資源簡介

教學(xué)基本信息
單元(或主 題)名稱 《制作日晷》
學(xué)科 科學(xué) 學(xué)段 中年級 年級 四年級
相關(guān) 領(lǐng)域 宇宙中的地球；技術(shù)、工程與社會；技術(shù)工程與物化
主要教材 小學(xué)科學(xué)；出版社：人民教育出版社，湖北教育出版社 出版日期：2019年7月
教學(xué)設(shè)計參與人員
姓名 單位 聯(lián)系方式
設(shè)計者
教學(xué)背景分析
一、教材分析 《制作日晷》內(nèi)容屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，主要引導(dǎo)學(xué)生觀察設(shè)計、制作日晷、測試和改進(jìn) 日晷、內(nèi)容主要包含日晷的基本原理、日晷的制作方法以及日晷的應(yīng)用。首先，通過學(xué)習(xí)日 晷的基本原理，使學(xué)生了解日晷是如何通過太陽的影子來測量時間的。其次，通過學(xué)習(xí)日晷 的制作方法，讓學(xué)生親手制作一個簡單的日晷，體驗制作的樂趣和成就感。最后，通過學(xué)習(xí) 日晷的應(yīng)用，使學(xué)生了解日晷在生活中的實際應(yīng)用，以及如何正確使用和維護(hù)日晷。 二、課標(biāo)內(nèi)容分析 《制作日晷》單元屬于“工程技術(shù)”領(lǐng)域，涉及學(xué)科核心概念及學(xué)習(xí)內(nèi)容如下。 9.宇宙中的地球 9.2地球繞地軸自轉(zhuǎn) 12.技術(shù)、工程與社會 13.工程設(shè)計與物化 12.1技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的核心是建造。 12.2技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活 13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計 13.3工程是設(shè)計物化的結(jié)果
學(xué)情分析
四年級的學(xué)生，具備一定的科學(xué)探究能力，能在教師引導(dǎo)下，初步掌握重組思維、發(fā)散 思維、突破定勢等創(chuàng)造性思維的基本方法，能基于具體事物外在特征展開想象。 學(xué)生在學(xué)習(xí)制作日晷之前，需要具備一定的天文、數(shù)學(xué)和物理知識。例如，學(xué)生需要了 解太陽的運動規(guī)律、地球的自轉(zhuǎn)和日晷的基本原理等。 技能要求：制作日晷需要學(xué)生具備一定的手工技能，如切割、打磨、繪畫和組裝等。此 外，學(xué)生還需要掌握一些測量和計算的技能。 學(xué)習(xí)興趣：學(xué)生對天文和時間測量等領(lǐng)域的知識普遍感興趣。通過制作日晷，學(xué)生可以 親身體驗到古代科技的魅力，提高對相關(guān)學(xué)科的興趣。 學(xué)習(xí)環(huán)境：學(xué)校可以提供制作日晷所需的材料和工具，如木材、砂紙、畫筆等。此外， 學(xué)校還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和實踐操作等活動，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和交流。 教學(xué)目標(biāo)
●科學(xué)觀念 知道時間可以通過一些有規(guī)律的物體或裝置來測量或計量，知道計量的基本原理。 ●科學(xué)思維 知道計時工具準(zhǔn)確性的提高要依靠設(shè)計、材料、技術(shù)等的改進(jìn)。 ●探究實踐 能設(shè)計、制作和改進(jìn)簡易計時器——日晷，進(jìn)一步體驗技術(shù)與工程任務(wù)的主要流程；設(shè)計方 案、選擇材料和工具、制作、測試、改進(jìn)與展示。 ●態(tài)度責(zé)任 認(rèn)識事物是運動變化的，事物的運動變化是有一定規(guī)律的，事物運動變化的規(guī)律可以通過發(fā) 明工具來觀測。 教學(xué)重點：測試并改進(jìn)日晷。 教學(xué)難點：分析測試結(jié)果并提出改進(jìn)建議。
