教科版三年级科学下册第一单元《辨别方向》教案（2026年）

第一单元辨别方向

L根据太阳辨别方向

【教学目标】

［科学观念］

1.知道太阳东升西落的规律，理解“东南西北”四个方向是根据此规律确定的。

2.知道阳光下物体影子的方向与太阳位置有关。

［科学思维］

1.能通过比较、推理，理解古人确定方向的方法。

2.能初步分析利用“太阳入直杆影子的变化”辨别方向的优点与不足，培养批判性思维。

［探究实践］

1.能合作完成“太阳下直杆影子的变化”模拟实验。

2.能尝试在真实生活场景中辨别方向。

［态度责任］

对利用自然现象辨别方向产生探究兴趣，体会古人智慧，愿意在实验中合作分享。

【教学重难点】

［重点］利用太阳东升西落的规律辨别方向。

［难点］理解影子变化与太阳位置的关系；辩证地看待利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方

向的适用性。

【教学准备】

教学课件（含实验视频：“太阳下直杆影子的变化”模拟实验）、手电筒、直杆等。

【教学过程】

一、聚焦：联系生活，引出问题（5分钟）

1.情境提问：同学们，如果你在景区里迷路了，怎样才能找到出去的路？

2.激活经验：学生自由发言，可能会提到问路、看路牌、用手机等。

3.教师引导:在没有这些现代工具的时候，古人会怎么办？大自然中有什么可以给我们指引？

（学生很自然会想到太阳）

4.聚焦课题：对，太阳是我们最忠实的“方向指示牌”。今天，我们就来学习一一根据太阳辨

别方向。生活中，人们常用“东南西北”来表示方向，这四个方向是怎样确定的呢？

二、探索：实验模拟，建构概念（15分钟）

1.阅读资料，结合甲骨文（见PPT）,了解古人是如何确定方向的。

2.结合课件，回忆并明确“太阳东升西落”的规律。提出问题：太阳东升西落，它的“好朋

友”一一影子是怎样变化的？

3.讲解并播放实验视频演示太阳下直杆影子的变化。

4.组织学生分组探究：移动“太阳”，观察影子方向的变化，并尝试判断方向。

教师巡视：指导学生规范操作，并引导他们发现“影子方向与太阳位置相反”的规律。

三、研讨：思维碰撞，深化认知（10分钟）

1.汇报交流：请小组汇报实验发现，说说模拟实验中直杆影子变化代表了什么。

2.教师引导总结：直杆代表自然界中直立的物体，影子方向与太阳方向相反，直杆影子的变

化代表太阳位置的变化。

3.辩证分析：利用“太阳二直杆影子的变化”辨别方向，存在哪些不足？

4.引导三、研讨：学生结合课件提示和生活经验（如阴天、晚上、在高楼林立的城市里）进

行小组讨论。

5.师生共同梳理出“受天气和时间等因素限制、精度有限、地域适应性局限”等缺点。

6.渗透科学态度：任何一种方法都有其适用范围，我们要学会根据实际情况选择合适的方法.

