1、苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 1 8.8.太阳钟太阳钟 【课标落实】【课标落实】 1本单元通过一系列观察、比较、实验、测量、交流等活动，落实课程标准中年段 的课程目标。 科学知识： 知道太阳、地球、月球的运动特征，知道与它们有关的一些自然现象是有规律的；知道 太阳系及宇宙中一些星座的基本概况，知道昼夜交替、四季变化分别与地球自转和公转有关； 科学探究： 在教师引导下，能选择恰当的工具，观察并描述对象的特征及现象。 在教师引导下，能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。 在教师引导下，能对自己的探究过程、方法和结果进行反思，作出自我评价与调整。
2、 科学态度： 在科学探究中能以事实为依据，不从众，不轻易相信权威与书本；面对有说服力的证据， 能调整自己的观点。 乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。 科学、技术、社会与环境： 了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。 了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；了解人类的需求是影响 科学技术发展的关键因素。 2本课学习内容基于课程标准课程内容中“物质科学领域”和“地球与宇宙科学领 域”的中年段要求。 6.2.2 光在空气中沿直线传播； 行进中的光遇到物体时会发生反射， 会改变光的传播方向， 会形成阴影。 描述行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的
3、阴影。 17.3 工具是一种物化的技术 使用和制作简易的古代的测量仪器模型，如日晷、沙漏等。 知道使用工具可以更加精确、便利和快捷。 【教材分析】【教材分析】 太阳钟是苏教版科学四年级下册第 2 单元地球、月球与太阳的第四课时。通过 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 2 前一节课的学习，学生已经了解人站在阳光下会有影子，物体在光的照射下会有影子的特征， 因此影子对学生来讲是非常熟悉的。本课带领学生认识太阳与影子的关系。但学生对如何利 用太阳的影子变化规律制作一个太阳钟是存在困扰的。本课要帮助学生弄清影子的长短、方 向与太阳位置之间有什么关系。 本课教学内容分四个部分：第
4、一部分，这是一个导入活动，太阳的位置变化对物体的影 子有什么影响？ 让学生思考研究操作“影子方向与长短变化的规律”和“观察物体影子的长短和方向是 怎样随“太阳”位置的变化而改变的，通过实验操作，引发学生猜想太阳的位置变化对物体 的影子有什么影响，教材选取了一个简单易做的经典实验，让学生充分感知影子的变化与光 有关。第二部分，研究阳光下小棒影子的变化情况，以此推测小棒影子的长短、方向与太阳 位置之间有什么关系。教材选取了一个简单易做的经典实验，让学生充分感知“小棒影子的 长短、方向与太阳位置之间有什么关系” ，认识影子的变化与太阳的位置有关。第三部分，认 识不同的太阳钟，从而明确我们可以根据影子
5、与太阳的关系来制作太阳钟。第四部分，制作 一个太阳钟。 【学情分析】【学情分析】 通过二年级上册第 2 单元天空中的星体和第 4 单元奇妙的光以及本单元太阳 的学习，学生已经直观地认识了太阳的基本特征，会用“有光才能看见物体”表述光的作用， 了解了认识光是看见物体的重要条件之一，物体在光的照射下有影子，但是他们不会有意识 地去研究影子与太阳的关系。本课教学中要重点通过活动帮助学生突破迷思概念，建立起太 阳的位置变化引起影子的变化的概念。四年级学生经过一、二、三年级的实验教学，已经具 有了一定的实验能力，在实验过程中，可以引导学生在明确关键点后让学生自己动手实验， 并着重培养学生仔细观察、及时记
