小学科学苏教版（2024）四年级上册（2024）17 指南针教案设计

这是一份小学科学苏教版（2024）四年级上册（2024）17 指南针教案设计，共10页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
四年级学生已经具备基础的科学观察、简单实验操作和小组合作探究能力，在本单元前序学习中，已经初步认识了磁铁能吸铁、有磁性等基础特性，对磁铁的神奇现象充满好奇心和探索欲。从认知特点来看，该阶段学生以具象思维为主，擅长通过动手实践、直观观察获取知识，但抽象逻辑思维较弱，难以自主理解磁场、磁极定向原理等抽象科学概念。
在生活经验层面，学生大多听过指南针，部分学生在户外游玩、科普视频中见过指南针，知晓其可以辨别方向，但不清楚指南针的构造、工作原理，也不会规范使用指南针。同时，学生具备一定的动手制作能力，适合开展简易指南针制作、定向探究等实践活动。此外，学生对我国古代科学发明的认知较为浅显，缺乏对指南针历史价值和文化意义的深入了解，需要在课堂教学中渗透科学文化教育，培育民族自豪感。课堂中可通过问答互动、实验探究、动手制作等形式，贴合学生学情开展教学，规避复杂抽象的理论讲解，以直观实践为主落实教学目标。
二、教材分析
本节课是苏教版2026新教材四年级上册第五单元《研究磁铁》的核心课时，承接前序磁铁基础特性的学习，同时为后续探究磁铁磁极相互作用、磁铁秘密等内容奠定基础，在单元知识体系中起到承上启下的关键作用。
教材内容编排贴合新课标探究式学习理念，层层递进、由浅入深。课文首先介绍指南针的历史地位，明确指南针是我国古代四大发明之一，凸显科学文化价值；其次展示常规指南针的实物结构图，标注磁针、刻度盘、外壳三大核心部件，讲解各部件的基础作用；接着详细阐述指南针的工作原理，关联磁铁南北指向的核心特性；最后设置两大核心探究活动，分别是规范使用指南针辨别方向、动手制作简易指南针，将理论知识与实践操作深度结合。教材设计聚焦生活化、实践性，摒弃复杂理论堆砌，注重引导学生从观察、操作、实践中获取知识，契合小学科学物质科学领域的教学要求，重点培养学生的探究实践能力和科学文化素养。
三、核心素养教学目标
依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》核心素养四维目标，结合本课教材内容与学生学情，制定以下教学目标：
（一）科学观念
知道指南针是我国古代四大发明之一，是利用磁铁能自由指示南北的性质制成的定向工具。
认识指南针的基本结构，掌握磁针、刻度盘、外壳的核心功能，明确磁针红色端指向北方、另一端指向南方的基本特点。
理解指南针的工作原理，知晓磁铁自由静止后会固定指向南北方向。
（二）科学思维
通过观察指南针结构、分析实验现象，归纳总结指南针的工作规律，培养观察分析、归纳推理的科学思维。
能结合生活场景，思考指南针的应用价值，建立科学知识与生活实际的关联思维。
（三）探究实践
能够按照规范步骤操作指南针，准确辨别教室、校园等周边环境的方向。
能利用磁铁、水、托盘等简单材料，自主动手制作简易指南针，并验证其定向效果。
（四）态度责任
感受我国古代劳动人民的科学智慧，增强民族自豪感和文化自信。
养成严谨规范的实验操作习惯，乐于参与科学探究和动手实践活动，体会科学工具服务生活的价值。
四、教学重难点
教学重点
认识指南针的基本结构和工作原理，熟练掌握指南针的规范使用方法，能够独立使用指南针辨别方向。
教学难点
理解磁铁自由静止后固定指向南北的特性，能够精准排查指南针使用过程中的干扰因素，保证定向实验的准确性。
五、教学过程
情境导入，激趣设问
课堂伊始，教师创设生活化情境，播放一段户外探险迷路的短视频，提问引导学生思考：“同学们，视频中的探险家在野外迷路了，没有手机导航的情况下，古人依靠什么工具辨别方向、找到道路呢？大家在生活中见过这种工具吗？”
师生互动问答：学生自由发言，分享自己见过的指南针、听过的指南针故事。教师顺势总结：“大家说得都很好，这种神奇的定向工具就是指南针，它能帮助人们在陌生的环境中找准方向。今天我们就一起走进课文，探索指南针的奥秘，学习它的结构、原理和使用方法。”
设计意图：通过生活化情境和趣味设问，贴合四年级学生的兴趣特点，快速集中学生课堂注意力，唤醒学生生活经验，自然引出本课课题，激发学生的探究欲望。
研读课文，探究新知
了解指南针的历史价值
教师引导学生朗读教材对应课文段落，聚焦核心语句：“指南针是我国古代四大发明之一，是古代劳动人民智慧的结晶，极大便利了古代航海、出行、勘探等活动。”
