小学三年级科学《司南的启示》教学设计（湘科版2024）

小学三年级科学《司南的启示》教学设计（湘科版2024）

一、教材与学情分析

（一）教材分析

本节课《司南的启示》是湘科版2024新教材三年级上册“物体的运动”单元中的关键一课，属于【核心内容】。本课在学生对“位置与运动”、“快与慢”有了初步感知之后，将视角投向人类利用自然规律进行创造的伟大实践——司南。教材编排意图并非简单地介绍司南这一古代发明，而是以此为载体，引导学生【重要】经历“观察现象—发现问题—探究原理—联系应用”的科学探究过程。课程内容主要分为三个部分：第一部分是认识司南，了解其外形结构（由光滑的天然磁石磨成的勺柄和刻有方位的铜盘构成）及其在静止时勺柄指南的【重要】基本特性；第二部分是【非常重要】探究司南指南的秘密，通过实验活动，引导学生发现磁铁具有指示南北方向的性质（即磁极指向性），并初步建立“磁极”的概念；第三部分是【热点】拓展与应用，从古代的司南联想到现代的指南针，以及生活中利用磁铁性质的各类物品，体会科学技术对社会发展的推动作用，感悟古人的智慧与创新精神。

（二）学情分析

三年级的学生正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，他们对周围世界充满好奇，尤其对于“指南针为什么总是指南”这类神奇的现象有着强烈的探究欲望。在知识储备上，学生已经知道磁铁能吸铁，但对磁极及其指向性这一【难点】概念是模糊的甚至是不了解的。他们具备初步的观察和动手能力，但实验操作的规范性、记录数据的严谨性以及基于证据得出结论的逻辑推理能力尚需教师的引导和培养。此外，学生对于我国古代四大发明之一的指南针有着朴素的自豪感，这是进行爱国主义教育和科学态度教育的良好契机。

二、教学目标与重难点

（一）教学目标

1.【基础】科学知识目标：知道司南是我国古代的伟大发明之一，了解其基本构造和作用。知道磁铁有指示南北方向的【重要】性质，磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。

2.【重要】科学探究目标：能通过观察描述司南的外形特征。能基于已有经验和所学知识，对司南指南的原因做出【基础】假设。能设计简单的实验（如悬挂磁铁、水浮磁铁等）验证磁铁能否指示方向，并能【难点】认真观察、准确记录实验现象。能运用分析、比较等方法，归纳出磁铁指南北的性质。

3.【非常重要】科学态度目标：培养在科学探究中乐于合作、实事求是、尊重证据的态度。在了解司南及其影响的过程中，增强民族自豪感，激发学习科学、探索未知的兴趣。

4.科学、技术、社会与环境目标：了解司南的发明对人类社会发展的贡献，体会古代劳动人民的智慧。知道科学技术是不断发展的，从司南到现代的指南针，科技产品在不断改进。

（二）教学重难点

1.【非常重要】教学重点：通过实验探究，发现磁铁具有指示南北方向的【核心】性质。

2.【难点】教学难点：理解磁铁之所以能指示南北方向，是因为其本身具有固定的磁极（N极和S极），以及地球磁场的作用（此处只作初步感知，不深入讲解磁场概念）。引导学生严谨、规范地进行实验操作和记录。

三、教学准备

（一）教师准备：司南模型（或图片、视频）、条形磁铁（每小组2块，用红蓝标记或贴纸标明两极）、蹄形磁铁、回形针、小铁钉、棉线、支架、水槽、泡沫板、指南针（标准件）、多媒体课件（包含司南的历史介绍、各种现代指南针及应用视频）。

（二）学生准备（以小组为单位）：条形磁铁、回形针、棉线、支架、水槽、泡沫板、实验记录单。

四、教学实施过程

（一）情境导入，激发疑问

1.【基础】唤醒经验，引出主题：教师首先展示一幅古代航海或行军的地图，提问：“同学们，设想一下，如果我们在茫茫大海上航行，或者在荒无人烟的沙漠里行走，没有任何标志物，我们怎样才能分辨出方向呢？”学生基于生活经验，可能会回答看太阳、看星星、用指南针。教师顺势引导：“指南针是现代人常用的工具，那么古时候的人，在没有先进科技的古代，他们又是靠什么来辨别方向的呢？”由此引出本节课的核心对象——司南。

