資源簡介

教學(xué)設(shè)計
課程基本信息
學(xué)科 科學(xué) 年級 四年級 學(xué)期 春季
課題 陽光下的影子
教科書 書 名：小學(xué)科學(xué)教材 出版社：人民教育出版社
教學(xué)目標
科學(xué)觀念目標 1、一天中，在陽光的照射下，物體的影子變化有一定規(guī)律。 2、日晷是古代利用影子測量時間的儀器。 3、太陽位置的變化會引起物體影子的變化。 科學(xué)思維目標 能利用日晷模型觀察到的現(xiàn)象認識影子變化規(guī)律，解釋影子移動現(xiàn)象。 科學(xué)探究目標 1、掌握簡易日晷的方法。 2、能根據(jù)觀察記錄單，實事求是地分析一天中影子的變化規(guī)律。 科學(xué)態(tài)度責(zé)任目標 1、在實驗中感受嚴謹、細致、實事求是的科學(xué)態(tài)度。 2、對科學(xué)觀察活動保持興趣，積極投入長時間觀察記錄中。 3、體會古人利用生活現(xiàn)象和自然規(guī)律，設(shè)計計量時間儀器，從而方便生活的過程。
教學(xué)重難點
教學(xué)重點：通過實驗?zāi)芸偨Y(jié)陽光下影子的變化規(guī)律。
教學(xué)難點：總結(jié)影子變化的條件，理解影子變化因素。
教學(xué)過程
一、調(diào)取經(jīng)驗，形成問題 談話導(dǎo)入： 同學(xué)們好，我是北京教育學(xué)院附屬大興實驗小學(xué)的吳彥朋老師。 大家在課前完成了記錄陽光下影子的實踐性作業(yè)，老師整理了一部分的照片、視頻，我們一起來欣賞下這些影子。 觀看拍攝影子： 這些影子有什么相同點？有什么變化嗎？ 分析影子變化，聚焦太陽 1.我們來看這3位同學(xué)拍攝的影子各自有什么變化？ 2.根據(jù)影子形成條件，分析變化的原因？ 小組討論兩分鐘，然后找同學(xué)發(fā)言。 第一視頻：陽光下打遮陽傘 生：我發(fā)現(xiàn)影子的位置發(fā)生變化，因為人舉著傘一直在走。 通過上節(jié)課學(xué)習(xí)，我知道了人和傘是遮擋物，遮擋物不斷移動，影子也跟著移動了。 同學(xué)們發(fā)現(xiàn)遮擋物位置變化引起影子位置變化，我們來看第二組圖：這個戴遮陽帽的同學(xué)。 生：我認為戴帽子的同學(xué)臉上有帽子的影子，能防曬，摘下帽子臉上沒有了影子。因為沒有遮擋物。 看來有沒有遮擋物也是形成影子的必要條件。我們看第三位同學(xué)在戶外野餐拍攝的影子。 生：我發(fā)現(xiàn)樹影位置發(fā)生變化，開始餐墊都在樹影下面，后來不能完全擋住野餐墊了。 我也認為大樹是遮擋物，位置沒有移動，應(yīng)該是太陽，也就是光源轉(zhuǎn)動了位置。 比較三組視頻，陽光下的影子都發(fā)生了變化，如果想研究變化的規(guī)律，哪個更適合？為什么？ 生：第三個樹影更適合，因為影子變化是太陽引起的。前2個都是遮擋物引起的影子變化，是人在改變遮擋物。 明確問題：我們以此為例，研究陽光下影子變化有什么規(guī)律？ 二、認真分析，提出假設(shè) 1.仔細觀察，認真思考一天之中，陽光下的樹影會發(fā)生什么變化？ 生：影子一天之中會由長變短。 生：通過日常觀察我發(fā)現(xiàn)中午影子很小就在我們腳下。所以我認為中午影子最短。 生：我認為影子一天中會越來越長。 師：樹影的長短會發(fā)生變化，樹影的方向會變化嗎？ 生：樹影方向會從西到北，由北到東。 2.觀看快進視頻、記錄 同學(xué)們來觀看視頻上午8點——8：30樹影變化視頻。 生：我看到隨著時間推移影子會變短。影子位置轉(zhuǎn)動了。 請你推測，上午9點——10點樹影的長度、方向會出現(xiàn)什么變化？ 生：我推測樹影長度會繼續(xù)變短，方向會繼續(xù)向北移動。 3.小組討論一下上午樹影的變化規(guī)律，作出研究假設(shè)，記錄下來。 4.生：上午樹影上長度由長變短，樹影方向由西到西北。 師：現(xiàn)在是下午兩點，你認為樹影長度和方向是否會出現(xiàn)相同規(guī)律？ 生：我認為下午樹影長度會變短，方向會 向東 教師板書記錄： 上午 中午 下午 長度：長 短 長 假設(shè) 長 中 短 短 中 長 方向：西 北 東 三、設(shè)計實驗，探索實踐 1.設(shè)計實驗 觀看視頻，發(fā)現(xiàn)樹影很大、形狀不規(guī)則，比較長短、方向變化不易發(fā)現(xiàn)區(qū)別，生活中哪些物體的影子容易比較嗎？ 生：我發(fā)現(xiàn)水杯的影子容易觀察，而且陽光下水杯影子和大樹影子出現(xiàn)的規(guī)律應(yīng)該是一樣的。 生：我補充，因為是同一個光源，都是太陽照射出現(xiàn)的影子。 師：大家同意嗎？