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1.根据太阳辨别方向
教科版三年级下册
教学环节
01 核心素养
02 探究新知
03 课堂练习
04 课堂总结
05 板书设计
教学目标
核心素养 科学观念 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 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 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 认识到辨别方向的重要性，保持对科学探索的热情。
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。
新知讲解
生活中，人们常用“东南西北”来表示方向，这四个方向是怎样确定的呢？
你们有没有过这样的经历 和小伙伴约着去公园玩，结果分不清该往哪边走；或者在操场上做游戏，老师让往东跑，你却不知道哪边是东。其实方向的秘密就藏在我们每天都能见到的太阳里！每天早上，太阳像个金色的大圆球，从东边“跳”出来，照亮整个天空；傍晚的时候，它又从西边慢慢“藏”起来,和我们说再见。很久以前，聪明的古人就每天观察太阳的变化，发现了这个神奇的规律,还学会了用太阳来辨别东南西北，一点点找出确定方向的办法。其实每天太阳都是有规律地升起和落下。
新知讲解
探索一 阅读下面的资料并讨论，古人是如何确定方向的
古人观察发现，太阳总是从一个方向升起，从另一个方向落下。于是，人们把这个规律作为确定方向的标准：将太阳升起的方向定为“东”；太阳落下的方向定为“西”；面朝东方，向右转就是南；面朝西方，向右转就是北。
甲骨文中的“东南西北”
新知讲解
探索二 回忆我们在二年级学习过的“一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的”。说一说，太阳东升西落，阳光下物体的影子方向是怎样变化的
在日常生活中，我们知道太阳每天东升西落，影子的方向与太阳的位置相反。
新知讲解
早晨，太阳从东方升起，物体的影子朝向西方；中午，太阳在天空的南方，物体的影子朝向北方；傍晚，太阳从西方落下，物体的影子朝向东方。因此，阳光下物体的影子，早晨朝向西方，中午朝向北方，傍晚朝向东方。
新知讲解
探索三 用手电筒模拟太阳，做“太阳下直杆影子的变化”模拟实验，观察直杆影子的变化规律，并以此辨别方向。
实验材料：手电筒(模拟太阳)、直杆、轨道(可让手电筒沿其移动，模拟太阳的运动)、用于标记影子顶点的工具(如笔等)、记录用的纸张等。
实验步骤：(1)将直杆垂直放置，让“太阳”沿轨道运动。
新知讲解
(2)上午，让“太阳”停在东边任意一点(如A点)，在此时直杆影子顶点处做个记号，标上“1”。
(3)下午，让“太阳”停在西边任意一点(如B点)，在此时直杆影子顶点处做个记号，标上“2”。
新知讲解
(4)连接“1”和“2”。
注意事项：移动“太阳”(手电筒)时，要让其沿模拟天空轨迹的轨道稳定、匀速移动，保证实验条件稳定，这样影子变化才符合真实规律，便于观察记录。
新知讲解
实验现象：上午“太阳”(手电筒)在东边，直杆影子朝西，标记影子顶点为“1”；下午“太阳”(手电筒)在西边，直杆影子朝东，标记影子顶点为“2”；连接两点可发现从“1”指向“2”的方向大致是东方，垂直于连线的方向大致是南北方向。移动“太阳”(手电筒)的过程中，直杆影子的方向随“太阳”位置的变化而变化。影子顶点连线大致是东西方向，垂直于连线的方向大致是南北方向。在轨道上任选两点做模拟实验，结果都符合上述规律。
新知讲解
实验结论:太阳下直杆影子的方向随“太阳”(手电筒)位置的变化而变化，影子的朝向与太阳位置相反。通过标记影子顶点并连线分析，能辅助辨别方向。
新知讲解
实验：模拟影子的变化
新知讲解
太阳下直杆影子的变化
新知讲解
研讨一 模拟实验中的直杆影子变化代表了什么
直杆影子的变化代表真实太阳东升西落时，物体的影子方向随太阳位置变化的规律，明白影子方向和太阳位置相反的道理。
新知讲解
研讨二 利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，存在哪些不足
