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2 利用自然物辨别方向
【教材简析】
本课是《辨别方向》单元的第2课，对应课程标准3-4年级学习内容“7.1生物能适应其生存环境”的第一点“举例说出生活在不同环境中的植物的外部形态具有不同的特点，以及这些特点对维持植物生存的作用”。在上一节课中，学生已经学习了利用太阳东升西落及阳光下物体影子的变化规律来辨别方向。本节课将引导学生发现自然物受光照影响而产生的变化，并运用这些规律来辨别方向。
本课内容分为四个板块。第一部分聚焦板块，以“北极星”这一典型辨向物引入，聚焦本节课的研究主题——“还有哪些自然物可以帮助我们辨别方向？”第二部分探索板块，包含了三个活动：活动一是观察积雪融化速度来辨别方向；活动二是观察生物的生长与分布特点来辨别方向；活动三是在校园中利用自然物来辨别方向。第三部分研讨板块，讨论自然物辨别方向的原理；交流自然物辨别方向的不足之处。第四部分拓展板块，将情境延伸至森林，以“在森林里可以怎样辨向？”为核心问题，引导学生思考如何利用多样的自然特征来辨别方向。
【学情分析】
对于辨别方向的方法，学生有一定的了解，如利用北极星，观察年轮疏密，大树枝叶茂盛程度等方法辨向。但学生缺乏在实际生活中利用自然物来辨别方向的体验。本节课将引导学生通过观察积雪融化差异、生物生长特征等自然现象，理解自然物与光照之间的关系，在校园环境中应用所学规律，实现从知识理解到实践辨向的能力跨越。
【教学目标】
1.通过观察自然物的活动，认识到太阳有规律地运动会引起部分自然物形成有规律的特点，了解这些特点可辅助人们辨别方向。
2.通过实地辨向，能分析并描述利用自然物辨别方向的局限性。
3.在探究活动中，保持积极观察、主动分享的科学态度。
【教学重难点】
重点：了解利用自然物可以辨别方向。
难点：了解利用自然物辨别方向的方法，并在校园中实践。
【教学准备】
学生：学习记录单、计时器。
教师：教学课件。
【教学设计】
一、聚焦：揭示课题（预设5分钟）
材料准备：课件
1.导入：上节课我们学会了利用太阳来辨别方向。那么，如果在夜晚没有太阳的时候，我们又该如何辨别方向呢？
学生回答。
（预设：利用北极星辨向。）
2.出示图片，小结：在晴朗的夜空，找到北极星，就能找到北方。
二、探索：自然物规律变化的原因（预设24分钟）
（一）观察积雪融化速度来辨别方向
1.提问：你还知道哪些辨别方向的方法？
学生回答。
（预设：可以利用年轮疏密来辨向；可以利用大树枝叶茂盛程度来辨向。）
2.小结：同学们都知道可以利用自然物来辨别方向。人们通常把自然界中存在的物体，称为自然物。
3.出示图片，提问：下面哪些是自然物？
学生判断。
4.出示图片，提问：积雪也是自然物，太阳出来后，屋顶上的雪会慢慢融化。为什么不同位置的雪融化速度不一样？
学生回答。
（预设：因为阳光充足时，积雪融化速度快，有的地方晒到的太阳少。）
5.小结：积雪的融化速度和光照有关，光照越充足，积雪融化得更快。
【设计意图】设计辨别自然物的活动时，建议放置一些非生物类自然物的图片，可以帮助学生厘清“自然物”的概念外延，理解其包含生物与非生物，从而建立更全面的科学概念。
（二）观察生物的生长与分布特点来辨别方向
1.出示苔藓、树木、年轮的图片，提问：这些自然物的生长有什么规律？
学生回答，教师根据需要适时对描述进行指导：
引导学生发现：苔藓、枝叶与年轮的生长都呈现出疏密分布的特点。
当学生描述时，建议教师邀请其上前，在屏幕上直接指认出哪里“疏”、哪里“密”，将观察与表述具体化。
2.提问：这些自然物形成“疏”与“密”的规律，主要和什么有关？
3.提供学习资料，学生自主学习。
4.全班交流。
5.小结：太阳有规律地运动，影响着地球上的众多生物，使它们有着各自不同的生长与分布特点。