2.【重要】观察司南，初步感知：教师通过多媒体课件或实物模型，向学生展示“司南”。引导学生从整体到局部进行有序观察。提问：“你看到了什么？它由哪几部分组成？各部分有什么特点？”鼓励学生描述司南的外观：一个像勺子一样的东西放在一个光滑的铜盘上，铜盘上刻着很多方向和刻度。教师补充说明：这个“勺子”是由天然磁石磨制而成的，铜盘叫“地盘”或“罗经盘”。当把勺子放在地盘上，轻轻转动它，等它静止后，勺柄总是指向南方。

3.【核心】聚焦问题，引发思考：教师演示（或播放视频）司南模型指南的过程，学生看到勺柄指向南方时，会感到非常神奇。教师抓住时机提出本课的核心探究问题：“同学们，你们看到这个现象，心中产生了什么疑问？你最想知道什么？”引导学生提出：“为什么勺柄总是指向南方？”“是谁在指挥它？”“这个‘勺子’有什么特殊之处吗？”教师将学生的问题归纳总结，并板书核心问题：“司南为什么能指示方向？”从而自然而然地进入探究环节。

（二）实验探究，解密司南

1.【重要】作出假设，引导猜想：教师拿起一块普通的勺子和司南的“勺子”进行对比，提问：“都是勺子形状，为什么司南能指南，而普通的勺子却不能呢？这个‘勺子’是用什么做的？”引导学生联系已有知识，猜测可能与“磁石”或“吸铁石”有关。进而提出假设：“司南能指南，是不是因为它是由磁石做成的？也就是说，磁铁本身是不是有指示方向的本领呢？”教师将学生的假设板书：“假设：磁铁可能具有指示方向的本领。”

2.【非常重要】设计方案，指导实验：

教师明确任务：“这个假设对不对呢？我们不能光靠猜，要用实验来证明。今天老师为每个小组都准备了磁铁，我们就来设计一个实验，看看磁铁在自由状态下静止时，它的方向是不是固定的，是不是总指向南北。”

教师引导学生思考实验方法：“我们怎样才能让磁铁自由地转动起来，不受外界干扰呢？”鼓励学生小组讨论，提出自己的想法。学生可能会想到：用手拿着转、用线吊起来、放在水上漂、用东西支起来等等。教师对学生的想法给予肯定，并重点指导两种最可行、干扰最小的实验方法，确保实验的【基础】严谨性。

方法一：【重要】悬挂法。教师演示操作要点：用棉线拴住条形磁铁的中间部位，一定要让磁铁保持平衡，然后将它悬挂在支架上，等它静止不动时，观察它两端分别指向什么方向。提醒学生【难点】注意：周围不能有铁器干扰，手要轻轻拿放，不要晃动磁铁，等它完全静止后再观察。

方法二：【基础】水浮法。教师演示：将条形磁铁轻轻放在泡沫板上，再将泡沫板放入水槽中央，让它自由漂浮。等泡沫板静止后，观察磁铁两端指向。同样提醒学生避免碰触水槽壁，保证磁铁能自由旋转。

教师分发实验记录单，要求学生明确观察对象：磁铁的两端（我们暂时称为A端和B端），并记录最终静止时它们分别指向什么方向（可以用“东、南、西、北”描述）。同时强调【非常重要】小组分工合作：一人操作，一人观察，一人记录，一人监督，大家轮流进行。

3.【核心】分组实验，收集证据：

学生以小组为单位，选择其中一种或两种方法进行实验。教师巡视指导，参与到各小组的探究中。重点指导：帮助学生找到合适的悬挂点保证平衡；提醒学生耐心等待磁铁完全静止；引导学生使用指南针或根据教室已知的方位（如窗户朝南）来确定方向，并准确记录。对于操作不规范或记录模糊的小组，及时给予【难点】点拨。例如：“你们的磁铁还在微微晃动，再等等，观察它完全停下后指的方向。”“你看到A端指向了窗户那边，窗户是哪个方向？我们用指南针对一下。”这个环节大约用时15分钟，保证学生有充分的探究时间。