四、拓展：学以致用，延伸生活（10分钟）

1.出示任务：课后，请同学们在操场上尝试用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向。用长短

1

不同的直杆实验，看哪种更便于测量。

2.知识延伸；除了太阳，你还知道哪些大自然中的“方向指示牌”？（引导学生思考树木年

轮、星星、积雪等，为后续学习埋下伏笔。）

3.课堂总结：师生共同回顾本课核心知识“太阳运动规律一方向确定一影子变化一方法应用

与局限”。

【板书设计】

第1课根据太阳辨别方向

太阳东升西落，影子方向与太阳相反

利用“太阳”由影子的变化”辨别方向（不足：受人气、时间、地点限制）

2.利用自然物辨别方向

【教学目标】

［科学观念］

知道一&然物（如树木年轮、积雪、苔辟等）的生长或分布特点可以帮助我们辨别方向，

理解这些特点与光照、温度、湿度等环境因素有关。

［科学思维］

1.能通过比较、推理，理解自然物指示方向的原因。

2.能初步分析利用自然物辨别方向的优点与局限。

［探究实践］

1.能在教师指导下，观察图片或实物，归纳自然物与方向的关系。

2.能尝试在校园环境中利用自然物特征辨别方向。

［态度责任］

1.感受大自然的奥妙与智慧，增强观察自然的兴趣。

2.懂得在实际环境中综合运用多种方法辨别方向。

【教学重难点】

［重点］了解并尝试利用树木年轮、积雪融化、苔薛分布等自然物特征辨别方向。

［难点］理解自然物特征与光照、温度、湿度等环境因素之间的关系，在实际复杂环境中准确

识别并运用这些特征。

【教学准备】

教学课件、校园平面简图、指南针等。

【教学过程】

一、聚焦：回顾旧知，引入新法（5分钟）

1.回顾：上节课我们学习了用什么来辨别方向？（学生回忆根据太阳辨别方向）如果是在阴

天，或者在一片茂密的森林里，看不到太阳，我们可以怎样辨别方向呢？

2.激发猜想：学生自由发言，可能会提到星星、树木等。

3.揭示课题：大自然中还有很多“无声的指南针”，比如北极星、树木的年轮、积雪的融化程

度、岩石上的苔辞分布情况……今天，我们就来学习一一利用自然物辨别方向。

二、探索：观察现象，发现规律（20分钟）

活动一：观察图片，寻找线索

1.观察积雪融化。出示屋顶或山坡南北两侧积雪融化程度不同的对比图，提问：两边的雪融

化的快慢一样吗？哪边融化得快？这可能和什么有关？引导学生联系光照（南面光照强、温度高,

雪融化快）。

2.黄察树木与年轮。出示树的南北两侧茂密程度不同的图片和树木年轮标本图，引导学生观

察：树的哪边更茂密？（南面）年轮哪边更稀疏？（南面）解释原因：

向阳面（北半球通常为南而）光照好，植物生长更旺盛.

