指南针为什么能指方向
【学情分析】
指南针是学生很熟悉的一种工具，生活中很多物体中都有磁铁，如纽扣、水杯、铅笔盒
等。不少学生都很喜欢玩磁铁，而且学生在小学《科学》中学到过有关磁铁的知识，如磁铁
的分类、磁铁的磁极、磁体的作用规律等。基于学生原有的经验和知识，本教学设计教学的
重点和难点是激发学生的学习积极性，鼓励学生积极动手实验观察现象得出结论；通过实验
培养学生的观察能力和对实验现象的归纳分析能力；通过设计开放性的实验方案来激活学生
的思维。
【教学目标】
1.知识和技能目标：
（1）能说出磁体磁性的含义及磁体上磁性强弱的分布状况；
（2）知道磁体间的相互作用规律；
（3）理解两物体相互吸引并不能说明两者都是磁体；
（4）了解磁化的概念；初步了解磁铁的应用。
2.过程与方法:
通过实验探究使学生能够初步学会根据实验现象来推断实验规律；培养学生根据问题来
设计实验收集证据解决问题的习惯。
3.情感、态度和价值观:
通过对磁铁的研究激发学生学习科学的强烈兴趣，在实验中培养良好的实验记录习惯；
引导学生乐于与他人交流和合作，学会倾听其他同学的想法；通过对科学史的介绍培养学生
的民族自豪感。
【教学思路】
感受---神奇的磁； 认识----神奇的磁； 探索---神奇的磁； 体验---神奇的磁； 创造---
神奇的磁； 应用---神奇的磁
【教学准备】教师 1、条形磁铁（用纸包裹）一个 2、铁块，铜块，铝块（各一
个） 3、记号笔 4、U 型磁铁 2 个、小磁针 5、铁架台 回形针 6、勺子
7、铁丝 8、线 9 指南针
学生实验：条形磁铁 螺帽 2 小磁针
【教学模块设计】
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
1. 感受磁 【活动 1】
在一只船模中间放一个条形磁铁（用纸包
住，船头放条形磁铁南极），把船放在学生
中间的一个大塑料盆里，看船静止时船头的
方向。
师：在开始今天上课内容之前，我们先来个
小活动，听说你们班平时上课很活跃，我想
验证下是不是真的，好不好？
师：第一个问题你能告诉我，我们所在的位
生：好
拉近距离、
激活气氛、
悬念设置、
感受神奇-
活动 1 是
利 用 黑 盒
子原理
2、认识磁
置哪边是东边、哪边是南边、哪里是西边、
哪里是北边？
提示
师：我们的房子大多数都是坐南朝北的。
师：很多同学可能会感到奇怪，教室中间为
什么放一大盆水，这和我问的第二问题有
关。
展示一只预先准备好的模型船。
师：谁能告诉我，我随意把船放在水中，静
止后船头朝那边？
师：那好我们来做一下。
【活动 1】和学生一起观察
师：这个是不是巧合呢？可能这位同学运气
太好了，如果再做一次你还猜中了，我建议
你今天让你父母带你去买彩票，可能还真中
个 500 万。
师：再做一次
师：结果和第一次一样。这个是不是巧合
呢？
师：不是巧合那是什么原因呢？
师：那你想不想知道船里到底有什么问题？
让学生来打开模型船。并引导学生做好标
记，船头那里标上“头”和“南”。
举起条形物
师：这是什么东西？
师：那你告诉我？你有办法证明它是磁铁
吗？
师：好你现在证明给我看看。我现在提供一
个铁块给你，再提供铜块铝块各一个，你演
示给我们看。【活动 2】
师：我们把这种能吸引铁质物质的性质叫做
磁性。
【板书】物体能吸引铁质物质的性质
叫磁性。
师：像这种具有磁性的物质叫磁体。
【板书】 具有磁性的物体，叫磁体。
师：实际上磁体除了能吸引铁，还能吸引镍
生：可能真的不知
道，
生：……
生：一片迷茫、说
什么方向的都有。
生：哇真的朝这边
生：大笑
生：不是
学生跃跃欲试，有
人提出了可能船
里有问题。
学生发现里面有
个纸包着的条形
物体。
