探秘古法造“磁针”-小学六年级劳动课项目化教学设计教案

探秘古法造“磁针”——小学六年级劳动课项目化教学设计教案

一、课题名称与基本信息（一）课题名称：探秘古法造“磁针”——自制指南针与航海探秘（二）授课年级：小学六年级（三）课时安排：共2课时（每课时40分钟）（四）课型定位：【项目化学习】【跨学科融合】【劳动与技术】（五）设计理念：本教案严格依据2022年版《义务教育劳动课程标准》及2026年教育部关于加强劳动教育的最新指导意见，立足“立德树人”根本任务，聚焦“劳动观念、劳动能力、劳动习惯和品质、劳动精神”四大核心素养。--1以传统工艺制作为载体，通过“做中学、学中创”的实践路径，引导学生在真实劳动情境中解决问题，培养精益求精的工匠精神和文化自信。二、教学目标（核心素养导向）（一）【基础】劳动观念目标引导学生理解劳动创造价值的深刻内涵，认识到古代劳动人民在科技发明中的卓越智慧。通过亲手制作指南针，使学生感悟劳动不仅是体力的付出，更是智慧与创造的结晶，从而树立“劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽”的观念。（二）【重要】劳动能力目标1.掌握用磁铁单向摩擦法磁化钢针的操作技能，能独立完成钢针磁化操作。2.学会水浮式指南针和悬挂式指南针的制作方法，能够选择合适的材料完成组装。3.能够运用地球磁场和磁极相互作用原理，对自制指南针进行校准和使用。4.培养使用剪刀、钳子等常用劳动工具的安全操作能力。（三）【核心素养】劳动习惯和品质目标1.养成劳动前充分准备、劳动中规范操作、劳动后整理收纳的良好习惯。2.培养严谨细致、精益求精的劳动品质，能够在制作过程中发现问题并主动改进。3.树立团队合作意识，在小组协作中学会分工、互助与交流。（四）劳动精神目标1.传承中国古代四大发明之一的科技智慧，增强民族自豪感和文化自信。2.培养勇于探索、敢于创新的科学劳动精神，在实践中体验“工匠精神”的价值。3.涵养吃苦耐劳、持之以恒的劳动意志品质。（五）【跨学科链接】跨学科素养目标1.【科学】理解磁化现象、地球磁场、磁极相互作用等基本科学原理。2.【历史】了解指南针从战国司南到北宋水浮指南针的发展历程。3.【地理】认识地理南北极与地磁南北极的关系，掌握基本的方向辨认方法。4.【语文】能够用规范的语言描述制作过程，撰写劳动日记或制作说明。三、教学重难点（一）【重要】教学重点1.掌握钢针磁化的规范操作方法（单向重复摩擦20-30次）。2.学会水浮式指南针的完整制作流程。3.能够正确使用自制指南针辨认方向。（二）【难点】教学难点1.保证钢针磁化的充分性，使其具有足够磁性以准确指示方向。2.选择适当的浮体和支架材料，减少摩擦力对指针旋转的影响。3.引导学生分析影响指南针准确性的因素并进行优化改进。4.理解地磁南北极与地理南北极相反的科学原理。四、教学方法与手段（一）教学方法1.【项目式学习法】：以“为古代海上丝绸之路制作航海导航工具”为驱动性问题，引导学生完成从设计到制作再到测试改进的完整项目流程。2.【做中学教学法】：坚持“动手先于动口”，让学生在亲身实践中发现问题、解决问题。3.【合作探究法】：以4人小组为单位，分工协作完成制作任务，培养团队协作能力。4.【示范演示法】：教师对关键操作步骤进行规范演示，确保学生掌握正确操作方法。5.【问题驱动法】：通过层层递进的问题链引导学生深入思考，如“为什么指南针能指示南北”“如何让指针旋转更灵敏”等。（二）教学手段1.【信息技术融合】：运用多媒体课件展示指南针发展史动画、磁化过程微观模拟、地球磁场示意图等。2.【实物演示】：展示不同形态的指南针实物（水浮式、悬挂式、旱罗盘等）。3.【人工智能辅助】：利用国家智慧教育平台资源，播放指南针制作的微课视频。4.【数字化工具】：使用班级优化大师等工具进行过程性评价记录。五、教学准备（一）教师准备1.多媒体课件：包含指南针发展历程时间轴、地球磁场示意图、制作步骤分解图、水浮式与悬挂式结构对比图、安全操作提示动画。2.教具：成品指南针2-3种（含标准教学用指南针）、已磁化的演示钢针、各类浮体材料样品。3.演示材料：一套完整的自制指南针制作工具和材料。4.学习任务单：每小组一份《自制指南针项目记录单》，含设计图、材料清单、制作步骤记录、问题与改进记录、自评互评表。5.安全预案：准备创可贴、碘伏等急救用品，提前排查教室安全隐患。（二）学生准备1.前置学习：课前观看教师推送的“指南针的故事”微视频，初步了解指南针的发明历史。2.材料准备（小组共用，建议4人一组）：钢针/缝衣针：每组2-3根

