资源简介

《根据太阳辨别方向》教学设计
【教学目标】
科学观念目标
通过分析古人如何辨别方向，知道人们基于太阳有规律的运动规定了“东南西北 ”方向，由此人们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运动方向的关系，归纳出利用太阳快速辨别方向的方法。
探究实践目标
在动手实践中能利用“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。
【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 ”判断方向。
【教学准备】
学生：方向纸、手电筒、小直杆（带底座可垂直）、用于手电筒“运行”的轨道。
教师：教学课件。
【教学过程】
一、聚焦：创设情景认识古人如何辨别方向
古人迷路——回忆——解决问题（根据太阳辨别方向）
发生了什么事？他遇到了什么困难？如果是你，会如何辨别方向？
古人没有同学们所说的这些工具，他会如何克服困难呢？
古人是如何克服困难的——根据太阳辨别方向。
（出示本课主题——根据太阳辨别方向）
二．探索
（一）古人是如何辨别方向
1.出示古人表示方向的甲骨文
古人根据太阳的升起，落下，确定了方向。这些特殊的符号是考古学家发现表示东南西北的甲骨文。古人是如何根据太阳的运动规律，确定东南西北这些方向的呢？
2.认识古人如何辨别方向
古人是如何根据太阳的运动规律，辨别方向的呢？
（出示短剧介绍）
总结：面朝东方，向右转是南，面朝西方，向右转是北。
（二）交流影子的变化规律
过渡：通过观察太阳东升西落的确可以辨别方向，但是我们无法总是恰好遇到日出或者日落，正如这个猎人没有遇到日出日落，又该如何利用太阳快速辨别方向呢？
1.学生交流方法（若学生无法有效回答，则出示猎人的提醒：你们有没有发现太阳运动带来的影子变化？）
预：太阳运动会造成影子的变化，如上午太阳在东，影子在西，下午太阳在西影子在东边，中午太阳偏南，影子的偏北。
提问新困惑：在还不知道时间的情况下，我们又该如何根据影子的变化来辨别方向呢？
探索根据影子变化规律辨别方向方法
接下来，我们就利用模拟实验研究根据阳光下影子变化辨别方向。
出示材料：手电筒，方向纸、轨道、直杆等材料
提问：这些材料分别模拟什么？
（预：手电筒模拟太阳，轨道模拟太阳运动的轨迹，直杆模拟被太阳照射的物体）。
2.演示活动：模拟太阳的运动，观察影子的变化。
◎介绍实验步骤：
（1）将直杆垂直放置于方向纸中心，架好轨道，轨道下端与方向纸上标记的“东 ”“西 ”对齐。
（2）用手电筒模拟太阳，沿着轨道运动。
（3）使直杆影子投射在方向纸上。
教师邀请学生上前放置材料。
提问：怎么模拟太阳的运动？在轨道上移动太阳（手电筒） 时，要注意什么？
预设：手电筒灯头自东向西，贴着轨道运动。
◎学生代表，演示操作（实物投影仪上，或者教师拍视频并展示）：
◎交流：白天太阳从东升到西落，这个过程中影子有什么变化规律？
预设： 影子从西到东.....
