STEM活动教案|指南针

教育   2024-10-31 09:05   浙江  

 




活动主题:磁和电


面向年龄段:小学







教学目标



1. 知道地球是个大磁场,有地磁南极和地磁北极。

2. 知道受地磁场的影响,磁铁的一端(南极)指南,一端(北极)指北。

3. 知道指南针的结构和工作原理。

4. 学习利用指南针辨别方向。

5. 把宏观方向的辨别建立在逐级提高的微观辨别方向基础上。



探究问题



Ø 指南针是什么样子的?

Ø 指南针为什么能指南北?



学习成果评价






科学概念



层次1

不知道指南针的结构。

层次2

知道指南针的结构,但不知道指南针为什么会指南北。

层次3

知道指南针的结构,还知道地球是个磁场,有地磁南极和地磁北极,指南针就是受其影响可以,可以指示南北。



探究能力



层次1

不会使用指南针辨认方向。

层次2

能够使用指南针辨认大致的方向。

层次3

能在标有指南针标志的图上,为建筑物标识方位。



教学背景



指南针是我国古代四大发明之一。早在战国时期,我们的祖先就发明了司南,是我国古代辨别方向用的一种仪器,也是世界上最早的指示方向的仪器。司南是用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西,放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,利用磁铁指南的作用,可以辨别方向,是现在所用指南针的始祖。

后来,人们又发明了指南鱼、罗盘等。指南针主要由外壳、指针、底盘等部分组成,常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

指南针其实就是一个放在支柱上的小条形磁铁,它的指针能自由地转动,在地球这个大磁场中,会受到地磁南极(地理北极)和地磁北极(地理南极)的影响。因此,地球上所有自由放置的磁铁,都会一头指南、一头指北。只要指南针不靠近铁、钴、镍等金属物体或其它磁体,它的指针就会一头指南、一头指北。

使用指南针测定方向时,首先要选择一个原理铁、钴、镍及其它磁体的环境,然后把指南针放平,等指针停止下来的时候,就能指示出南北方向;再转动底盘,使底盘上表示南、北的刻度线与南北指针重合,这样就可以根据底盘上的标识识别周围的方向了。

本课将引导学生在分析指南针结构的基础上,了解它的使用方法,并在反复训练的基础上,掌握正确使用指南针的技能。为了使学生能把一个小局部的南北方向测定,和地球宏观磁极的认知相结合,教学中引导学生把教室的南北方向,和校、市、省、中国以及地球的方向结合在一起辨认,从而使局部的方向认识和地球宏观的磁场紧密地联系在一起。



教学准备



材料:

指南针、写有东、南、西、北的卡纸片、学校平面简图(大)、学校平面简图(小)本省市以及全国地图、“司南”等。

准备:

Ø 教师提前准备情境视频或者图片,导课时使用

Ø 准备一幅地球磁场的图片,解释指南针工作原理时使用



教学过程






集中话题



1.播放视频,创设问题情境,让学生思考,引出指南针。

Ø 你有什么办法帮他们找到方向?

2.谈论对指南针的认识。

Ø 你在哪里见过指南针?

Ø 指南针是什么样子的?



探索与调查




1.发放指南针,让学生仔细观察它的结构,并记录下来。

Ø 怎样进行观察?

2.讨论交流。

Ø 指南针是由哪几部分构成的?

Ø 它们分别有什么作用?

3.让学生了解指南针的使用方法。

Ø 你会使用指南针吗?如何迅速地利用指南针找出南、北?

Ø 你们的北方在哪里?是不是都一样?

Ø 使用指南针的时候需要注意什么?

Ø 小磁针在什么情况下容易发生偏转?

4.使用指南针,找出教室的东南西北。

Ø 如何使用指南针找出教室的方向?

Ø 测一下,我们教室的东南西北分别在哪里?

Ø 教室门口是朝哪个方向的?

5.出示带有指南针标志的学校平面简图,要求学生辨别学校的南北方向,并找出自己教室的所在位置,画上门窗。

Ø 看学校的平面简图,如何判断学校的各个方向?

Ø 根据上面指南针标志,找一找,学校的各个方向分布在哪里?

Ø 我们教室在……以东、……以南、……以西、……以北,我们的教室在哪里?

Ø 根据我们刚刚测量的教室的方向,如何在学校平面简图上定位我们的教室?

6.逐步出示带有指南针标志的本区、本市、本省和国家地图,引导学生从更加宏观的角度上识别方向。

Ø 我们的教室如果画在地图上,应该怎样画?

Ø 如果我们到地球的任何地方用指南针测方向,结果会怎样?

7.讨论交流。

Ø 为什么指南针总是一头指南、一头指北?

Ø 这与磁铁有什么关系吗?




回顾与解释



1.解释指南针的原理。

2.出示“司南”图片,师生共同交流历史上人类对磁铁的发现和应用。

Ø 这是什么?你们认识吗?

Ø 现在能解释它的工作原理了吗?

Ø 知道了指南针的结构和原理,怎样制作一个指南针?



教学建议



1. 指南针对于学生来说是个既熟悉又陌生的东西,他们都听说过指南针,也知道在什么情况下使用,但是真正指南针的构造,如何使用却是不太了解。所以要给学生充分的时间接触指南针,让学生对指南针进行仔细的观察,并引导他们有目的地进行观察和记录。

2.在指南针的使用方法上可以细致些,大部分学生没有使用指南针的经验。先把指南针放在平坦的地方,使指针自由转动至自然停止;再缓缓转动指南针外壳,使刻度盘上的“北”和指针红端(也可以是其它颜色)重合,按刻度盘上的方位确定当地的朝向。

3.让学生明确要使小磁针发生偏转有两种方法:一是用磁铁去接近;二是用铁制品去接近。因此,小组在使用指南针时,注意要远离磁场和铁制品等,指南针之间也不要靠的太近,以免相互干扰。在学生找北的过程中,就会犯类似的错误,导致找不到北。

4.辨别方位是宏观的认识活动,对于小学生是一个具有一定难度的活动。因此引导他们在教室(微观)辨别方向的基础上,向校园里扩展,再逐步向更大的范围里延伸,帮助他们发现在任何地方识别方向的规律性,再从宏观上和地球的南北极联系起来,以更好地突破认识上的难点。

5.教师可参考的记录单如下:


 

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