条形磁铁或环形磁铁：每组1块

泡沫板（约3cm×3cm×0.5cm）或泡沫小球：每组1-2个

塑料碗/塑料盘：每组1个

清水：每组适量

圆形卡纸（直径约10cm）：每组1张

记号笔：每组1支

剪刀：每组1把

双面胶或胶带：每组适量

细线（用于悬挂式）：每组约20cm

铅笔或小木棒（用于悬挂式支架）：每组1根3.着装要求：穿着便于活动的服装，长发需扎起，不穿过于宽松的衣物以免钩挂材料。4.知识储备：回忆科学课上学习过的磁铁基本性质（能吸引铁、有两极、同极相斥异极相吸、能指示南北方向）。

六、教学过程第一课时：探秘磁针——设计与准备（40分钟）环节一：情境导入，激发兴趣（5分钟）教师活动：1.播放短视频《海上丝绸之路与指南针》。视频展示古代航海家依靠指南针劈波斩浪、远航万里的壮阔画面，配以雄浑的背景音乐。2.视频结束后，教师手持一个标准指南针，提问：“同学们，如果没有卫星导航、没有手机地图，在茫茫大海上，古人如何辨别方向？指南针为什么能一直指向南方？”3.引出本节课的驱动性问题：“今天，我们要化身古代航海工匠，亲手制作一个能够指向南北的指南针，为海上丝绸之路的航船导航！”学生活动：1.观看视频，感受中国古代科技的伟大成就。2.积极思考并回答问题，分享自己对指南针的认识。3.产生制作指南针的兴趣和期待。【设计意图】：通过震撼的视听素材创设沉浸式情境，将劳动任务置于真实的历史文化背景中，激发学生的民族自豪感和劳动热情。驱动性问题的设置体现了项目式学习的核心理念——让学生在真实任务驱动下主动学习。环节二：溯源历史，文化浸润（8分钟）教师活动：1.利用多媒体课件展示指南针发展时间轴：战国时期（约2300年前）：天然磁石制成“司南”，勺形放在铜盘上，勺柄指南

南北朝时期：磁针改进，出现磁偏角记录

唐代：水罗盘出现，将磁针浮于水面

北宋：水浮法指南针广泛应用于航海

南宋：旱罗盘兴起，磁针可自由旋转2.讲解：“我们今天要制作的就是水浮式指南针，正是北宋时期中国海船上普遍使用的导航工具。九百多年前，这种水浮式指南针已在我国海船上使用，为船只导航。”-223.展示古代指南针图片与现代指南针图片，引导学生观察对比，发现异同。4.提问：“古人没有现代科技，是如何发现磁石能指示方向的？这给你什么启示？”

学生活动：1.观看课件，记录指南针发展的关键节点。2.观察对比古今指南针，发现共同的核心原理——利用磁针指示方向。3.思考并回答：古人在观察自然中发现了磁石的奥秘，启示我们要善于观察、勇于探索。【设计意图】：【拓展延伸】将劳动教育与历史文化教育有机融合，让学生在学习劳动技能的同时，了解中国古代科技发明的辉煌成就，增强文化自信。这一环节体现了跨学科融合的课程理念。环节三：探秘原理，科学奠基（10分钟）教师活动：1.出示地球磁场示意图，讲解指南针的工作原理：地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场。

