2025 小学三年级科学下册制作磁铁指南针的步骤课件

1.1从“司南”到“电子导航”：指南针的历史意义与现实价值演讲人011从“司南”到“电子导航”：指南针的历史意义与现实价值021第一步：给钢针“充磁”——如何让普通钢针变成小磁铁？034第四步：给指南针“校准”——如何确保它指向准确？041升级方案1：制作“悬挂式指南针”052升级方案2：添加“刻度盘”063科学小讨论：为什么指南针能指南北？目录2025小学三年级科学下册制作磁铁指南针的步骤课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子在动手实践中触摸知识的温度。今天要和同学们分享的“制作磁铁指南针”，正是这样一节融合了知识探究与实践创造的经典课例。它不仅能让我们直观理解“磁铁具有指向性”这一核心概念，更能在动手操作中培养观察、推理与解决问题的能力。接下来，我将以“准备—制作—调试—应用”为主线，带大家一步步解锁这个有趣的科学项目。一、课前准备：为什么要制作磁铁指南针？它和我们学过的知识有什么联系？在正式动手前，我们需要先明确两个问题：为什么要制作指南针？制作它需要用到哪些已学知识？011从“司南”到“电子导航”：指南针的历史意义与现实价值1从“司南”到“电子导航”：指南针的历史意义与现实价值同学们应该都听过“司南”的故事——早在2000多年前的战国时期，古人就用天然磁石打磨成勺子形状，放在光滑的青铜盘上，勺子的柄会始终指向南方。这是世界上最早的指南针。到了宋朝，人们发明了更便携的水浮式指南针，它帮助郑和七下西洋，也让哥伦布发现了新大陆。即使在今天，电子导航如此发达的时代，户外探险者、地质工作者依然会随身携带传统指南针，因为它不受信号干扰，是最可靠的“方向守护者”。制作磁铁指南针，不仅是为了复刻古人的智慧，更是为了通过亲手操作，理解“磁铁能指示南北方向”这一核心性质。当我们用自己制作的指南针指向教室的南方时，实际上是在和地球这个“大磁铁”对话——地球的北极附近是地磁南极，地球的南极附近是地磁北极，所以磁铁的北极（N极）会指向地磁南极（地理北极），南极（S极）指向地磁北极（地理南极）。1从“司南”到“电子导航”：指南针的历史意义与现实价值1.2材料清单与工具说明：哪些物品能帮我们完成制作？要制作一个简单的磁铁指南针，我们需要准备以下材料（建议提前2天让学生在家收集，培养自主探究习惯）：主体材料：钢针（缝衣针，长度3-5厘米，选择细而硬的不锈钢针，更容易被磁化）、磁铁（条形磁铁或U型磁铁均可，建议使用学生实验用的强磁铁，磁化效果更明显）、泡沫板（或薄塑料片、硬纸片，用于承载磁针，需裁剪成2×2厘米的小方块，厚度不超过2毫米，确保能浮在水面）；辅助工具：透明塑料碗（装水用，直径15厘米以上，避免边缘干扰磁针转动）、记号笔（区分磁极）、细线（可选，用于悬挂法测试磁极）、剪刀（裁剪泡沫板）；1从“司南”到“电子导航”：指南针的历史意义与现实价值验证材料：已知磁极的磁铁（教师准备，用于辅助学生确认自制磁针的磁极）、地图或手机指南针（用于测试成品准确性）。需要特别说明的是：选择钢针而非铁钉，是因为钢的含碳量更高，被磁化后磁性更稳定（铁钉磁化后容易退磁）；泡沫板的浮力要足够支撑钢针，同时不能过重，否则会影响磁针的自由转动。核心步骤：分阶段完成磁铁指南针的制作制作指南针的过程可以分为四个关键阶段：磁化钢针→确定磁极→固定磁针→测试调整。每个阶段都需要细致操作，稍有疏忽就可能导致成品失效。021第一步：给钢针“充磁”——如何让普通钢针变成小磁铁？1第一步：给钢针“充磁”——如何让普通钢针变成小磁铁？这是制作指南针最关键的一步。钢针本身不是磁铁，但通过与磁铁摩擦，可以让钢针内部的“磁畴”（简单理解为tiny小磁铁）排列整齐，从而具有磁性。具体操作步骤如下：步骤1：将钢针平放在桌面上，用纸巾擦拭干净（避免油污影响磁化效果）；步骤2：拿起磁铁（以条形磁铁为例），用它的一个磁极（比如N极）从钢针的一端（假设为A端）匀速划向另一端（B端），注意必须单向摩擦，不能来回划动（来回摩擦会导致磁畴排列混乱，无法有效磁化）；步骤3：重复上述动作20-30次（根据磁铁的磁性强弱调整次数，磁性弱的磁铁需要更多次摩擦）；步骤4：摩擦完成后，将钢针靠近回形针或小铁钉，观察是否能吸起——如果能吸起，说明1第一步：给钢针“充磁”——如何让普通钢针变成小磁铁？磁化成功；如果不能，需要重新摩擦（可能是次数不够或方向错误）。我在教学中发现，学生最容易犯的错误是“来回摩擦”。记得有一次，小明同学的钢针磁化后怎么也吸不起回形针，后来检查发现他摩擦时一会儿从左到右，一会儿从右到左，导致磁畴无法定向排列。所以一定要强调“单向摩擦”的重要性，可以用口诀“一极一端，单向到底”帮助记忆。