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第一单元辨别方向
第1课《根据太阳辨别方向》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：学生能够知道太阳东升西落的自然规律，理解该规律是古人确定东西方向的核心依据，掌握利用太阳及阳光下直杆影子变化辨别方向的基本方法，建立“自然现象可作为判断事物依据”的初步科学观念。
2.科学思维目标：通过分析古人辨别方向的逻辑、观察模拟实验中影子的变化，培养学生归纳总结规律的能力；能结合实验现象推理影子变化与方向的关联，发展初步的推理和演绎思维。
3.探究实践目标：学会用手电筒模拟太阳完成直杆影子变化的模拟实验，能规范记录实验现象、标注影子位置；能够在操场等真实场景中尝试用直杆影子法辨别方向，提升动手探究和实践应用能力。
4.态度责任目标：感受古人利用自然规律解决生活问题的智慧，激发对自然现象的探究兴趣；培养严谨的实验态度和合作意识，乐于在小组活动中分享想法、配合完成实验，树立学以致用的科学态度。
二、教学重难点
1.教学重点：掌握太阳东升西落的规律及据此确定东西方向的方法；学会通过直杆影子变化的模拟实验和真实场景实践，辨别东南西北四个方向。
2.教学难点：理解阳光下直杆影子的变化规律与方向的关联，能根据实验中影子顶点的连线推理出方向；明确利用影子辨别方向的局限性，区分模拟实验与真实场景实践的差异及注意事项。
三、教学准备
1.教师准备：手电筒（若干，作为模拟太阳的工具）、长度不同的直杆（如竹签、细木棍，各若干）、水平桌面（作为实验平台）、记号笔、实验记录表、古人辨别方向的相关图文资料、甲骨文中“东南西北”字样图片、PPT课件（包含实验步骤、拓展问题）、操场实验指引牌。
2.学生准备：笔记本、铅笔、橡皮；每组自带1-2根直杆（可提前准备不同长度）、小记号贴（用于操场实验标注影子顶点）；预习“太阳东升西落”的相关旧知，回忆二年级所学的太阳在天空中的位置变化知识。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.情境导入：教师提问“同学们，我们在生活中经常会说到‘东南西北’，比如回家要往东边走、学校的大门朝南开，那这些方向是怎么确定的呢？”引导学生自由发言，分享自己知道的辨别方向的方法。
2.衔接旧知：追问“我们二年级学过一天中太阳在天空中的位置变化，谁能说说太阳是从哪里升起、哪里落下的？”引导学生回忆“太阳东升西落”的规律，为后续学习铺垫。
3. 提出猜想：展示古人辨别方向的资料片段，提问“古人没有指南针，他们是借助什么确定方向的呢？结合太阳东升西落的规律，大家猜想一下，古人可能会把太阳升起和落下的方向定为哪两个方向？”鼓励学生大胆猜想，激发探究欲望。
（二）探究与结论（18分钟）
1.学习古人辨别方向的方法（5分钟）：引导学生阅读资料，小组讨论古人确定方向的逻辑。教师总结：古人发现太阳东升西落的规律后，将升起的方向定为“东”，落下的方向定为“西”；面朝东方，向右转是“南”，面朝西方，向右转是“北”。结合甲骨文中“东南西北”的字样，简单介绍文字与自然现象的关联，加深学生理解。同时提问“既然太阳东升西落，那阳光下物体的影子方向会怎么变化呢？”引导学生结合旧知初步思考。
2.模拟实验：太阳下直杆影子的变化（10分钟）：首先，教师讲解实验目的和步骤，强调实验注意事项：将直杆垂直放置在水平桌面，手电筒模拟太阳沿“天空轨道”（可在桌面标注大致轨道）运动，上午让手电筒停在东边任意一点，标记直杆影子顶点为“1”；间隔一段时间（模拟20分钟），将手电筒移至轨道上另一点，标记影子顶点为“2”，连接两点并观察。
随后，小组分工合作进行实验：1人操作手电筒模拟太阳运动，1人固定直杆，1人标记影子顶点，1人记录实验现象。教师巡视指导，提醒学生保持手电筒高度一致，轨道运动方向符合东升西落规律。实验结束后，各小组分享发现：从“1”指向“2”的方向大致为东方，垂直于连线的方向大致为南北方向。教师进一步提问“如果在轨道上任意选两点重复实验，结果还符合这个规律吗？移动‘太阳’时要注意什么？”引导学生归纳：只要遵循东升西落规律，结果一致；移动时需保持手电筒高度不变，沿固定轨道平稳移动，确保实验准确性。
最后，教师总结结论：阳光下直杆的影子会随着太阳位置的变化而移动，影子移动的方向与太阳运动方向相反，利用这种变化可以辨别方向，模拟实验中的影子变化代表了真实场景中一天内太阳位置变化引发的影子变化。
3.补充真实场景实验要点（3分钟）：展示晴天正午后操场实验示意图，讲解操作方法：立直杆标记影子顶点“1”，20分钟后标记“2”，连接两点，从“1”指向“2”为东方。提问“用长短不同的直杆实验，哪种更便于测量？”引导学生得出：较长的直杆影子更明显，误差更小，便于标注和测量。
（三）反思与评价（5分钟）
1.反思实验局限性：组织学生讨论“利用太阳下直杆影子的变化辨别方向，存在哪些不足？”结合生活实际归纳：受天气影响（阴天、雨天无太阳），受时间限制（夜晚无法使用），受场景限制（室内、树荫下影子不清晰），测量结果存在一定误差。
2.小组评价与自我反思：各小组回顾实验过程，评价组员的合作表现、实验操作规范性；学生自我反思：自己在实验中是否准确完成任务，是否理解了影子变化与方向的关联，对于不懂的问题是否主动提问。教师针对性点评，肯定优秀小组的合作能力和严谨态度，对存在的问题提出改进建议。
（四）应用与迁移（7分钟）
1.现场模拟应用：若天气晴朗，带领学生到操场进行实操，分组用直杆影子法辨别方向，记录实验结果，与校园已知方向（如校门朝向、教学楼方位）对比，验证方法的有效性；若天气不佳，在教室用手电筒模拟操场场景，让学生再次实操，巩固方法。
2.生活迁移提问：“除了直杆影子法，结合太阳东升西落的规律，我们在生活中还能怎么快速辨别方向？”引导学生思考：早晨面向太阳是东方，背后是西方，左手北右手南；傍晚面向太阳是西方，背后是东方，左手南右手北。鼓励学生课后在回家路上尝试用这些方法辨别方向，记录应用情况。
（五）阅读与新知（5分钟）
1.拓展阅读：引导学生阅读教材中关于甲骨文中“东南西北”的补充内容，讲解文字的起源与自然现象的关联，让学生感受古人的智慧，理解科学知识的传承与发展。
2. 新知铺垫：提问“除了太阳，我们还能借助什么自然事物辨别方向呢？”引出下节课内容（如指南针、植物生长特点等），鼓励学生课后查阅资料，预习新知。
五、板书设计
1.根据太阳辨别方向
一、古人辨向依据——太阳东升西落
东：太阳升起的方向 西：太阳落下的方向
面朝东→向右转→南 面朝西→向右转→北
二、实验探究：直杆影子变化辨向
1.模拟实验（手电筒=太阳）
步骤：立直杆→标影子顶点（1、2）→连两点
结论：1→2 大致为东方；垂直方向为南北
2.操场实验：长直杆更便于测量
三、局限性：受天气、时间、场景影响
四、生活应用：早晨/傍晚面向太阳辨向
拓展：其他辨向方法（下节课学习）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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