实验中磁铁N极、S极的指向。实验结束后小组讨论：‘磁铁静止后的指向是否一致？’‘多次实验的结果是否相同？’”分组实验：各小组领取实验器材（条形磁铁、小磁针、细线、支架、记录单、指南针），按照教材步骤与教师示范开始实验。教师巡视指导，针对常见问题精准引导：对悬挂不平衡的小组，提示调整细线系点，参考教材示意图确保磁铁水平；对小磁针转动不灵活的小组，检查是否与支架摩擦或有铁制品干扰；对记录不规范的小组，引导对照教材记录单补充“实验方法、转动次数、指向结果”等信息。成果交流与验证：各小组完成实验后，派代表上台展示记录单，分享实验结果。教师将各组结果汇总在黑板上，提问：“所有小组的实验结果都显示，磁铁静止后N极指向哪里？S极指向哪里？我们用指南针验证一下，看看是否准确？”引导学生用指南针核对，确认“N极指北、S极指南”的结论。教师结合教材结论小结：“通过实验我们验证了教材中的知识——磁铁具有指向性，无论用哪种方法让它自由转动，静止后总是N极指向北方，S极指向南方。”设计意图：以教材实验任务为核心，通过分组实验让学生亲身体验磁铁指向性的探究过程，验证教材中的原理；通过指南针验证，强化结论的可靠性；通过成果交流，让学生在思维碰撞中深化对磁铁指向性的理解，培养探究实践与科学思维能力。拓展应用：用知识辨方向，强化实践能力教材应用任务解读：展示教材中“用磁铁辨别教室方向”示意图，提问：“同学们，教材给我们布置了一个任务——用磁铁辨别教室的东、南、西、北。结合我们刚才的实验结论，大家说说具体该怎么做？”引导学生小组讨论，梳理步骤：①用悬挂法让磁铁静止，确定北和南；②根据“上北下南、左西右东”确定东和西；③标记教室的四个方向。分组实践：各小组携带磁铁、记录单，按照教材方法与讨论的步骤，合作辨别教室的四个方向，并在记录单上绘制“教室方向示意图”，标注门窗、讲台的方向。教师巡视指导，对方向辨别有困难的小组，提示结合教材中的“方向辨别口诀”（上北下南、左西右东）辅助判断。生活拓展：展示教材中“古代司南与现代指南针”示意图，提问：“同学们，教材告诉我们，古代人根据磁铁的指向性发明了司南，这是最早的指南针。结合我们的实验，说说司南的勺柄为什么总是指向南方？现代指南针和我们实验用的磁铁有什么联系？”引导学生结合所学知识发言，感受科学知识的历史传承与生活应用。设计意图：依托教材的应用任务与拓展内容，将课堂所学转化为实践能力，通过“辨别教室方向”的任务让学生直接运用磁铁指向性解决问题；通过司南与指南针的拓展，让学生感受科学知识的历史与现实价值，深化对“利用磁铁辨别方向”的理解。小结本节课我们学习了教科版小学科学三年级下册第3课《利用磁铁辨别方向》，通过教材学习与实验探究，我们认识了磁铁的磁极（N极、S极），掌握了磁铁的重要特性——指向性，即磁铁自由转动静止后，N极总是指向北方，S极总是指向南方。我们还学会了用“悬挂法”和“支架法”验证磁铁的指向性，并能运用磁铁辨别具体环境的方向。磁铁的指向性是古人发明指南针的基础，也是我们生活中辨别方向的重要依据。希望大家课后继续带着好奇心探究磁铁的奥秘，尝试用今天学到的方法在户外辨别方向，养成用科学知识解决生活问题的习惯，感受科学的实用性与趣味性。4.磁极与方向一、教材分析本课是教科版小学科学三年级下册第一单元《辨别方向》的第四课，是上一课《利用磁铁辨别方向》的延伸与深化，核心是引导学生明确磁极与方向的固定关系，掌握用标注磁极的方法精准辨别方向。教材以“磁极指向的确定性”为探究核心，先通过复习上一课内容引出“磁极与方向的关系”，再结合示意图呈现“标注磁铁磁极、用标注后的磁铁辨别方向”的实验流程，重点设计“多次旋转磁铁后观察指向”的探究活动，强化“N极对应北方、S极对应南方”的固定关系。教材还通过“磁极标记与方向判断”的图表、生活中指南针的磁极标注等内容，搭建“实验—总结—应用”的认知链条，既巩固磁铁指向性知识，又提升学生运用磁极辨别方向的精准度，为后续学习磁铁相互作用奠定基础。二、核心素养教学目标科学观念：通过教材学习与实验探究，明确磁铁N极始终指向北方、S极始终指向南方的固定关系，知道可以通过标注磁极的方法精准辨别方向，进一步巩固“磁铁指向性与磁极相关”的科学观念。科学思维：能结合教材实验设计，思考“旋转磁铁后磁极指向是否变化”，能对实验现象进行对比分析，初步形成“现象观察—规律总结—应用验证”的逻辑思维。探究实践：能按照教材指导的步骤，完成“标注磁铁磁极”“旋转磁铁观察指向”的实验，能根据磁极指向准确判断方向，能解决“磁极标注模糊时如何重新确定磁极”的简单问题。态度责任：在实验探究中感受科学规律的确定性与严谨性，养成细致观察、反复验证的良好习惯；增强运用科学方法精准解决问题的意识，激发对磁铁特性的进一步探究兴趣。