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16阳光下的影子
一、教学目标：
1.描述一天中在阳光的照射下,物体影子的方向和长短发生着有规律的变化。
2.能制订观测阳光下物体影子的计划,持续观测并记录一天中阳光下物体的影子;能用比较科学的词汇、图示符号等方式,记录、整理影子变化的信息。
3.能依据观测记录,运用分析、比较、推理概括等方法,揭示影子变化的规律;能正确讲述自己探究的过程和结论。
4.能倾听别人的意见,并与之交流;能对自己探究影子的过程、方法和结果进行反思,作出自我评价与调整。
5.在探究活动中能分工协作,进行多人合作的探究学习;乐于为完成探究活动分享自己的想法,贡献自己的力量。
6.认识到技术发明通常蕴含着一定的科学原理,知道圭表、日晷等古代计时工具是利用阳光下物体影子有规律的变化来计时的。
7.意识到人类对产品不断改进以满足自己不断增加的需求,人类的需求是影响科学技术发展的重要因素。
二、教学重点：
1.描述一天中在阳光的照射下,物体影子的方向和长短发生着有规律的变化。
2.能制订观测阳光下物体影子的计划,持续观测并记录一天中阳光下物体的影子;能用比较科学的词汇、图示符号等方式,记录、整理影子变化的信息。
3.能依据观测记录,运用分析、比较、推理概括等方法,揭示影子变化的规律;能正确讲述自己探究的过程和结论。
三、教学难点：
1.能倾听别人的意见,并与之交流;能对自己探究影子的过程、方法和结果进行反思,作出自我评价与调整。
2.在探究活动中能分工协作,进行多人合作的探究学习;乐于为完成探究活动分享自己的想法,贡献自己的力量。
四、教学准备：
(一)教师准备：
1.提前考察观测场地,合理分配各小组观测的地点。
2.进行预观测,测试、调整观测物体的高度与记录单大小的匹配情况。
3.分组实验材料和工具:A4记录纸、板夹尺、笔等,每组1份。
(二)学生准备：
学生活动手册或记录单、铅笔等。
五、安全注意事项
1.组织学生到室外观测影子时,要求学生不要追跑打闹,以防发生意外。
2.提醒学生在观测活动中,不要用眼睛直视太阳。
六、教学过程：
第1课时
(一)提出和聚焦问题
1.了解学生对阳光下的影子的已有认知。
(1)出示图片:操场集会的场景,部分师生处在教学楼、大树等的阴影里。
谈话:周一早上在操场上升国旗。起初我站的位置明明是在树荫下,后来不知不觉地就曝露在阳光下了。这是怎么回事?难道大树的影子也会“跑路”吗?
(2)鼓励学生结合自身的经验,分析问题,说出自己的想法。
学生的想法可能有:
·树影会动。·要求学生小
·树影会随着太阳的移动而移动。
·早上树影很长。
·晚上树影也长。
2.聚焦问题。
谈话:同学们谈到了在一天中,树影的方向、长短都会发生变化。那么,一天中大树的影子到底会发生怎样的变化?大树太大了,不容易观测和记录。
提出观测任务:我们用一支水彩笔或一枚铁钉来研究一天中阳光下物体的影子有什么变化这个问题。
(二)科学实践活动:观测阳光下物体的影子
1.制订观测计划。
(1)准备观测所用的材料和工具。
①讨论观测和记录阳光下物体影子的变化需要准备哪些材料和工具。
引导学生从影子形成的三个必要条件,分析观测影子需要的材料和工具:
·光源:太阳。
·挡光物:水彩笔或铁钉等观测对象。
·屏:白纸。
②讨论记录影子要准备什么:
·笔:描画影子的位置和样子,记录观测时间。
·尺:测量影长。
(2)选择观测地点。
长最好是在开阔无遮挡的空地上观测,确保阳光能照射到被观测的物体上。
(3)明确观测和记录的方法。
①围绕以下问题,讨论怎样观测:
·屏放在哪儿?(平铺在空地上。)
·阻挡物放在哪儿?(放在纸屏的靠太阳一边的中间。)
·影子可能投射到哪儿?(投射到纸屏上。)
·多长时间观测一次?(每个课间观测一次。)
·持续观测多长时间?(持续到放学或太阳落山。)
·在多次观测和记录的过程中,能改变屏或阻挡物的位置吗?(每次观测时都要保持记录纸的方向和位置等不变。)
②围绕以下问题,讨论如何记录:
·记录哪些内容?(影子的形状、长度,观测的时间。)
·用什么形式记录?(可以用白纸记录,阻挡物放在纸屏长边的中间位置;也可以用提前画好同心圆的记录纸进行记录。观测时,用笔画出影子的位置和样子,测量并记录影长,记录观测的时间。)
2.实地观测并记录阳光下物体的影子。
(1)学生分组到室外实施第一次观测,并做好观测记录。
(2)对自己放置观测记录纸的位置做好标记。
(3)对第一次的观测进行总结和反思。第一次当堂观测结束后要及时引导学生进行总结和反思,交流观测和记录中遇到的问题。包括:
·阻挡物的大小是否合适?
