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教科版三年级科学下册 教材解读
1.根据太阳辨别方向
（一）教学目标
科学观念目标
●知道人们基于太阳有规律地运动而规定了“东南西北”方向，由此可以利用太阳的运动规律来辨别方向。
科学思维目标
●通过模拟实验，分析太阳运动方向与直杆影子变化的关系，归纳出根据太阳辨别方向的方法。
探究实践目标
●能利用“太阳下直杆影子的变化”来辨别方向，并解释其原理。
态度责任目标
●认识到辨别方向的重要性，保持对科学探索的热情。
（二）教学内容分析
本课对应课程标准3~4 年级学习内容“9.2 地球绕地轴自转”的第二点“观察并描述太阳光照射下物体影长从早到晚的变化情况”和“12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活”的第三点“举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技术等）和工程（如高速铁路、发电站等）对人们生活的影响”，“尝试设计和制作某种产品的简化实物模型，并反映其中的部分科学原理”。本课作为单元起始课，带领学生以古人的视角切入，以经验总结为标准，认识东、南、西、北，并利用太阳和直杆辨别东、南、西、北。
本课有四个板块，分别为聚焦、探索、研讨和拓展。在聚焦板块，以“东南西北”四个基本方向为切入点，直接唤起学生对方向概念的初步兴趣和好奇心。随后，围绕“方向是如何确定的？”这一核心问题，激发学生主动思考和探究方向判定的标准，为后续学习奠定思维基础。在探索板块，首先通过资料阅读的方式，引导学生了解古人如何智慧地利用自然现象确定方向。接着，通过回忆一天中太阳位置的变化规律，鼓励学生推测影子方向随之变化的规律。这两个小活动为接下来的实践活动提供了理论支撑。然后，学生进行模拟实验，通过观察、记录太阳下直杆影子的变化来辨别方向，把理论知识转化为实践操作能力。在研讨板块，给学生提供了深度反思与交流的平台，让学生围绕模拟实验的模拟对象及改进措施展开讨论，帮助学生深化对辨别方向原理的理解，同时培养学生的批判性思维。在拓展板块，鼓励学生将课堂所学知识应用到课后活动中，例如在操场上尝试使用简易工具来确定方向，进一步巩固学习成果。此外，还引导学生思辨地考虑使用不同长度的直杆对模拟实验科学性与局限性的影响，促进他们形成更为全面和灵活的辨向认知。
在以往的学习中，学生常常会用“前后左右上下”来描述方位，随着知识容量的增多，学生会发现这样的描述是不准确的。而在生活中，人们通常用“东南西北”来表示方向，所以学生对“东南西北”并不陌生，但是学生并不了解“东南西北”是如何规定的。太阳东升西落是常见的生活现象，影子也会有相应的规律变化，如何利用影子的变化规律来辨别方向，这对学生来说有点难度，需要教师设计好合适的问题和活动，帮助学生理解，这也是一个培养学生科学思维的良好契机。
（三）教学重难点
重点:能够利用太阳的运动规律辨别方向。
难点:利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向。
（四）教材解读
本课情境:自然界中的日出/日落现象。这是学生常见的自然现象，学生也都知道太阳几乎都从一个地方（方向）升起，在另一个地方（方向）落下。其背后的原因是地球在不停地自转，由于相对运动，我们看到的太阳也在有规律地运动。
聚焦:先直接陈述了“东南西北”四个方向，这是学生容易理解的，也是对小情境的承接。聚焦问题“这四个方向是怎样确定的？”，引导学生对方向的确定标准进行思考。
探索1:阅读资料，了解古人是如何确定方向的。科学阅读对于学生的科学学习有促进作用。资料中介绍了古人的观察发现，以及对方向的人为规定。正是受太阳规律运动的影响，引发了
地球上的诸多现象，为后面学习更多辨别方向的方法做铺垫。
除了文字本身所包含的信息，图片、符号等也传递着许多信息。例如教材所列举的甲骨文。古人造字体现着古人对自然的观察和认识:甲骨文中的“东”，日在木中，指旭日初升的地方；甲骨文中的“西”，看起来像一个鸟巢，本义是指鸟入巢栖息，鸟入巢栖息代表着太阳落山，所以用“西”来表示日落的方向。
探索2:根据二年级做过的实验，回忆随着太阳的东升西落，阳光下物体的影子发生的变化，这里只需要回忆影子方向的变化，为探索3做铺垫。
探索3:模拟实验步骤清楚地展示了用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向的操作方法。先选取太阳位于东和西两个方向，做直杆的影子顶端位置实验。上午，太阳在东时，直杆影子顶端在“1”位置；下午，太阳在西时，直杆影子顶端在“2”位置。“1”相对“2”来说，“1”在西边，所以将“1”和“2”连线，就能判断出东西方向。从多次实验中能发现方向的规律。
结合实验操作图片，教材给出了模拟实验的具体步骤。在移动“太阳”时，应从东往西沿着轨道移动，模拟太阳东升西落。在移动“太阳”的过程中，轨道保持不动。因为太阳是向四面八方发射光的，而手电筒的光是朝一个方向的，所以在做模拟实验时，手电筒要一直照射直杆。
研讨1:需要基于对探索3的深入理解展开研讨。手电筒模拟太阳，轨道模拟太阳的运动轨迹，直杆模拟地球上被阳光照射的物体。直杆影子变化隐含了太阳位置的变化。也正是太阳有规律地运动，导致影子有规律地变化。由逆向思维推理可得，依据影子变化的方向，可以辨别方向。