三、教学重难点教学重点：引导学生通过实验明确教材核心结论——磁铁无论如何旋转，静止后N极始终指向北方、S极始终指向南方，掌握“标注磁极—根据磁极判断方向”的精准方法。教学难点：如何引导学生理解“磁极指向与磁铁的初始放置方向无关”；如何帮助学生在复杂环境中（如无明显参照物）根据磁极准确判断方向。四、教学过程情境导入：忆“旧知”提疑问，引发探究兴趣教材情境回顾：教师展示教科版教材第4课封面图（小朋友用标注磁极的磁铁辨别方向，旁边有旋转磁铁的示意图），提问：“同学们，上节课我们知道了磁铁有指向性，N极指北、S极指南。大家看教材封面，小朋友在旋转磁铁后，磁铁静止的指向会改变吗？标注了磁极的磁铁，为什么能更精准地辨别方向？”引导学生结合上节课知识与教材图片自由发言，提出自己的猜想。师生互动深化：待学生分享完猜想后，教师追问：“大家的猜想不一样，有的说指向会变，有的说不会变。到底哪种说法正确？磁极和方向之间是不是有固定的关系？教材中给我们设计了专门的探究活动，今天我们就一同学习第4课《磁极与方向》，亲自验证我们的猜想。”设计意图：通过回顾上节课知识与教材封面情境，建立知识关联；通过“旋转磁铁后指向是否变化”的问题引发认知冲突，激发学生的探究欲望，自然引出课题。探究新知：学教材明思路，掌握核心规律教材内容解读：明确磁极与方向的固定关系展示教材中“旋转磁铁实验”示意图（磁铁不同初始方向下的静止状态），提问：“同学们，仔细观察教材图片，磁铁的初始方向不一样（水平、倾斜、倒置），但静止后的指向有什么相同之处？教材中的箭头和‘N’‘S’标注告诉我们什么？”引导学生小组讨论，发现“无论初始方向如何，静止后N极始终指向北方，S极始终指向南方”。教师引导梳理：根据学生发言，教师结合教材内容小结：“教材通过实验示意图清晰地告诉我们一个重要规律——磁铁的磁极与方向有着固定的关系，无论我们如何旋转或摆放磁铁，只要它能自由转动，静止后N极一定指向北方，S极一定指向南方，这个关系不会因为初始方向的改变而变化。”小疑问铺垫：提问：“如果我们手中的磁铁没有标注N极和S极，该如何确定它的磁极？教材中给我们提示了方法，大家找找看是什么方法？”引导学生观察教材，发现“用已知磁极的磁铁靠近未知磁极的磁铁，根据相互作用判断”或“用指南针对照判断”。设计意图：以教材中的旋转磁铁示意图为核心，通过观察、讨论、教师解读，让学生初步感知磁极与方向的固定关系，明确本节课的探究核心，为后续实验探究奠定认知基础。实验方法讲解：明确探究步骤与注意事项教材实验步骤解读：展示教材中“标注磁极与辨别方向”实验示意图，提问：“同学们，教材给我们设计了完整的实验步骤。第一步‘确定磁极’、第二步‘标注磁极’、第三步‘旋转观察’、第四步‘判断方向’，每一步具体要怎么做？”引导学生结合教材图片清晰实验流程。教师示范指导：结合教材步骤，教师示范核心操作：①确定磁极：用指南针（已知N极、S极）靠近未标注磁极的条形磁铁，根据“指南针N极指向的一端是磁铁S极，指南针S极指向的一端是磁铁N极”确定磁极；②标注磁极：用记号笔在磁铁两端分别标注“N”和“S”；③旋转观察：将标注后的磁铁用悬挂法固定，多次旋转磁铁改变初始方向，观察每次静止后的指向；④判断方向：根据磁极指向，结合“上北下南、左西右东”判断周围环境的方向。同时，教师强调：“实验时要注意，确定磁极时要保持指南针与磁铁的距离适中，避免干扰；旋转磁铁时要轻轻操作，确保磁铁能自由转动至静止。”注意事项强调：结合教材提示，教师补充：“实验中要多次旋转磁铁，记录不同初始方向下的静止指向，这样才能更准确地验证‘磁极与方向固定关系’的规律，避免偶然现象影响结论。”设计意图：依托教材实验步骤示意图，通过解读、示范、强调注意事项，让学生清晰掌握“标注磁极—验证规律—辨别方向”的核心流程与操作要点，培养严谨的实验习惯，为分组实验的顺利开展提供保障。实践探究：做实验验规律，深化科学认知任务布置：结合教材“实验任务”要求，教师说明任务：“请大家以小组为单位，完成三项任务：一是确定未标注磁极磁铁的N极和S极；二是标注磁极后，多次旋转磁铁观察静止指向，验证磁极与方向的固定关系；三是根据标注后的磁铁，判断实验桌周围的东、南、西、北方向。参考教材的‘实验记录单’，详细记录每一步的结果。”分组实验：各小组领取实验器材（未标注磁极的条形磁铁、指南针、记号笔、细线、支架、记录单），按照教材步骤与教师示范开始实验。教师巡视指导，针对常见问题精准引导：对确定磁极有困难的小组，提示参考教材中的“指南针对照法”步骤，确保磁极标注准确；对旋转后观察不细致的小组，引导记录每次初始方向与静止指向，对比分析规律；对方向判断有困难的小组，提示结合教材中的“方向坐标图”辅助判断。