4.【非常重要】分析数据，得出结论：

实验结束后，组织各小组汇报交流实验结果。教师将各小组的记录结果汇总在黑板上。通过对比，学生们会惊奇地发现：无论采用哪种方法，也无论实验多少次，条形磁铁的一端总是指向北方，另一端总是指向南方。基于这样大量、重复且一致的实验证据，教师引导学生自己得出结论。学生自然能归纳出：【核心结论】磁铁具有指示南北方向的性质。教师板书这个重要结论，并顺势介绍科学概念：“我们把磁铁上指北的一端叫做北极，用字母N表示；指南的一端叫做南极，用字母S表示。磁铁上这两个磁力最强的部分，就叫做磁极。”通过触摸磁极吸引回形针数量最多的小活动，加深对“磁极磁力最强”的认识。

5.【热点】呼应引入，解答疑惑：

此时，再回到开篇的问题：“现在，谁能解释司南为什么能指南了吗？”引导学生运用刚学到的知识进行解释。学生能够说出：“因为司南的勺子是用天然磁石做的，它有磁极，相当于一个磁铁。把它放在光滑的铜盘上，它可以自由转动，在地球（神秘力量）的帮助下，它的勺柄（南极）就总是指向南方了。”（教师在此对地球磁场的作用做最简单的渗透：地球本身就是一个大磁体，它会吸引磁铁的N极指向北，S极指向南，让这个结论更加完整。）从而完美解答了本课的【核心】问题。

（三）拓展延伸，学以致用

1.【重要】古今联系，认识指南针：教师展示一个现代指南针，提问：“这是什么？它和司南有什么相同和不同的地方？”引导学生对比发现：原理相同，都是利用磁铁指南北的性质；但材料、结构、精度、便携性等方面有很大进步。简单介绍指南针从司南、罗盘到现代指南针的发展历程，让学生体会技术的不断革新。

2.【基础】生活应用，开阔视野：播放一段短视频，展示指南针在航海、航空、野外探险、军事、地质勘探以及日常生活中的应用（如手机里的电子指南针）。提问：“你还知道哪些地方用到了磁铁指南北的性质？”鼓励学生交流，如：行车记录仪里的电子罗盘、某些玩具里的磁控开关等。

3.【难点】思维挑战，深化理解：提出一个更具挑战性的问题：“如果一根条形磁铁不小心从中间摔断了，它断裂后的每一段还有两个磁极吗？它还能指示南北吗？请课后设计实验去验证你的想法。”这个问题将学生的思维由课内引向课外，激发持续探究的兴趣。

（四）课堂总结，升华情感

1.回顾收获，构建体系：教师引导学生回顾本节课的探究历程：“我们从一个古代的发明司南开始，提出了问题，做出了假设，然后通过精心设计的实验，最终发现了磁铁能指示南北的【重要】科学规律，并用这个原理解释了司南的秘密。这就是科学探究的基本方法。”

2.【非常重要】情感升华，激励创新：“司南，作为中国古代四大发明之一，不仅体现了我们祖先的智慧，更对世界文明的发展做出了巨大贡献。今天，我们像科学家一样，通过自己的探究，揭开了它神秘的面纱，这本身就是一种了不起的学习。希望同学们在今后的学习中，也能保持这份好奇心和探究精神，也许未来的伟大发明，就诞生于你们今天的思考和探索之中。”

五、板书设计

1.司南的启示

司南→为什么能指南？

↓（假设）

磁铁→能指示方向吗？

↓（实验）

悬挂法水浮法

↓（证据）

磁铁静止时，一端指南（S极），一端指北（N极）

↓（结论）

磁铁有指示南北的性质

↓（应用）

司南→指南针

六、作业设计

1.【基础】必做题：回家后，利用身边的材料（如缝衣针在磁铁上摩擦使其磁化），自制一个简易指南针，并说明其原理。将制作过程和结果拍照或画图记录下来。

2.【重要】选做题：查阅资料，了解除了指南针，磁铁在我们的生活中还有哪些有趣的应用？例如磁悬浮列车、磁性文具盒、冰箱门封条等，选择一个你感兴趣的应用，下节课和同学们分享它的工作原理。

3.【难点/挑战】探究题：尝试寻找一根断掉的磁铁，用实验验证“它是否还有两个磁极？是否还能指示南北？”（请在家长陪同下进行，注意安全）。

七、教学反思（预设）

本节课的设计力求体现“以探究为核心”的科学课程理念。从“司南”这一承载着深厚文化底蕴的古代发明切入，成功激发了学生的好奇心和民族自豪感。教学过程中，我将【非常重要】的重点放在了引导学生经历完整的科学探究过程上，特别是对实验方案的讨论、实验操作的规范和实验数据的分