◎教师评价和引领：在阳光的照射下，影子随着太阳的运动发生规律性的变化，影子的这些变化规律怎样帮助我们辨别方向呢？
自主探索活动：利用影子的变化规律，辨别方向。
（1）实验步骤介绍：（学生可阅读课本上的介绍）
引领交流实验操作细节
师：请阅读以上实验操作，你有什么问题吗？你觉得哪一步操作最困难？
邀请学生上台演示。
（3）学生实验，教师巡视。
三．研讨
（一）现象分析
1.连接“ 1 ”和“2 ”后，从“ 1 ”指向“2 ”的方向大致为什么方向？
预设：太阳东升西落， 自东向西运动，直杆的影子与太阳的运动方向相反，从“ 1 ”指向“2 ”的方向大致为西，只是大致为“西 ”，而不是正“西 ”。
2.连接“ 1 ”和“2 ”后，垂直于连线的方向大致又是什么方向？
预设：垂直于连线的方向大致是南北方向
（二）内化反思
1.提问：模拟实验中的直杆影子变化是由谁造成的，影子变化说明了什么？
预设：直杆影子的变化是由于太阳位置变化造成的。
2.提问：利用这一方法辨认方向，存在哪些不足？
学生交流：实验操作中遇到的困难以及现实生活中可能会遇到的困难，如晚上、阴天等没有太阳的天气。
（三）总结评价
1.教师评价：对学生在探究活动中表现出来的品质进行评价，
2.古人评价：对学生利用模拟实验发现了古人如何根据太阳辨别方向表示赞赏，并提出到大自然中去实践的建议。
四．拓展
课后在操场上尝试用“太阳下直杆影子的变化 ”辨别方向。分别用长短不同的直杆进行实验。1.1《根据太阳辨别方向》巩固练习
一．基础知识
1．古人经过长时间的观察，发现太阳总是从一个方向升起，从另一个方向落下。于是，他们根据这个规律确定了东南西北四个方向。
2．通过观察，发现阳光下一天中物体影子方向的变化规律是西→北→东,与太阳运动方向相反
3．做“太阳下直杆影子的变化”模拟实验时，我们可以发现垂直于“1”和“2”连线的方向大致是南北方向，根据这个规律可以利用太阳和物体的影子辨别方向。
二．巩固提升训练
（一）判断题
（ ）1. 早晨太阳在东方，傍晚太阳在西方。
（ ）2. 一天中，太阳的位置和影子方向是不断变化的。
（ ）3. 物体影子的方向与太阳的方向是相同的。
（ ）4. 阴天的时候，我们依然可以用太阳来辨别方向。
（ ）5. 中午时，太阳在南方，物体的影子朝向北方。
（ ）6. 利用太阳辨别方向时，我们只需要看太阳的位置，不需要看影子。
（ ）7. 太阳从东方升起，西方落下，这个规律在任何地方都适用。
（ ）8. 傍晚放学时，面向太阳，前面是西方，后面是东方。
（ ）9. 早晨升旗时，太阳在旗杆后面，说明旗杆在太阳升起的方向（东方）。
（ ）10. 利用太阳和物体的影子辨别方向时，不受时间和天气的限制。
二、选择题
1. 一天中，太阳的位置变化方向是（ ）
A. 西→北→东 B. 西→南→东 C. 东→南→西
2. 物体影子方向的变化规律是（ ）
A. 与太阳运动方向相同
B. 与太阳运动方向相反
C. 没有规律
3. 早晨8:00，太阳在东方，“躲”在旗杆后面，说明旗杆在（ ）
A. 东边 B. 南边 C. 北边
4. 中午休息时，同学们在玩猜方向游戏，乐乐面向太阳站立，她的影子朝（ ）
A. 东边 B. 南边 C. 北边
5. 傍晚放学，亮亮站在十字路口，太阳正好在自己正前方，他面向的方向是（ ）
A. 东方 B. 西方 C. 南方
6. 乐乐每天早上迎着太阳去上学，面朝东边，左侧是（ ）
A. 南方 B. 北方 C. 西方
7. 乐乐说，少年宫在他的右手边，说明少年宫的方向在（ ）
A. 东边 B. 西边 C. 南边
8. 利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向时，将直杆（ ）插在地上
A. 垂直 B. 倾斜 C. 随意
9. 直杆和太阳辨别方向等待30分钟左右，观察影子的顶端，在顶端做上记号，记为（ ）
A. 东 B. 西 C. 北
10. 连接两个影子顶端的直线，此直线中间再画一条垂线，此时垂线面朝的方向大致是（ ）
A. 东 B. 南 C. 北