環(huán)節(jié)一： 實踐 活 動 測 試和改進(jìn)日晷 教師活動 測試你們的日晷能不能準(zhǔn)確計時。 請以小組為單位，到室外用自制的日晷 計量，將計時結(jié)果與我們的手表時間進(jìn) 行對照，并做好記錄。 發(fā)現(xiàn)什么問題 打算怎樣改進(jìn) 圍繞發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納晷面刻度劃分和標(biāo)注是否正確。 晷針長短是否合適。日晷針是否與日晷盤垂直。日晷盤傾斜角的是否存在偏差。 底盤是否穩(wěn)固。 學(xué)生活動 學(xué)生分組實踐并 記錄匯報發(fā)現(xiàn)的問題 分析問題改進(jìn)日晷 設(shè)計意圖 測試日晷活 動需要選擇有陽 光照射的地方進(jìn) 行。提醒學(xué)生按 照正確的測試方 法多次測試，檢 測成果，分析原 因并思考解決方 法。
環(huán)節(jié)二：探 究 實 踐展 示日晷 展示你們的作品 說一說你們發(fā)現(xiàn)了哪些問題，都做了哪 些改進(jìn)，解決了哪些問題 基于發(fā)現(xiàn)問題介紹改進(jìn)方法 在改進(jìn)的基礎(chǔ) 上進(jìn)行展示，介 紹作品的完成 成果
環(huán)節(jié)三：交 流收獲，課 堂小結(jié) 在制作的過程中你們都有哪些收獲。 小結(jié)：看來在制作和測試的過程中我們 還會發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題，同學(xué)們能主 動的分析問題原因并能夠提出解決方 法，看來通過學(xué)習(xí)你們也收獲滿滿…… 學(xué)生自由交流。 注重回顧過程進(jìn)行總結(jié)
板書 設(shè)計 制作日晷 結(jié)構(gòu)：晷面、晷針、底座 設(shè)計、選擇材料和工具、制作、測試和改進(jìn)教學(xué)基本信息
單元(或主 題)名稱 《制作日晷》
學(xué)科 科學(xué) 學(xué)段 中年級 年級 四年級
相關(guān)領(lǐng)域 宇宙中的地球；技術(shù)工程與物化
主要教材 小學(xué)科學(xué)；出版社：人民教育出版社，湖北教育出版社 出版日期：2019年7月
教學(xué)背景分析
一、教材分析 《制作日晷》內(nèi)容屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，主要引導(dǎo)學(xué)生觀察設(shè)計、制作日晷、測試和改進(jìn) 日晷、內(nèi)容主要包含日晷的基本原理、日晷的制作方法以及日晷的應(yīng)用。首先，通過學(xué)習(xí)日 晷的基本原理，使學(xué)生了解日晷是如何通過太陽的影子來測量時間的。其次，通過學(xué)習(xí)日晷 的制作方法，讓學(xué)生親手制作一個簡單的日晷，體驗制作的樂趣和成就感。最后，通過學(xué)習(xí) 日晷的應(yīng)用，使學(xué)生了解日晷在生活中的實際應(yīng)用，以及如何正確使用和維護(hù)日晷。 二、課標(biāo)內(nèi)容分析 《制作日晷》單元屬于“工程技術(shù)”領(lǐng)域，涉及學(xué)科核心概念及學(xué)習(xí)內(nèi)容如下。 9.宇宙中的地球 9.2地球繞地軸自轉(zhuǎn) 技術(shù)、工程與社會 13.工程設(shè)計與物化 12.1技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的核心是建造。 12.2技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活 13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計 13.3工程是設(shè)計物化的結(jié)果
學(xué)情分析