地磁的北极位于地理南极附近，地磁的南极位于地理北极附近。

磁化后的钢针成为一个小磁体，在地磁场的作用下，磁针的N极指向地磁的S极（即地理北极附近），磁针的S极指向地磁的N极（即地理南极附近）。

因此，磁针总是一端指向北方，一端指向南方。2.演示磁化过程：用条形磁铁的一个磁极，沿着钢针的同一方向反复摩擦。

强调：必须沿同一方向摩擦，不能来回摩擦，摩擦20-30次。

现场演示钢针磁化后用针尖吸引大头针或小铁钉，证明钢针获得了磁性。3.讲解磁化原理：当磁铁沿同一方向摩擦钢针时，钢针内部的磁畴（微小磁区域）会逐渐排列整齐，从而使钢针整体表现出磁性。4.介绍水浮法原理：“磁化后的钢针要想自由旋转并指向南北，需要一个摩擦力非常小的支撑体。水的浮力可以大大减小摩擦力，让磁针在水中自由转动。这正是古人选择水浮法的智慧所在。”-5.提问：“除了水浮法，你还知道哪些让磁针自由旋转的方法？”引导学生思考悬挂法、旋转法等。

学生活动：1.观看地球磁场示意图，理解磁针指南的科学原理。2.观看教师演示磁化过程，记住操作要点。3.思考并回答问题，尝试解释磁化原理。4.在任务单上记录原理要点。【设计意图】：【重要】劳动课程不是单纯的技能训练，必须有科学原理的支撑。通过原理讲解，帮助学生建立“知其然且知其所以然”的劳动认知。将科学原理与劳动实践紧密结合，体现了“做中学、用中学、创中学”的课程改革理念。环节四：设计方案，明确步骤（12分钟）教师活动：1.出示水浮式指南针的结构示意图，标注各部分名称：磁化钢针（磁针）、浮体（泡沫板）、水槽（塑料碗）、方向标识（圆纸）。2.讲解制作步骤（板书同步）：【步骤一】磁化钢针：用磁铁同一磁极沿钢针同一方向摩擦20-30次。【步骤二】检验磁性：用磁化的钢针靠近大头针或小铁钉，若能吸引说明磁化成功。【步骤三】固定磁针：将磁化后的钢针水平固定在泡沫板上，针的两端露出泡沫板边缘。【步骤四】注水备槽：在塑料碗中注入适量清水，水面高度约碗深的二分之一到三分之二。【步骤五】放置浮体：将固定好磁针的泡沫板轻轻放入水中，观察其漂浮状态。【步骤六】制作标识：在圆形卡纸上绘制方向标识（上北下南左西右东）。【步骤七】校准方向：待磁针静止后，观察磁针指向，将方向标识与磁针指向对应放置。3.出示评价标准（量规）：磁针磁性：能吸引大头针（20分）