（三）填空题
1. 早晨，太阳在____方，物体的影子朝____方；傍晚，太阳在____方，物体的影子朝____方。
2. 中午时，太阳在____方，物体的影子朝____方。
3. 利用太阳辨别方向时，我们可以根据太阳的____和物体的____来判断。
（四）实验探究题
【实验名称】：利用直杆和太阳辨别方向
【实验步骤】：
1. 将直杆垂直插在地上，观察直杆的影子，在影子的顶端做上记号，记为“西”。
2. 等待30分钟左右，再看影子的顶端，在顶端做上记号，记为“东”。
3. 将“东”“西”两点用一条直线连接起来，在此直线中间再画一条垂线，使两条线呈“十”字交叉。
4. 此时按照地图的识图规则，将左脚踩在记号“西”上，将右脚踩在记号“东”上，此时他面朝的方向大致是“____”，他的背后大致是“____”。
【问题解决】：
1.乐乐一边讲解步骤，一边操作：
① 将直杆____（填“垂直”或“倾斜”）插在地上，然后观察直杆的影子，在影子的顶端做上记号，记为“____”（填“东”“南”“西”或“北”）。
② 等待30分钟左右，再看影子的顶端，在顶端做上记号，记为“____”（填“东”“南”“西”或“北”）。
③ 将“东”“西”两点用一条直线连接起来，在此直线中间再画一条垂线，使两条线呈“十”字交叉。
④ 此时按照地图的识图规则，将左脚踩在记号“西”上，将右脚踩在记号“东”上，此时他面朝的方向大致是“____”，他的背后大致是“____”（填“东”“南”“西”或“北”）。
2.爸爸听完乐小新的辨别方法，说这种方法还存在一些不足之处。你同意爸爸的说法吗？说说你的理由。
参考答案
（一）判断题：1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.×
（二）选择题：1.C 2.B 3.A 4.C 5.B 6.B 7.C 8.A 9.A 10.C
（三）填空题：1.东、西；西、东 2.南、北 3.位置、影子
（四）实验探究：(1) ①垂直、西 ②东 ④北、南 (2) 同意，这种方法受时间和天气的限制，如夜晚和阴雨天缺少阳光就无法用此方法。《根据太阳辨别方向》说课稿
尊敬的各位评委老师，大家好！今天我说课的内容是“辨别方向”单元的起始课《根据太阳辨别方向》。本节课贴合3-4年级学生的认知特点，紧扣课程标准要求，旨在让学生从生活经验出发，构建科学的辨向概念，掌握利用太阳辨别方向的方法。接下来，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学准备、教学过程、教学反思这七个方面展开我的说课。
首先是教材分析。本节课对应课程标准中“地球绕地轴自转”和“技术与工程改变了人们的生产和生活”的相关要求，作为单元起始课，它是学生认识辨向重要性、掌握基础辨向方法的关键开端。教材内容由聚焦、探索、研讨、拓展四部分层层递进构成。聚焦部分以问题引发学生对方向确立依据的思考；探索部分通过认识东南西北、回忆影子变化、模拟实验三个逻辑关联的活动，让学生从概念到实践逐步掌握辨向方法。研讨部分引导学生分析实验原理、反思方法不足。拓展部分则实现模拟实验到真实实验的迁移，探索实验优化的思路。整节课的设计遵循“从生活到科学，从概念到实践，从探究到反思”的认知规律，为后续单元学习奠定坚实基础。
接下来谈谈学情分析。3-4年级的学生在生活中已经有了太阳东升西落的直观认知，也会用东南西北描述方向，但他们并未将这两者建立科学的关联，没有形成明确的方向确立标准，更没有尝试过利用太阳的运动规律实践辨向。学生的相关认知仅停留在零碎的生活经验层面，未能转化为系统的科学概念，也缺乏将知识应用于生活的意识和能力。基于这一学情，本节课的教学将以生活经验为切入点，通过具象的实验活动，引导学生完成从经验到科学概念的转化，培养其探究和应用能力。