6、录等实验习惯，对实验中出现的问题要引导学生及时分析 并解决问题。 从学生的年龄结构和心理特征来看，四年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有 很强的求知欲。通过之前的学习，学生对阳光与影子的存在和它们之间的联系已经有了初步 的认识，由于学生在一、二、三年级已经有了科学课的实验教学，学生也掌握了一定的实验 方法。 【教学目标】【教学目标】 科学知识： 1通过实验，知道影子的形成需要哪些条件，知道影子方向与长短变化与光照射的位置 有关。 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 3 2通过实验，知道影子方向与长短变化的规律与太阳的位置有关。 3 通过实验， 知道可以利用太阳的移动
7、与阳光下物体影子变化的关系， 制造出计时工具， 知道什么是太阳钟。 科学探究： 1能用不同的实验方法证明影子方向与长短变化的规律与光的照射的位置有关。 2能从具体现象中提出问题，作出猜想，能依据证据概括出影子方向与长短变化的规律 与太阳的位置有关。 3能在制作太阳钟的活动中，认识可以利用太阳的移动与阳光下物体影子变化的关系， 制造出计时工具。 4注重实验习惯的培养，引导学生仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、 及时反思等。 科学态度： 1在科学探究中，敢于大胆想象。能意识到要用实验证明自己的猜想。 2在科学探究中，乐于尝试运用多种材料、多种思路证明太阳的移动与阳光下物体影子 的变化有
8、关系。 科学、技术、社会与环境： 1认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。 2了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会 发展。 3.认识到人类、动植物、环境的相互影响和相互依存关系 【教学重点】【教学重点】 知道影子方向与长短变化的规律与太阳的位置有关 【教学难点】【教学难点】 利用影子方向与长短变化的规律与太阳的位置有关制作太阳钟 【教学准备】【教学准备】 教师材料：课件和视频。 学生材料：手电筒、铅笔、橡皮、竹篾、小棒、指南针、硬卡纸、白纸、直尺、笔、指 南针、剪刀、双面胶、胶棒。 【教学时间】【教学时间】 1 课时 苏教版小学科学四年级下册 第二
9、单元 地球、月球与太阳 - 4 【教学过程设计】【教学过程设计】 探究活动探究活动 教师活动教师活动 学生活动学生活动 探究意图探究意图 一、导入一、导入 新课新课 1出示皮影戏图片，提问知道这 是什么吗？ 说明：皮影戏又称“影子戏”或“灯 影戏” ，是一种以兽皮或纸板做成的人 物剪影以表演故事的民间戏剧，这是我 国的传统艺术， 2011 年， 中国皮影戏入 选人类非物质文化遗产代表作名录。 提问：你知道皮影戏是怎么表演的？ （只要回答出影子就行） 2提问：你觉得影子的形成需要 哪些条件？ 明确：需要有光照射物体。 （板书： 光、物体） 3说明：今天这节课我们就一起 来研究影子。 （板书：影子
10、） 设计意图： 直设计意图： 直 接以皮影戏引接以皮影戏引 入， 让学生们对入， 让学生们对 皮影戏产生兴皮影戏产生兴 趣它是怎么表趣它是怎么表 演的， 接着借此演的， 接着借此 科普皮影戏的科普皮影戏的 相关知识， 引导相关知识， 引导 学生发现皮影学生发现皮影 戏是通过影子戏是通过影子 来表演的， 再追来表演的， 再追 问影子是怎么问影子是怎么 形成的？然后形成的？然后 板书这节课我板书这节课我 们一起来研究们一起来研究 影子。影子。 二、探究二、探究 新知新知 1说明我们一起来做一个小实验。 出示一个固定好的铅笔，然后拿出一 个手电筒。 提问：如果我用手电筒来照射这支铅 笔，会出现什么现