1.受天气影响大，阴天、雨天等无法进行。
2.需较长时间观测，即时性差。
3.受时间限制，夜晚或太阳位置特殊时不适用。
4.测量精度易受环境干扰，如风力和操场地面平整度导致直杆晃动、周围物体受环境影响而产生阴影等。
新知讲解
在操场上尝试用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向。用长短不同的直杆进行实验，哪种更便于测量？
新知讲解
实验目的：在操场环境中，通过实际操作，掌握用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向的方法，对比不同长度直杆对辨向操作的影响，理解影子变化与太阳运动的关联。
实验材料：长直杆(约2米，如竹竿)、短直杆(约0.5米，如木棍)、卷尺、记号笔、指南针(验证方向用)、记录单。
新知讲解
实验步骤：(1)晴天正午后，在操场空旷处竖直立好长、短直杆。
(2)找到此时长、短直杆影子的顶点，并在地面做“长杆一1”“短杆一1”的标记。
新知讲解
(3)大约20分钟后，在此时长、短直杆新影子顶点处做“长杆一2”“短杆一2”的标记。
(4)连接“1”和“2”,判断“1”指向“2”的方向是否为东方，用指南针验证并记录结果。
新知讲解
实验现象：大约20分钟后，能观察到长直杆和短直杆的影子顶点都发生了移动，从“1”位置移到了“2”位置。长直杆影子移动的距离相对更明显,“长杆一1”与“长杆一2”、“短杆一1”与“短杆一2”分别连线后,能看出“1”指向“2”的方向，用指南针验证，该方向大致为东方。
新知讲解
实验结论：用直杆影子变化能辨别东方，长直杆影子移动明显，操作、辨向更准；短直杆影子短，易有误差。晴天可借助此方法在户外辨向。
新知讲解
童第周的故事
课堂练习
1.[填空]阳光下物体的影子方向与太阳位置始终________(填“相同”或“相反”)。
2.[填空]用直杆影子辨别方向时，应选择________天气，因为阴天没有阳光，无法形成影子。
3.[填空]一天当中，阳光下物体影子的移动方向是自________向________。
4.[判断]只要有阳光，任何物体的影子都能用来辨别方向。( )
5.[判断]长直杆的影子移动距离小，辨别方向时误差大。( )
6.[判断]阴天时，可以用手电筒模拟太阳，在室内完成影子辨向实验。( ）
相反
晴天
西
东
×
×
√
课堂练习
7.[选择]以下情况中，不能用影子辨别方向的是( )。
A.晴天上午 B.阴天傍晚 C.晴天正午
8.[选择]为了让直杆影子辨向更准确，立杆时需要( )。
A.尽量倾斜 B.保持竖直 C.随意放置
9.[选择]实验中，用手电筒模拟太阳运动时，手电筒从东向西移动，直杆影子会( )。
A.从东向西移动 B.从西向东移动 C.不移动
B
B
B
课堂总结
本课围绕“根据太阳辨别方向”展开。先探索生活中方向的确定问题，借助资料介绍古人根据太阳东升西落的规律确定方向。再结合二年级知识，探索阳光下物体影子方向的变化，设计模拟实验，明确步骤并思考规律。然后设置研讨环节，探讨实验的意义及影子辨向存在哪些不足。最后拓展到操场实地实验，研究不同直杆对测量的影响，让学生掌握相关知识，提升能力。
板书设计
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教科版三年级科学下册 核心素养教案
1.根据太阳辨别方向
核心素养
科学观念 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 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 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 认识到辨别方向的重要性，保持对科学探索的热情。
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。
聚焦
生活中，人们常用“东南西北”来表示方向，这四个方向是怎样确定的呢？
