2026年教科版三年级科学下册《制作指南针》教学设计

7.制作指南针

一、核心素养目标

本教学设计立足“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大

核心素养，结合三年级学生认知特点，制定具体目标如下：

1.科学观念：知道指南针的工作原理是利用磁铁自由转动时N极指向

北、S极指向南的特性；了解简易指南针的基本结构包括磁针（具有

磁性的材料）和支撑装置（确保磁针白由转动）；能清晰表述自制指

南针的关键步骤，建立“磁性材料一自由转动一指向南北”的逻辑关

联。

2.科学思维：能将前序所学“磁铁磁极指向性”知识迁移到指南针制

作原理的理解中，形成新旧知识的逻辑衔接；能针对制作中出现的“磁

针不指向南北”“无法自由转动”等问题，分析可能原因（如磁化

不充分、固定过紧等）并提出合理改进思路；能通过测试结果反推制

作步骤的规范性，培养基于证据推理的思维习惯。

3.探究实践：能规范完成“磁化材料』的操作，掌握用条形磁铁沿同

一方向摩擦钢针的正确方法；能小组合作设计并制作至少一种简易指

南针（如水浮式、支架式），准确完成固定磁针、测试指向等核心步

骤；能运用己知方向（如教室固定参照物）验证自制指南针的指向性,

规范记录测试结果；能在制作过程中主动发现问题、尝试解决问题，

提升动手实践与团队协作能力。

4.态度责任：激发对科学制作的兴趣，感受动手实践与成功测试的成

就感；培养严谨的科学态度，规范操作每一个实验步骤，不敷衍了事;

初步形成“工程实践中发现问题、反复调试、优化改进”的意识，勇

于面对制作中的困难；爱护实验器材，养成实验后整理材料、保持桌

面整洁的良好习惯，体会科学工具源于生活、服务生活的价值。

二、教材分析

《7.制作指南针》是教科版（2024）三年级下册第一单元“辨别方向”

的收尾课，是在学生认识磁铁基本性质（磁性、磁极、指向性）、了

解指南针基本用途和结构后的综合性实践课。本单元以“辨别方向”

为核心主题，从自然现象（太阳、星星）到人工工具（指南针）逐步

递进，本课作为单元实践升华环节，承担着“将磁铁知识转化为实践

应用”“体会科学工具的制作逻辑”的重要任务。

教材采用“原理回顾一方案设计一动手制作一测试改进一拓展延伸”

的递进式编排逻辑，通过三个核心板块支撑教学：一是原理铺垫板块,

以图示形式回顾磁铁指向性，明确指南针制作的核心原理；二是制作

指导板块，提供水浮式、支架式两种简易指南针的制作步骤示意图，

标注关键注意事项（如磁化方向、固定要求）；三是实践探究板块，

设计”制作记录表”“问题调试提示”等素材，引导学生规范实践、

主动思考。

教材编排充分体现“做中学、创中学”的最新教育理念，注重引导学

生经历完整的工程实践流程（设计一制作一测试一改进），既巩固前

序知识，又培养实践能力和创新意识，同时渗透我国古代四大发明的

科技文化，增强学生的文化自信。

三、教学重点

L理解指南针的工作原理：利用磁铁自由转动时N极指北、S极指南

的特性。

2.掌握简易指南针的制作核心步骤：正确磁化材料、合理固定磁针（确

保自由转动）、准确测试指向。

3.能小组合作完成简易指南针的制作，并通过测试验证其指向功能。

四、教学难点

1.掌握正确的磁化方法：沿同一方向用磁铁磁极摩擦钢针，避免来回

摩擦抵消磁性，确保磁化充分。

2.理解“自由转动是指南针指向的关键”，突破“固定过紧导致磁针

不转”的误区，合理设II并调整支撑装置。

3.能分析并解决制作中出现的个性化问题（如磁针磁性弱、指向偏差、

转动卡顿等），培养问题解决能力。

五、教学方法

L情境导入法：通过户外辨别方向的真实情境提问，引发学生思考,

激发制作指南针的兴趣。

2.演示讲解法：针对磁化、固定等关键步骤，教师进行精准演示和清

晰讲解，明确操作规范和注意事项。

3.小组合作法：以4人小组为单位开展制作活动，培养学生的团队协

作、分工配合能力。

4.探究发现法：引导学生在制作、测试过程中主动发现问题，通过讨

论、尝试自主解决问题，提升探究能力。

5.评价激励法：通过过程性评价（操作规范性、团队协作）和成果评

价（作品功能性、改进思路），激励学生积极参与实践。

六、教学过程

（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）

1.提问引导：“同学们，春天到了，我们去郊外春游时，如果没有手

机、地图，怎么准确辨别南北方向呢？”引导学生回忆前序所学的太

阳、大树等辨别方向的方法。

2.引出主题：“除了利用自然现象，我们还可以用一种专门的工具来

辨别方向一一指南针。它小巧轻便，在没有自然参照物的时候也能准

确指向南北。今天我们就一起来学习制作简易指南针。”