四年級的學(xué)生，具備一定的科學(xué)探究能力，能在教師引導(dǎo)下，初步掌握重組思維、發(fā)散 思維、突破定勢等創(chuàng)造性思維的基本方法，能基于具體事物外在特征展開想象。 學(xué)生在學(xué)習(xí)制作日晷之前，需要具備一定的天文、數(shù)學(xué)和物理知識。例如，學(xué)生需要了 解太陽的運動規(guī)律、地球的自轉(zhuǎn)和日晷的基本原理等。 技能要求：制作日晷需要學(xué)生具備一定的手工技能，如切割、打磨、繪畫和組裝等。此 外，學(xué)生還需要掌握一些測量和計算的技能。 學(xué)習(xí)興趣：學(xué)生對天文和時間測量等領(lǐng)域的知識普遍感興趣。通過制作日晷，學(xué)生可以 親身體驗到古代科技的魅力，提高對相關(guān)學(xué)科的興趣。 學(xué)習(xí)環(huán)境：學(xué)校可以提供制作日晷所需的材料和工具，如木材、砂紙、畫筆等。此外， 學(xué)校還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和實踐操作等活動，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和交流。
教學(xué)目標(biāo)
●科學(xué)觀念 知道時間可以通過一些有規(guī)律的物體或裝置來測量或計量，知道計量的基本原理。 ●科學(xué)思維 知道計時工具準(zhǔn)確性的提高要依靠設(shè)計、材料、技術(shù)等的改進(jìn)。 ●探究實踐 能設(shè)計、制作和改進(jìn)簡易計時器——日晷，進(jìn)一步體驗技術(shù)與工程任務(wù)的主要流程；設(shè)計方 案、選擇材料和工具、制作、測試、改進(jìn)與展示。 ●態(tài)度責(zé)任 認(rèn)識事物是運動變化的，事物的運動變化是有一定規(guī)律的，事物運動變化的規(guī)律可以通過發(fā) 明工具來觀測。 教學(xué)重點：日晷是古代人利用太陽投影方向測定、劃分時刻的計時工具。 教學(xué)難點：利用陽光下物體影子的方向和長短變化制作簡易的赤道日晷進(jìn)行計時。
《制作日晷》教學(xué)過程
教學(xué) 環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一：回 顧 前 課 情 境導(dǎo)入 還記得我們上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容嗎 你都認(rèn)識了哪些計時工具 引發(fā)思考：這些規(guī)律為我們的生活帶來怎樣的幫助 展示日晷圖片 引入日晷發(fā)明的科技史。 問：日晷有哪些結(jié)構(gòu)組成 各部分有什么作用 日晷是應(yīng)用什么原理進(jìn)行計時的 這節(jié)課我們就來利用身邊的材料，自己設(shè)計并制作一個能計時的日 晷。 回顧上節(jié)課內(nèi)容 并回答問題 思考回答 晷面晷針、底座、 晷面上有刻度 陽光下物體影子 的方向長短變化的規(guī)律 。 明確學(xué)習(xí)任務(wù) 使學(xué)生在掌握日晷的基本結(jié)構(gòu)和計時原理的基礎(chǔ)上，引出本課的技術(shù)與工程任務(wù)--制作日晷
環(huán)節(jié)二：探 究 實 踐 設(shè) 計日晷 交流、討論制作日晷的基本步驟。提出問題： ·你們準(zhǔn)備怎樣制作日晷 ·打算分哪幾個步驟 教師出示提前制作好的自制日晷作品供學(xué)生參考。 引導(dǎo)學(xué)生圍繞技術(shù)與工程任務(wù)的基本 流程，交流、討論制作日晷涉及的主 要步驟。 在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師小結(jié)。歸納、概括制作日晷的主要步驟：設(shè)計 繪圖、選擇材料和工具、制作、測試、 改進(jìn)和展示。 設(shè)計日晷，畫出設(shè)計圖。 (1)提出問題：設(shè)計日晷，我們需要注 意哪些問題 還需要掌握哪些知識和 技術(shù) (2)學(xué)生交流、討論。 (3)在學(xué)生交流、討論的基礎(chǔ)上，教師 引導(dǎo)概括設(shè)計日晷的注意事項： ·畫晷面時，關(guān)鍵是設(shè)計并畫好刻度， 刻度要均勻，并標(biāo)注時辰或時間數(shù)字。 ·晷盤的傾角要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥仍O(shè)定，即晷盤傾角的度數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔?0°減去當(dāng)?shù)氐乩砭暥戎怠?·各部分有什么作用 ·它是怎樣計時 思考、討論、匯報 了解日晷結(jié)構(gòu)、畫 出設(shè)計圖、選擇材 料進(jìn)行制作 …… 了解撫順?biāo)幍?緯度 … 晷面的刻度可以利用固定的物品兩端的距離 來 畫 …… 討論匯報 引導(dǎo)學(xué)生回顧 術(shù)與工程任務(wù)的基本流程，為本課的制作活動做好鋪墊。 教及時師引導(dǎo) 概括便于學(xué)生 順利的開展制作活動 設(shè)計環(huán)節(jié)是制作日晷的第一 步，可由小組學(xué)生在充分討論 的基礎(chǔ)上合作完成注，重注引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察日晷模型，加 強對日晷刻度劃分、數(shù)字表示、傾斜角度等問題的指導(dǎo)。
的 ·晷針要和晷盤垂直。 ·設(shè)計圖中要標(biāo)出各部分結(jié)構(gòu)名稱。 各小組完成日晷設(shè)計圖。 選擇制作日晷的材料和工具。 引導(dǎo)各小組根據(jù)日晷設(shè)計圖，思考并討論制作日晷需要的材料和工具，然 后選取材料和工具。 根據(jù)設(shè)計圖，制作日晷。 確定小組成員任務(wù)分工。 引導(dǎo)各小組根據(jù)制作任務(wù)，確定成員 分工。 分工合作，討論設(shè)計 提示學(xué)生在選擇材料，依據(jù)實 際設(shè)計優(yōu)選材料。提示學(xué)生注意用具使用的安全性。 0
環(huán)節(jié)三：探 究 實 踐 制 作日晷 制作日晷。 制作時可參考以下步驟： 課件展示圖片說明 ·在白紙上用圓規(guī)畫一個圓，畫出晷面圓面，把圓面分為24等份，并按順 時針方向分別標(biāo)注1、2……24(0)作為時線；反面同樣操作，并按逆時針方 向分別標(biāo)注1、2……24(0)作為時線，注意正反面的0時線要重合。 ·將設(shè)計紙粘貼在硬紙板上，用剪刀剪出日晷晷面的面板。 ·將晷面面板折出傾角，制成晷盤。 可以制作一個傾角支架，傾斜角度等于90°減去當(dāng)?shù)氐乩砭暥戎怠? 學(xué)生交流。 注重學(xué)生的積極參與度，在設(shè) 計過程中集思廣益，加強裁剪、打孔 等環(huán)節(jié)的演示。
·用鐵釘或打孔器在晷盤中心鉆一個小孔，用細(xì)木棒做晷針，垂直插進(jìn)晷盤中心的小孔，并使晷針在晷盤兩側(cè)的長度相等。 ·用一個紙盒做日晷底座，將制作好的晷盤等部分粘貼在底座上并固定。 ·進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
環(huán)節(jié)四： 交 流收獲， 課 堂小結(jié) 制作中發(fā)現(xiàn)什么問題 你是怎樣解決的。后續(xù)我們繼續(xù)完善你們的作品。 學(xué)生自由交流。 制作過程的問題發(fā)現(xiàn)與解決 會影響后續(xù)學(xué)習(xí)的進(jìn)度，引導(dǎo)學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)問題并能提出解決方案。
板書 設(shè)計 制作日晷 結(jié)構(gòu)：晷面、晷針、底座 設(shè)計、選擇材料和工具、制作、測試和改進(jìn)

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