是的，用水杯相對于研究大樹的影子。 出示日晷模型。 師：其實，在很久以前，中國古人就有觀察陽光下物體的影子的詳細記錄。這是古人發(fā)明的日晷，能夠清晰呈現(xiàn)晷針的影子。它由晷針和晷面和底座組成。古人就是通過晷針影子的位置變化來確定時間的。 無論是水杯、圭針、小棒，體積小、形狀規(guī)則，都方便我們觀察。 2.制作簡易日晷 因為觀測的需要，我們來模仿古人制作一個簡易日晷，觀察物體的影子。晷針用小短桿代替，晷面由觀察紙表示。 第一步：在一個平板上，貼上畫有同心圓的觀察紙，在紙板上按 上北下南左西右東來標注方向。為什么要標畫同心圓呢？怎樣辨別方向？ 師：圓心距離圓周的距離相同，不同的同心圓來表示日影長度，辨別方向用指南針。 第二步：在紙板的中心，豎直地固定好上小短桿。 板貼簡易日晷圖 3.實驗方法 怎么使用簡易日晷呢？請觀察視頻 播放視頻實驗方法：
（1）把紙板放在一天中都能照射到陽光的平地上。
（2）根據(jù)指南針來調(diào)整觀察紙的方向，使觀察紙板方向與指南針方向一致。 （3）觀察20分鐘，每4分鐘，按照影子的位置，再紙板上用彩筆畫相同的線做記錄。
注意：不能用眼睛觀察太陽的，避免強光對眼睛的傷害。 固定住紙板，不能移動位置。 四、班級研討 這是全部同學(xué)（8組，用不同顏色的彩筆記錄）的記錄單影圖，同學(xué)們完成了日影的觀察和記錄， 小組討論，結(jié)合本組和全班的數(shù)據(jù)：下午陽光下物體的影子變化有什么規(guī)律？ 一天中陽光下物體的影子變化有什么規(guī)律？ 生：下午2：00—2：20時桿影長度，最短是4 cm--最長是4.4cm 方向由東北向東移動,證據(jù)是記錄單的測量結(jié)果。推測下午影長變化規(guī)律是從短到長。 生：根據(jù)上午日影的視頻，下午觀察記錄的現(xiàn)象，我發(fā)現(xiàn)一天中陽光下物體影子變化，是隨著時間的推移，影長從長到短再到長；方向是從西轉(zhuǎn)到北，再轉(zhuǎn)到東方。 師：你們同意嗎？有沒有補充 生：我有補充，我看書知道，每年只有春分和秋分這兩天，太陽是從正東方升起的，其他時間方向會有偏移。 師：你從書里得到更多的知識，是不是這樣的？我們建議大家在日出和日落時通過簡易日晷進行觀測，找到證據(jù)。 一天的陽光下的影子變化規(guī)律驗證你們的哪個假設(shè)？其他兩個假設(shè)為什么不正確？ 板書記錄：規(guī)律：影子上午由長變短，中午影子最短，下午由短變長。影子的方向會由西到北，再由北到東。我們暫時這樣記錄方向，需要你們繼續(xù)觀測證明這樣描述方向是不是準確。 師：你能根據(jù)陽光下物體影子變化規(guī)律，推測一天中太陽位置變化的規(guī)律嗎？ 生：一天中，上午太陽從東方升起，中午到南方，下午轉(zhuǎn)到西方落下。根據(jù)影子的長度變化規(guī)律，我認為上午太陽的位置從低到高，中午最高，下午從高到低。因為光源越高物體影子越短，光源越低物體影子越長。 教師板貼3個太陽圖標，表示方向和高度。 五、解釋應(yīng)用 拓展延伸 現(xiàn)在你能不能利用這個規(guī)律判斷這是上午還是下午拍攝的照片？為什么？ 生：樹影變化是因為太陽位置變化，兩幅圖片樹影都在西方，所以太陽位置在東方，所以拍攝時間是上午。 看來同學(xué)們已經(jīng)能通過影子變化規(guī)律來解釋生活中現(xiàn)象了，關(guān)于陽光下的影子你們還有什么感興趣的問題？ 生：每天陽光下物體的影子長度一樣嗎？比如中午12點，物體影子長短和方向會發(fā)生變化嗎？ 師：給同學(xué)們介紹一下我國古人另一個發(fā)明----圭表。它由兩部分組成，分別是圭和表。正午時表的影子就會映在圭上，古人通過圭上的表影長短來推算節(jié)氣和一年時間的。同學(xué)們可以到博物館、書中了解一下圭表的相關(guān)知識。或是做個簡易圭表定時觀測。 六、課后作業(yè) 1.什么時間物體的影子最短？使用簡易日晷影子，上午11：50——下午12：10再觀察記錄20分鐘，是否和自己推測相同？ 2.相同時間，不同地點，陽光下物體的影子相同嗎？這是南半球一帶一路重要參與城市南非的開普敦，最后給同學(xué)們布置一個小任務(wù)：調(diào)查北京與開普敦在同一時刻觀察小短桿影子長短和方向相同嗎？ 3.這個建筑是：北京懷柔太陽觀測基地，今天的科學(xué)家們?nèi)匀辉谟^測太陽、研究太陽的規(guī)律。雖然不再計時，但觀測太陽獲得了更多重要發(fā)現(xiàn)，為人類造福。最后希望同學(xué)們都能勇于實踐，科學(xué)需要獲取證據(jù)來證明自己的想法。

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