2026秋小学人教鄂教版科学三年级上册第一单元 有趣的磁铁《3 指南针》教学设计

2026秋小学人教鄂教版科学三年级上册第一单元有趣的磁铁《3指南针》教学设计一、教材分析（一）教材定位本课时内容选自2026年审定人教鄂教版小学科学三年级上册第一单元《有趣的磁铁》第3课，对应教材第12-15页，是单元前两课《磁铁能吸引什么》《磁铁的两极》的延伸应用类内容，承担“从磁铁基本性质到磁性技术产品应用”的过渡作用，也为后续年级学习磁现象、地球磁场等内容奠定认知基础。（二）内容框架教材共设置4个逻辑递进的板块：1.指南针发展简史，呈现我国古代从司南到现代指南针的技术演进路径；2.指南针结构观察，引导学生通过实物观察识别核心部件及功能；3.指南针使用方法，通过操作示范让学生掌握测方向的标准流程；4.自制简易指南针，通过动手实践深化对磁铁指向性的理解。（三）课标对应本课时严格符合2026年修订的《义务教育科学课程标准》要求：对应物质科学领域“磁体具有磁性，能够指南北，可对其他磁体、铁制品产生力的作用”的学段目标，同时匹配技术与工程领域“技术产品的发明与改进是为了满足人类生产生活需求”的核心素养要求，融入中华优秀传统文化教育的相关课标规定。二、学情分析（一）知识基础三年级学生（平均年龄8-9岁）已通过本单元前两课的学习，掌握磁铁能吸铁、有南北两极、静止时可指南北的基本性质，82%的学生在生活中见过指南针（包括手机电子罗盘），但仅11%的学生能准确说出指南针的结构和正确使用方法，对指南针的历史渊源认知不足。（二）认知特点该年龄段学生以具象思维为主，抽象逻辑思维处于萌芽阶段，对实物观察、动手操作类活动的参与度高，但精细操作能力、干扰因素排查能力较弱：约65%的学生完成钢针同一方向摩擦20次以上的操作存在困难，70%的学生首次使用指南针时会忽略周边铁制品、磁体的干扰。（三）兴趣点学生对古代科技发明、野外生存类内容的兴趣度较高，89%的学生对“自制指南针”“用指南针测方向”的实践活动有较强参与意愿，适合通过情境创设、动手实践落实教学目标。三、教学目标（一）知识与技能1.能准确说出指南针的4个核心结构（磁针、方位盘、支架、外壳）及对应功能，识别磁针的N极（北极）、S极（南极）标识，结构识别正确率达100%；2.知道指南针是我国古代四大发明之一，能准确梳理“战国司南-北宋指南鱼-元代罗盘-现代指南针”的演进脉络，知道沈括《梦溪笔谈》中关于指南针的记载比欧洲早400余年；3.掌握指南针的标准使用方法，能独立测定指定方位，方向测定准确率达90%以上；4.掌握钢针磁化的正确方法，能独立制作可稳定指向的简易指南针，制作成功率达85%以上。（二）过程与方法1.通过分组观察标准指南针、填写观察记录表的过程，提升实物观察、信息整理的能力；2.通过“测定教室方位”的小组实践活动，掌握操作类工具的规范使用流程，提升误差排查、结果校验的能力；3.通过“自制简易指南针”的探究活动，提升问题解决、动手操作的能力，能梳理制作过程中的问题并提出改进方案。（三）情感态度价值观1.通过了解我国古代指南针的发明及传播历史，体会古代劳动人民的智慧，增强民族自豪感，树立文化自信；2.通过规范使用指南针、严谨完成磁化操作的过程，养成实事求是的科学态度，形成严谨细致的操作习惯；3.通过了解指南针在航海、登山、航空等领域的应用，体会技术产品对人类生活的便利作用，提升对科学技术的探究兴趣。四、教学重点1.认识指南针的核心结构及工作原理，明确指南针是利用磁铁能指南北的性质制成的定向工具；2.掌握指南针的标准使用方法，能排除简单干扰准确测定方向；3.掌握钢针磁化的操作要点，能独立完成简易指南针的制作。五、教学难点1.能主动排查周边铁制品、磁体等干扰源，准确完成方位测定；2.能控制磁化操作的规范性，确保自制指南针的磁针可灵活转动、稳定指向。六、课前准备（一）教师准备1.教学资源：多媒体课件（含司南考古实物图、《梦溪笔谈》相关记载原文、指南针操作演示视频、磁化操作示范视频）、提前用专业地质罗盘测定的教室正北方向标记（贴于北墙）、方位对照大挂图1张；2.演示器材：教学用大号指南针1个、条形磁铁2根、钢针3根、泡沫浮块1个、玻璃水槽1个、干扰演示器材（铁块、磁铁、不锈钢尺子、手机各1个）；3.