11、象？（教师可以演示 给学生看一看） 说明铅笔下面会出现影子。 接着提问：那如果把手电筒移到这边 来照射又会出现什么现象？ 提问：你觉得影子会发生什么变化？ 明确：长短可能会发生变化、方向可 能会发生变化。 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 5 板书（长短、方向，加上问号） （一）研究影子方向与长短变化与 什么有关。 1提问：你觉得我们怎样来验证 我们的猜想？ 提问：那老师给你们提供手电筒和铅 笔，你觉得我们可以怎么设计这个实 验？ 组织学生小组交流，指名学生回答。 再追问：那你觉得手电筒的位置该怎 么变化？ 明确：需要改变手电筒照射的方向和 高度。 2提问：谁能完整的说
12、说实验的 方法？ 学生小结实验方法： 可以把铅笔放 在桌上，然后用手电筒在不同的位置照 射铅笔，并记录下影子的长短和影子的 方向。 3教师说明实验要求，组织学生 小组合作，完成实验。 4实验结束，交流汇报： 教师投影展示学生的学习单。 教师提问：改变照射的方向和高度， 铅笔的影子有什么变化。 提问：影子方向是怎样变化的？影子 的长短呢？在什么情况下，影子会不 见。你能不能总结出影子方向与长短变 化有什么特点？ （二）研究影子方向与长短变化的规 1学生讨论交流 怎么设计这个实验。 2 学生小组合作， 完成实验。 记录实验结 果。 设计意图： 从设计意图： 从 生活实际出发，生活实际出发， 知道影
13、子是会知道影子是会 变化的， 并不是变化的， 并不是 一成不变的， 接一成不变的， 接 着要求学生说着要求学生说 说在生活中发说在生活中发 现影子会变化现影子会变化 的特点。 再通过的特点。 再通过 一系列的探究一系列的探究 活动明确了影活动明确了影 子方向与长短子方向与长短 变化的规律。 学变化的规律。 学 生通过做小组生通过做小组 实验不仅亲眼实验不仅亲眼 看到了影子方看到了影子方 向与长短变化向与长短变化 的规律的规律, ,而且能而且能 够潜移默化地够潜移默化地 感受到这种科感受到这种科 学的魅力。 学的魅力。 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 6 律 1说明：刚
14、刚我们研究了影子方 向与长短变化与手电筒的照射有关系， 并且总结出了规律，那在生活中是这样 吗？比如在阳光下影子会随着太阳的 运动发生变化吗？你觉得可能会发生 什么变化，谁来做个预测？ 2教师提问：你觉得我们要怎样 验证我们的猜想？说明：太阳怎么模 拟？我们可以用手电筒来模拟太阳。 追问：你知道太阳在天空中的位置是 怎样变化的吗？ 学生回答太阳在天空中的位置变化 轨迹呈半圆形。 说明：我们需要用手电筒来模拟太阳 在天空中的位置的变化，那现在老师给 你们提供竹篾和手电筒，你觉得可以怎 么设计实验？ 引导学生发现竹篾可以弯曲成半圆， 把手电筒的环穿过半圆，就可以模拟太 阳在天空中的运动。 3小结实
15、验方法： 太阳在天空中的位置变化轨迹呈半 圆形，我们可以用竹篾和手电筒来模 拟。 用手电筒照射一支竖立的铅笔，观察 它的影子。 改变照射的方向和高度，观察铅笔的 影子有什么变化。 教师提出问题：试试在什么情况下， 3学生小组讨论 交流怎么设计这个实 验。 设计意图： 通设计意图： 通 过一系列的探过一系列的探 究活动模拟在究活动模拟在 阳光下影子的阳光下影子的 变化， 从而明确变化， 从而明确 了影子方向与了影子方向与 长短变化的规长短变化的规 律。 学生通过做律。 学生通过做 小组实验不仅小组实验不仅 亲眼看到了影亲眼看到了影 子方向与长短子方向与长短 变化的规律变化的规律, ,而而 且能够
