【核心素養(yǎng)目標(biāo)】4.12《展示與改進(jìn)指南針》教案

【核心素養(yǎng)目標(biāo)】4.12《展示與改進(jìn)指南針》教案課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為【核心素養(yǎng)目標(biāo)】4.12《展示與改進(jìn)指南針》，源自教材中“科學(xué)探究與技術(shù)與設(shè)計(jì)”章節(jié)。教學(xué)內(nèi)容圍繞指南針的歷史、原理、構(gòu)造及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用展開(kāi)，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，改進(jìn)指南針設(shè)計(jì)，提高其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：在此之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)簡(jiǎn)單電路和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)，并對(duì)指南針有一定的了解。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)指南針原理的深入理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生以下能力：科學(xué)探究能力、技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)能力、跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。通過(guò)深入了解指南針的原理與構(gòu)造，學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)磁場(chǎng)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)探究，提高問(wèn)題分析能力；在改進(jìn)指南針的過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力；同時(shí)，結(jié)合歷史與地理知識(shí)，理解指南針在導(dǎo)航領(lǐng)域的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。以此，助力學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)，提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已掌握了相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在先前的課程中學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)的概念、磁極間的相互作用以及簡(jiǎn)單電路的原理。此外，學(xué)生對(duì)指南針的基本構(gòu)造和使用已有初步了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作表現(xiàn)出較高的興趣，具備一定的觀察能力和動(dòng)手能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生傾向于合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)，喜歡通過(guò)實(shí)際操作來(lái)探索和解決問(wèn)題。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在改進(jìn)指南針的實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生可能對(duì)如何優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性感到困惑。此外，部分學(xué)生可能在跨學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用上存在一定難度，如將指南針的導(dǎo)航原理與地理知識(shí)相結(jié)合。在操作過(guò)程中，學(xué)生還可能面臨精細(xì)動(dòng)作的挑戰(zhàn)，如準(zhǔn)確調(diào)整指南針的磁針位置。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《科學(xué)探究與技術(shù)與設(shè)計(jì)》教材，提前指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)與指南針相關(guān)的章節(jié)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備指南針發(fā)展歷程的圖片、指南針構(gòu)造及工作原理的圖表、指南針導(dǎo)航應(yīng)用的視頻等多媒體資源，輔助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

3.實(shí)驗(yàn)器材：為學(xué)生提供指南針模型、磁鐵、細(xì)鐵絲、螺絲等實(shí)驗(yàn)材料，并確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

4.教室布置：將教室劃分為小組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等不同功能區(qū)域，便于學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和展示成果。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布指南針歷史、原理和構(gòu)造的預(yù)習(xí)資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞指南針的工作原理，設(shè)計(jì)問(wèn)題，如“指南針是如何指示方向的？”“如何改進(jìn)指南針的設(shè)計(jì)？”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照要求，閱讀預(yù)習(xí)資料，理解指南針的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行思考，并記錄疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：將筆記、問(wèn)題等預(yù)習(xí)成果提交至平臺(tái)。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)共享資源，監(jiān)控學(xué)習(xí)進(jìn)度。

-作用與目的：

讓學(xué)生提前了解指南針相關(guān)知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)一個(gè)關(guān)于指南針歷史的故事，引入新課。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解指南針的構(gòu)造、原理以及如何改進(jìn)設(shè)計(jì)。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)改進(jìn)指南針的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生疑問(wèn)，進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，對(duì)講解內(nèi)容進(jìn)行思考。

參與課堂活動(dòng)：在實(shí)驗(yàn)中嘗試改進(jìn)指南針，體驗(yàn)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。

提問(wèn)與討論：對(duì)不懂的問(wèn)題提出疑問(wèn)，參與小組討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：幫助學(xué)生深入理解指南針的原理和構(gòu)造。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

-作用與目的：

加深學(xué)生對(duì)指南針原理的理解，掌握改進(jìn)指南針的技能。

通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置與指南針相關(guān)的思考題和實(shí)踐作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提供拓展資源：推薦與指南針導(dǎo)航相關(guān)的書(shū)籍和網(wǎng)站，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)。

拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，深入學(xué)習(xí)指南針相關(guān)知識(shí)。

反思總結(jié)：對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思，提出改進(jìn)建議。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自身不足，促進(jìn)自我提升。

-作用與目的：

鞏固指南針的知識(shí)點(diǎn)和技能。

拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，提高思維能力。

培養(yǎng)學(xué)生的自我反思和自我管理能力。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-學(xué)生深入理解了指南針的構(gòu)造、原理以及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用，掌握了相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。