3.观察苔群分布。出示岩石或树干南北两侧苔群生长对比图，提问：苔萍更喜欢长在哪一面？

（北面）。解释原因：苔薛喜欢阴暗、潮湿的生长环境，北面（北半球）背阴、潮湿。

2

活动二：校园寻“踪”，实地辨向

L明确任务：（出示校园平面简图）我们能利用刚才发现的规律，在校园里找到指示方向的自

然物吗？

2.分组实践：各小组在教师指定区域（如操场边、花坛附近）进行观察。①寻找至少一种可

能指示方向的自然物（如树木、有苔辞的墙角等）；②根据其特征猜测南北方向，并用指南针初步

验证。

3.安全与指导：教师巡视，引导学生安全、有序观察，并适时提示观察要点。

三、研讨：归纳原理，辨析局限（10分钟）

L汇报交流：小组分享在校园中的发现（如“我们发现一棵树，南边的叶子更密”“一块石头

北面有苔葬”）。

2.教师引导总结规律：光照好（南）一植物生长旺、积雪融化快；背阴潮湿（北）一苔薛

生长密。

3.探究：为什么可以利用这些自然物辨别方向？

4.师生共同总结：利用自然物辨别方向，是因为它们具有固定的生长或运动规律。北极星与

地球的相对位置基本保持不变，阳光会对植物的生长产生影响（如树木向阳生长、向阳一侧的树

木年轮更加稀疏），这些规律为我们提供了辨别方向的线索。

5.辩证分析：利用自然物辨别方向，存在哪些不足？（引导学生结合生活经验讨论，知道不

足之处在于受自然环境影响大，如复杂地形中树木生长可能不规律等。）

6.渗透思想：利用自然物辨别方向是重要的生存智意，但也7T局限性，需要综合判断或借助

工具。

四、拓展：学以致用，延伸生活（15分钟）

1.生活链接：如果在森林里迷路了，我们可以怎样辨别方向？

2.引导学生回顾并列举（观察太阳位置、植物长势或使用指南针、手机等工具）。强调“最可

靠的方法是多种方法结合使用，互相验证”。

3.课堂总结：师生共同回顽“自然物的特征受光照环境的影响，学会观察自然，能帮助我们

在没有现代工具时找到方向”。

4.布置实践任务：回家观察自家小区或附近公园，找找还有哪些自然物可能指示方向。

【板书设计】

第2课利用自然物辨别方向

树木年轮一一南疏北密

树冠枝叶一一南密北疏

积雪融化一一南快北慢

苔辞生长一一北多南少

3.利用磁铁辨别方向

【教学目标】

［科学观念］

1.知道藁有南北两极，能指示南北方向。

2.理解磁铁在水平自由转动时才能准确指示方向。

［科学思维］

1.能通过比较不同方法（悬挂法、水浮法）的异同，归纳出让磁铁自由转动的条件。

2.能初步分析利用磁铁辨别方向这一方法的优缺点，并与利用太阳辨别方向的方法进行比较。

［探究实践］

1.能合作完成“悬挂法”和“水浮法”实验，让磁铁自由转动并观察其指向。

2.能在真实场景（如走廊、操场）中尝试使用磁铁辨别方向。

［态度责任］

1.对古人利用磁石辨别方向的智慧产生敬佩之情。

2.在实验中愿意合作、耐心观察、如实记录。

3

3.初步形成“工具受条件限制”的科学态度。

【教学重难点】

［重点］通过4手操作，掌握让磁铁自由转动以指示方向的方法。

［难点］理解“自由转动”对准确指方向的重要性；初步意识到环境对磁铁有干扰。

【教学准备】

教学课件（含实验视频：用悬挂法指示方向、用水浮法指示方向）、条形磁铁、水盆、泡沫板、

细绳、支架、指南针、若干铁制品（如钥匙、夹子）等。

【教学过程】

一、聚焦：故事导入，发布挑战（5分钟）

1.穿越故事：同学们，上次课我们用太阳和树木辨别方向（回顾前两课），可如果阴天钻进了

山洞，又该怎么办呢？古人无意中发现了一种神奇的石头一一磁石，它不仅能“吸铁”，还能当“向

导”！今天，我们就来接受新挑战一一驾驭这块“魔法石”，让它为我们指路！

2.实物激趣：出示磁铁，让学生摸一摸，吸一吸铁制品，感受其“魔力二

3.揭示任务：怎么让它告诉我们南北呢？探险开始！

二、探索：动手操作，探究方法（15分钟）

活动一：让磁铁“挂”起来指方向

1.提出问题：怎样让这块磁铁自己告诉我们方向呢？它能直接放在桌上指方向吗？引导学生

思考磁铁需要自由转动。

"’2.介绍悬挂法：播放实验视频，演示用细线系在磁铁中间，悬挂，待其静止观察指向。强调

悬挂点要在重心，磁铁要水平。

3.组织学生分组实验：学生尝试悬挂法，观察静止后磁铁的指向并与指南针

比对。了解磁铁的北极（N）指向地理北方，南极（S）指向地理南方。记录实验结果。

活动二：让磁铁“浮”起来指方向

1.提出新挑战：除了悬挂，还有别的方法能让磁铁自由转动吗？引导学生思考浮水法。

2.介绍水浮法：播放实验视频，演示将磁铁放在泡沫板上，再轻轻放入盛水的水盆中。引导

学生思考”为什么要把磁铁放在水上？（减少摩擦，让它自由转动）

3.组织学生分组实验：学生尝试水浮法，并比较与悬挂法的异同（都需要自由、水平转动）。

教师巡视指导：重点关注学生是否让磁铁自由静止，是否识别磁极指向，并引导学生思考“为

什么磁铁总是指向南北”。

三、研讨：分析现象，总结规律（10分钟）

1.汇报交流:小组分享两种方法的操作过程和发现。（磁铁静止后指向固定，两极分别指南北）。

请参与户外活动的小组分享在走廊或操场上辨别方向的经历和发现，欢迎加入QQ<¥：748285584

交流科学、教学问题引导他们关注环境干扰（如风对悬挂法的影响、地面不平对水浮法的影响等）。

2.教师总结关键：磁铁能指示南北方向；必须保证它能水平自由转动。

3.探究：要怎样放置磁铁，它才可以准确指示方向？

4.师生共同总结：要让磁铁准确指示方向，需要保持磁铁的两个磁极在相同水平面上；确保

磁铁可以灵活自由转动；排除外界干扰，远离磁性物品和铁制品；还要避免风干扰磁铁静止后的