学生会猜测是磁
铁。
生：让它吸引铁？
生实验
确实能吸引铁，但
不能吸引铜，铝。
和钴，像我们使用的硬币上就有镍。
课件展示硬币的成分。
并演示用磁铁吸引 2 种 5 角硬币、3 种 1 角
硬币、1 元硬币。
师：我们刚才把这个磁铁放在船里的时候这
头指向南方（已做标记），而且 2 次实验次
证明它的指向并非偶然，实际上 2 次实验并
不够，我们应多次实验，但是我们上课时间
有限。那如果我用一根绳子吊起来呢？
实验演示：静止时还是指向刚才的方向，
【引出课题】：出示指南针，说明里面其实
也是一个磁体，发现它静止是也是指向南
方，指南针为什么能指方向呢？那我们从这
节课开始一起学习指南针为什么能指方向。
【点题】指南针为什么能指方向
师：我们就把指向南方的一端叫南极（用 S
表示），指向北方的这一端北极（用 N 表示）。
（边打开包裹的纸边点课件）
所以为了研究方便我们把条形磁铁做成这
个样子，叫做小磁针。（展示小磁针），但是
又太小了，我们上课看的不是很清楚（展示
稍大点的磁针）。放在学生课桌上让它自然
静止。（学生实验：小磁针静止）
【板书】小磁针指向北面的一端叫北
极（或 N 极） 指向南面的一端叫南
极（或 S 极）。
趁机介绍我国最早的指南针－－司南（战
国）司南是我国战国时代发明的一种最早的
指示南北方向的指南器，它是利用天然磁石
制成汤勺形，放在刻有方位的铜板上，可以
转动，静止时其勺柄指示南方。
师：从司南可见磁铁的形状不一定是条形
的，（可以出示一个勺子以说明形状）若将
条形磁体弯曲，就可形成 U 型磁铁（实物展
示）（故意放在刚才放在学生桌上静止
的小磁针旁边，为下面铺垫）。继续弯
曲还可形成圆形，生活中我们可以把磁铁做
成各种形状。课件图片展示生活中还有各种
生：……
3、探索磁的
性质
各样的形状的磁铁。
师：这些磁铁都能吸引铁，但是我刚才看这
位同学做吸引铁块实验的时候发现一个问
题，不知道大家发现没有？
让刚才做验证磁铁实验的同学再做一次实
验。
师：你们发现什么问题没有？
如果学生回答两端引导学生到两极。
师：为什么用两极吸引？
【板书】南北两极的磁性最强
师：那这里呢？（指着条形磁铁的内侧）
师：为什么？
师：吸不住这么大的铁块就是磁性弱吗？
师：我在思考一个问题，是不是铁块的质量
太大了，那我们可以不可以换个质量……
师：比如说我给你们选了种螺帽。（展示螺
帽）
演示：在条形磁铁的 4 个位置吸引螺帽。
师：这能说明什么？
师：这能说明中间强还是两极强？
师：那怎么办？
师：哦，原来你们想用吸引螺帽的多少来判
断磁性的强弱。那好我们来实验一下看能不
能行。
【学生实验】见活动任务单
将一个条形磁体悬挂，如图
在 5 个位置吸引螺帽如图
生：茫然
学生发现了他用
两极在吸引
或者没发现？
生：两极磁性强。
生：磁性弱或者无
生：吸不住铁块
生：思考
生：质量小点的
生：……
生：不能
生：多吸引几个
在实验过程中提出科学方法转换法：
像这种我们把一些比较抽象的看不见、摸不
着的物质的微观现象，使之转化为看得见、
摸得着的宏观现象来认识，这种方法在科学
上叫转换法。
【板书】
结论：磁体各部分的磁性强弱不同，
磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它
的位置在磁体的两端。
师：像这个放在你们桌上的小磁针也有最强
的南北两极。
引导学生观察学生桌上的小磁针。
师（惊讶）：哎呀你桌上的小磁针怎么没有
南北指向？（刚才铺垫开始发挥作用）
师（做惊讶状）奇怪了，这是怎么回事？难
道是那个小磁针是假的？
师：你如何来证明你的猜想是正确的？
师：磁体与磁体之间会产生干扰吗?知道会
产生怎样干扰吗?是吸引,还是排斥?
