资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 科学 年级 四年级 学期 春季
课题 阳光下的影子
教科书 书 名：小学科学教材 出版社：人民教育出版社
教学目标
科学观念目标 1、一天中，在阳光的照射下，物体的影子变化有一定规律。 2、日晷是古代利用影子测量时间的仪器。 3、太阳位置的变化会引起物体影子的变化。 科学思维目标 能利用日晷模型观察到的现象认识影子变化规律，解释影子移动现象。 科学探究目标 1、掌握简易日晷的方法。 2、能根据观察记录单，实事求是地分析一天中影子的变化规律。 科学态度责任目标 1、在实验中感受严谨、细致、实事求是的科学态度。 2、对科学观察活动保持兴趣，积极投入长时间观察记录中。 3、体会古人利用生活现象和自然规律，设计计量时间仪器，从而方便生活的过程。
教学重难点
教学重点：通过实验能总结阳光下影子的变化规律。
教学难点：总结影子变化的条件，理解影子变化因素。
教学过程
一、调取经验，形成问题 谈话导入： 同学们好，我是北京教育学院附属大兴实验小学的吴彦朋老师。 大家在课前完成了记录阳光下影子的实践性作业，老师整理了一部分的照片、视频，我们一起来欣赏下这些影子。 观看拍摄影子： 这些影子有什么相同点？有什么变化吗？ 分析影子变化，聚焦太阳 1.我们来看这3位同学拍摄的影子各自有什么变化？ 2.根据影子形成条件，分析变化的原因？ 小组讨论两分钟，然后找同学发言。 第一视频：阳光下打遮阳伞 生：我发现影子的位置发生变化，因为人举着伞一直在走。 通过上节课学习，我知道了人和伞是遮挡物，遮挡物不断移动，影子也跟着移动了。 同学们发现遮挡物位置变化引起影子位置变化，我们来看第二组图：这个戴遮阳帽的同学。 生：我认为戴帽子的同学脸上有帽子的影子，能防晒，摘下帽子脸上没有了影子。因为没有遮挡物。 看来有没有遮挡物也是形成影子的必要条件。我们看第三位同学在户外野餐拍摄的影子。 生：我发现树影位置发生变化，开始餐垫都在树影下面，后来不能完全挡住野餐垫了。 我也认为大树是遮挡物，位置没有移动，应该是太阳，也就是光源转动了位置。 比较三组视频，阳光下的影子都发生了变化，如果想研究变化的规律，哪个更适合？为什么？ 生：第三个树影更适合，因为影子变化是太阳引起的。前2个都是遮挡物引起的影子变化，是人在改变遮挡物。 明确问题：我们以此为例，研究阳光下影子变化有什么规律？ 二、认真分析，提出假设 1.仔细观察，认真思考一天之中，阳光下的树影会发生什么变化？ 生：影子一天之中会由长变短。 生：通过日常观察我发现中午影子很小就在我们脚下。所以我认为中午影子最短。 生：我认为影子一天中会越来越长。 师：树影的长短会发生变化，树影的方向会变化吗？ 生：树影方向会从西到北，由北到东。 2.观看快进视频、记录 同学们来观看视频上午8点——8：30树影变化视频。 生：我看到随着时间推移影子会变短。影子位置转动了。 请你推测，上午9点——10点树影的长度、方向会出现什么变化？ 生：我推测树影长度会继续变短，方向会继续向北移动。 3.小组讨论一下上午树影的变化规律，作出研究假设，记录下来。 4.生：上午树影上长度由长变短，树影方向由西到西北。 师：现在是下午两点，你认为树影长度和方向是否会出现相同规律？ 生：我认为下午树影长度会变短，方向会 向东 教师板书记录： 上午 中午 下午 长度：长 短 长 假设 长 中 短 短 中 长 方向：西 北 东 三、设计实验，探索实践 1.设计实验 观看视频，发现树影很大、形状不规则，比较长短、方向变化不易发现区别，生活中哪些物体的影子容易比较吗？ 生：我发现水杯的影子容易观察，而且阳光下水杯影子和大树影子出现的规律应该是一样的。 生：我补充，因为是同一个光源，都是太阳照射出现的影子。 师：大家同意吗？是的，用水杯相对于研究大树的影子。 出示日晷模型。 师：其实，在很久以前，中国古人就有观察阳光下物体的影子的详细记录。这是古人发明的日晷，能够清晰呈现晷针的影子。