成果交流与总结：各小组完成实验后，派代表上台展示记录单，分享实验结果。教师将各组结果汇总在黑板上，提问：“所有小组的实验结果都验证了什么规律？无论旋转多少次、初始方向如何变化，磁铁静止后的指向都有什么特点？”引导学生结合实验现象与教材结论，共同总结：“磁铁N极始终指向北方，S极始终指向南方，磁极与方向的关系是固定不变的。”设计意图：以教材实验任务为核心，通过分组实验让学生亲身体验“确定磁极—验证规律—辨别方向”的完整过程，验证教材中的核心规律；通过成果交流与总结，让学生在思维碰撞中深化对磁极与方向固定关系的理解，培养探究实践与科学思维能力。拓展应用：用规律解问题，强化实践能力教材应用任务解读：展示教材中“用标注磁极的磁铁判断陌生环境方向”示意图，提问：“同学们，教材给我们布置了一个挑战任务——在陌生环境中（如没有太阳的房间、树林里），只用标注磁极的磁铁辨别方向。结合我们的实验结论，大家说说具体该怎么做？”引导学生小组讨论，梳理步骤：①让磁铁自由转动至静止；②根据磁极确定北和南；③结合“上北下南、左西右东”确定东和西；④标记方向并记录。模拟实践：教师在教室布置“模拟陌生环境”（遮挡门窗，隐藏方向参照物），各小组携带标注磁极的磁铁，按照教材方法与讨论的步骤，合作辨别教室的四个方向，并在记录单上绘制“陌生环境方向示意图”。教师巡视指导，对方向辨别有困难的小组，提示回忆教材中的规律，确保判断准确。生活拓展：展示教材中“指南针的磁极结构”示意图，提问：“同学们，教材告诉我们，指南针的指针其实就是一个小磁针。结合我们今天学到的知识，说说指南针的指针为什么能精准指向南北？如果指南针的指针标注模糊，我们该如何重新确定它的磁极？”引导学生结合所学知识发言，强化对磁极与方向关系的应用认知。设计意图：依托教材的应用任务与拓展内容，将课堂所学转化为解决实际问题的能力，通过“陌生环境辨别方向”的模拟任务，让学生精准运用磁极与方向的固定关系；通过指南针结构的拓展，让学生感受知识的连贯性与生活应用价值，深化对核心规律的理解。五、小结本节课我们学习了教科版小学科学三年级下册第4课《磁极与方向》，通过教材学习与实验探究，我们明确了一个核心规律——磁铁的磁极与方向有着固定不变的关系，无论如何旋转或摆放磁铁，只要它能自由转动，静止后N极始终指向北方，S极始终指向南方。我们还学会了确定未知磁铁磁极的方法，能通过标注磁极精准辨别方向。这个规律是我们精准辨别方向的重要依据，也是指南针能正常工作的核心原理。希望大家课后继续运用今天学到的知识，在不同环境中尝试用标注磁极的磁铁辨别方向，进一步感受科学规律的实用性与严谨性，养成用科学思维分析问题、用科学方法解决问题的习惯。5.制作小磁针教材分析本课选自教科版三年级下册第一单元《辨别方向》，是本单元的核心实践课，承接前4课“认识方向、利用自然现象辨向”的内容，同时为下一课《设计指南针》奠定实操基础。教材围绕“制作小磁针”这一核心任务，遵循“认知-探究-实践-应用”的逻辑，依次呈现了小磁针的制作原理、材料工具、步骤方法及检验优化等内容。教材注重引导学生结合磁铁两极特性，通过动手操作将普通钢针转化为小磁针，同时渗透“磁化”的初步概念，避免抽象讲解，贴合三年级学生具象思维特点。教材中设置了清晰的步骤示意图、安全提示和拓展问题，既保障了实操安全性，又鼓励学生主动思考“如何让小磁针更精准”，培养科学探究能力，体现“做中学”的新课标理念，助力学生建立“科学知识可通过实践转化为实用工具”的认知。学情分析本节课面向小学三年级学生，此前学生已完成本单元前4课学习，初步掌握了东、南、西、北等基本方向，了解了磁铁有两极、能指示南北、异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥等核心知识，具备了一定的观察能力和简单动手操作基础。三年级学生好奇心强，对动手实践类活动兴趣浓厚，乐于参与实验探究，但抽象思维和逻辑推理能力仍较弱，对“磁化”这一隐性过程理解困难，需要教师通过具象演示、分步引导帮助其建立认知。此外，学生动手能力存在个体差异，部分学生能快速跟随步骤完成操作，部分学生在细节把控（如摩擦方向、固定方式）上需要更多辅助，且安全操作意识有待强化，教学设计中需兼顾分层指导与安全提示，确保全员有序参与探究。核心素养教学目标科学观念：能结合磁铁两极特性，知晓小磁针的制作原理（利用磁化使钢针获得磁性），明确小磁针能指示南北的原因，建立“磁性可通过特定方法产生”的初步观念。科学思维：能围绕“制作小磁针”的任务，分析制作过程中的关键环节（摩擦方向、磁化时长），尝试解释小磁针指示南北的现象，培养初步的逻辑分析与推理能力。