师：是吗？口说无凭，现在你们利用桌上器
材试试看,磁极之间究竟存在怎样的作用关
系?看看谁的方法好。
【学生实验】见活动任务单
探究磁极间相互作用。利用条形磁体
和小磁针相互作用。
【板书】结论：磁极间的相互作用规
律：同名磁极相互排斥，异名磁极相
互吸引。
生：南北两极
生观察，确实没
有。
生：不会，我认为
是边上的磁铁对
小磁针产生了干
扰
生：把他边上磁体
拿掉看看就可以
证明了（生拿去磁
铁，果然又恢复南
北指向）
学生（众口纷纭）：
“吸引”，“既有吸
引也有排斥的”，
最后他们形成一
致意见：“同名磁
极互相排斥，异名
磁极互相吸引”。
学生（操作之后马
4、应用磁 出示一根断了的磁体
师：这根是不小心中间断了两截的磁体，不
知道现在的磁体是不是还有磁极？在哪
里？相互间的作用规律是否依然存在？怎
么办？
怎么验证？
让学生上来做。
你们有什么发现？
它的作用规律还存在吗？
师：下面我让你们见识下在我们生活中磁极
间相互作用的神奇应用。
播放一段磁悬浮列车的视频。
师：从视频中你捕捉到什么信息？
原来磁极间的相互作用能产生如此的神奇，
将列车悬浮在轨道上，并因此减少阻力使列
车达到较高的速度。所以称为会飞的火车。
师：刚才大家看过了磁悬浮列车，觉得很神
奇，现在看一个更加神奇的。我有办法不接
触铁块而它能吸引这里回形针。
师：我说的是不接触啊
师：没办法了吧
让一个学生拿着铁块，靠近回形针
师：看我给你来个魔术，下面是见证奇迹的
时候。（教师模仿魔术师）
师：没吸上来
师：不好意思、不好意思忘记了我不是魔术
师，我是科学老师。下面看我用科学的方法
来吸引。
师：见证神奇的时候。
教师拿一条形磁铁不接触铁块吸引回形针。
上得出答案并汇
报）：用条形磁铁
的 N 极去靠近小
磁针的 N 极，互
相排斥；靠近 S
极，互相吸引。前
面猜想正确”。
生：实验验证
生：吸一吸
其他学生观察并
思考
生：原来磁性弱的
中间现在变成了
磁极
生：存在
生：我知道，用磁
铁来磨
生：哄堂大笑
5 、 解 决 疑
惑，提出新
的疑惑
师：我刚才确实没有接触铁块，只不过靠近
它，它就有磁性了。我们把原来没有磁性
的物体获得磁性的过程叫做------磁
化。（板书）
师：如果用一根磁铁在一根钢棒上沿同一方
向摩擦几次，钢棒的磁性则能较长久地保
持，就成了永磁体。人造磁体就是根据这一
原理制成的。
研究发现：
铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为
软磁体 ；
钢棒被磁化后，磁性能长期保持，称为
硬磁体或永磁体
回顾司南为什么磁铁放在铜板上。
经过磁化的物体就变成了磁体，它也可以用
来指向南方
师：有些生物体内甚至也有这样的指南针小
晶粒（课件出示图片信鸽）教师根据图片声
情并茂的讲述、介绍。
介绍：
如果将一批信鸽从北京带到上海，大多
数的信鸽仍能从上海飞回北京，北京与上海
相隔 1000 多千米，信鸽竟能长途的飞行不
会迷失方向，你知道它靠什么导航吗？科学
家们猜测信鸽能利用地磁来辨别方向。地磁
是由地球产生的，可以把地球看作一个巨大
的磁体，正因为地球这个大磁体和指南针发
生了磁极间的相互作用，所以指南针总是能
指示方向。
可是诺大的地球和这些磁体间又是怎
样发生作用的？这就是我们下节课要
学习的内容。
【总结】
布置作业
生：防止磁化
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