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大象版科学四年级上册 第二单元《太阳、地球和月球》 1 阳光下的影子 教学设计
单元 《太阳、地球和月球》 课题 1 阳光下的影子 课时 1
核心 概念 9.宇宙中的地球 学习内容 9.2中（2）观察并描述太阳光照射下物体影长从早到晚的变化情况。
内容要求 9.2中（2）观察并描述太阳光照射下物体影长从早到晚的变化情况。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
1.科学观念 一天中阳光下物体影子长短的变化是有规律的。从早晨到中午逐渐变短，中午前后最短，从中午到傍晚逐渐变长。使用条形统计图可以直观地发现和总结出某一个量随另一个量变化而变化的规律。 2.科学思维 能在教师引导下，通过对影子与阳光关系的观察与比较，提出可探究的科学问题，制订简单的探究计划。能运用条形统计图表记录和整理信息，并运用分析、比较、推理、概括等方法，得出结论。能讲述并反思自己的探究过程和结果，作出自我评价与调整。 3.探究实践 能在教师引导下，观察、记录、分析阳光下物体影子的变化规律。能在教师引导下，用二维方式记录三维空间中的小棒在阳光下影子的变化。根据问题提出假设，能提供支撑性的证据；利用控制变量的方法设计简单的实验。 4.态度责任 在好奇心驱使下，对常见影长变化现象或生活现象表现出研究兴趣。能如实记录不同时刻观察到的影长。愿意倾听他人的想法，乐于分享和表达自己的想法。
教学 重点 1. 探究并总结一天中阳光下物体影子长短和方向的变化规律。 2. 学会制作和使用影子观测仪。
教学 难点 理解影子变化与太阳位置变化的关系。
教学 准备 （1）教师材料准备：PPT。 （2）小组材料准备：小棒、橡皮泥、硬纸板、安全剪刀、直尺、铅笔、指南针、统计表记录单。 本课观测活动可结合课时安排灵活采用“课前/课后跟踪记录”“借助以往真实观测数据进行课堂分析”等方式帮助教学。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图 教学提醒与备注
一、问题情境（4分钟） 1．出示图片，谈话引入，观察视频，提出问题,引出任务。 师：同学们，当每天阳光洒满大地的时候，我们不仅可以看到身边的一切，还能看到阳光给我们留下的一个个美丽的影子。那你们有没有注意观察过，一天当中阳光下物体的影子有什么不同呢？ 生：影子会变化，影子方向还会转动。 师：非常棒！大家都有细心观察。那一天中阳光下物体的影长会有怎样的变化呢？ 生：影子的长度会从长变到短，再从短变到长。 师：同学们都非常棒，对我们的生活都有细心观察。那一天中阳光下物体的影长真的像大家说的那样吗？今天我们就一起来探究一下。 用生活中的现象作为真实情境，引出研究问题，引发学生兴趣。
二、探究与结论（30分钟） （过渡）师：大家可以结合生活经验思考一下这个问题：一天中阳光下物体的影长到底是怎样变化的？接着和小组同学讨论讨论。哪位同学说一说想法？（1分钟） 1. 指导学生制作观测仪（3分钟） 师：怎么做这个实验呢？老师给大家准备了一些材料：有小棒，观测方向盘，超轻黏土，尺子。利用这些材料，我们可以设计一个怎样的实验（或者制作一个日影观测仪）来探究阳光下影子长度变化的规律呢。 生：先拿出观测方向盘，在中心位置放置小棒用超轻黏土固定，注意小棒要垂直放在观测方向盘的中间位置，这样才能保证实验数据的准确性。 师：观测仪上还需要什么？ 生：首先我们要明确观测仪上东南西北四个方向，在观测时注意让它和大自然的方向对准。 2.制订观察计划并进行户外观测（15分钟） 师：为了更好观测影子变化的规律，可以固定几个时间点来测量，大概间隔多次时间观测记录一次合适呢？ 生：一个小时。 师：为了观测记录方便，也为了方便找规律，我们每两小时记录一次，从早晨八点开始记录，然后是10点，12点，下午2点，下午4点，每次观测，都要及时把日影的长度和时间点及时记下来。 教师在方向盘上示范记录一次，利用手电筒和观测仪一起进行示范。 学生分组制作观测仪，教师巡视指导。 