结合教材分析和学情特点，我制定了以下四维教学目标。第一，科学观念目标：通过分析古人辨向方法，让学生知道人们基于太阳的有规律运动规定了东南西北方向，能够利用太阳的运动规律辨别方向。第二，科学思维目标：通过模拟实验，引导学生分析太阳运动与直杆影子运动的方向关系，归纳出利用太阳快速辨向的方法，培养归纳、分析的科学思维。第三，探究实践目标：让学生能动手完成“太阳下直杆影子的变化”模拟实验，利用实验结果辨别方向，并能解释其背后的科学原理。第四，态度责任目标：让学生认识到辨别方向在生活中的重要性，在探究活动中保持对科学探索的热情，培养乐于探究、勇于实践的科学态度。
基于教学目标，我确定了本节课的教学重难点。教学重点是让学生能够利用太阳的运动规律辨别方向，这是本节课的核心知识与技能目标，也是后续学习其他辨向方法的基础。教学难点是引导学生利用“太阳下直杆影子的变化”判断方向，这一内容需要学生将太阳运动、影子变化与方向判断建立逻辑关联，对3-4年级学生的思维能力有一定要求，也是本节课需要重点突破的内容。
为了有效突破重难点，保障教学活动顺利开展，我做了充分的教学准备。学生方面，准备手电筒、方向纸、直杆、便于手电筒运行的轨道、学习记录单，让学生能动手参与实验，记录探究过程；教师方面，准备教学课件，通过图片、短剧、实验步骤演示等形式，辅助课堂教学，直观呈现教学内容。
接下来是本节课的核心部分——教学过程。我将整个教学过程分为聚焦、探索、研讨、拓展四个环节，总时长控制在40分钟左右，各环节环环相扣，层层推进。
第一个环节，聚焦情景，导入课题，用时约5分钟。我以“古人迷路”的情景为切入点，提出三个递进的问题：“发生了什么事？他遇到了什么困难？如果是你，会如何辨别方向？”“古人没有现代辨向工具，会如何克服困难？”通过学生的自由发言，充分调动其生活经验，随后揭晓古人的解决办法——根据太阳辨别方向，自然引出本节课的主题。这样的导入方式贴近学生认知，能快速吸引学生的注意力，引发其对“如何根据太阳辨向”的探究兴趣。
第二个环节，动手探索，掌握方法，用时约20分钟，这是本节课的主体环节，分为三个层次展开。第一层，认识古人辨向方法。我先出示表示东南西北的甲骨文，让学生感受古人辨向的智慧，再通过短剧展示的形式，直观呈现古人根据太阳运动规律辨向的方法，最后总结出“面朝东方，向右转是南；面朝西方，向右转是北”的基础辨向口诀，让学生从概念上初步认识太阳与方向的关联。第二层，交流影子的变化规律。我以过渡问题“无法遇到日出日落时，如何利用太阳快速辨向？”引发学生思考，若学生回答困难，便给出“太阳运动带来的影子变化”的提示，引导学生交流得出“上午太阳在东，影子在西；下午太阳在西，影子在东；中午太阳偏南，影子偏北”的规律，随后再提出新的困惑“不知道时间的情况下，如何根据影子变化辨向？”，激发学生进一步探究的欲望。第三层，开展模拟实验，探索影子辨向的具体方法。首先我向学生展示实验材料，提问“这些材料分别模拟什么？”，让学生明确手电筒模拟太阳、轨道模拟太阳运动轨迹、直杆模拟被照射物体，建立实验材料与实际事物的关联。接着开展两个递进的实验活动，活动1是模拟太阳运动，观察影子变化，我先介绍实验步骤：将直杆垂直放在方向纸中心，架好轨道并与东西方向对齐，用手电筒沿轨道运动，让影子完整投射在纸上；再提出问题“移动太阳时需要注意什么？”，引导学生明确“自东向西移动、灯头贴着轨道”的操作要点；随后让学生代表上台演示，并用实物投影仪或视频展示过程，最后组织学生交流，总结出“影子随太阳东升西落，从西向东运动”的规律。活动2是利用影子变化规律辨别方向，我清晰讲解实验步骤：上午将太阳放在东边A点，标记影子顶点1；下午放在西边B点，标记影子顶点2；连接1和2，更换位置重复实验，随后让学生分组动手实验，教师巡视指导，及时纠正学生的操作问题，让学生在动手实践中感受影子与方向的关系。
