1、太阳钟教学案例 一、教材分析 本课是苏教版四年级下册第 2 单元“地球、月球与太阳”中的第 4 课。 本课由部分组成，首先是对上节课遗留问题的处理，进而引入今天的话 题-影子方向与长短变化的条件。探究影子形成的条件后，研究太阳照射 下影子的的长短和方向随太阳位置变化而产生的变化规律。第二部分，太阳 钟（日晷）的设计原理和分类。第三部分，用硬卡纸和指南针制作一个日晷， 以动手操作的形式强化学生对日晷知识点的消化吸收，体现 stem 的教育理 念。 二、学情分析 学生对影子是熟悉的，但并未进行过深入的研究，大部分学生对日晷的 认知程度仍然属于没听说过，不知道的水平。学生能够形成影子，并不代表 学生
2、深入分析过影子形成的条件。对于太阳照射下影子变化的特点也是片段 式的，并未形成系统的变化规律。四年级的学生已经具备了动手制作日晷的 操作能力，需要教师辅以指导，强调操作细节要点。 三、学习目标 能描述一天中在太阳光的照射下，物体影子的变化规律； 使用和制作简易的古代的测量仪器模型，如日晷； 在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。 了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。 四、重点与难点 重点：了解日晷的工作原理； 难点：制作日晷。 五、教学准备 教师材料：PPT、手电筒、铅笔、橡皮泥、竹篾等。 学生材料：硬卡纸、胶水、剪刀、笔 六、教学过程
3、 (一) 复习导入 同学们，在探究上节课的问题时，你们有什么发现吗？ 上午 9 点和下午 3 点的太阳高度角是相同的。它们比中午时分的太阳高 度角要小。 对我们的探究问题：上午 9 点和下午 3 点的太阳高度角有什么不同？大 家有答案了吗？谁来说一说。 角的顶点、开口方向是不同的。还有就是影子的方向也是不同的。 这就要和今天我们要讲的内容有关了。（板书：太阳钟） 【意图解析】承上启下的作用，将上下两节课衔接起来。让学生的思维 有一个连贯性，探究活动有基础。 （二） 探究新知 1.1.研究影子方向与长短的变化与光源的关系研究影子方向与长短的变化与光源的关系 让我们来观察两幅图片。 一幅是下午 3
4、 点测量太阳高度角时拍摄的照片， 一幅是用手电筒照射一根竖立的木条，观察它们的影子。 请大家思考：影子的形成需要哪些条件呢？ 教师引导出：光源、遮挡物、屏 说的没错，左面这幅图中，光源是什么？ 太阳 人是遮挡物，屏是草坪。 同学们，现在我们用手电筒来照射竖立的木条，观察它的影子。 我们发现了人的影子也在变化，现在你能改变木条的的影子吗？ 请同学们拿出实验器材，寻找方法。 汇报改变影子方向和长短的方法。 总结一下实现的方法就是？ 改变照射的方向和高度。 非常棒，同学们有没有什么其他发现？ 在什么情况下影子会不见吗？ 竖直向下照射！ 【意图解析】基本概念的学习。看似无目的的观察，却能够给学生建立
5、起稳固的关于影子的概念，还能够从“无目的”中发现很多不同的现象，为 下面的探究做准备。 既然已经知道了影子会变化，同学们有没有什么继续研究的方向吗？ 下面我们来模拟一天中太阳位置的变化，从而观察物体影子的长短和方 向是怎样改变的。 太阳是东面升起，西面落下，在天空中变化的轨迹呈现半圆形，我们可 以用竹篾模拟太阳运行的轨迹；用手电筒模拟太阳。把手电筒放在竹篾上贴 合移动。 在竹篾上分别标注 7：00；9：00；12：00；14：00；17：00 时间的位置， 手电筒分别放在这样一些位置。手电筒照射方向面朝木条上部。 请大家及时记录 5 个位置的影子大小和方向， 可以把影子绘制在底板上。 实验中，
6、老师提醒大家，绘制的时候每个影子旁边都要标注好对应的时 间点，便于后期对比是进行区分。 操作时把数据记录在我们的活动手册上。 汇报记录情况 根据大家记录的情况，我们可以得出怎样的结论呢？ 太阳位置变化时，物体影子也随之发生变化；早晨和傍晚影子最长，中 午最短。 【意图解析】实验探究，发现太阳变化时物体影子变化的规律，为下面 引出太阳钟做好铺垫。 2 2. .介绍太阳钟介绍太阳钟 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。这一类计时工具在西方被称为 “太阳钟”，在中国被称为“日晷”。 请大家观察图片，左侧是地平式日晷，右侧是赤道式日晷
7、，你认为这些 日晷是怎么工作的？ 它们有什么不同？ 学生思考，举手回答 说的没错，日晷正是利用了太阳的位置变化对物体的影子的影响是有规 律的原理做成的。 他们之间有的是平铺在地面的，有的与地面成一定的夹角。 【意图解析】了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。日晷正 是一个人类的需求的设计作品，这也正说明了人类的需求是影响科学技术发 展的关键因素。给学生普及科学史，感受科技的发展给人们带来的益处。 3 3. .制作日晷制作日晷 了解了日晷，大家想不想做一个呢？ 下面我们一起来做日晷，亲自去室外计时。 做日晷需要使用的器材有： 半圆形硬卡纸、三角形硬卡纸、胶水、直尺、笔 制作的步骤是：1、在
8、半圆形的硬卡纸上按刻度示例图标明刻度和方向。 2、按成品效果图，把三角形的硬卡纸竖直粘贴在半圆形硬卡纸上。3、确定 好方向后，根据三角形硬卡纸的投影确定时间。 请同学们注意，三角形硬卡纸要竖直粘贴。否则影响计时准确度。 学生动手操作 成品展示，错误指导。 同学们，下课之后，大家可以尝试着在阳光下计时，计时结果和教室的 钟表核对，看一看自己制作的日晷是不是能准确地计时。如果计时不对，请 大家思考一下为什么，课后可以咨询老师。 【意图解析】感受日晷之类的科技发明对人类生活的影响，在人类进步 道路中所起到的积极作用。锻炼动手动脑能力，增加对科学研究的兴趣，体 现 stem 的教育理念。 （三） 课堂小结 这节课，你学到了哪些知识？有什么收获？ 学生自由交流自己的收获和体会。 （四） 教师总结 大家今天的收获可真多，我们知道了影子形成的条件，知道了太阳的位置变化会 带来影子方向和长短规律性变化，一天中中午影子最短，早晚的影子最长；我们 感受了古代人的聪明智慧，知道了日晷，制作和使用了这样一个简易的古代的测 量仪器模型；大家可以在课后进行实际计时操作，作为课后拓展，把你的收获可 以分享给身边的人，比如你的爸爸妈妈和同学们。 今天和同学们一起愉快地完成了这节课，我感到非常高兴，谢谢大家！ 下课。 七、板书设计 太阳钟 影子形成的条件是：光源、遮挡物、屏 一天中中午影子最短，早晚的影子最长；
