《设计指南针》教学设计 【教材简析】 本课作为单元的第6 课，对应课程标准 3~4 年级学习内容“3.2 电磁相互作用 ”的第五点“知道磁铁同时存在两个不同的磁极，相同的磁极互相排斥，不同的磁极互相吸引 ”，以及“ 13.1 工程需要定义和界定 ”的第一点“描述简单的设计问题，包括材料、时间或成本等限制条件 ”。同时，它也与“ 13.2 工程的关键是设计 ”的第二点和第三点相呼应，即“借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事等方式说明自己的设计思路 ”和“根据需求和限制条件，比较多种可能的解决方案，并初步判断其合理性 ”。学生在前面几课学习了磁铁“可以指示南北方向 ”的性质，研究了磁铁之间的相互作用，也学会制作了小磁针，接下来的第6 和第 7 课将围绕设计与制作指南针展开，这既是对之前所学知识和技能的归纳和总结，又是进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用的需要。活动从“利用身边的材料，尝试设计一个小巧且指向准确的指南针 ”的任务开始，学生通过小组分工协作，利用已有经验、知识和技能去设计制作，体验在真实情境下不断发现问题、改进作品的过程。在较长时间的科学实践活动中，教师要指导学生认识、体验设计的过程，意识到设计要先于制作，设计要从实际的用途或需要解决的问题出发，讨论、选取并改进最优的方案。 本课有四个板块，分别为明确任务、制订方案、评估与改进、拓展。在情境图中，通过展示郑和船队的模型，引出指南针对航海的重要性，进而明确本项目的任务：利用身边的材料，尝试设计一个小巧且指向准确的指南针。所有项目活动都围绕这一核心任务展开。在制订方案环节，学生研讨自制指南针的评价标准，最终归纳出从准确性、便捷性、美观性等多个角度来评价指南针的设计。统一的评价标准为后续的制作和测试提供了明确的方向。在评估与改进板块，学生将依据这些评价标准来评估自己的设计方案的可行性，并进行必要的改进。最后的拓展板块则要求学生根据设计方案准备相关的材料，为实际制作做好准备。 【学生分析】 通过前几课的学习，学生已经知道磁铁具有指示南北方向的性质，并成功制作了一根小磁针。然而，如何巧妙地利用身边的材料，设计并制作出一个既小巧 又指向准确的指南针呢？在磁针上添加支撑结构和方位盘是学生可以想到的初步设计方案。在过去的科学学习经历中，学生参与的探究活动大多由教师设计和提供材料，很少有自选材料、自主设计的机会。尽管学生已经具备初步的动手能力，但对于完整的工程活动尤其是设计过程仍显生疏。因此，本课的重点在于培养学生在限制条件下进行设计的能力，根据项目目标评价设计方案的可行性并提出改进意见，从而逐步培养他们的工程思维。 【教学目标】 科学观念目标 认识到设计指南针需经历明确评价标准、选择合适材料、绘制设计图及评价改进的工程流程。 科学思维目标 1.在设计指南针时，能创造性地运用材料，制订设计方案。 2.在对比多个设计方案后，能分析归纳自己的设计方案的优点，提出改进建议。 探究实践目标 针对评价标准选择合适的材料，用画图方式表达想法，优化并改进设计。态度责任目标 对设计指南针的活动感兴趣，愿意与同学合作，初步表达自己的设计意图和方法。 【教学重难点】 重点：在限制条件下，设计一个小巧且指向准确的指南针。 难点：依据评估标准，对指南针设计方案进行评价并改进。 【教学准备】 学生：记录单。 教师：教学课件。 【教学过程】 一、明确任务 1.导入：（出示郑和宝船图）我国明代航海家、外交家郑和率领 200 多艘船组成的船队，去东南亚和印度洋沿岸的国家进行访问和文化交流。船队在茫茫大 海中航行时，要依靠什么来辨别方向呢？ 预设：指南针。 2.提问：指南针是我国古代四大发明之一，指 ... ...
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