旋转灵活：磁针能在水面自由旋转无卡顿（20分）

指向准确：磁针静止后能准确指向南北方向（30分）

外观整洁：制作规范、标识清晰（15分）

小组合作：分工合理、协作顺畅（15分）4.引导学生以小组为单位填写《制作方案设计表》，包含：材料清单、分工安排、预计操作难点、解决方案。5.强调安全注意事项：

钢针尖锐，操作时注意保护手指，避免扎伤。

磁铁不可摔打，避免磁性减弱。

使用剪刀时注意安全，剪圆纸时保持专注。

清水不可泼洒，保持桌面整洁。

学生活动：1.观看结构示意图，明确各部分功能。2.记录制作步骤，对关键操作进行标记。3.了解评价标准，明确努力方向。4.小组讨论，完成《制作方案设计表》，进行合理分工。5.复述安全注意事项，确保铭记在心。【设计意图】：【核心素养】通过方案设计环节，引导学生从“被动执行”转向“主动规划”，培养学生的工程思维和统筹规划能力。评价标准的提前呈现体现了“教学评一致性”的课程理念，让学生明确学习目标，实现以评促学。环节五：材料领取，工具检查（3分钟）教师活动：1.组织各小组组长有序领取材料和工具。2.对照《材料清单》逐项核对，确保材料齐全。3.检查工具的安全性（剪刀是否完好、钢针是否无锈蚀等）。4.温馨提示：“工欲善其事，必先利其器。请各小组认真检查材料工具，为下节课的动手制作做好充分准备。”学生活动：1.各小组组长领取材料，组员协助核对。2.检查工具和材料是否完好、齐全。3.将材料整齐摆放在桌面指定区域。环节六：课堂小结，布置任务（2分钟）教师活动：1.回顾本节课所学内容：指南针的历史、工作原理、制作步骤。2.请学生用一个词或一句话总结今天的学习收获。3.布置课后任务：预习下节课的动手制作环节，思考制作中可能遇到的问题及解决方法。

收集生活中还有哪些地方用到了指南针或利用了磁铁的性质。

准备一个关于指南针的小故事，下节课分享。

学生活动：1.积极参与总结发言，分享学习收获。2.记录课后任务，明确预习要求。【设计意图】：通过小结环节帮助学生梳理知识框架，形成完整的认知结构。课后任务的设计体现学习的延续性和拓展性。第二课时：动手制作——实践与创造（40分钟）环节一：回顾引入，明确目标（3分钟）教师活动：1.快速回顾上节课所学：指南针的历史、工作原理、制作步骤。2.邀请1-2位学生分享收集到的指南针故事或应用场景。3.出示本节课的核心任务：“今天，我们要亲手制作一个能够准确指向南北的水浮式指南针。同时，我们还要思考一个问题——如何让你的指南针指向更准确、旋转更灵敏？”4.重申评价标准，强调“精益求精”的工匠精神。学生活动：1.回顾上节课知识要点。2.积极分享指南针故事（如郑和下西洋、麦哲伦环球航行等）。3.明确本节课目标和评价标准。【设计意图】：通过回顾与分享，实现新旧知识的衔接，同时激发学生的表达欲望和学习热情。明确任务目标有助于学生聚焦核心任务。环节二：安全提示，操作示范（5分钟）教师活动：1.再次强调安全注意事项：钢针尖锐，操作时小心手指。

磁化操作时钢针不要指向他人。

水碗放置平稳，避免倾倒。

使用剪刀时保持专注，剪完后及时合拢。2.对关键操作步骤进行现场示范：

磁化示范：左手持钢针，右手持磁铁，用磁铁的一个磁极沿钢针同一方向从针尾到针尖均匀摩擦。教师放慢动作，边做边讲解力度和速度的把握。

检验磁性示范：用磁化后的钢针针尖靠近大头针，观察吸引效果。若吸引不明显，需继续磁化。

固定磁针示范：将磁针水平放置在泡沫板上，调整位置使磁针两端露出边缘，用胶带或直接压入固定。

放置浮体示范：轻轻将固定好磁针的泡沫板放入水面，动作要轻缓，避免水花溅起。3.展示常见问题及解决方法（投屏展示）：

问题一：磁化后钢针吸引力不足→解决方法：继续摩擦10-15次，确保摩擦方向一致。

问题二：泡沫板放入后磁针倾斜→解决方法：检查磁针是否固定水平，调整泡沫板形状。

问题三：磁针在水面无法自由旋转→解决方法：检查泡沫板是否过大或过小，水面是否平静。

问题四：磁针静止后指向不准确→解决方法：检查周围是否有金属物体干扰磁场，换位置重新测试。

学生活动：1.认真聆听安全提示，在任务单上标记注意事项。2.仔细观察教师示范，记住操作要领。3.记录常见问题及解决方法，遇到时可参考。【设计意图】：【重要】示范教学是劳动课的关键环节。教师规范、清晰的示范可以大大降低学生的操作失误率，提高制作成功率。同时，常见问题的提前预警有助于培养学生的问题预判能力和解决能力。环节三：分组实践，动手制作（18分钟）教师活动：1.宣布制作开始，计时18分钟。2.巡回指导，重点关注：磁化操作的规范性（方向、次数、力度）