评价材料：学生实验记录表3套（《指南针结构观察表》《方位测定记录表》《自制指南针评价表》）、实操评分表1份。（二）学生准备（每组4人份）1.实验器材：标准教学用指南针1个、条形磁铁1根、钢针2根、直径3cm圆形泡沫片1个、100ml塑料小碗1个、清水1杯、擦手巾1块；2.记录材料：实验记录表3张、铅笔1支。（三）前置准备提前排查教室内的干扰源，标记暖气片、投影仪金属外壳、铁制讲台等容易干扰磁针的区域，提前检查所有指南针的磁针灵活性，更换磁针卡顿的不合格器材。七、课时安排1课时（共40分钟）八、教学过程（一）导入（3分钟）1.情境引入：“上周三我们年级去城郊森林公园研学，第三小组的同学脱离队伍走到了未开发林区，当时太阳被云层挡住，他们分不清方向，花了20分钟才找到大部队。大家想想，遇到野外迷路的情况，除了太阳、北极星、树木年轮这些自然参照物，还有什么便携工具能帮我们快速确定方向？”2.学生自由发言后，教师出示教学用指南针，直接引出本课内容：“今天我们就来学习我国古代四大发明之一的指南针，了解它的结构、原理，学会用它测定方向，还能自己动手做一个简易指南针。”（二）新授（12分钟）1.指南针发展简史（3分钟）（1）教师依次出示司南、指南鱼、罗盘、现代指南针的实物图，讲解演进脉络：“战国时期，我国劳动人民就发现了天然磁石的指向性，制成了世界上最早的定向工具‘司南’，勺柄静止时会指向南方；北宋时期发明了‘指南鱼’，用人造磁铁片做成鱼形浮在水面上定向，科学家沈括在《梦溪笔谈》里明确记载了指南针的制作方法，比欧洲早了400多年；元代人们把磁针和方位盘结合制成了罗盘，郑和下西洋时就用罗盘导航，后来指南针传到欧洲，为大航海时代提供了技术支撑；现在我们使用的是更便携的现代指南针，手机里的电子罗盘也是基于指南针的原理制作的。”（2）提问引导：“大家想想，指南针从司南演进到现在的电子罗盘，每一次改进解决了什么问题？”学生发言后教师总结：“司南不方便携带、摩擦力大指向不准，指南鱼只能在水上用，罗盘更便携准确，现在的电子罗盘不受震动影响，用途更广泛，技术改进都是为了满足人们的需求。”2.指南针结构与原理（5分钟）（1）布置观察任务：“请每组拿出指南针，仔细观察它的组成部分，填写《指南针结构观察表》，等下请小组代表汇报。”（2）学生分组观察3分钟后，教师请2组代表汇报，结合大挂图总结结构：“指南针主要由4个部分组成：第一是磁针，中间有支撑点，能自由转动，红色端标‘N’是北极，蓝色端标‘S’是南极；第二是方位盘，上面刻有8个方位，0°对应正北、90°对应正东、180°对应正南、270°对应正西，每个方位都有明确标识；第三是支架，支撑磁针，减少转动的摩擦力；第四是透明外壳，保护内部结构不受损坏。”（3）联系旧知讲解原理：“我们上节课学了磁铁静止时会指南北，为什么磁针能一直指向南北呢？因为地球本身就是一个大磁体，地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近，磁针的N极会被地磁南极吸引，所以静止时N极指向地理北方，S极指向地理南方，这就是指南针的工作原理。”3.指南针使用方法（4分钟）（1）播放1分钟标准操作演示视频，教师分步讲解操作要点：“使用指南针分三步：第一步平放，把指南针放在水平的地方，不要晃动，让磁针能自由转动；第二步对齐，等磁针完全静止后，转动方位盘，让方位盘上的‘北’刻度和磁针红色的N端完全对齐；第三步读数，方位盘上的刻度对应的就是实际方向。”（2）演示干扰现象：教师把指南针放在铁块旁边，学生观察到磁针不停晃动、指向不准，教师强调注意事项：“使用指南针的时候要远离铁块、磁铁、手机、暖气片这些铁制品或者带磁性的物品，不然会干扰磁针的指向，测定结果就不准了。”（三）小组合作（15分钟）1.活动一：测定教室方位（7分钟）（1）布置任务：“请每组找一个没有干扰的位置，按照刚才学的步骤测定教室的正北、正东、正南、正西方向，再测定讲台、南侧窗户、后门分别在你所在位置的哪个方向，把结果填在《方位测定记录表》里，测完可以对照北墙上的正北标记核对结果。”（2）学生分组操作，教师巡回指导：对没有等磁针静止就转动方位盘的小组，提醒等待磁针稳定；对把指南针放在铁制课桌边角的小组，提醒移到课桌中间无干扰区域；对测定结果偏差较大的小组，帮助排查干扰源。