稳定性。

5.猜测：用磁铁辨别方向时，若不小心靠近铁栏杆或其他磁铁，会有什么现象？这对磁铁准

确指示方向有影响吗？

6.现场演示将铁质物品靠近正在指示方向的磁铁。引导学生根据现象明确：若靠近铁栏杆，

磁铁会被铁吸引而偏转，甚至直接吸附。若靠近其他磁铁，磁铁会受其磁场干扰，表现为剧烈摆

动或直接吸附。这都将导致磁铁指向失真，从而无法准确指示方向。

7.渗透观念：不同辨向方法各有适用场合，我们要学会灵活选择。

四、拓展：联系生活，走向工具（10分钟）

1.拓展任务：除了用细线悬挂磁铁和让磁铁漂浮在水面上外，还有什么方法可以让磁铁水平

自由旋转？引导学生尝试“支撑法”，即将磁铁安装在一个顶部有轴承的塑料支架上。

2.知识延伸：古人后来对磁石辨向的方法做了改进，发明了司南。展示司南图片并简单介绍。

4

3.课堂总结：师生回顾“磁铁特性一自由转动一指示南北一注意事项一方法对比”。

4.强调科学态度：观察要仔细，结论要基于证据，工具使用要了解其局限性。

【板书设计】

第3课利用磁铁辨别方向

1.磁铁N极指北，S极指南

［悬挂法

2.方法，水浮法-*保持水平，减小阻力

支撑法

4.磁极与方向

【教学目标】

［科学观念］

1.知道磁铁同极相斥、异极相吸。

2.知道地球本身是一个“大磁体”，有南北磁极，能吸引磁铁的两极，因此磁铁可以指示方向。

3.知道地球的地理北极是地磁南极，地理南极是地磁北极。

［科学思维］

1.能通过实验归纳磁极间相互作用的规律。

2.能基于资料，运用推理理解磁铁指南北的原因是地球磁场的吸引。

［探究实践］

1.能合作完成磁极相互作用的探究实验，并如实记录。

2.能尝试用不同形状的磁铁验证其指示方向的能力。

［态度责任］

1.感受科学家基于猜想、求证发现的科学精神。

2.认识到科学工具（如指南针）的设计源于对自然规律的深刻理解。

【教学重难点】

［重点］通过实验认识磁极间的相互作用规律；理解地球磁场使磁铁指南北。

［难点］建立“地球是一个大磁体”的抽象概念；理解磁铁指南北是地球磁场对磁极吸引的结

果；能够区分地理南北极和地磁南北极。

【教学准备】

教学课件、条形磁铁（标好南北极）两根、蹄形磁铁、细线、地球仪、小指南针等。

【教学过程】

一、聚焦：复习现象，提出问题（5分钟）

1.回顾：上节课我们让磁铁自由转动，它总是一端指北、一端指南，这是为什么呢？

2.聚焦问题：磁铁和磁铁靠近会产生什么现象？悬挂的磁铁为什么能稳定地指示方向？

3.揭示课题：今天，我们就来做小小科学家，揭开磁极与方向的秘密。

二、探索：实验观察，阅读建构（15分钟）

活动一：探究磁极间的相互作用

1.明确任务：（出示两根标好南北极的条形磁铁）把它们不同的两极靠近，会怎样？相同的两

极靠近呢？

2.实验指导：分别尝试N极与S极靠近、N极与N极靠近、S极与S极靠近，观察是吸引还是

排斥，并记录。

3.分组探究：组织学生两人一组动手实验，教师巡视指导，强调“轻轻靠近，仔细观察”。

4.初步归纳：引导学生用“同极相斥、异极相吸”来概括发现。

活动二：认识地球的磁场

1.引发思考：知道了磁极会相吸相斥，但这能解释磁铁为什么指南北吗？是什么在吸引它？

2.阅读资料•：学生阅读文字，观察图片，了解“地球像一块大磁铁”的猜想及证实过程。

3.直观演示：教师用条形磁铁靠近小指南针，干扰其指向，类比“地球这个大磁铁在吸引着

5

我们手中的磁铁”。

4.建构概念；引导学生说出“地球有磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极

附近。所以磁铁的北（N）极被地磁南极（近地理北极）吸引，指向北方。”

5.提问：为什么地球有磁场？磁场有什么作用？（播放科普视频）

三、研讨：推理解释，深化理解（10分钟）

1.推理解释核心问题：悬挂起来的条形磁铁可以稳定地指示方向，是什么在吸引它？

2.引导学生分步推理：地球是个大磁体，它的磁极吸引着磁铁的磁极，根据“异极相吸”，磁

铁北极与地磁南极（近地理北极）相吸，所以指向北。因此是地磁场在吸引磁铁。

3.讨论：生活中哪些地方用了磁极的相互作用？（如磁悬浮列车、门吸、文具盒扣等）

四、拓展：总结梳理，联系生活（10分钟）

1.师生共同总结：磁极规律（相斥相吸）是基础，地球磁场是原因，两者结合才使磁铁成为

辨向工具。

2.科学与技术：强调指南针的发明，正是古人对这一自然规律的伟大应用。

3.课后小任务：①用一块蹄形磁铁试一试，看一看它是否也能指示方向。②当个小老师，向

家人解释“为什么指南针能指南北，

【板书设计】

第4课磁极与方向

SN

NS同极相斥

1.磁极间的相互作用

SN异极相吸

NS

磁铁北极指地理北极（地磁南极）

2.磁铁指南北《

磁铁南极指地理南极（地磁北极）

3.生活实例：磁悬浮列车、门吸

5.制作小磁针

【教学目标】

［科学观念］

L知道铁质材料（如针）可以通过磁铁摩擦等方法获得磁性，这个过程叫作磁化。

2.知道磁化后的针能吸引铁屑，并能指示南北。

［科学思维］

1.能通过对比实验，初步探究摩擦部位、摩擦次数和摩擦方向等因素对磁化效果的影响。

2.能基于证据得出结论。

［探究实践］

1.能利用磁铁摩擦的方法成功制作一枚小磁针，并能用吸引大头针（或回形针）等方式检验

其磁性强弱。

2.能尝试让自己制作的小磁针自由转动并指示方向。

［态度责任］

1.在制作中体会动手创造的乐趣。

2.感受古人发明指南针的智慧与不懈探索的精神。

3.养成认真记录、合作交流的习惯.