-學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)會(huì)了如何改進(jìn)指南針的設(shè)計(jì)，提高了其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，掌握了基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。

-學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)磁場(chǎng)知識(shí)解釋指南針指向的原理，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

2.過(guò)程與方法：

-學(xué)生在自主探索、課中強(qiáng)化技能和課后拓展應(yīng)用等環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和反思總結(jié)的能力。

-學(xué)生通過(guò)參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，提高了問(wèn)題分析和解決的能力，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

-學(xué)生在預(yù)習(xí)、聽(tīng)講、提問(wèn)與討論等過(guò)程中，形成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高了學(xué)習(xí)效率。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-學(xué)生對(duì)科學(xué)探究產(chǎn)生了更濃厚的興趣，激發(fā)了探索未知、解決問(wèn)題的熱情。

-學(xué)生在了解指南針的歷史發(fā)展過(guò)程中，認(rèn)識(shí)到科技進(jìn)步對(duì)人類社會(huì)的重要性，增強(qiáng)了科技創(chuàng)新的意識(shí)。

-學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)指南針的導(dǎo)航應(yīng)用，理解了跨學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用的價(jià)值，拓寬了知識(shí)視野。

4.創(chuàng)新與實(shí)踐：

-學(xué)生在改進(jìn)指南針的實(shí)踐中，敢于提出創(chuàng)新性想法，勇于嘗試，鍛煉了創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。

-學(xué)生能夠結(jié)合地理、歷史等知識(shí)，將指南針應(yīng)用于實(shí)際情境，提高了跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。

-學(xué)生在反思和總結(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程中，能夠自我發(fā)現(xiàn)不足，積極尋求改進(jìn)方法，不斷提升自我。七、課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)指南針改進(jìn)方案：

要求：結(jié)合課堂所學(xué)，設(shè)計(jì)一個(gè)指南針改進(jìn)方案，以提高指南針的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。請(qǐng)說(shuō)明你的設(shè)計(jì)思路、所需材料和預(yù)期效果。

示例答案：

設(shè)計(jì)思路：在指南針磁針下方增加一個(gè)可調(diào)節(jié)的配重，以降低磁針受到的震動(dòng)干擾。

所需材料：指南針模型、細(xì)線、小重物（如螺絲）。

預(yù)期效果：通過(guò)調(diào)節(jié)配重，使指南針在受到微小震動(dòng)時(shí)保持穩(wěn)定，提高指向準(zhǔn)確性。

2.解釋指南針指向原理：

要求：用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言解釋指南針為什么能夠指示方向。

示例答案：

指南針中的磁針受到地球磁場(chǎng)的作用，磁針的北極會(huì)被地球磁場(chǎng)的南極吸引，因此磁針的北極指向地球的地理北極，從而指示出南北方向。

3.分析指南針在歷史上的作用：

要求：結(jié)合歷史知識(shí)，簡(jiǎn)述指南針在航海和探險(xiǎn)中的作用。

示例答案：

指南針在航海和探險(xiǎn)中起到了關(guān)鍵作用。它使得船只能夠準(zhǔn)確地判斷方向，避免迷失在大海中。在古代，指南針的使用大大提高了航海的安全性和效率，促進(jìn)了世界各地的貿(mào)易和文化交流。

4.制作簡(jiǎn)易指南針：

要求：利用身邊的材料，制作一個(gè)簡(jiǎn)易的指南針，并描述制作過(guò)程。

示例答案：

制作過(guò)程：

a.準(zhǔn)備一個(gè)圓形磁鐵和一個(gè)針。

b.將磁鐵沿垂直于其磁極的方向摩擦針，使針獲得磁性。

c.將獲得磁性的針穿入一個(gè)泡沫板或小木塊中，使針可以自由旋轉(zhuǎn)。

d.將泡沫板或小木塊放在水平面上，磁針會(huì)自動(dòng)指向南北方向。

5.探討指南針的局限性：

要求：討論指南針在導(dǎo)航中的局限性，并提出可能的解決方案。

示例答案：

局限性：指南針受到周圍金屬物體、電子設(shè)備等磁場(chǎng)的干擾，可能導(dǎo)致指向不準(zhǔn)確。

解決方案：

a.使用抗干擾材料制作的指南針，減少外部磁場(chǎng)的影響。

b.結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)，如GPS，以提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和可靠性。八、教學(xué)反思與總結(jié)在本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，我嘗試了多種教學(xué)方法和策略，有得也有失。讓我感到欣慰的是，學(xué)生們?cè)谥R(shí)、技能和情感態(tài)度方面都取得了明顯的進(jìn)步。然而，教學(xué)中仍存在一些問(wèn)題和不足，值得我們共同反思和改進(jìn)。