你们有没有过这样的经历？和小伙伴约着去公园玩，结果分不清该往哪边走；或者在操场上做游戏，老师让往东跑，你却不知道哪边是东。其实方向的秘密就藏在我们每天都能见到的太阳里！每天早上，太阳像个金色的大圆球，从东边“跳”出来，照亮整个天空；傍晚的时候，它又从西边慢慢“藏”起来，和我们说再见。很久以前，聪明的古人就每天观察太阳的变化，发现了这个神奇的规律，还学会了用太阳来辨别东南西北，一点点找出确定方向的办法。其实每天太阳都是有规律地升起和落下。
探索
探索一 阅读下面的资料并讨论，古人是如何确定方向的？
古人观察发现，太阳总是从一个方向升起，从另一个方向落下。于是，人们把这个规律作为确定方向的标准：将太阳升起的方向定为“东”；太阳落下的方向定为“西”；面朝东方，向右转就是南；面朝西方，向右转就是北。
甲骨文中的“东南西北”
探索二 回忆我们在二年级学习过的“一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的”。说一说，太阳东升西落，阳光下物体的影子方向是怎样变化的？
在日常生活中，我们知道太阳每天东升西落，影子的方向与太阳的位置相反。
早晨，太阳从东方升起，物体的影子朝向西方；中午，太阳在天空的南方，物体的影子朝向北方；傍晚，太阳从西方落下，物体的影子朝向东方。因此，阳光下物体的影子，早晨朝向西方，中午朝向北方，傍晚朝向东方。
探索三 用手电筒模拟太阳，做“太阳下直杆影子的变化”模拟实验，观察直杆影子的变化规律，并以此辨别方向。
实验材料：手电筒（模拟太阳）、直杆、轨道（可让手电筒沿其移动，模拟太阳的运动）、用于标记影子顶点的工具（如笔等）、记录用的纸张等。
实验步骤：（1）将直杆垂直放置，让“太阳”沿轨道运动。
（2）上午，让“太阳”停在东边任意一点（如A点），在此时直杆影子顶点处做个记号，标上“1”。
（3）下午，让“太阳”停在西边任意一点（如B点），在此时直杆影子顶点处做个记号，标上“2”。
（4）连接“1”和“2”。
注意事项：移动“太阳”（手电筒）时，要让其沿模拟天空轨迹的轨道稳定、匀速移动，保证实验条件稳定，这样影子变化才符合真实规律，便于观察记录。
实验现象：上午“太阳”（手电筒）在东边，直杆影子朝西，标记影子顶点为“1”；下午“太阳”（手电筒）在西边，直杆影子朝东，标记影子顶点为“2”；连接两点可发现从“1”指向“2”的方向大致是东方，垂直于连线的方向大致是南北方向。移动“太阳”（手电筒）的过程中，直杆影子的方向随“太阳”位置的变化而变化。影子顶点连线大致是东西方向，垂直于连线的方向大致是南北方向。在轨道上任选两点做模拟实验，结果都符合上述规律。
实验结论:太阳下直杆影子的方向随“太阳”（手电筒）位置的变化而变化，影子的朝向与太阳位置相反。通过标记影子顶点并连线分析，能辅助辨别方向。
研讨
研讨一 模拟实验中的直杆影子变化代表了什么？
直杆影子的变化代表真实太阳东升西落时，物体的影子方向随太阳位置变化的规律，明白影子方向和太阳位置相反的道理。
研讨二 利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，存在哪些不足？
1.受天气影响大，阴天、雨天等无法进行。
2.需较长时间观测，即时性差。
3.受时间限制，夜晚或太阳位置特殊时不适用。
4.测量精度易受环境干扰，如风力和操场地面平整度导致直杆晃动、周围物体受环境影响而产生阴影等。
拓展
在操场上尝试用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向。用长短不同的直杆进行实验，哪种更便于测量？
实验目的：在操场环境中，通过实际操作，掌握用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向的方法，对比不同长度直杆对辨向操作的影响，理解影子变化与太阳运动的关联。
实验材料：长直杆（约2米，如竹竿）、短直杆（约0.5米，如木棍）、卷尺、记号笔、指南针（验证方向用）、记录单。
实验步骤：（1）晴天正午后，在操场空旷处竖直立好长、短直杆。
（2）找到此时长、短直杆影子的顶点，并在地面做“长杆一1”“短杆一1”的标记。
（3）大约20分钟后，在此时长、短直杆新影子顶点处做“长杆一2”“短杆一2”的标记。
（4）连接“1”和“2”，判断“1”指向“2”的方向是否为东方，用指南针验证并记录结果。