【教学重难点】

［重点］掌握用磁铁摩擦使铁针磁化的基本方法，并成功制作小磁针。

6

［难点］设计简单的对比实验，探究不同磁化条件对磁针磁性强弱的影响。

【教学准备】

教学课件（含实验视频：铁钉获得磁性的强弱）、条形磁铁、蹄形磁铁、大头针（或回形针）、

水盆、泡沫板、细线等。

【教学过程】

一、聚焦：从工具到制作，提出问题（5分钟）

1.情境引入：（出示指南针图片）我们知道了磁铁能指南北，古人利用这个原理发明了指南针。

指南针的核心就是一枚小磁针。

2.提出问题：如果我们想自己做一个简易的指南针，首先需要什么？（一枚有磁性、能指南

北的小磁针）

3.聚焦任务：普通的缝衣针有磁性吗？怎样才能让它获得磁性呢？今天我们就来探索一一制

作小磁针。

二、探索：尝试磁化，探究条件（20分钟）

活动一：初步尝试如何让针获得磁性

1.头脑风暴：如何获得一杈有磁性的针？学生结合生活经验（如同形针被磁铁吸过后能吸其

他回形针）提出猜想：用磁铁去摩擦。

2.演示与讲解：教师演示用磁铁的一个磁极，沿同一方向摩擦针身（约10次），强调“单向、

重复“。

3.初次制作与检验：学生每人尝试用此方法磁化一枚针，然后用针尖去吸引大头针，检验是

否成功获得磁性。分享成功喜悦。

活动二：对比探究怎样让磁性更强

1.提出问题：大家的针都能吸起大头针吗？吸起的数量一样吗？怎样能让针的磁性更强呢？

引出可能因素：摩擦部位、次数、方向等。

2.分组对比实验（选择1〜2个因素）：

组别A：探究“摩擦部位”。用同一磁铁的强磁部位（两端）和弱磁部位（中间）分别摩擦两

根针，比较磁性强弱（以吸引大头针数量为指标）。

组别B：探究“摩擦次数”。用同一磁极，分别摩擦3次和15次，比较磁性强弱。

组别C：探究“摩擦方向”。分别用同一磁极”始终沿同一方向摩擦15次”和“来回摩擦15

次”，比较磁性强弱。

3.实验与记录：小组分工合作，完成实验并记录（记录磁化条件、吸引大头针数量等）。

三、研讨：分享发现，总结方法（10分钟）

1.汇报交流：各小组汇报探究发现，教师将关键数据汇总。总结问题：磁铁的磁性强弱、摩

擦次数和方向与磁针的磁性有什么关系？

2.引导归纳：磁铁的磁性越强，磁针获得的磁性也会越强；摩擦次数多、沿着一个方向摩擦

的磁针磁性强，摩擦次数少、来回摩擦的磁针磁性弱。

3.讨论：磁化后的针头和针尾分别是哪一极？可以怎样判断？

4.引导学生根据己知的“同极相斥”原理，用磁化后的针尖靠近指南针的S极，指南针若发

生偏转，说明针尖是S极，针头是N极。若没有明显现象，说明针尖是N极，针头是S极。

5.成果检验与延伸：让学生用自己制作得最好的一枚小磁针，尝试用水浮法或悬挂法，看它

能否自由转动并指示南北。讨论“自己做的磁针和真正的指南针比，有什么差距（稳定性、准确

性耐卬性笺）”