它由晷针和晷面和底座组成。古人就是通过晷针影子的位置变化来确定时间的。 无论是水杯、圭针、小棒，体积小、形状规则，都方便我们观察。 2.制作简易日晷 因为观测的需要，我们来模仿古人制作一个简易日晷，观察物体的影子。晷针用小短杆代替，晷面由观察纸表示。 第一步：在一个平板上，贴上画有同心圆的观察纸，在纸板上按 上北下南左西右东来标注方向。为什么要标画同心圆呢？怎样辨别方向？ 师：圆心距离圆周的距离相同，不同的同心圆来表示日影长度，辨别方向用指南针。 第二步：在纸板的中心，竖直地固定好上小短杆。 板贴简易日晷图 3.实验方法 怎么使用简易日晷呢？请观察视频 播放视频实验方法：
（1）把纸板放在一天中都能照射到阳光的平地上。
（2）根据指南针来调整观察纸的方向，使观察纸板方向与指南针方向一致。 （3）观察20分钟，每4分钟，按照影子的位置，再纸板上用彩笔画相同的线做记录。
注意：不能用眼睛观察太阳的，避免强光对眼睛的伤害。 固定住纸板，不能移动位置。 四、班级研讨 这是全部同学（8组，用不同颜色的彩笔记录）的记录单影图，同学们完成了日影的观察和记录， 小组讨论，结合本组和全班的数据：下午阳光下物体的影子变化有什么规律？ 一天中阳光下物体的影子变化有什么规律？ 生：下午2：00—2：20时杆影长度，最短是4 cm--最长是4.4cm 方向由东北向东移动,证据是记录单的测量结果。推测下午影长变化规律是从短到长。 生：根据上午日影的视频，下午观察记录的现象，我发现一天中阳光下物体影子变化，是随着时间的推移，影长从长到短再到长；方向是从西转到北，再转到东方。 师：你们同意吗？有没有补充 生：我有补充，我看书知道，每年只有春分和秋分这两天，太阳是从正东方升起的，其他时间方向会有偏移。 师：你从书里得到更多的知识，是不是这样的？我们建议大家在日出和日落时通过简易日晷进行观测，找到证据。 一天的阳光下的影子变化规律验证你们的哪个假设？其他两个假设为什么不正确？ 板书记录：规律：影子上午由长变短，中午影子最短，下午由短变长。影子的方向会由西到北，再由北到东。我们暂时这样记录方向，需要你们继续观测证明这样描述方向是不是准确。 师：你能根据阳光下物体影子变化规律，推测一天中太阳位置变化的规律吗？ 生：一天中，上午太阳从东方升起，中午到南方，下午转到西方落下。根据影子的长度变化规律，我认为上午太阳的位置从低到高，中午最高，下午从高到低。因为光源越高物体影子越短，光源越低物体影子越长。 教师板贴3个太阳图标，表示方向和高度。 五、解释应用 拓展延伸 现在你能不能利用这个规律判断这是上午还是下午拍摄的照片？为什么？ 生：树影变化是因为太阳位置变化，两幅图片树影都在西方，所以太阳位置在东方，所以拍摄时间是上午。 看来同学们已经能通过影子变化规律来解释生活中现象了，关于阳光下的影子你们还有什么感兴趣的问题？ 生：每天阳光下物体的影子长度一样吗？比如中午12点，物体影子长短和方向会发生变化吗？ 师：给同学们介绍一下我国古人另一个发明----圭表。它由两部分组成，分别是圭和表。正午时表的影子就会映在圭上，古人通过圭上的表影长短来推算节气和一年时间的。同学们可以到博物馆、书中了解一下圭表的相关知识。或是做个简易圭表定时观测。 六、课后作业 1.什么时间物体的影子最短？使用简易日晷影子，上午11：50——下午12：10再观察记录20分钟，是否和自己推测相同？ 2.相同时间，不同地点，阳光下物体的影子相同吗？这是南半球一带一路重要参与城市南非的开普敦，最后给同学们布置一个小任务：调查北京与开普敦在同一时刻观察小短杆影子长短和方向相同吗？ 3.这个建筑是：北京怀柔太阳观测基地，今天的科学家们仍然在观测太阳、研究太阳的规律。虽然不再计时，但观测太阳获得了更多重要发现，为人类造福。最后希望同学们都能勇于实践，科学需要获取证据来证明自己的想法。

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