研讨2:引导学生思辨用“太阳下直杆影子的变化”方法辨别方向的不足。它的好处显而易见，相对于直接观察太阳，该方法可以让人们在短时间内更加方便且准确地辨向。然而由于该方法受太阳影响，阴雨天或者晚上无法辨别方向。当然，该方法对于“直杆”也有一定的要求，不能太短，顶端必须容易辨识，这样影子的变化更加明显。另外，这个方法至少要10分钟才能清楚辨向。因此，本课采用模拟实验的方式，便于学生真正掌握“太阳下直杆影子的变化”方法的操作及原理。这个研讨问题也为拓展活动及之后的几课做铺垫。
拓展:受上课场地、时间等多方面限制，做的只是模拟实验。而课后拓展活动，学生能较好地进行探究，选择什么地点、用什么材料、什么时间进行模拟呢？合适的课后探究能发展学生的探究能力和科学思维。
（五）教学准备
学生:手电筒、直杆、便于手电筒移动的轨道、学习记录单。
教师:教学课件。
（六）课堂教学实施建议
1.聚焦
教师呈现日出或日落的照片，调取学生关于日出、日落的前概念，提问太阳是如何运动的，引导学生回忆太阳的运动规律。教师提出核心问题:在生活中，人们通常用“东南西北”来表示方向，这四个方向是怎样确定的？
2.探索
探索1，先请学生说一说关于方向确定的方法，了解学生的前概念。适时提供阅读资料，请学生阅读并提炼确定方向的方法。在学生了解了规定后，教师出示甲骨文的“东南西北”字形，引导学生思考其背后的含义。这个部分有些难度，可以逐字解释并匹配合适的图片，启发学生思考。当然，也可以寻找相关视频，帮助学生理解。通过阅读资料和观察象形文字，丰富学生对“东南西北”方位的字源解释和定义的认识。
探索2，学生掌握了规定方向的标准后，教师带领学生回忆在二年级时学习到的“一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的”，教师可以根据学生已有前概念的实际情况出示图片或视频进行辅助回忆，并追问学生:“随着太阳位置的变化，物体的影子方向是如何发生变化的？”
探索3，有了前面两个活动的铺垫后，本环节要根据阳光下直杆影子的变化规律来反推方向。在非日出或日落时，如何在短时间内辨别方向？教师循着学生的疑问，展示“太阳下直杆影子的变化”这一简易辨向方法。在这个探索活动中，先组织学生思考模拟实验所需要的材料分别模拟什么，再组织学生按照实验步骤做模拟实验。这里需要教师讲清楚模拟操作的步骤及在模拟实验中的注意事项，如太阳如何运动（轨道的摆向）、手电筒的位置、照射对象等。在学生实验后，教师组织学生针对自己的实验结果进行交流讨论，引导学生发现“1”和“2”的位置关系及依据它们辨别方向的方法。通过“1”和“2”的连线指向判断出东西方向后，再判断南北方向。在学生初步掌握该方法的操作步骤后，引导学生从固定的两个点的模拟实验，到任意两个点的推理。如果学生的基础较好，可以先推理，再模拟实验验证，如果学生有困难，也可以尝试先模拟实验，再带领学生从现象中归纳规律。
3.研讨
研讨环节的第一个问题，应结合探索3 活动讨论。模拟实验中的直杆影子变化代表了太阳位置的变化，正是从影子变化的规律可以反推方向。
第二个问题要在学生充分理解模拟实验的操作和原理后再研讨。这里主要讨论生活中应用这样的方法来辨向存在哪些不足。可以先请学生自己思考，再小组讨论，最后全班研讨，让每个学生都积极思考，参与到课堂中。
4.拓展
布置学生课后在学校或周末在家完成利用“太阳下直杆影子的变化”辨向实践。真实辨向与模拟实验有些不同，需要学生自己选择“直杆”材料、实验场地（能受到太阳照射的地方，受外界影响小）、实验时间（白天有光照的时候，最好是正午前后，此时较为准确），也需要学生在实验过程中有耐心，在记录影子位置时不移动记录纸等。这个拓展活动是从模拟实验走向生活实际的应用，有着重要意义。教师也可以设计相应的学习实践单，指导帮助学生完成相应的拓展活动。
（七）教学评价建议
课堂教学评价分为教师评价和自我评价。
教师评价以班级小组为单位进行，教师根据小组同学的课堂表现进行小组加星，例如，安静倾听、认真观察、细致思考、科学记录、积极发言等。自我评价是指学生学习新课后，从“我会倾听、我会观察、我会记录、我会表达”几个维度对自己的学习情况进行评价，如表所示。实际评价时可以根据学生情况进行调整，主要以鼓励为主，帮助学生提升科学学习兴趣和养成良好的学习习惯。
表“根据太阳辨别方向”自我评价
评价维度 评价内容 能做到的打“√”
我会倾听 专注聆听，理解同伴发言，尊重他人意见
我会观察 在做模拟实验时，细致观察影子的位置
我会记录 对观察到的影子的位置进行准确记录
我会表达 清晰表述，分享个人观点，交流学习心得
只要模拟的是太阳东升西落，都可以判断东西方向，即初始影子所在的点代表西方向，而后影子所在的点代表东。
连接“1”和“2”可以判断东西方向，“1”代表西，“2”代表东。做垂线后，向阳的是南，背阳的是北。其实，在生活中，判断出一个方向后，就可以确定其他三个方向。例如知道了“东”，沿着顺时针方向转90°是南，以此类推。
教材的图片展示了晴天正午后，学生在真实户外场景中，用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，观察并标记直杆影子顶点位置的变化。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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