,四、拓展：,进历史，创意设计（5分钟）

1.古人智慧：出示PPT中《武经总要》记载的古人磁叱方法（如灼烧法），让学生感受古人的

探索精神。组织学生课后查阅资料，了解还有哪些磁化的方法。

2.课后挑战任务：用自己制作的小磁针，搭配一个标有方向的底盘，制作一个完整的简易指

南针C

【板书设计】

第5课制作小磁针

7

I.磁化方法：用磁铁摩擦

磁铁的磁性强弱

2.影响磁化效果的因素］摩擦次数

摩擦方向

6.设计指南针

【教学目标】

［科学观念］

1.知道指南针是利用磁铁（磁针）能指示方向的原理制成的工具。

2.理解一个好的指南针需要满足“指向准确、旋转灵活、便于使用”等基本要求。

［科学思维］

能根据任务需求参与讨论并确定设计产品的评价标准，且能基于标准，与同伴协作完成一份

初步的指南针设计方案。

［探究实践］

1.能绘制一份图文结合的简易指南针设计方案。

2.能对他人的方案进行简单的评价并提出改进建议。

［态度责任］

1.在设计活动中乐于沟通、分享想法。

2.体会工程设计需要综合考虑功能、材料与可行性。

3.感受技术发明对人类生活的帮助。

【教学重难点】

［重点］经历“明确任务一制订方案一评估与改进”的设计过程，完成一份指南针设计方案。

［难点］根据实际需求讨论并确定合理的设计评价标准；将科学原理（如磁针需自由转动）转

化为具体的设计要点。

【教学准备】

教学课件

【教学过程】

一、明确任务（5分钟）

1.故事导入：（出示PPT,讲述郑和船队远航的故事）在茫茫大海上，船队依靠什么辨别方向

而不迷路？（指南针）。

2.提出挑战：如果我们也需要一个小巧、好用的指南针，可以自己设计吗？今天，我们就来

做小小工程师，接受挑战一一利用身边的材料，设计一个指南针。

3.明确本课［重点］强调本节课的主要任务是“设计”，即画出方案、做好计划，为后续的制作

活动做好准备。

二、制订方案（20分钟）

活动一：确定评价标准

1.小组讨论：一个好的指南针应该具备哪些特点？引导学生从功能、材料、外观、成本等多

角度思考。

2.全班汇总：各小组汇报，教师总结关键词（如：指得准、转得灵、材料好找、小巧、耐用、

美观等）。

、3.聚焦核心标准：师生共同归纳出2〜3条最核心的设计要求（如磁针能灵活

转动，指向准确；结构简单，材料易得）。

活动二：绘制设计方案图

1.回顾原理与方法：要让磁针准确指示方向，关键是什么？（能自由转动）我们学过哪些让

磁针自由转动的方法？（悬挂法、水浮法）

2.提供设计框架：教师展示一份简单的设计方案范例（包括设计草图、材料清单、简要说明）,

讲解设计图的要素。

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3.小组实践：各小组围绕核心标准进行讨论，在“设计单”上绘制指南针设计草图，并列出

所需的主要材料和简要制作步骤。教师巡视指导，启发思考关键问题（如磁针怎么安装、怎样保

证磁针能自由转动）。

三、评估与改进（10分钟）

L方案发布会：邀请2〜3个小组展示他们的设计方案，重点介绍如何实现“指向准确”和“灵

活转动”。其他小组作为“评审团”，依据讨论过的评价标准进行提问或给出建议（如用瓶盖做底

盘、怎么让它保持水平）。

2.评估与改进：引导展示小组思考“评审团”建议的合理性。

3.教师总结：好的设计需要不断听取建议、思考优化。各小组利用剩余时间，参考他人优点,

对自己的设计方案进行修改和完善。

四、拓展：准备材料，总结延伸（5分钟）

1.课后任务布置：根据最终确定的设计方案，回家搜集、准备所需的制作材料，下次课带来

进行制作。可以向家人介绍自己的设计思路，并收集他们的建议。

2.课堂总结：（绿卡图书交流科学问题）师生共同回顾工程设计的基本思路：”明确需求一

定标准一画方案一听意见一再改进二

3.教师总结：从发现磁石能指南北，到设计制作指南针，是人类运用智慧创造工具的过程。

【板书设计】

第6课设计指南针

明确任务：设计一个小巧且指向准确的指向针

滋针旋转灵敏

制作材料易得、价格低廉

讨论评价标准《轻巧简便

外观美观

制订方案4

制订设计方案一设计图

评估与改进

7.制作指南针

【教学目标】

［科学观念］

1.明确指南针是利用磁针在磁场中能自由转动并指示方向的原理制成的工具。

2.理解一个实用的指南针需要具备指向准确、转动灵活、结构稳定等特性。

［科学思维］

1.能在制作过程中，对照设计方案检查实施情况。

2.能针对测试中发现的问题，分析原因并思考改进办法。

［探究实践］

1.能小组合作，依据设计方案选择合适的材料和工具，成功制作出一个能正确指示方向的指

南针。

2.能对作品进行测试和有针对性的修改。

［态度责任］

1.在制作活动中体会动手创造的乐趣和挑战，养成耐心、细致、合作的品质。

2.感受古代航海技术的伟大，增强民族自豪感。

【教学重难点】

［重点］小组合作，依据设计方案完成指南针的制作与初步测试.