第三个环节，交流研讨，深化理解，用时约10分钟。本环节分为现象分析、内化反思、总结评价三个部分。现象分析部分，我提出两个核心问题：一是“连接1和2后，从1指向2的方向大致是什么方向？”，引导学生结合太阳与影子的运动方向相反，得出“大致为西”的结论，并强调是“大致”而非“正西”，培养学生严谨的科学态度；二是“垂直于连线的方向大致是什么方向？”，让学生总结出“南北方向”，突破本节课的教学难点。内化反思部分，先提问“模拟实验中的直杆影子变化是由谁造成的，影子变化说明了什么？”，让学生明确影子变化代表太阳位置的变化，理解实验的科学原理；再提问“利用这一方法辨认方向，存在哪些不足？”，组织学生交流实验过程中的困难和现实生活中可能遇到的问题，如阴天无太阳、影子标记不精准等，引导学生反思方法的局限性，培养其批判性思维。总结评价部分，我先对学生在探究活动中的积极参与、大胆思考等品质进行肯定评价，再以“古人的视角”对学生的探究成果表示赞赏，并提出到大自然中实践的建议，鼓励学生将课堂知识与生活实际结合。
第四个环节，课后拓展，迁移应用，用时约5分钟。我布置课后实践任务：让学生在操场上用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，分别用长短不同的直杆进行多次实验，思考“哪种直杆更便于测量？”。这一任务实现了模拟实验到真实实验的迁移，让学生在真实场景中应用课堂所学，同时通过对比不同直杆的实验效果，引导学生探索实验的优化方法，培养学生的实践能力和创新思维，也为后续的学习积累实践经验。
最后，我谈谈本节课的教学反思。本节课的设计以学生为主体，以生活经验为切入点，通过情景导入、动手实验、交流研讨、课后拓展的环节，让学生在“做中学、思中学、用中学”，有效实现了从生活经验到科学概念的转化，落实了四维教学目标。在教学过程中，模拟实验的设计充分贴合3-4年级学生的认知特点，让抽象的科学知识变得具象可感，有效突破了教学难点；但同时也存在一些可优化的地方，比如在学生实验环节，部分学生可能存在操作不规范的问题，后续教学中可以提前录制实验操作视频，让学生更清晰地掌握操作要点；在研讨“方法不足”的环节，部分学生的思考可能不够深入，后续可以引导学生结合生活实际，列举更多具体的场景，让反思更具针对性。此外，本节课作为单元起始课，后续可以通过课堂小练习、生活实践分享等形式，巩固学生的辨向知识，为后续学习其他辨向方法做好铺垫。
以上就是我对《根据太阳辨别方向》这节课的全部说课内容，不足之处，恳请各位评委老师批评指正，谢谢大家！(共12张PPT)
周末，小明和爸爸妈妈去郊外野餐。
玩着玩着，小明追着一只蝴蝶跑进了树林。等他回过神来，发现自己迷路了！
等他回过神来，发现自己迷路了！手机没有信号，周围没有路人，小明该怎么办呢？
小明抬头看到了天上的太阳……
小明想："我记得老师说过，太阳可以帮忙辨别方向！"可是，具体该怎么辨别呢？
根据太阳辨别方向
探索1：发现太阳的升起与落下，确定方向
东 南 西 北
方向的标准：
太阳升起的方位为“东”；
太阳落下的方位为“西”。
思考：古人是如何根据太阳的方位变化确定方向的？
思考：古人是如何根据东西方向辨别南北方向？
探索：根据阳光下影子变化辨别方向
用手电筒模拟太阳
轨道模拟太阳运动路线
木棍模拟地面物体
白纸模拟大地
实验步骤：
（1）上午，将“太阳”放置在东边的A点，在此时直杆影子的顶点处做记号，标上“1”。
（2）下午，将“太阳”放置在西边的B点，在此时直杆影子的顶点处做记号，标上“2”。
（3）连接“1”和“2”。
（4）更换A、B两点的位置，重复多次实验。
从“1”指向“2”的方向大致是什么方向呢？
模拟实验：利用影子的变化规律，辨别方向
1
2
模拟实验：利用影子的变化规律，辨别方向
1.连接“ 1 ”和“2 ”后，从“ 1 ”指向“2 ”的方向大致为什么方向？
1.连接“ 1 ”和“2 ”后，垂直于连线的方向大致又是什么方向？
研讨
利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，存在哪些不足？
模拟实验中杆子的影子有什么变化规律？影子的变化代表了什么？
？
拓展
在操场上尝试用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向。
用长短不同的直杆实验，哪种更便于测量？

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