师：观测中我们需要注意什么呢？ 生: 在一块开阔无遮挡的空地上观测，这样才能确保阳光能照射到被观测的物体上。 师：同学们说得非常棒，现在我们就转移到户外进行观测吧！ 户外观测记录 生1：早上八点前，来到指定位置，利用指南针确定好方向，放好小棒，固定好实验器材。八点，开始观察描画影子，先在影子末端点一个点，然后用直尺画一条到小棒端点的线，并且标注上时间八点。 生2：早上十点，来到指定位置继续观察影子的变化。从早上八点到十点影子变短了。 师：请你推想一下：如果到十二点钟，影子的长度还会有什么变化？ 3.指导学生汇报实验，整理数据，进行观察分析，得出结论。（11 分钟） 师：经过一天的观测，大家得到了实验数据。那么接下来就到了整理数据的时间。我们先把数据归纳到表格里。 教师出示统计表和观测记录，指导学生分组把观测仪上的数据记录到统计表中。 师：为了方便得出结论，我们可以借用数学工具条形统计图来更直观地发现规律。条形统计图的纵轴表示影长，单位是厘米；横轴表示时间，单位是时。我们先把对应时间点例如8点，在数轴的影长中找到对应值，然后在延长到时间点的上面画横线，8点两侧用尺子画竖线，这样8点的影长条形图就画好了。接下来，请同学们分组按这样的方法把每个时间点的影长都画到相应的条形图中。然后观察统计图，分析一天中阳光下物体影子长短有什么变化规律，最后小组内交流讨论。 学生绘制统计图并讨论，老师参与部分小组讨论。 师：好啦，现在哪个小组来汇报一下统计图上不同时间点日影的长度，并尝试用统计图的变化规律分析随着时间的变化，物体的影子长度有什么变化规律。 生1：我们根据统计图可以看到早上8时，影长……，10时……从8时到12时小棒的影子长度逐渐……，12时到16时影子长度逐渐……。 生2：通过条形统计图我们可以看到从8时到12时影长逐渐变短，12时到下午4时影长逐渐变长。 师：大家观察数据，谁能说说在一天当中影子的变化规律有什么规律？ 生：我们发现早上影子长，中午影子短，傍晚影子长。 师：大家总结得很准确，通过实验和分析，我们知道了一天中阳光下物体影子长短的变化是有规律的，从早晨到中午逐渐变短，中午前后最短，从中午到傍晚逐渐变长。看来数学上的条形统计图表是个特别好的工具，它可以帮我们把科学数据整理并直观展示出来，帮我们发现科学规律。 指导学生正确组装日影观测仪，明确正确观测方法，科学观测记录日影变化，保证实际观测数据的有效性。 指导学生用正确方法观测日影变化，学生依据已有数据进行有目的的预测，发展学生推理能力。 教师指导学生正确绘制条形统计图，并利用条形图找日影变化趋势，归纳概括出日影变化的规律，初步达成现象与规律的目标。初步认识到统计图表在分析数据发现规律时更直观、更方便。
三、反思与评价（3分钟） 师：现在回顾一下我们的探究过程，大家说一说我们是怎样总结出日影变化的规律的？ 生：我们先制作影子观测仪，利用观测仪在户外观测并记录不同时间影子的长度，再对观测数据进行分析。 师：非常好，大家都很善于总结学习方法和学习过程。为了让结论更有普遍意义，我们还可以怎么做呢？ 生：多观测几天，看看每天是不是都按这个规律变化。 师：没错，经过多次验证的结论才更科学严谨。还有其他发现和收获吗？ 生：我觉得我们组合作特别好，大家组装固定好观测仪后，有人查看时间，有人用尺子测量小棒影长并记录长度和时间点，一个人汇总数据，一个人画条形图。我们组分工明确、效率高，得到了老师的表扬。 生：我们今天发现有多种方式可以记录数据，用条形图分析数据更方便找规律。 通过反思探究过程，再次明确回顾科学观测和统计分析数据的方法，强调方法的使用对于规律发现的重要意义。
四、应用与迁移（3分钟） 师：我们已经知道了影子长短的变化规律，那影子的变化是否还有其他规律呢？ 比如影子的方向，大家利用影子观测仪，在观测影子长短的同时，描绘一下一天中不同时间小棒影子的方向，下节课我们一起探讨。 应用今天的学习方法，利用观测仪继续观察日影的方向变化，找出日影的方向变化规律，强化现象与规律发展要项的训练提升。
五、板书设计

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