2.2第二步：给磁针“贴标签”——如何确定哪端是南极，哪端是北极？磁化后的钢针已经是一个小磁铁，但我们需要知道它的N极和S极，才能明确方向。这里有两种常用方法：2.1悬挂法（适合课堂操作）步骤1：用细线系住钢针的中间位置（确保平衡，避免因重心偏移影响指向）；步骤2：将细线悬挂在支架上（可以用铅笔架在桌沿，细线垂下来）；步骤3：等待钢针静止，此时指向北方的一端是N极，指向南方的一端是S极（注意：悬挂时要远离其他磁铁或金属物品，避免干扰）。2.2已知磁极磁铁验证法（适合快速确认）步骤1：拿出教师提供的已知N极的磁铁；步骤2：用磁铁的N极靠近钢针的一端——如果相互吸引，说明钢针这端是S极；如果相互排斥，说明是N极（根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理）。需要提醒学生：无论用哪种方法，都要多测试几次，确保结果准确。比如用悬挂法时，可能需要轻轻转动钢针，观察它是否每次静止后都指向同一方向；用磁铁验证时，要避免钢针被磁铁吸走，动作要缓慢。2.3第三步：给磁针“安底座”——如何让磁针自由转动并指示方向？现在我们有了小磁针，需要给它一个“底座”，让它能自由旋转并稳定指示方向。最常用的方法是“水浮法”（模拟古代水浮指南针的原理）：2.2已知磁极磁铁验证法（适合快速确认）步骤1：将泡沫板裁剪成2×2厘米的小方块（如果用硬纸片，需要提前浸泡防水，避免吸水下沉）；步骤2：将磁化后的钢针轻轻放在泡沫板中央（可以用镊子辅助，避免手指油污影响浮力）；步骤3：将泡沫板连同钢针轻轻放入装水的塑料碗中（水面要平静，避免晃动）；步骤4：观察钢针是否能自由转动——如果泡沫板倾斜或下沉，可能是泡沫板太重或钢针位置偏移，需要调整钢针位置或更换更轻的材料（比如用生日蜡烛的蜡片，浮力更好）。这里有个小技巧：可以在泡沫板边缘剪几个小缺口，增加浮力的稳定性；如果钢针总是偏移中心，可用少量胶水（速干型，避免腐蚀）轻轻粘住钢针中间，确保平衡。034第四步：给指南针“校准”——如何确保它指向准确？4第四步：给指南针“校准”——如何确保它指向准确？制作完成后，需要验证指南针是否合格。校准方法如下：步骤1：将塑料碗放在水平桌面上，远离铁门、冰箱等金属物体（这些物体可能有磁性，干扰指向）；步骤2：等待磁针静止，用手机指南针（提前打开定位，确保显示的是真实方向）对比——如果磁针N极与手机指南针的“北”基本一致（允许5以内偏差，因为地磁北极与地理北极有磁偏角），说明校准成功；步骤3：如果偏差过大，可能是以下原因导致：钢针磁化不充分（需要重新摩擦20次以上）；泡沫板过重（更换更轻的材料）；周围有磁性干扰（移动到远离金属的位置重新测试）；4第四步：给指南针“校准”——如何确保它指向准确？磁极标记错误（重新用悬挂法确认磁极）。记得有一次，学生小红的指南针总是指向东，后来发现她的塑料碗是铁制的（误拿了不锈钢碗），铁碗本身被磁化后干扰了磁针，更换为塑料碗后问题就解决了。这说明“排除干扰”是校准的关键。拓展思考：从“制作”到“创新”，我们还能做什么？完成基础版指南针后，我们可以进一步思考：如何让指南针更精准？更便携？甚至有其他功能？041升级方案1：制作“悬挂式指南针”1升级方案1：制作“悬挂式指南针”如果觉得水浮法容易受水面晃动影响，可以尝试悬挂法：用更细的线（比如钓鱼线）系住磁针中间，悬挂在小支架上（比如用吸管做一个三角支架）。这种方法的优点是更灵敏，但需要确保悬挂点绝对平衡，否则磁针会偏向一侧。052升级方案2：添加“刻度盘”2升级方案2：添加“刻度盘”在泡沫板上用记号笔绘制刻度（0代表北，90东，180南，270西），这样指南针不仅能指示方向，还能读出大致角度。绘制时要注意：刻度要均匀，“北”的位置要与磁针N极指向一致。063科学小讨论：为什么指南针能指南北？3科学小讨论：为什么指南针能指南北？这是本节课的核心原理。我们可以通过一个类比理解：地球就像一个巨大的磁铁，它的地磁南极在地理北极附近（大约北纬79、西经71），地磁北极在地理南极附近。当我们的小磁针静止时，它的N极会被地磁南极吸引，指向地理北极；S极被地磁北极吸引，指向地理南极。所以，指南针的“指南”本质上是“指北”，古人称“南”是因为习惯用“面南背北”来确定方向。总结：动手实践中的科学思维与人文传承回顾整个制作过程，我们从“磁化钢针”到“确定磁极”，从“固定磁针”到“校准测试”，每一步都蕴含着科学探究的方法：观察现象→提出问题→设计方案→验证调整。更重要的是，我们通过亲手制作，触摸到了人类探索方向的智慧——从司南到水浮指南针，从航海罗盘到电子导航，科学的进步从未停止，但“用磁铁指示方向”的核心原理始终未变。同学们，当你们举着自己制作的指南针，看到小磁针缓缓转向北方时，你