探究实践：能根据教材步骤，运用磁铁、钢针等材料独立完成小磁针制作，掌握磁化、检验、固定等核心操作技能，能通过实验检验小磁针效果并优化，提升动手探究能力。态度责任：在实验探究中感受科学实践的乐趣，培养认真观察、耐心操作的严谨态度，树立安全操作、节约材料的意识，体会科学知识与生活工具的密切联系。教学重难点教学重点掌握小磁针的制作步骤，能规范完成磁化操作（固定摩擦方向、控制摩擦力度），学会用悬挂法或水浮法检验小磁针是否能指示南北，能对小磁针进行简单固定，使其稳定工作。教学难点理解磁化的初步原理，能精准把控磁化环节的关键细节（始终朝一个方向摩擦），解决小磁针指示不精准、不稳定等问题；能结合磁铁两极特性，解释小磁针指示南北的现象。教学过程情境导入，唤醒旧知教师提前在教室布置“方向探究角”，摆放指南针、磁铁、钢针、细线等材料，结合教材开篇情境图制作PPT，展示古代罗盘与现代指南针的图片。播放一段简短的野外探险视频，视频中探险者用指南针辨别方向，结束后教师手持指南针提问：“同学们，探险者在野外是靠什么辨别方向的？它为什么能准确指向南北呀？”引导学生自由发言，回忆指南针的核心部件是小磁针，且小磁针具有指示南北的特性。随后追问：“这个神奇的小磁针，我们能不能用身边的材料自己做一个呢？”激发学生创作兴趣。教师板书课题《制作小磁针》，明确本节课核心任务：结合磁铁知识，动手制作能指示南北的小磁针，并探究其工作原理。设计意图：通过情境创设、实物观察与多媒体辅助，快速吸引学生注意力，唤醒对指南针和磁铁特性的旧知储备，自然建立“磁铁与小磁针”的关联，为后续探究制作环节铺垫知识与情感基础。新知探究，解读教材分析教材案例，明确原理与材料引导学生翻开教材，聚焦教材中的小磁针制作原理与材料示意图，教师讲解：“我们先来看看教材中的小磁针，它是用什么材料做的？为什么这些材料能做成小磁针？”组织学生分组观察教材插图，结合已有知识讨论交流。随后邀请小组代表发言，教师结合学生回答梳理：小磁针的核心材料是钢针和磁铁，利用磁铁摩擦钢针的方法，使钢针获得磁性（这一过程叫做磁化），磁化后的钢针具有磁铁的特性，能指示南北。进一步结合教材材料清单，明确本节课所需材料与工具：磁铁（条形磁铁最佳）、钢针、细线、泡沫板、水盆、记号笔、胶带等。教师补充提问：“为什么要用钢针而不用铁钉、铜针呢？”引导学生结合旧知分析：钢针被磁化后磁性保持时间更长，铁钉磁性易消失，铜针无法被磁化，让学生理解材料选择的合理性。同时结合教材安全提示，强调：钢针较尖锐，操作时不要扎到手；磁铁不要剧烈碰撞，避免失去磁性。探究制作关键，突破难点结合教材中的制作步骤示意图，通过师问生答、实物演示，引导学生探究制作关键环节，重点突破磁化难点：磁化环节探究：教师手持磁铁和钢针，演示错误的摩擦方式（来回摩擦），提问：“这样来回摩擦钢针，能让钢针获得磁性吗？”随后结合教材提示讲解：“磁化钢针时，必须用磁铁的一个磁极，始终朝一个方向摩擦钢针，不能来回摩擦，否则钢针无法形成稳定磁性。”再演示正确操作：用条形磁铁的N极（或S极）紧贴钢针一端，沿着钢针向另一端匀速摩擦，重复20-30次，摩擦过程中保持力度均匀。邀请2名学生上台模仿，教师及时纠正操作偏差，强调“单方向、匀速、多次”的核心要点。检验方法探究：聚焦教材中的检验示意图，讲解两种检验方法：①悬挂法：用细线系在钢针中间，悬挂在支架上，待钢针静止后，观察其是否指向南北；②水浮法：将磁化后的钢针放在剪好的泡沫板上，轻轻放入盛有水的水盆中，待泡沫板稳定后，观察钢针指向。教师提问：“为什么这两种方法能检验小磁针是否成功？”引导学生总结：利用磁铁能指示南北的特性，通过无干扰的悬挂或漂浮，让小磁针自由转动，从而判断其是否获得磁性。固定方法探究：展示教材中学生制作的小磁针固定案例（支架悬挂式、水浮式、底座固定式），提问：“这些固定方式各有什么优点？我们可以用身边的材料设计怎样的固定装置？”鼓励学生结合材料特点思考，如用硬纸板制作支架悬挂钢针，或用瓶盖作为底座固定钢针，为后续制作环节铺垫思路。设计意图：紧扣教材示意图与提示，通过错误演示与正确示范对比、互动模仿，帮助学生精准掌握磁化关键细节，理解检验与固定的原理，将抽象的难点转化为具象操作，落实科学观念与科学思维素养。预设问题，梳理对策组织小组讨论：“结合教材提示和我们的探究，制作小磁针过程中可能会遇到哪些问题？如何解决？”引导学生预设问题，如“磁化后钢针无法指示南北”“小磁针转动不灵活”“小磁针指示方向不稳定”等。