［难点］在制作过程中解决遇到的实际问题（如磁针的固定与平衡、转动机构的灵活性），并对

作品进行有效改进。

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【教学准备】

教学课件（含实验视频：制作水浮式指南针）、针、泡沫塑料小球、水、圆纸、塑料小碗等。

【教学过程】

一、明确任务（5分钟）

1.情境链接：上节课，我们为远航设计了指南针方案。今天，我们就像古代工匠一样，亲手

把它制【作｛"来］

2.明确核心任务：各小组按照各自的设计方案，制作一个能够正确指示方向的指南针。

3.激发制作热情：（展示一个简易但制作精良的指南针范例）看，这就是将想法变成现实的作

品。只要步骤清晰、耐心调试，你们也能成功！

二、制作与测试（20分钟）

活动一：分工合作，动手制作

1.回顾与准备：小组快速回顾设计方案和材料清单，进行简单分工（如一人负责组装磁针与

转动机构，一人负责制作方向底盘，一人负责记录）。

2.制作实践：教师播放实验视频演示并指导学生以小组为单位开始制作。教师巡视，提供必

要的工具支持，并重点关注磁针是否已正确磁化并能自由转动（采用水浮法、悬挂法或支撑法）；

方向底盘上的方位标注是否清晰、准确（至少标

出东、南、西、北）；结构的稳固性。

活动二：组内测试与初步改进

1.首次测试：制作出雏形后，小组在教室内相对开阔、远离铁制品的地方进行测试。观察磁

针能否自由转动并最终稳定指向，与已知方向（如教室门窗朝向）进行比对。

2.记录与调试：在记录单上记录测试结果。如果指向不准或转动不灵，小组讨论可能的原因

（如摩擦太大、磁针未水平、有铁质品干扰等），并尝试调整改进。

3.教师指导：对遇到普通困难的小组进行集中提示（如“如何减少摩擦”“如何调整平衡

三、展示与评估（10分钟）

1.作品展示会：邀请2〜3个制作完成且测试成功的小组上台，展示他们的指南针作品。并在

现场再次演示其指南针的指向，全班共同观察验证。（展示要点：介绍作品名称、采用了哪种转动

方法、制作中遇到的最大挑战及解决办法）

2.提问：我们在制作过程中遇到了什么问题？是如何解决的？

3.师生共同总结：对于“磁针总是沉底”，可以换用更大一点的泡沫塑料小球或换用更轻的磁

针；对于“容易受到风的影响”，可以将装置用透明盒子罩住或将装置放在避风位置；对于“找不

到合适的泡沫塑料小球”，可以用薄泡沫板或树叶代替……（抖音号、B站、小红书、微信视频号

等平台搜索：科学小课堂）

4.讨论：不同类型的指南针各有哪些优缺点？

5.引导学生总结：水浮式指南针转动灵敏，材料易得，但水易洒，不便携带；悬挂式指南针

指向准确，阻力小，但易受风力干扰；支撑式指南针便携稳定，但支点易歪斜。

6.互评与反思：小组间交换作品，进行友好互测，并根据测试情况填写简单的评价表（如：

指向是否准确、转动是否灵活、外观是否整洁）。

四、拓展：总结延伸，指向应用（5分钟）

1.课堂总结：师生共同回顾从设计到制作的完整过程，强调“设计一制作一测试一改进”是

创造任何实用工具的基本流程。

2.功能拓展思考：我们自制的指南针和商店里买的指南针相比，还有什么可以改进的地方？

（引出精度、便携性、耐用性、附加功能等）

3.视频介绍：现代指南针融合了更多科技，如电子罗盘。

4.课后活动建议：

①带着你的指南针去户外（公园、小区）试一试，它还能准确工作吗？

②想一想，我们的指南针除了辨别方向，还能用来做什么？（为可能的后续活动，如测量、

游戏等埋下伏笔）

【板书设计】

10

第7课制作指南针

明确任务：按照设计方案,制作能够正确折示方向的指南计

制作与测试：合理分工,选择材料和匚具一组内滴试•计对性修改

I

V

展东与注估：组向瓦测.优化改进

8.用指南针“寻宝”