师问生答互动：师提问“我国古代四大发明都包含什么？指南针的发明给古人的生活带来了哪些改变？”学生结合课文内容和已有知识作答，教师补充讲解：在没有现代导航技术的古代，指南针帮助航海家开辟航线、帮助旅人辨别方位，是推动古代交通和探索事业发展的重要发明，如今指南针依然在户外探险、地质勘探等领域发挥作用。
设计意图：结合课文原文讲解，渗透科学文化教育，让学生知晓指南针的历史意义，落实态度责任维度的教学目标，培育学生的民族自豪感。
认识指南针的基本结构
教师出示教材中的指南针结构图，结合实物指南针，对照课文内容逐一讲解核心结构。课文明确标注指南针由磁针、刻度盘、外壳三部分组成，教师结合实物拆解讲解：磁针是指南针的核心部件，能够自由转动，红色一端固定指向北方，白色或蓝色一端指向南方；刻度盘标注东、南、西、北四个基本方向和细分方位，是辨别方向的依据；外壳起到固定、保护部件和保持水平的作用，保障指南针正常工作。
师生互动：教师手持实物指南针，随机提问学生“指南针用来指向方向的核心部件是什么？红色磁针指向哪个方向？刻度盘有什么作用？”学生结合课文知识点和实物观察作答，教师纠正补充，帮助学生夯实结构认知。同时出示结构认知表格，引导学生小组合作填写，梳理知识点。
设计意图：依托教材图文内容，结合实物观察和表格梳理，将抽象的结构知识具象化，符合四年级学生具象思维特点，通过师生问答、小组合作，强化学生对知识点的记忆与理解。
探究指南针的工作原理
教师结合课文核心知识点讲解：指南针能够指示南北，本质是利用了磁铁的特殊性质。课文明确指出，磁铁在不受外力干扰的情况下，自由静止后会固定指向南北方向，指南针的磁针本质就是一枚小型磁铁，因此具备定向功能。
教师开展课堂演示实验：取出条形磁铁、细线，将磁铁悬挂悬空，待磁铁静止后，引导学生观察磁铁两端的指向，对比指南针的指向，验证课文知识点。
师生互动问答：师提问“为什么指南针能自动指向南北？如果用手拨动磁针，静止后还能保持定向吗？是什么因素会干扰指南针的指向？”学生结合实验现象和课文内容思考作答，教师总结：磁铁的南北指向是固有特性，铁器、其他磁铁等磁性物体都会干扰指南针工作，使用时需远离干扰源。
设计意图：紧扣课文原理知识，通过演示实验直观验证理论，突破本课教学难点，让学生直观感知磁铁定向特性，理解指南针工作原理，培养学生科学探究思维。
实践操作，学以致用
学习指南针规范使用方法
教师严格按照教材课文标注的操作步骤，分步讲解指南针使用流程：第一，将指南针水平放置在平整桌面，保持仪器平稳；第二，远离黑板、铁制文具、金属门窗等磁性干扰物体；第三，等待磁针完全静止，根据磁针红色端确定北方；第四，对照刻度盘，依次辨别东、南、西、北四个方向。
小组实践活动：学生分组领取指南针，在教室内开展辨方向实践，找准教室的东南西北四个方位，标记门窗、黑板的对应方位。教师巡回指导，纠正学生操作误区，重点指导学生规避干扰、水平放置仪器。
师生互动：随机抽取小组分享实践结果，提问“使用指南针时，为什么必须保持水平？靠近铁文具盒后，指南针指向会变化吗？”学生结合实践体验作答，教师总结规范操作要点。
制作简易指南针
结合教材拓展实践内容，教师讲解简易指南针制作材料与步骤：准备磁铁、钢针、泡沫片、清水、托盘；用磁铁同一方向反复摩擦钢针，让钢针磁化；将磁化后的钢针固定在泡沫片上，放入盛水的托盘中；待泡沫片静止，观察钢针的指向，验证简易指南针的效果。
学生自主动手制作，小组合作完成实验，记录实验现象。教师引导学生对比自制指南针与标准指南针的指向，分析误差原因。
设计意图：严格落实教材实践内容，通过实操、制作双重活动，强化学生的探究实践能力，让学生在动手操作中巩固理论知识，体会科学知识的实用性。
课堂小结，梳理升华
教师带领学生整体回顾课文核心内容，系统梳理本课知识点：本节课我们学习了指南针的历史价值，知晓它是我国古代四大发明之一；认识了指南针磁针、刻度盘、外壳三大基本结构及功能；理解了指南针依靠磁铁南北指向特性工作的原理；掌握了指南针的规范使用方法，还动手制作了简易指南针。
同时引导学生升华认知：指南针的发明是古人科学智慧的体现，如今磁学知识依然广泛应用于生活、探险、科技等领域，希望大家保持科学探索的热情，善于发现生活中的科学奥秘。
设计意图：系统梳理本课重难点知识，帮助学生构建完整的知识体系，同时升华情感态度，落实核心素养培养目标，实现知识与素养的双重提升。
六、板书设计
指南针
1.历史地位：我国古代四大发明之一
2.基本结构：磁针（指南北）、刻度盘（辨方位）、外壳（保平稳）
3.工作原理：磁铁自由静止，固定指向南北
4.核心操作：水平放置、远离干扰、静止辨向
5.实践应用：辨别方向、简易指南针制作指南针结构
核心作用
磁针
自由转动，指示南北方向
刻度盘
标注方位，精准辨别方向
外壳
保护部件，保持仪器水平