针对每个问题，鼓励学生结合教材内容和已有知识提出解决对策，教师补充总结：①无法指示南北：可能是摩擦方向错误、摩擦次数不足，需重新规范磁化；②转动不灵活：悬挂的细线过粗、过紧，或钢针重心偏移，需更换细线、调整系线位置；③指示不稳定：周围有其他磁铁干扰，需远离磁铁、铁制品等干扰源。设计意图：通过预设问题与对策梳理，培养学生的预判能力和问题解决能力，减少后续实操中的失误，为顺利完成制作任务提供保障，落实探究实践素养。动手制作，分层指导布置制作任务：结合教材步骤和探究结论，独立完成小磁针制作，先完成磁化与检验，再设计固定装置，确保小磁针能稳定指示南北，可适当添加装饰，提升实用性与美观度。教师强调操作要求：严格按照规范步骤磁化钢针，注意安全，操作过程中认真观察，记录自己遇到的问题及解决方法。教师提供分层指导策略：对动手能力较强的学生，鼓励其尝试两种检验方法，自主设计创意固定装置（如制作简易罗盘底座），并探究“不同摩擦次数对小磁针磁性的影响”；对动手能力较弱的学生，教师重点指导磁化操作，协助调整细线系线位置，确保其能完成基础制作；对出现问题的学生，引导其对照教材步骤排查原因，例如：若小磁针指示偏差大，提醒其检查周围是否有磁铁干扰，或重新磁化钢针。制作过程中，教师巡视全场，密切关注学生操作安全与步骤规范性，及时纠正不规范操作（如来回摩擦钢针、钢针尖端对着自己），鼓励学生认真观察小磁针的变化，记录磁化后的钢针与普通钢针的区别。同时引导学生用记号笔标注小磁针指向南方和北方的一端，为后续理解两极特性做铺垫。设计意图：通过自主制作与分层指导，兼顾不同能力学生的需求，让每位学生都能参与实践过程，掌握核心操作技能；鼓励学生自主解决问题，培养严谨的科学态度与动手探究能力，落实探究实践素养。检验优化，深化认知分组检验，交流成果学生完成基础制作后，以小组为单位开展检验活动，互相观察对方的小磁针是否能稳定指示南北，交流制作过程中的经验。教师引导学生对照教材中的检验标准，从“指示准确性、转动灵活性、固定稳定性”三个维度进行自评与互评。邀请3-4名学生展示自己的小磁针，分享制作步骤、遇到的问题及解决方法，例如：“我一开始来回摩擦钢针，小磁针无法指示方向，后来按照教材要求单方向摩擦，就成功了”“我用泡沫板水浮法，小磁针转动很灵活，指示也很准确”。优化改进，提升效果针对检验中发现的问题，组织学生进行优化改进：对指示不精准的小磁针，引导其重新规范磁化，或更换磁性更强的磁铁；对固定不稳定的小磁针，建议其调整固定装置，如将悬挂的细线换得更细、更柔软，或在底座添加重物增加稳定性；对转动不灵活的小磁针，协助其调整系线位置，确保钢针重心平衡。优化完成后，学生再次检验小磁针效果，体验“制作-检验-优化”的完整探究过程。原理拓展，强化认知教师手持优化后的小磁针，提问：“我们制作的小磁针为什么能指示南北？它的两极和我们之前学的磁铁两极有什么关系？”结合教材中的原理讲解，引导学生分析：地球本身就是一个巨大的磁体，地球的北极附近是地磁南极，地球的南极附近是地磁北极，根据异名磁极相互吸引的特性，小磁针的N极会指向地磁南极（即地理北极），S极会指向地磁北极（即地理南极），所以小磁针能指示南北。随后让学生用已知磁极的条形磁铁靠近小磁针，验证小磁针的两极，进一步强化认知。设计意图：通过检验、优化与原理拓展，让学生深化对小磁针工作原理的理解，解决教学难点，同时体验科学探究的严谨性，培养问题解决能力与逻辑推理能力，落实科学观念与科学思维素养。展示评价，梳理总结搭建“小磁针成果展”展示台，学生将优化后的小磁针摆放展示，轮流参观交流，互相点评。教师引导学生从“操作规范性、指示准确性、固定创新性、安全操作”四个维度进行评价，提问：“这个小磁针的制作步骤是否规范？指示方向是否精准？你觉得最有创意的地方是什么？”鼓励学生大胆表达想法，互相学习借鉴。教师进行总结评价，肯定学生的制作成果与努力，表扬认真操作、积极解决问题的学生，以及创意十足的学生。例如：“有的同学发现小磁针受干扰后，主动将装置移到无磁铁区域，这种善于观察、主动解决问题的态度值得大家学习；有的同学设计了罗盘式底座，让小磁针更实用、更美观，体现了创新思维。”同时结合教材内容，总结本节课核心：通过规范操作，我们用磁铁磁化钢针制作出了小磁针，掌握了磁化、检验、固定的关键技能，理解了小磁针指示南北的原理。补充拓展：鼓励学生课后观察家里的指南针，对比自己制作的小磁针，思考“为什么指南针的指示更精准”，为下一节课《设计指南针》做好铺垫；提醒学生将剩余材料整理好，钢针妥善放置，避免扎伤自己或他人。设计意图：通过多元评价与分享交流，让学生梳理制作过程与收获，提升表达能力与审美判断能力，体验成功的喜悦，同时强化安全意识与节约意识，落实态度责任素养。