【教学目标】

［科学观念］

1.认识标准指南针的外形和基本构造（磁针、刻度盘等），理解其设计原理与自制的简易指南

针一脉相承。

2.知道在户外复杂环境中，指南针是快速、准确辨别方向的有效工具。

［科学思维］

1.能向观察、比较，分析标准指南针与自制指南针的异同及优劣。

2.在“寻宝”任务中，能杈据“寻宝图”的方向提示，结合环境特征进行空间推理与路径规

划。

［探究实践］

1.学会正确使用指南针（平放、远离干扰、待磁针静止后读数）。

2.能小组合作，利用指南针导航，在校园内完成定向“寻宝”任务。

［态度责任］

1.在趣味盎然的实践活动中感受科学工具的价值和团队协作的力量。

2.养成在活动中仔细观察、耐心操作、勇于尝试并总结反思的科学态度。

【教学重难点】

［重点］学会正确使用标准指南针辨别方向；小组合作，利用指南针完成“寻宝”任务。

［难点］在实际校园环境中，将平面方位提示（如“北偏东”）转化为实地行动路线；快速、准

确地处理“寻宝”过程中遇到的方位判断问题。

【教学准备】

教学课件、标准指南针、计时器、自制指南针（可选带）等。

【教学过程】

一、聚焦：创设情境，引出挑战（5分钟）

1.单元回顾，衔接新知：同学们，经过一个单元的学习，我们从依靠太阳、观察自然，到了

解磁铁的秘密，再到亲手制作指南针，成了辨别方向的小能手。今天，我们要像真正的探险家和

航海家一样，运用我们学到的所有本领，完成一项终极挑战！

2.展示工具，提出问题：（出示标准指南针和自制指南针）这是我们自己做的指南针，这是专

'也的标准指南针。它们有什么相同和不同？标准指南针该怎么正确使用呢？

3.发布终极任务：（播放PPT,创设情境）科学探险队在校园里遗留了一些“科学秘宝”（小

磁铁球），只有最会使用指南针的团队，才.能根据这张“寻宝图”找到它们。你们准备好接受挑战

了吗？揭示课题一一用指南针“寻宝”。

二、探索：学习使用，实践寻宝（20分钟）

活动一：认识与学习使用标准指南针（5分钟）

1.观察与比较：小组观察标准指南针，结合PPT分解图，认识磁针、刻度盘（0〜360度或八

个方位）等结构。与自制指南针比较，讨论其优点（更精确、有刻度、便于携带和读数等）。

2.学习使用方法：①将指南针水平放置；②待磁针静止；③转动指南针，使刻度盘上的南（S）

北（N）与磁针指的方向一致；④此时刻度盘上的方向即为实际方向。教师示范并讲解要点，学生

跟随操作练习.

活动二：校园“寻宝”大挑战（15分钟）

1.任务解读与准备：分发“校园寻宝图”，小组合作解读地图上的方位和距离提示，在起点处

11

先用指南针确定正北方向，并在地图上进行初步路线规划。

2.安全与规则强调：活动范围、时间限制（如15分钟）

、小组必须集体行动、爱护校园环境、注意安全等。

3.实地寻宝：各小组携带指南针和“寻宝图”出发。教师在各区域巡视，提供必要的安全监

督和提示，鼓励学生自主解决问题。

4.记录与取证：找到“宝藏”（小磁铁球）后，在记录本上记下该点编号或拍照，并继续寻找

下一个目标。

三、研讨：分享经验，总结方法（10分钟）

1.“寻宝”成果汇报：请成功找到“宝藏”的小组分享他们的寻宝路线和用时。鼓励学生描

述他们是如何配合使用指南针和步数估算的，以及是如何识别地图上的标志物的。

2.策略三、研讨：怎样快速准确地确定方向？在小磁铁球附近时，怎样更快地寻找到它们？

3.学生总结：指南针确认好方向后，面朝北方，左边即是西方，右边是东方。将指南针靠近

地面，观察指针异常摆动处即为小磁铁球位置。

4.问题三、研讨：我们在寻宝实践中遇到了什么问题？又是怎样解决的？

5.学生分享，教师总结。（可能的问题有方向看反了、距离估不准、在建筑物附近指南针受干

扰等，对应解决策略如重新校准、参照实物、小组内核对等）

6.工具对比与单元联系：刻比我们学过的这些辨别方向的方法（太阳、自然物、磁铁、指南

针），在今天这样的校园“寻宝”任务中，为什么指南针最方便有效？（突出其不受天气时间限制、

指向快速准确、易于配合地图使用的优点）

四、拓展：单兀回顾，畅想未来（5分钟）

1.活动总结与延伸：肯定所有小组的探索精神和合作表现，指出“寻宝”活动是对我们整个

单元学习成果的一次有趣检验。引导学生思考：如果是在没有指南针的野外，我们可以用哪些方

法辨向？师生共同回顾太阳辨向法、自然物辨向法，强调多种方法结合使用的生存智慧。

2.单元总结：（师生共同梳理本单元知识脉络）从最熟悉的太阳和大自然中寻找方向，发现了

磁铁的神奇指向特性并探究了其背后的磁极与地磁场原理，然后设计并制作了自己的指南针，今

天终于学会了熟练使用它来解决问题。

3.升华主题：从仰望天空到巧用工具，人类辨别方向的智慧在不断进步。希望同学们不仅能

带着指南针去探索更广阔的世界，更能带着科学探究的“指南针”一一好奇心、观察力和思考力,

去发现和解决未来生活中的更多奥秘、！

【板书设计】

第8课用指南针“寻宝”

「磁针

1.认识标准指南针

〔刻度盘

2.指南针使用：放水平一待针停T对方向

第一单元单元小结

【教学目标】

［科学观念］

能系统复述本单元的核心知识，包括太阳东升西落的规律、主要自然物的方向特征、磁铁指

南北的原理及地磁场概念，并理解这些知识之间的联系。

［科学思维］

L能比较不同辨别方向的方法的原理、优缺点，并将其按“利用自然”和“利用工具”或“现

象一原理一应用”等逻辑进行分类。

2.能推理出从“观察自然现象”到“创造科学工具”的知识发展脉络，建立各课知识点之间

的因果或应用联系c

［探究实践］

能基于对单元知识的整合理解，在模拟的综合性情境中，合理分析条件，选择并组合运用多

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种辨别方向的方法解决问题。

［态度责任］

1.在梳理与建构中感受人类探索方向的智慧历程与科学技术的进步。

2.体验系统化整理知识、合作学习的价值，养成结构化思考的习惯。

【教学重难点】

［重点］引导掌生合作梳理、分类并关联本单元的核心知识与方法。

［难点］启发学生发现并理解各课知识点之间的内在逻辑（如从“现象”到