16、潜移默且能够潜移默 化地感受到科化地感受到科 学的魅力。 学的魅力。 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 7 影子会不见。 教师组织学生实验 4.实验结束，交流汇报： 教师提问：你有什么发现？ 提问：影子方向是怎样变化的？影子 的长短呢？ 提问：现在你能不能总结出影子方向 与长短变化的规律？或者说太阳的位 置变化对物体的影子有什么影响？ （三）探究研究阳光下小棒影子的变 化情况。 1说明：刚刚我们模拟了阳光下影 子的变化情况，也总结了影子的变化规 律，那在现实生活中，是这样吗? 你们觉得怎么来验证？（明确：要在 阳光下进行实验模拟） 2追问：那你觉得这样的实验需要 哪些材
17、料？ 组织学生讨论 小结：我们需要小棒，白纸、直尺、 笔和指南针。 明确：A4 纸用于观察影子，指南针用 来观察太阳的位置与影子的位置。 3提问：谁能说说怎么设计实验？ 在实验时要注意些什么？ 指明不同的学生回答。 小结出大致的实验步骤： 4先去操场，准备一张 A4 纸质，把 小棒插进橡皮中，然后固定在记录纸的 观察点上。 选择空旷处放置， 不要移动。 4 学生小组合作， 完成实验。 记录实验结 果。 小组内交流自己的 想法。 设计意图： 阳设计意图： 阳 光下影子的变光下影子的变 化情况这一实化情况这一实 验在课堂上很验在课堂上很 难完成， 因为时难完成， 因为时 间限制， 我们可间限制，
18、我们可 以在课堂上先以在课堂上先 引导学生讨论引导学生讨论 可以怎么实验，可以怎么实验， 然后带学生走然后带学生走 进操场， 完成实进操场， 完成实 验， 组织学生按验， 组织学生按 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 8 5利用指南针确定方位，并在记录 纸上标出来。 6.每隔 1 小时，在记录纸上标出小棒 的影子，并记下时间。 ） 提问：想一想在阳光下影子的变化是 不是像我们模拟的那样。 接着教师再次播放视频。 7交流汇报 说说你有什么发现？ 提问：小棒影子的长短与太阳位置之 间有什么关系？ （早晚太阳高度最低，小棒影子最 长；中午太阳高度最高，小棒影子最 短。 ） 提
19、问：你能总结出小棒影子的方向与 太阳位置之间有什么关系？ （小棒影子的方向与太阳位置相反） 明确：影子的方向和太阳的位置相反 明确：阳光下影子的变化情况与我们 总结的规律相符合。 5学生小组讨论 交流完成这个实验需 要哪些材料。 6. 学 生 小 组 合 作，完成实验。记录实 验结果。 7. 小组内交流自 己的想法。 时观察记录， 并时观察记录， 并 录制小视频， 最录制小视频， 最 好回到课堂， 再好回到课堂， 再 以视频的形式以视频的形式 播放给学生观播放给学生观 看增强映像， 通看增强映像， 通 过实验学生发过实验学生发 现， 阳光下影子现， 阳光下影子 的变化情况符的变化情况符 合我们
20、总结的合我们总结的 规律， 从而让学规律， 从而让学 生们明白， 科学生们明白， 科学 课并不仅仅是课并不仅仅是 室内课， 我们也室内课， 我们也 需要走出教室，需要走出教室， 走进自然， 让学走进自然， 让学 生感受科学与生感受科学与 生活与自然息生活与自然息 息相关。 息相关。 三、太阳三、太阳 钟钟 1认识太阳钟 提问：刚刚我们发现了阳光下影子的 变化规律，你觉得我们的发现对我们的 日常生活有什么帮助呢？你能不能说 说你的想法？ 2出示赤道日晷 提问：看这是赤道日晷，仔细观察这 幅图，你觉得它有什么作用？ 说明：它是赤道日晷，是太阳钟的一 种。你知道它为什么叫做太阳钟了吗？ 设计意图：