·阻挡物放的位置是否合理?
·影子有没有落到记录单的外面?
·记录的内容是否完整?
(4)提出后续观测要求。
每个课间回到原位置观测和记录影子一次,直到放学或太阳落山,至少要观测和记录六次。我站的影强调要尽量多地搜集影子变化的信息,为下节课分析发现影子变化的规律奠定基础。
第2课时
3.整理观测记录的信息。
(1)谈话:上节课,为了解答一天中阳光下物体的影子有什么变化这个问题,我们制订了观测计划,并用一至两天的时间完成了观测任务。现在,让我们整理一下这些观测记录。检查的内容包括:
·记录单上小组成员的信息是否完整?
·是否测量和记录了每个影子的长度?
·是否记录了观测时间?
(2)学生分组交流和整理观测记录的信息。
4.加工观测记录的信息。
(1)谈话:初步整理好的信息看上去仍然比较杂乱影子长度和观测时间的数据写在一起,相互干扰。我们能否进一步整理和加工信息,让它们看起来更清楚、方便?
(2)教师引导全班一起设计表格,然后分组再次整理观测记录的信息。
影子观测信息统计表外
(3)分组绘制影长变化统计图。
绘制的影长变化统计图可以是折线统计图,也可以是条形统计图。
5.分析信息,得出结论。
(1)谈话:经过大家的努力,我们不仅搜集到了一天中阳光下物体影子变化的信息,而且对搜集到的信息进行了整理和加工。现在,我们来比较、分析这些信息,看一看能不能从中发现一天中阳光下影子变化的规律。
(2)分组讨论,发现和归纳影子变化的规律。
(3)全班交流,描述这些规律。
(4)在学生讨论、交流的基础上,教师对一天中阳光下影子变化的规律进行总结。
阳光下物体影子的方向呈现出自西向东转动的规律,影子的长短呈现出上午由长变短、中午最短、下午再由短变长的变化过程。
(三)拓展与应用
1.介绍古人利用阳光下的影子制造的测量仪器。
(1)谈话:我们观测记录的水彩笔(或其他阻挡物)的影子在记录单上留下的这些长长短短的痕迹和标记的时间,能让你联想到什么?(钟表。)
(2)进述,中,变由出是古人在长期的观察与实践中,发现了阳光下物体影子的变化规律,并且想到利用它来计时,于是发明了日晷。(出示日晷图。)
他们还发现,一年中不同的日子,影子的长度也是不一样的,比如同一个物体,冬天的影子长,夏天的影子短。经过长期的观测,他们发现影子的长度能够标志季节的更替,于是发明了圭表。(出示圭表图。)
还有根据影子的变化规律制造的测定方向的仪器一正方案。(出示正方案图。)这些都是古代劳动人民智慧的结晶。随着人们对计时准确性的要求越来越高,计时工具得到不断改进,逐渐出现了水钟、机械钟表和电子表等。这些计时工具越来越精准,越来越方便人们使用。
(四)布置课后作业
请学生课后搜集并阅读关于日晷的资料,进一步了解日晷的结构、工作原理和使用方法。

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