在教學(xué)過(guò)程中，我注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索和合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握指南針的相關(guān)知識(shí)。這種教學(xué)方法取得了較好的效果，學(xué)生們對(duì)指南針的興趣被充分激發(fā)，課堂氛圍活躍。但同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中存在一定的依賴心理，需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和激勵(lì)。

在課堂管理方面，我努力營(yíng)造一個(gè)輕松、和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和發(fā)表見(jiàn)解。總體來(lái)說(shuō)，課堂秩序良好，學(xué)生參與度較高。但有時(shí)在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生過(guò)于興奮，影響了課堂紀(jì)律。針對(duì)這一問(wèn)題，我將在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)課堂紀(jì)律的管理，確保教學(xué)活動(dòng)有序進(jìn)行。

關(guān)于學(xué)生在知識(shí)、技能和情感態(tài)度方面的收獲，我認(rèn)為本節(jié)課達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生們不僅掌握了指南針的構(gòu)造、原理和應(yīng)用，還學(xué)會(huì)了如何改進(jìn)指南針的設(shè)計(jì)，提高了實(shí)際操作能力。此外，學(xué)生們?cè)诹私庵改厢樀臍v史發(fā)展過(guò)程中，認(rèn)識(shí)到科技進(jìn)步對(duì)人類社會(huì)的重要性，增強(qiáng)了科技創(chuàng)新的意識(shí)。

然而，教學(xué)中仍存在以下問(wèn)題和不足：

1.部分學(xué)生對(duì)指南針的原理理解不夠深入，需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)講解和引導(dǎo)。

2.學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，有時(shí)動(dòng)作不夠精細(xì)，導(dǎo)致指南針改進(jìn)效果不佳。針對(duì)這一問(wèn)題，我將在課后加強(qiáng)輔導(dǎo)，讓學(xué)生多加練習(xí)，提高操作技能。

3.在課堂討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生發(fā)言不夠積極，影響了課堂效果。為此，我將在今后的教學(xué)中注重激發(fā)學(xué)生的積極性，鼓勵(lì)他們大膽發(fā)表自己的觀點(diǎn)。

針對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

1.加強(qiáng)課堂講解，讓學(xué)生充分理解指南針的原理，為實(shí)際操作奠定基礎(chǔ)。

2.課后組織實(shí)驗(yàn)操作輔導(dǎo)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和操作技能。

3.注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極參與討論，提高課堂效果。

4.加強(qiáng)課堂紀(jì)律管理，確保教學(xué)活動(dòng)有序進(jìn)行。內(nèi)容邏輯關(guān)系-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：指南針的起源、發(fā)展歷程、古代航海中的應(yīng)用。

2.指南針的構(gòu)造與原理：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：指南針的組成部分、工作原理、磁針指向的原因。

3.指南針的改進(jìn)與應(yīng)用：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：指南針設(shè)計(jì)的改進(jìn)方法、指南針在現(xiàn)代導(dǎo)航中的應(yīng)用、指南針與其他導(dǎo)航技術(shù)的結(jié)合。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.設(shè)計(jì)指南針改進(jìn)方案：要求學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)，設(shè)計(jì)一個(gè)指南針改進(jìn)方案，以提高指南針的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。學(xué)生需說(shuō)明設(shè)計(jì)思路、所需材料和預(yù)期效果。

2.解釋指南針指向原理：要求學(xué)生用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言解釋指南針為什么能夠指示方向。

3.分析指南針在歷史上的作用：要求學(xué)生結(jié)合歷史知識(shí)，簡(jiǎn)述指南針在航海和探險(xiǎn)中的作用。

4.制作簡(jiǎn)易指南針：要求學(xué)生利用身邊的材料，制作一個(gè)簡(jiǎn)易的指南針，并描述制作過(guò)程。

5.探討指南針的局限性：要求學(xué)生討論指南針在導(dǎo)航中的局限性，并提出可能的解決方案。

作業(yè)反饋：

1.對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的指南針改進(jìn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出設(shè)計(jì)思路的合理性、所需材料的可行性以及預(yù)期效果的合理性。對(duì)存在的問(wèn)題給出改進(jìn)建議，幫助學(xué)生進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。