小结本节课我们结合磁铁的两极特性，围绕“制作小磁针”展开了完整的探究实践，通过解读教材、动手操作，掌握了磁化、检验、固定等核心技能，成功制作出了能指示南北的小磁针。在制作过程中，我们明确了磁化环节“单方向、匀速、多次”的关键要点，解决了指示不精准、不稳定等问题，还理解了小磁针指示南北的原理——利用地球是个大磁体，异名磁极相互吸引的特性。同学们在实践中认真观察、耐心操作，不仅巩固了磁铁的相关知识，还提升了动手探究能力和问题解决能力，体会到了科学实践的乐趣与严谨性。小磁针是指南针的核心部件，今天的制作为我们下一节课设计更精准的指南针奠定了基础。希望大家今后能继续保持对科学的好奇心，多动手、多思考，善于发现实践中的问题并主动解决，感受科学知识转化为生活工具的神奇，做乐于探究、善于实践的小科学家。同时也要牢记，科学操作必须遵守规范，安全永远是第一位的。6.设计指南针教材分析本课选自教科版三年级下册第一单元《辨别方向》，是上一课《制作小磁针》的延伸与提升，属于“设计·应用”类课程。教材围绕“设计一款精准、稳定的指南针”核心任务，承接上一课小磁针制作的基础，引导学生从“单一小磁针”向“完整指南针”升级，聚焦指南针的结构优化、精准度提升与实用性设计。教材依次呈现了指南针的基本结构（小磁针、固定装置、方位盘）、设计要点、学生设计案例及优化提示，注重引导学生结合前序知识，通过小组合作完成设计与制作，同时渗透“结构决定功能”的科学理念。教材中设置的方位盘绘制、稳定性优化等内容，既贴合三年级学生的动手能力，又鼓励学生大胆创新，培养科学设计与实践应用能力，助力学生深化对“磁现象与方向辨别”的关联认知，感受科学技术对生活的影响。学情分析本节课面向小学三年级学生，学生已掌握上一课小磁针的制作方法，理解小磁针指示南北的原理，同时具备了磁铁两极特性、方向辨别等知识基础，拥有一定的动手操作和小组合作经验。三年级学生求知欲旺盛，对“设计创新”类活动兴趣浓厚，能主动结合已有知识联想应用，但对“结构优化”的理解较浅，在设计指南针固定装置、方位盘时，可能缺乏系统性思考，难以兼顾精准度、稳定性与实用性。此外，学生个体差异明显，部分学生创新思维活跃，能快速构思设计方案，部分学生则需要参考教材案例和教师引导，且在细节优化（如方位盘刻度标注、固定装置调节）上需要更多辅助，教学设计中需兼顾分层指导与创意激发，确保全员参与设计与制作。核心素养教学目标科学观念：能明确指南针的基本结构（小磁针、固定装置、方位盘）及各部分功能，知晓指南针精准指示方向的关键的是小磁针稳定性与方位盘规范性，深化“结构与功能相适应”的科学观念。科学思维：能围绕“精准、稳定”的目标，分析指南针各部分的设计要点，尝试优化设计方案，解决稳定性、精准度等问题，培养初步的方案设计与逻辑优化能力。探究实践：能结合教材案例和已有知识，小组合作完成指南针的设计与制作，掌握方位盘绘制、固定装置优化等技能，能检验指南针效果并针对性改进，提升合作探究与实践应用能力。态度责任：在小组合作设计与制作中，体验创新与实践的乐趣，培养分工协作、乐于分享的品质，树立严谨细致、坚持不懈的科学态度，感受科学技术在生活中的应用价值。教学重难点教学重点明确指南针的基本结构与各部分功能，能小组合作设计并制作指南针，掌握方位盘的绘制方法（标注东、南、西、北及中间方向），优化固定装置，确保小磁针能灵活、稳定指示南北。教学难点能针对性优化设计方案，解决指南针指示不精准、小磁针转动不灵活、方位盘标注偏差等问题；能结合结构与功能的关系，设计出兼具精准度、稳定性与实用性的指南针。教学过程复习导入，明确任务教师提前将学生上一节课制作的小磁针整理好，张贴在教室展示区，同时准备好指南针、硬纸板、圆规、量角器、细线、瓶盖等材料，结合教材开篇情境图制作PPT，展示不同样式的指南针（古代罗盘、现代电子指南针、学生自制指南针）。上课伊始，教师提问：“上一节课我们制作了小磁针，谁能说说小磁针为什么能指示南北？我们制作的小磁针有什么不足呢？”邀请学生回顾旧知，梳理小磁针的优缺点：能指示南北，但缺乏固定装置，转动不稳定，没有方位标注，无法精准辨别其他方向。随后教师手持成品指南针，演示其使用方法，提问：“对比我们的小磁针，这款指南针多了哪些部分？这些部分有什么作用？”引导学生观察发现：指南针多了固定装置和标注方向的圆盘（方位盘）。教师板书课题《设计指南针》，明确本节课核心任务：小组合作，在上一课小磁针的基础上，设计并制作一款精准、稳定、能辨别多方向的指南针。设计意图：通过复习回顾，唤醒学生对小磁针的认知，自然引出指南针的结构升级需求，明确本节课设计任务，同时激发学生的设计兴趣，为后续小组合作设计铺垫基础。