（3）活动结束后请2组代表汇报结果，和教师提前测定的标准方位对比，正确率100%的小组颁发“操作小能手”贴纸，针对普遍存在的“未完全对齐刻度”的问题，再次强调操作规范。2.活动二：自制简易指南针（8分钟）（1）教师播放1分钟磁化操作示范视频，讲解制作步骤：“第一步磁化钢针：拿条形磁铁的N极，沿着钢针从针尖到针尾的同一个方向摩擦20-30次，注意不要来回摩擦，不然磁性会抵消，摩擦完可以用钢针碰一下小铁块，能吸起来就说明磁化成功了；第二步安装浮块：把磁化好的钢针水平插在泡沫片的中间，不要露出针尖避免扎伤；第三步测试指向：把泡沫片放在盛水的小碗里，让它浮在水面上，不要碰到碗壁，等静止后用标准指南针核对指向是不是一端指北一端指南。”（2）学生分组制作，教师巡回指导：对来回摩擦钢针导致磁化失败的学生，演示同一方向摩擦的操作要点；对钢针碰到碗壁无法转动的学生，指导调整泡沫片的位置；对磁针指向偏差较大的学生，指导重新磁化钢针。（3）制作完成后请3组代表展示自制指南针，分享制作过程中的问题和解决方法，比如“我一开始来回摩擦钢针，吸不起小铁块，后来按照老师说的同一个方向摩擦了25次，就有磁性了”，教师总结磁化的核心要点：“同一方向、足够次数”。（四）课堂练习（5分钟）教师出示练习题，采用举手抢答、实操演示结合的方式完成：1.选择题：指南针的（）极指向地理北方？A.SB.NC.都可以（答案B，强调N是北极，对应北方）2.判断题：使用指南针的时候可以放在冰箱旁边（）（答案×，讲解铁制品会干扰磁针指向）3.选择题：我国最早的定向工具是（）A.罗盘B.司南C.指南鱼（答案B，巩固历史知识点）4.实操题：请1位同学上台，用指南针测定老师所在的方位，其他同学评价操作是否规范（针对操作中的问题及时纠正，强化流程记忆）5.判断题：磁化钢针的时候来回摩擦可以获得更强的磁性（）（答案×，巩固磁化操作要点）练习完成后统计正确率，确保90%以上的学生掌握核心知识点。（五）小结（3分钟）教师带领学生共同梳理本课内容：“今天我们学习了指南针的相关知识，首先指南针是我国古代四大发明之一，经历了司南、指南鱼、罗盘、现代指南针的演进过程，为世界航海事业做出了巨大贡献；其次我们知道了指南针由磁针、方位盘、支架、外壳组成，利用磁铁能指南北的性质工作；我们学会了平放、对齐、读数三个步骤使用指南针测方向，还掌握了磁化钢针的方法，自己动手做了简易指南针。大家今天的操作都非常规范，值得表扬。”（六）作业布置（2分钟）1.基础作业：回家后用指南针测定家里的客厅、卧室、厨房分别在入户门的哪个方向，填在《方位测定记录表》上，明天带来交流，注意使用时远离冰箱、铁锅、电视等带铁或磁性的物品；2.拓展作业：查阅资料，了解现在还有哪些领域会用到指南针，比如航海、登山、地质勘探等，下次课分享；也可以尝试用其他材料制作指南针，比如把磁化的钢针穿在小吸管上挂起来，测试能不能稳定指向。九、板书设计3指南针1.发展历史：司南（战国）→指南鱼（北宋）→罗盘（元代）→现代指南针2.结构：磁针（N北、S南）、方位盘、支架、外壳工作原理：磁铁静止时指南北3.使用方法：平放→对齐N极与北刻度→读方向4.自制方法：同一方向摩擦20-30次磁化钢针→装浮块→浮在水面测试十、教学反思（一）实施优点1.教学逻辑符合学生认知规律：从生活情境引入，到历史认知、结构原理学习，再到操作实践、动手制作，层层递进，衔接前两课的磁铁性质知识点，学生接受度高，课堂参与度达98%；2.核心素养落实到位：融入我国古代科技史内容，将民族自豪感教育自然融入知识点讲解，符合新课标“态度责任”维度的培养要求；两个实践活动占比达37.5%，落实“做中学、用中学”的课标要求；3.操作规范明确：每个实践环节都配套演示视频、操作要点提示和巡回指导，学生方位测定正确率达92%，自制指南针成功率达88%，超额完成预设教学目标。（二）存在不足1.器材准备仍有疏漏：3个小组的指南针磁针存在轻微卡顿，导致测定结果出现15°左右的偏差，影响学生的校验结果；2.分层教学不足：约15%的动手能力较弱的学生无法独立完成磁化操作，需要依靠组员帮助，没有设置梯度任务满足不同能力学生的需求