21、太设计意图： 太 阳钟是本节课阳钟是本节课 课题， 但是本节课题， 但是本节 课的重点是认课的重点是认 识影子与阳光识影子与阳光 的关系， 当学生的关系， 当学生 彻底明确了这彻底明确了这 一关系后， 太阳一关系后， 太阳 钟就不再是难钟就不再是难 点了， 所以先引点了， 所以先引 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 9 学生小结回答：因为它是根据太阳的 移动与阳光下物体影子的变化来确定 时间的。 说明，下面我们就重点来研究太阳 钟。 （板书太阳钟） 3教师说明：古代人早就注意到 太阳的移动与阳光下物体影子的变化 有关系，而且这种变化是有规律的，于 是制造出了计时工具。这
22、一类计时工具 在西方被称为“太阳钟” ，在中国被称 为“日晷” 。 “日晷”是观测日影记时的仪器， 主要是根据日影的位置，以指定当时的 时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用 的计时仪器。 现在史料中最早的记载是在汉朝， 那个时候我们就已经使用日晷计时了。 到了明朝对日晷的形制，定时之法都有 详细的记载。发展到清代，不仅可以计 时用，日晷本身已成为一件装饰艺术 品。 4认识日晷： （1）微课介绍日晷的构成 （2）让学生根据微课标注出日晷图 片的各部分名称，并简要说说它的使用 方法：日晷是由晷针和晷面两部分组 成，晷面是圆型的石制的，有刻度晷针 是铁制的安在晷面中心，晷针的影投在 晷面上，并随着太阳
23、在天空中的移动而 移动，人们根据晷针在晷针在晷面上的 导学生们想一导学生们想一 想， 阳光下影子想， 阳光下影子 的变化规律对的变化规律对 我们的生活有我们的生活有 什么帮助， 从而什么帮助， 从而 引入太阳钟， 认引入太阳钟， 认 识太阳钟， 然后识太阳钟， 然后 再通过观察不再通过观察不 同的太阳钟让同的太阳钟让 学生们产生自学生们产生自 己动手做一个己动手做一个 太 阳 钟 的 想太 阳 钟 的 想 法。 法。 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 10 刻度，确定当时的时间。 5师介绍不同的太阳钟，说明： 这是牛顿钟，这是立式日晷，这是地平 日晷。 介绍牛顿钟：著名
24、的科学家牛顿，小 时候就曾做过这样一个太阳钟。 （教师 边说边演示）他在空地上插根棍子，每 隔 2 小时，在棍影的终点放一块石头做 记号， 记下时间。 他利用摆石头记影子， 又在石头上记时间，一个简单、巧妙的 太阳钟就做成功了。他做的这个太阳钟 据说在村上用了 70 多年，人们把这个 太阳种称之为“牛顿钟” 。 提问：你认为这些日晷是怎么工作 的？它们有什么不同？ 明确：它们都是通过阳光下影子的变 化规律工作的。 6制作日晷： 说明：刚刚看了这么多日晷，同学们 想不想自己制作日晷？ 小组讨论，制作一个日晷需要哪些材 料？你有什么好办法？ 提问：你设计的日晷需要什么材料？ 怎么做？ 提问：老师为
25、大家准备了指南针和硬 卡纸，你觉得怎么做一个地平日晷？ 教师引导学生发现：需要做用卡纸做 出晷面和晷针。 引导学生小结出实验方法： 在一张半圆形的硬卡纸上按左下图 苏教版小学科学四年级下册 第二单元 地球、月球与太阳 - 11 标明刻度和方向。 如右下图所示，把一张三角形的硬卡 纸竖直粘贴在半圆形硬卡纸上。 确定好方向后，根据三角形硬卡纸的 投影确定时间。 组织学生小组合作，动手制作。 7交流汇报 展示并向同学介绍自己的日晷是怎 样工作的？它的工作原理是什么？ 教师小结原理：当太阳光照射到晷 针，晷面就出现晷针的倒影，倒影指向 晷面的刻度就是当时的时间。 1学生小组合作， 组内交流自己的想法。 2 学生小组合作， 制作太阳钟。 四、归纳四、归纳 巩固巩固 1这节课你有什么收获？ 2学生汇报。 3教师小结。 4根据这节课学到的知识，完善 你们小组制作的“太阳钟” 。 【板书设计】【板书设计】 8.太阳钟 光 方向 影子 太阳 太阳钟 长短