新知探究，解读教材分析教材案例，明确结构与功能引导学生翻开教材，聚焦教材中的指南针结构示意图和学生设计案例，教师讲解：“我们先来看看教材中的指南针，它由哪几个部分组成？每部分都有什么作用？”组织学生分组观察教材插图，小组内讨论交流，随后邀请小组代表发言。教师结合学生回答，用板书梳理指南针的基本结构及功能：①小磁针（核心部件，指示南北方向）；②固定装置（支撑小磁针，确保其灵活转动且稳定）；③方位盘（标注东、南、西、北及东北、东南、西南、西北，辅助精准辨别方向）。进一步追问：“教材中的学生设计案例，采用了哪些固定装置和方位盘样式？各有什么优点？”引导学生分析：固定装置有支架悬挂式、水浮式、底座固定式，方位盘有圆形、方形，标注了八个方向，能满足不同场景的使用需求。教师补充：“设计指南针时，要兼顾稳定性、灵活性与实用性，固定装置既要让小磁针自由转动，又要避免晃动过大；方位盘标注要准确，才能精准辨别方向。”探究设计要点，突破难点结合教材中的设计提示，通过师问生答、实物演示、案例分析，引导学生探究各部分设计要点，针对性突破难点：固定装置设计：展示教材中不同类型的固定装置案例，提问：“这些固定装置分别适合什么场景？我们可以用身边的材料（瓶盖、硬纸板、细线）设计怎样的固定装置？如何确保小磁针转动灵活且稳定？”引导学生讨论总结：支架悬挂式适合桌面使用，需用细软的细线，系在小磁针中点，确保重心平衡；水浮式操作简单，需用轻质泡沫板或瓶盖，避免小磁针倾斜；底座固定式便携，可用瓶盖作为底座，在中心预留小孔，让小磁针灵活转动。教师演示支架悬挂式和底座固定式的核心操作，强调固定装置要与小磁针适配，避免遮挡小磁针转动。方位盘设计：聚焦教材中的方位盘示意图，讲解方位盘的绘制要点：①绘制圆形盘面，用圆规画一个大小适中的圆；②确定南北方向，将小磁针静止后指示的方向作为基准，在盘面上标注N（北）和S（南）；③平分刻度，以南北方向为基准，将圆盘平均分成8份，依次标注东（E）、西（W）及东北、东南、西南、西北；④细化标注，可在刻度旁标注方向名称，方便观察。教师提问：“如果方位盘标注偏差，会对指南针使用产生什么影响？如何避免标注偏差？”引导学生总结：标注前需让小磁针稳定静止，以小磁针指示的南北为基准，用直尺、量角器辅助平分刻度，确保标注准确。精准度优化：结合教材中的优化提示，组织讨论：“如何让我们设计的指南针指示更精准？”引导学生提出优化策略：①小磁针优化：选用磁性更强、磁化更充分的小磁针，避免小磁针磁性减弱；②减少干扰：制作和使用时远离磁铁、铁制品等干扰源；③结构优化：固定装置要牢固，避免使用时晃动，方位盘与小磁针要对应整齐，确保方向标注与小磁针指示一致。设计意图：紧扣教材案例与提示，通过分层探究、实物演示，帮助学生理清指南针各部分的设计要点，将“结构优化”转化为具体可操作的思路，针对性解决教学难点，落实科学观念与科学思维素养。小组讨论，构思设计方案布置小组任务：结合教材案例和所学知识，小组合作构思指南针设计方案，明确各部分的材料选择、制作方法、创新点及分工。教师提供设计方案表（参考教材设计框架），表格包含“结构部分、材料选择、制作要点、创新想法、分工安排”五列，让学生分组填写。讨论过程中，教师巡视指导，针对各小组问题进行点拨：对思路模糊的小组，引导其参考教材案例，先确定基础设计方案（如选择底座固定式固定装置、圆形方位盘），再逐步优化；对有想法的小组，鼓励其加入创新元素，如设计可折叠方位盘、在底座添加防滑垫、用彩色笔标注方位以提升辨识度；对分工不明确的小组，指导其合理分配任务（如1人负责小磁针优化、2人负责方位盘绘制、2人负责固定装置制作、1人负责组装检验），确保合作高效。讨论结束后，邀请2-3个小组分享设计方案，其他小组补充提问，教师针对性点评，肯定合理设计，提出优化建议。例如：若小组选择水浮式固定装置，提醒其选用不易吸水的材料，避免泡沫板浸湿后下沉；若小组方位盘绘制计划不用量角器，建议其用对折的方法平分刻度，确保标注准确。设计意图：通过小组合作与思路分享，培养学生的合作探究能力、方案设计能力与表达能力，让学生在交流中碰撞灵感，优化设计方案，为后续制作环节做好充分准备，落实探究实践素养。动手制作，分层指导布置制作任务：根据小组设计方案，分工合作完成指南针制作，先完成各部分组件（优化小磁针、绘制方位盘、制作固定装置），再进行组装检验，针对问题及时优化，确保指南针能精准、稳定指示方向，兼具实用性与创新性。教师强调操作要求：规范使用圆规、量角器等工具，注意安全；小组内互相配合，遇到问题共同解决；认真记录制作过程中的优化细节。