磁化效果的检验方法是否正确

磁针固定的水平度和稳定性

浮体放入水面的动作是否轻缓

各小组的分工协作情况3.对有困难的小组进行个别指导，对优秀做法及时肯定并分享。4.拍摄学生操作精彩瞬间和优秀作品（用于课后展示和评价）。5.提醒学生注意操作节奏，合理分配时间。

学生活动：1.按照分工方案开始制作。2.磁化钢针：小组内轮流操作，互相检查磁化效果。3.检验磁性：确认钢针获得足够磁性后进入下一步。4.固定磁针：调整泡沫板上磁针的位置，确保水平固定。5.注水备槽：小心倒入清水，水面平稳。6.放置浮体：轻缓放入固定好磁针的泡沫板。7.制作标识：绘制方向标识圆纸。8.观察记录：观察磁针在水面的旋转情况，记录从放入到静止所需时间和最终指向。【设计意图】：【核心素养】动手实践是劳动课程的核心环节。通过亲身操作，学生在“做”中掌握技能、在“做”中发现问题、在“做”中解决问题。教师的巡回指导既要保证操作的规范性，又要保护学生的探索热情。18分钟的实践时间经过科学测算，既能保证学生有充足的动手时间，又不会因时间过长导致注意力分散。环节四：校准测试，优化改进（8分钟）教师活动：1.组织学生对自己的指南针进行校准测试：选择一个空旷、远离大型金属物体和强磁场的地方进行测试。

轻轻转动指南针的浮体，观察磁针是否能稳定恢复指向。

多次转动，确认指向的稳定性和准确性。2.指导学生将方向标识与磁针指向对应放置：待磁针静止后，调整圆纸方向，使“北”字与磁针指北端对齐。3.用标准指南针验证自制指南针的准确性。4.引导学生分析影响指南针准确性的因素：

磁针磁性是否足够强

浮体摩擦力是否足够小

周围是否有金属物体或磁场干扰

水面是否平静5.鼓励学生根据测试结果进行优化改进：

磁性不足→重新磁化

旋转不灵活→更换浮体材料或调整磁针位置

指向不准→远离干扰源重新测试6.组织小组内互评，依据评价量表互相打分。

学生活动：1.按要求进行校准测试。2.使用标准指南针验证自制指南针的准确性。3.小组讨论分析影响指南针准确性的因素。4.根据分析结果进行优化改进。5.小组内进行互评，填写《作品评价表》。【设计意图】：【重要】测试与改进环节体现了工程设计思维的核心要素——迭代优化。通过校准和测试，学生不仅验证了自己的劳动成果，更重要的是学会了如何客观评价和持续改进。这一环节培养了学生严谨求实的科学态度和精益求精的工匠精神。环节五：展示交流，成果分享（4分钟）教师活动：1.邀请2-3个小组上台展示作品并进行介绍。2.引导展示小组回答以下问题：你们的指南针制作过程中遇到了什么困难？是如何解决的？

你们的指南针有什么特色或创新之处？

你们认为一个“好”的指南针应该具备哪些特点？3.组织全班同学对展示作品进行点评（以鼓励和建设性意见为主）。4.对优秀作品给予肯定和表扬，对存在的问题给出改进建议。

学生活动：1.上台展示小组的指南针作品，分享制作经验和体会。2.认真听取其他小组的展示，学习借鉴优秀做法。3.积极参与点评，用评价量表的标准进行客观评价。4.记录他人作品的可借鉴之处，思考如何进一步优化自己的作品。【设计意图】：展示交流是劳动教育的重要环节，既能让学生体验成功的喜悦，又能促进学生之间的互相学习和借鉴。通过分享制作过程中的困难与解决方法，培养学生的问题解决能力和表达能力。环节六：归纳总结，升华情感（2分钟）教师活动：1.引导学生总结本节课的学习收获：学会了哪些劳动技能？

掌握了哪些科学原理？

感受到了怎样的劳动精神？2.升华情感：“今天，我们亲手制作了一个指南针。这个小小的指南针，不仅凝聚了我们的智慧和汗水，更承载着中华民族两千多年的科技智慧。从战国时期的司南，到北宋的水浮指南针，再到今天你们手中的作品，指南针见证了中国古代劳动人民的伟大创造。希望同学们能够传承这种创新精神和工匠精神，用劳动创造更美好的未来！”3.播放背景音乐《我和我的祖国》片段，营造情感氛围。

