中小学教育资源及组卷应用平台 第5课时《影长的四季变化》教学设计 教学目标 （一）科学探究能力 能够通过查阅古籍、科普文章、观看纪录片等方式，收集古人观察日影四季变化规律的资料，整理资料并提取关键信息，了解古人的观测方法和成果，如古人利用圭表测量日影长度来确定节气。 学会制作简易圭表，能选择合适的材料（如直杆、平板等），按照一定比例和方法进行组装。将自制圭表放置在合适位置，在正午时分定期测量日影长度，准确记录测量数据（包括影长、日期、天气等），持续观察至少一个季节以上，培养长期观察和数据记录能力。 根据太阳在同一地点正午时分随四季位置变化的特点，运用模拟实验进行探究。例如，用手电筒模拟太阳，用小棍代表标杆，调整手电筒照射角度模拟四季太阳高度变化，观察小棍影子长度变化，记录实验现象，对比不同 “季节” 的影子长度，分析实验结果，得出影长与太阳高度的关系，掌握模拟实验探究科学问题的方法。 在小组合作中，明确分工，共同完成资料收集、圭表制作、实地测量、模拟实验等任务。积极参与小组讨论，分享自己的想法和发现，倾听他人意见，共同解决遇到的问题，如圭表制作不规范、测量数据偏差大等，提高团队协作和问题解决能力。 （二）科学思维能力 对收集到的古人观测日影资料和自己测量的影长数据进行分析比较，运用归纳的方法总结影长四季变化的规律，如冬季影长最长，夏季影长最短，春秋季影长适中且逐渐变化，培养归纳概括能力。 基于影长变化规律和模拟实验结果，推理出影长四季变化的原因，理解地球公转和地轴倾斜导致太阳直射点在南北回归线之间移动，使得同一地点不同季节太阳高度角不同，进而影响影长，锻炼逻辑推理能力。 能从地球运动、太阳位置、光线传播等多个角度综合思考影长四季变化现象，将不同知识点联系起来，构建系统思维，认识到自然现象是多种因素相互作用的结果。 （三）科学素养 了解影长会随季节有规律地变化，掌握影长四季变化的具体规律，即冬季最长、夏季最短、春秋季过渡的特点，知道这一规律与地球公转、太阳高度变化密切相关。 认识到古人通过长期观察日影变化积累了丰富的天文知识，如制定二十四节气指导农事活动，体会古代天文智慧对现代科学发展的重要意义，感受科学知识的传承性。 理解影长四季变化与生活中的诸多现象相关，如气温变化、昼夜长短变化等，认识到科学知识与日常生活紧密相连，能运用所学知识解释一些自然和生活现象，如冬季建筑物影子长，夏季遮阳需求大等。 （四）责任态度 在资料收集、圭表制作、测量记录等过程中，秉持严谨认真的态度，如实记录数据和观察结果，不随意篡改信息，尊重科学事实，培养科学诚信。 激发对自然现象的好奇心和探索欲，主动参与影长四季变化的探究活动，积极思考问题，乐于在课后继续观察和研究，保持对科学探究的热情。 认识到地球运动规律对生态环境、人类生活的重要影响，增强保护自然环境、遵循自然规律的意识，明白人类活动应与自然和谐共生。 二、教学重难点 （一）教学重点 掌握影长四季变化的规律，能够准确描述不同季节影长的特点以及变化趋势。 理解影长四季变化的原因，即地球公转和地轴倾斜引起太阳高度角变化，导致影长改变，建立起地球运动与影长变化的逻辑联系。 学会制作简易圭表并进行日影测量，通过实践操作和数据记录分析，得出影长变化规律，培养科学探究能力。 （二）教学难点 理解地球公转和地轴倾斜这两个抽象概念如何共同作用，导致太阳高度角在四季中发生变化，进而引起影长改变，建立起复杂的空间动态模型，由于地球宏观尺度和运动的抽象性，学生较难直观想象和理解。 在长期的日影测量过程中，保持测量的准确性和持续性，排除外界因素（如天气、测量工具误差、测量 ... ...
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