教师提供分层指导策略：对动手能力较强的小组，鼓励其按照设计方案自主完成，重点尝试创新元素的落地，探究“不同固定装置对指南针稳定性的影响”；对动手能力较弱的小组，教师重点指导方位盘绘制（协助平分刻度、标注方向）和固定装置组装（调整小磁针固定位置），确保其能完成基础制作；对出现问题的小组，引导其对照设计方案和教材提示排查原因，例如：若指南针指示偏差大，可能是方位盘标注基准错误，需重新以小磁针指示的南北为基准标注；若小磁针转动不灵活，需调整固定装置，减少对小磁针的束缚。制作过程中，教师巡视全场，密切关注学生操作安全与制作进度，及时纠正不规范操作（如圆规使用时尖锐一端对着自己、钢针随意摆放），鼓励学生大胆尝试、耐心优化。例如：若小组方位盘标注不均匀，引导其用量角器精准平分360°，每45°标注一个方向；若固定装置晃动过大，建议其在底座添加重物（如硬币）增加稳定性。同时引导学生记录制作过程中的创新点与优化方法，为后续展示评价做准备。设计意图：通过小组合作与分层指导，兼顾不同能力学生的需求，让每位学生都能参与制作过程，提升动手实践与合作能力；鼓励学生自主创新与优化，培养严谨的科学态度与创新思维，落实探究实践与态度责任素养。检验优化，实践应用分组检验，多维评估各小组完成制作后，开展指南针检验活动，结合教材中的检验标准，从“指示精准度、转动灵活性、固定稳定性、方位标注规范性”四个维度进行自评与互评。检验方法：①精准度检验：将自制指南针与成品指南针对比，观察指示方向是否一致，偏差是否在可接受范围；②灵活性检验：轻轻转动小磁针，观察其是否能快速静止，转动过程中是否受阻；③稳定性检验：手持指南针轻微晃动，观察小磁针是否仍能稳定指示方向；④规范性检验：检查方位盘刻度是否均匀、方向标注是否准确。教师巡视各小组检验过程，记录常见问题，如“方位盘标注偏差、小磁针受固定装置束缚、底座不稳定”等，为后续集中点评做准备。优化改进，提升品质针对检验中发现的问题，组织学生进行针对性优化：对方位盘标注偏差的小组，引导其重新校准基准，用成品指南针辅助调整方向标注；对小磁针转动受阻的小组，建议其调整固定装置位置，减少与小磁针的接触面积；对底座不稳定的小组，协助其添加重物加固，或调整底座形状，提升稳定性。优化完成后，学生再次进行检验，直至指南针能精准、稳定工作。同时组织小组间的实践应用活动：在教室地面标注不同方向，让学生用自制指南针辨别方向，尝试完成“从教室前门出发，向东北方向走到讲台”等简单任务，在实践中检验指南针的实用性，体验成功的喜悦。原理回顾，深化关联教师组织全班讨论：“我们设计的指南针，各部分结构与功能是如何匹配的？为什么优化这些部分能提升指南针的精准度和稳定性？”引导学生结合教材原理和制作经验总结：小磁针是核心，决定了指南针能否指示南北；固定装置保障小磁针灵活转动且稳定，避免干扰指示；方位盘将小磁针指示的南北方向拓展为八个方向，提升实用性，三者相互配合，才能让指南针精准、好用。进一步强化“结构决定功能”的科学观念，深化对磁现象与方向辨别关联的认知。设计意图：通过检验、优化与实践应用，让学生解决制作中的实际问题，提升指南针的品质与实用性，同时深化对结构与功能关系的理解，落实科学观念与科学思维素养，体验科学技术的应用价值。展示评价，梳理总结搭建“指南针创意展”展示台，各小组展示优化后的指南针，派代表介绍设计方案、制作过程、创新点及实践效果，分享遇到的问题及解决方法。教师引导学生从“设计科学性、制作工艺、实践效果、创新创意、合作表现”五个维度进行互评，提问：“这款指南针的结构设计是否合理？实践中指示是否精准？你觉得最有创意的地方是什么？小组合作中表现最棒的地方是什么？”鼓励学生大胆表达想法，互相学习借鉴。教师进行总结评价，肯定各小组的设计成果与努力，表扬分工明确、积极优化、创意十足的小组。例如：“有的小组发现小磁针受干扰后，主动在底座添加屏蔽层，这种主动思考、精准解决问题的能力值得大家学习；有的小组设计了可折叠方位盘，兼顾了实用性与便携性，体现了出色的创新思维；还有的小组分工默契，高效完成了制作任务，展现了优秀的合作能力。”同时结合教材内容，总结本节课核心：通过小组合作设计与制作，我们掌握了指南针的结构与设计要点，优化了小磁针与固定装置，制作出了能精准辨向的指南针，深刻体会到了结构与功能相适应的科学道理。补充拓展：鼓励学生课后带着自制的指南针到户外实践，观察其在自然环境中的使用效果，进一步优化改进；同时查阅资料，了解古代罗盘的发展历程，感受我国古代劳动人民的智慧，深化文化自信。提醒学生将工具和剩余材料整理好，养成良好的实验习惯。设计意图：通过多元评价与分享交流，让学生梳理设计与制作的全过程，提升表达能力、审美判断能力与合作意识，体验成功的喜悦，同时渗透文化教育，落实态度责任素养。小结本节课我们在上一课制作小磁针的基础上，围绕“设计