学生活动：1.积极发言，分享本节课的学习收获。2.聆听教师的总结和升华，增强民族自豪感和文化自信。3.将自己的指南针作品带回家，准备与家人分享。【设计意图】：【核心素养】总结升华环节不仅是知识的梳理，更是情感的浸润和价值观的塑造。通过引导学生回顾劳动过程、感悟劳动精神，实现劳动育人的根本目标。环节七：课后作业，拓展延伸教师活动：1.布置课后作业：必做：完成《劳动日记》，记录制作指南针的过程、遇到的问题和解决方法、学习感悟。

选做①：尝试制作悬挂式指南针（用细线悬挂磁化钢针），对比水浮式与悬挂式的优缺点。

选做②：查阅资料，了解指南针在航海、探险、军事等领域的应用故事，准备在下节课分享。

选做③：【拓展延伸】尝试用不同材料制作浮体（如软木塞、塑料瓶盖、树叶等），比较不同浮体对指南针性能的影响。2.提醒学生妥善保管自制指南针，不可靠近强磁场（如磁铁、音箱等），以免消磁。

学生活动：1.记录课后作业要求。2.明确必做内容和选做内容，根据个人兴趣选择完成。3.将指南针作品安全存放。七、板书设计（黑板左侧区域）【课题】探秘古法造“磁针”一、指南针发展史战国（司南）→南北朝（磁针）→唐（水罗盘）→北宋（水浮法）→南宋（旱罗盘）二、科学原理地球磁场→磁针受力→指南北磁化：单向摩擦20-30次三、制作步骤磁化→检验→固定→注水→放置→标识→校准（黑板右侧区域）四、操作要点✓单向摩擦，20-30次✓浮体轻巧，摩擦力小✓远离金属，避免干扰✓耐心细致，精益求精五、评价标准（简表）磁性|灵活|准确|整洁|合作八、教学评价设计（一）【基础】过程性评价1.课堂参与度评价：观察学生在各环节的参与情况，记录积极发言、认真操作的学生。2.小组合作评价：通过观察各小组的分工协作、互助交流情况，进行团队合作评分。3.操作规范性评价：在巡回指导过程中，对学生的操作规范性进行记录和即时反馈。4.劳动习惯评价：观察学生劳动前准备、劳动中规范、劳动后整理的执行情况。（二）【重要】成果性评价1.作品评价：依据评价量表，从磁性、旋转灵活度、指向准确性、外观整洁度、小组合作五个维度进行评价（详见下表）。2.劳动日记评价：从内容完整性（30%）、过程描述清晰度（30%）、问题反思深度（20%）、感悟真实度（20%）四个维度进行评价。（三）【核心素养】表现性评价1.问题解决能力：观察学生在遇到问题时能否主动分析原因并尝试解决，评价其问题解决能力的发展水平。2.创新思维能力：关注学生在制作过程中是否提出独特的创意或改进方案，评价其创新思维能力。3.劳动精神表现：通过学生在劳动过程中的态度、意志品质、协作精神等表现，评价其劳动精神的发展水平。（四）评价结果应用1.将评价结果记入学生劳动素养成长档案。2.针对评价中发现的问题，在后续教学中进行有针对性的指导和改进。3.对优秀作品进行展示和表彰，发挥榜样示范作用。九、教学反思（一）【重要】教学效果分析本教学设计以“做中学、学中创”为核心理念，将科学原理探究、历史文化浸润、劳动技能训练、工匠精神培育有机融合。通过“古法造磁针”这一项目化学习任务，让学生在真实情境中经历“设计—制作—测试—改进”的完整工程实践流程。从教学实施效果来看，学生参与度普遍较高，绝大多数小组能够成功制作出指向准确的水浮式指南针。学生在制作过程中表现出的专注、细致和探索精神，充分体现了劳动教育的育人价值。（二）亮点与创新1.【跨学科融合】本设计将劳动教育与科学、历史、地理、语文等学科有机融合，打破学科壁垒，体现了跨学科主题学习