6.提问：我国位于北半球，太阳在天空的位置偏南，向阳面是南面，背阴面是北面。我们能借助自然物的变化规律来辨别方向吗？
【设计意图】交流苔藓、树木、年轮的生长规律时，可以邀请学生到屏幕前，指出其疏密分布的特点及对应的方向，帮助其将生物的生长特征与地理方向建立直接联系，化抽象规律为具体指向。此外，同一自然物的照片建议呈现多张不同实例图片，引导学生意识到所发现的规律是普遍存在的自然适应结果，而非偶然现象，从而巩固科学结论。
（三）在校园中辨别方向
1.提问：校园中有能辨别方向的自然物吗？让我们来找一找。校园范围很大，我们可以怎样有序地寻找？
（预设：分组、分区域寻找。）
2.追问：在实地寻找时，大家觉得要注意哪些事项？
（预设：保持安静、注意安全、爱护植物、及时记录等。）
3.陈述：接下来，我们将以小组为单位开展“校园辨向探秘”活动，时间为12分钟。请大家带上记录单，仔细观察，及时记录。
4.学生分组活动。
5.提问：你们小组发现了哪些可以辨别方向的自然物？是如何判断的？
6.全班交流。
学生回答，教师根据需要适时对描述进行指导：
（1）首先，指导学生完整表述，需包含“我观察到了什么现象”“我推断哪边是南/北”“我的依据是什么”这三个层次。
（2）在学生回答时，为便于直观比较与集体研讨，建议可借助实物投影或手机投屏，实时展示各小组在校园同一区域的实地记录单，引导大家关注不同自然物指示的方向是否相互印证。
【设计意图】为确保实践活动的科学性与教学有效性，建议教师在课前对校园进行系统性考察。优先筛选具有稳定、典型生物特征（如自然生长的树木、原生苔藓）的自然场地作为教学资源。应有意避开近期移植、人为修剪或特定浇灌维护的区域，以保证所观察自然物特征是在自然光照条件下长期形成的，从而维护观察结论的客观真实性。
三、研讨：利用校园自然物辨别方向的特点（预设6分钟）
1.提问：为什么可以凭借自然物辨别方向？
学生回答。
（预设：自然物生长或运行规律受环境因素的长期影响，形成了固定的方向性特征。）
2.利用自然物辨别方向，存在哪些不足？
（预设：校园中的树木可能受附近建筑物遮挡，导致其受光不均，生长状态不能完全反映自然界中物体的向光性规律。）
3.小结：我们可以借助自然物辨别方向，但受时间和空间等多种因素的影响，有时候不一定准确。
四、拓展：其他自然物辨别方向的方法（预设5分钟）
1.提问：如果在森林里迷了路，我们可以怎样辨别方向？
2.学生回答。
3.播放视频，陈述：除了我们今天学习的方法之外，让我们看看户外探险者是怎么做的。
【设计意图】通过户外探险者借助更多自然物辨别方向的方法，让学生知道可以参照的自然物越多，方向辨别越准确。
【板书设计】
【疑难解答】
1.怎样利用自然物辨别方向？
树叶：野外单独生长的大树，枝叶茂密的一面是南方；树叶少的一面是北方；苔藓：喜阴湿，故树干或岩石上苔藓茂盛的一面通常是北方；年轮：看树桩，年轮稀疏、间隔宽的一边是南方（阳光足长得快），年轮密集的一边是北方；屋顶的积雪：南面温度高积雪少，北面温度低积雪多。
2.在校园中寻找可以辨别方向的自然物会遇到哪些问题？应该如何解决？
校园环境受人为因素干扰比较严重，校园生态中的植物往往是观赏性植物，其枝叶朝向与树皮特征受人工修剪、局部光照及浇灌模式的影响，指向性不够显著。苔藓等阴湿指示物在墙根或管道附近的分布，难以体现指向特质。教师事先需要对校园生物进行细致观察，根据植物特点对学生进行引导，帮助学生寻找合适的自然物。
三下《辨别方向》单元教学设计
太阳有规律地运动，使得自然物生长与分布也存在规律。
2.利用自然物辨别方向
自然物 能辨别方向的原因
喜阴植物
植物叶子的疏密
年轮
冬天积雪的屋顶

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