实验现象：大约20分钟后，能观察到长直杆和短直杆的影子顶点都发生了移动，从“1”位置移到了“2”位置。长直杆影子移动的距离相对更明显，“长杆一1”与“长杆一2”“短杆一1”与“短杆一2”分别连线后，能看出“1”指向“2”的方向，用指南针验证，该方向大致为东方。
实验结论：用直杆影子变化能辨别东方，长直杆影子移动明显，操作、辨向更准；短直杆影子短，易有误差。晴天可借助此方法在户外辨向。
课堂总结
本课围绕“根据太阳辨别方向”展开。先探索生活中方向的确定问题，借助资料介绍古人根据太阳东升西落的规律确定方向。再结合二年级知识，探索阳光下物体影子方向的变化，设计模拟实验，明确步骤并思考规律。然后设置研讨环节，探讨实验的意义及影子辨向存在哪些不足。最后拓展到操场实地实验，研究不同直杆对测量的影响，让学生掌握相关知识，提升能力。
板书设计
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教科版三年级科学下册 同步练习
1.根据太阳辨别方向
一、填空题
1.太阳每天的运动规律是从___________方升起，从___________方落下。
2.物体的影子方向与太阳的位置___________（填“相同”或“相反”）。
3.中午时，太阳在天空的___________方，此时物体的影子最___________（填“长”或“短”）。
二、判断题
1.早晨，太阳在东方，路边小草的影子会指向西方。（ ）
2.傍晚，太阳落下的方向是北方，影子指向东方。（ ）
3.阴天没有太阳，我们无法借助任何方法辨别方向。（ ）
4.长直杆的影子移动更明显，用它辨别方向更准确。（ ）
5.中午的影子比早晨的影子短，因为中午太阳位置更高。（ ）
三、选择题
1.早晨，小红看到自己的影子在身体前方，说明太阳在她的（ ）方。
A.东 B.西 C.北
2.下列哪种情况能最准确借助太阳辨别方向？（ ）
A.阴天的早晨 B.晴天的中午 C.傍晚的树荫下
3.傍晚，我们看到太阳落下的方向，对应的是（ ）方。
A.东 B.南 C.西
4.关于影子和太阳的关系，说法正确的是（ ）。
A.太阳在南方，影子也在南方
B.太阳位置越高，影子越短
C.影子的方向和太阳位置相同
四、简答题
请简要说明：晴天的早晨、中午、傍晚，太阳的位置和物体影子的方向分别是什么？
五、实验题
小明用手电筒模拟太阳，用一根直杆模拟物体，做“影子方向与太阳位置关系”的实验，请回答下列问题：
实验材料：手电筒、直杆、桌面、记号笔。
实验步骤：① 将直杆垂直放在桌面中央；② 用手电筒从不同方向照射直杆，标记影子的顶点；③ 观察影子方向与手电筒（太阳）位置的关系。
问题：（1）当手电筒从东方照射直杆时，影子指向____________方；
（2）这个实验能得出的结论是：________________________________________。
（3）如果用长直杆代替短直杆做实验，优点是：________________________。
六、综合题
周末，小明在户外玩耍时，发现天气晴朗，他想借助太阳和影子辨别东、南、西、北四个方向，请你帮他完成下列思考：
1.小明看到太阳在自己的前方，且影子在后方，此时是早晨，太阳在____________方，影子在____________。方
2.中午，小明看到旗杆的影子最短，此时太阳在____________方，影子在____________方；
3.根据以上观察，小明能确定，与太阳升起方向相对的是____________方。
参考答案
一、
1.东；西
2.相反
3.南；短
二、
1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√
三、
1.A 2.B 3.C 4.B
四、
早晨：太阳在东方，影子指向西方；
中午：太阳在南方，影子指向北方；
傍晚：太阳在西方，影子指向东方。
五、
（1）西
（2）影子的方向与太阳（手电筒）的位置相反
（3）影子移动更明显，便于观察和标记，辨别方向更准确
六、综合题
1.东；西
2.南；北
3.西
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