【课堂无忧】2.8 太阳钟 教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台 【课堂无忧】新课标同步备课 四年级科学下册（苏教版） 8.太阳钟（教学教案） 核心素养 科学观念：※知道阳光下物体影子长短与方向的变化规律。 科学思维：※知道日晷是古代人根据日影变化规律发明的计时工具。 探究实践：※会制作简易日晷，并了解日晷的种类和工作原理。 态度责任：※知道阳光下物体影子长短与方向的变化规律。重点 ※制作简易日晷，并了解日晷的种类和工作原理。难点 教学内容 本课属于技术设计课，教学内容分三个部分。 第一部分，研究影子形成的条件以及影子的长短、方向的变化规律，利用手电筒做光源，探究光源、物体、影子三者之间的关系。 第二部分，先用手电筒模拟太阳，观察物体影子的长短与方向随着“太阳”位置的变化而变化，并且发现这种变化是有规律的。然后组织学生进行真实环境下的影子测量，研究阳光下小棒影子变化的规律，这是一个长时间的测量，连续测量需要一整天。通过记录相关数据，综合分析这些数据，发现在一天中，被太阳照射到的物体投下的影子在不断有规律地变化。 第三部分，日晷的制作与使用。通过观察了解日晷的构造，通过阅读了解日晷的种类和工作原理，并通过动手制作，实际体验日晷的作用。人类发现太阳运行以及阳光下影子变化的规律，运用这一规律发明了日晷和圭表，来记录时间，最终形成历法。从探究影子变化的规律开始，到探究阳光下照射物体影子变化的规律，都需要学生在阳光下实际测量，收集影子长短和方向变化的数据。这些活动有助于学生理解科学活动的本质：通过实作，收集相关信息；通过分析，发现信息的内在联系；通过模型和数字化，形成技术产品，进而影响人类生活。 教学准备 教师材料：相关视频和图片。 学生分组材料：铅笔、手电筒、灯、影子模拟器、影子观察器、橡皮、指南针、影子观察记录纸、硬卡纸。 教学过程 活动一 研究影子方向与长短变化的规律 实验材料：手电筒、铅笔橡皮。 实验步骤：(1）用手电筒光照射一支竖立的铅笔，可以将铅笔竖直放在橡皮上，观察它的影子。 （2）改变照射的方向和高度，观察铅笔的影子有什么变化。 （3）试试在什么情况下，影子会不见。 实验现象：用手电筒照射铅笔能够看到影子，并且影子总是与手电筒光源的方向相反。当改变照射方向时，影子的方向也随之改变。当改变照射的高度时，影子的长短也会改变，照射高度越高，影子越短；照射高度越低，影子越长。 实验结论：光源与影子总在相对的方向上，当改变光源照射方向时，影子的方向也随之改变。当改变光源照射的高度时，影子的长短也会改变，照射高度越高，影子越短；照射高度越低，影子越长。 设计意图： 本活动意在结合学生的已有经验，通过模拟实验了解影子长短和方向变化的规律，为学习日晷的原理打下基础。 活动二 模拟阳光下物体影子的变化 1.用手电筒模拟太阳，观察物体影子的长短与方向是怎样随“太阳”的位置变化而改变的。 实验目的：探究影子的变化与太阳位置的关系。 实验材料：手电筒竹篾、小标杆（铅笔）。 实验步骤：(1）将小标杆放在桌子中央，接下来把竹篾弯成弧形放在小标杆的上方并固定在桌子上，在竹篾上标注好相应的整点时刻。 （2）把手电筒用细绳挂在竹篾上，打开手电筒，沿着竹篾的弧形移动，照射桌子中央的小标杆，观察小标杆影子的变化。 实验分析：实验中，手电筒代表太阳，竹篾代表太阳相对地球运动的轨迹。小标杆的作用是产生影子，代表地球上能产生影子的物体。在模拟实验中我们可以观察到，阳光下物体影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子的方向总是和太阳的方向相反。阳光下物体影子长短的变化是随太阳在天空中的位置变化而变化的。 实验结论：太阳位置最高时影子最短，太阳位置最低时影子最长。影子的方 ... ...