3.回顾铺垫：“在制作之前，我们先回忆一下：指南针为什么能指向

南北？”引导学生回答“磁铁具有指向性，静止时N极指北、S极指

南”，明确制作原理。

（二）明确原理，设计方案（7分钟）

1.原理深化：教师出示指南针实物模型，拆解展示核心结构（磁针、

支撑装置），讲解：“指南针的关键是要有能自由转动的磁针。我们

可以用钢针通过磁化获得磁针，再设计一个支撑装置让它能水平自由

转动。”

2.方案设计：引导学生阅读教材中的制作示意图，小组讨论：“我们

可以制作哪种类型的指南针？需要哪些材料？步骤是什么？”

3.交流分享：各小组简要汇报设计方案（如水浮式：需要钢针、磁铁、

泡沫板、盘子、水；支架式：需要钢针、磁铁、细线、支架），教师

梳理共性步骤（磁化一固定一测试），强调设计核心是“确保磁针自

由转动”。

（三）动手制作，精准指导（20分钟）

1.材料分发：每组发放钢针、条形磁铁、对应制作类型的材料（泡沫

板、剪刀、盘子、水或细线、支架）、记录表。

2.关键步骤演示讲解:

•磁化钢针：教师演示：“用磁铁的一个磁极，从钢针的一端开始，

沿同一方向摩擦到另一端，重复20-30次。注意不要来回摩擦，否则

会抵消磁性。”邀请1名学生模仿，纠正不规范操作。

•固定磁针：针对水浮式：“将磁化后的钢针水平插入剪好的泡沫板

中，确保钢针水平、稳固，泡沫板能浮在水面上且不倾斜。”针对支

架式：“用细线在钢针中间系紧，悬挂在支架上，确保钢针能自由转

动，不与支架摩擦°”

•安全提示：“使用剪刀、钢针时要小心，不要扎到手；操作磁铁时

不要用力碰撞。”

3.小组制作：学生分组动手，教师巡视指导：

•关注磁化操作的规范性，对操作不当的小组及时纠正。

•针对固定环节出现的问题（如泡沫板倾斜、细线系不紧、钢针与支

架摩擦），引导学生自主调整，或提供针对性建议（如调整钢针插入

位置、重新系紧细线）。

•鼓励小组内分工合作（如1人磁化、1人固定、1人准备测试材料、

1人记录），提升制作效率。

（四）测试改进，深化认知（10分钟）

1.测试方法讲解：“将制作好的指南针放在水平桌面（水浮式倒入适

量水），等待磁针静止后，用已知方向（如教室窗户朝向、事先确定

的北方）验证，观察磁针是否指向南北。并在记录表中填写'是否指

向准确''存在问题'等信息。''

2.分组测试：学生开展测试，教师引导：

•若指向准确，记录结果，思考“如何标注磁极（N极、S极）”。

•若指向不准确或不转动，小组讨论可能原因（如磁化不充分、固定

过紧、泡沫板倾斜等），尝试改进后再次测试。

3.交流改进：邀请2-3组分享测试结果，重点说明“遇到的问题及解

决方法”。如：“我们的磁针不转动，发现是细线系太紧了，重新系

松后就能自由转动了。”“我们的磁针指向偏差大，重新磁化后就

准确了。”教师对学生的改进思路给予肯定，强化“问题一分析一改

进”的探究逻辑。

4.标注磁极：引导学生利用已知方向标注磁针的N极（指向北的一端）

和S极（指向南的一端），完成作品制作。

（五）总结提升，文化渗透（3分钟）

1.成果展示：各小组展示自制指南针，简述制作步骤和测试结果，教

师进行总结评价，肯定学生的动手能力和探究精神。

2.文化渗透：“同学们，指南针是我国古代四大发明之一，早在900

多年前，我国航海就开始使用指南针导航，为人类文明发展作出了重

要贡献。我们今天制作的简易指南针，就是基于古人的智慧改进而来

的，希望大家能感受到科学的传承与魅力。”

3.知识梳理：师生共同梳理“制作指南针的核心步骤”和“工作原理”，

强化核心认知。

七、作业设计

1.基础作业：将自制的指南针带回家，在不同环境（如客厅、阳台、

户外）测试其指向性，记录测试结果，与家人分享制作过程和指南针

的工作原理。（设计意图：巩固所学知识，强化知识的生活应用，促

进家校互动。）

2.拓展作业：尝试改进自己的指南针，让它的指向更准确、使用更方

便（如给水浮式指南针增加防风装置，给支架式指南针添加方位盘）；

或查阅资料，了解更多关于指南针发明史的故事，下节课分享。（设

计意图：培养创新意识和自主探究能力，拓展文化视野。）

3.实践作业：和家人一起利用自制的指南针开展一次户外辨别方向活

动，体验科学工具的实际用途，记录活动感受。（设计意图：深化知

识应用，增强实践体验，激发科学探究的持续