1、1 5.5.影长的四季变化影长的四季变化 【教材简析】 本课是六年级上册地球的运动单元的第 5 课。本单元的 57 课都是基于课程标准的 “地 球自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象”学习目标而设计的。内容编排分别是 影长的四季变化规律研究，四季变化成因初探，了解地球公转与四季变化的关系，最后回归生活， 了解四季变化对地球生物的影响。 我们常说的四季变化是指平均气温的四季变化、 正午影长的四季变化、 日出时间的四季变化、 太阳高度的四季变化等自然现象，都是与地球公转有关的。学生在低中年级已经有过四季变化规 律和一天中气温变化的学习，本课选取“探究正午影长的四季变化规律”作为主题，是
2、基于课程 标准关于学习目标选定的，教科书还在拓展部分提供了日出时间变化规律和太阳仰角变化规律的 学习资料。 圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度、定节气用的天文仪器，它由圭和表两部分组成， 圭面上有刻度，不同的刻度代表不同的节气。 【学生分析】 学生的知识基础是低中年级时，知道“四季的不同”主要是气候的变化以及部分动植物的四 季变化。学生知道一天中影长的变化，但是关于影长的四季变化却不了解，关于圭表更是知之甚 少。所以本课引入了圭表的学习及制作，旨在让学生关注到中国古代一些先进的观测技术。有条 件的学校可以提供足够多的材料给学生制作简易圭表，激发学生创造出各种各样的作品。 【教学目标】 科学概
3、念目标 1.正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。 2.圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器。 科学探究目标 1.能复制古代天文仪器，模拟测量四季的影长。 2.能通过实验收集数据、分析数据帮助我们发现四季影长的变化规律。 科学态度目标 有创新精神，勇于采用新的方法和新的材料有创意地完成圭表的制作。 科学、技术、社会与环境目标 1.了解科学技术可以让我们更好地改造生存环境，顺应自然规律，减少自然灾害对人类生活 的影响。 2.通过复制古人仪器，感受古人的智慧，体验中国古代科学技术的先进。 【教学重难点】 重点了解圭表的工作原理，制作圭表并测量影长四季的变化。 难点确定四季正午时刻太阳
4、的位置高度。 【教学准备】 学生A3 纸条、卡纸、长尺、双面胶、剪刀、手电筒、 “春分、秋分、冬至、夏至”的标志 物。 教师学生实验材料一套、教学课件。 【教学过程】 一、聚焦 1.看图引入。 同时展示两幅图， 一幅早晨的太阳照射下的树和树影， 一幅正午时刻太阳照射下的树和树影。 提问：请说出图片分别是在一天中什么时候拍摄的？两幅图太阳高度与影子长度有什么变化规 律？ 早晨和傍晚时，太阳高度比较低，物体的影子很长；正午时，太阳在正头顶，物体的影子很 2 短。 2.过渡。 谈话：同学们，日影长度在一天中有规律地变化。那么，一年四季，春夏秋冬，影子长度会 有规律地变化吗？ 设计意图通过复习一天中太
5、阳高度的变化规律以及一天中日影长度的变化规律，引出本课 的研究主题。 二、探索 活动一：查阅资料，了解圭表 1.提问：四季中同一时刻的影子长度会有规律地变化吗？呈什么样的规律？ 学生发表观点。 2.明确阅读要求。 关于日影的四季变化，中国早在汉代就有人发明了一种名叫“圭表”的天文仪器观测一年四 季日影的变化。下面请同学们查阅资料，了解一下圭表的结构特点以及工作原理。 3.学生阅读资料。 4.分享阅读心得。 汇报圭表的结构特点以及工作原理。 5.小结：中国古代使用名叫“圭表”的天文仪器观测日影长度，圭表由圭和表组成，圭是有 刻度的平面，表是立在圭面上的一根棍子。正午时，表会在圭面上投射出暗影，经
6、过长期观测记 录， 人们发现影子长度在四季会呈规律变化， 人们还根据影子长短制定了中国古代的二十四节气。 设计意图此环节增加了分享阅读心得，既可以检查学生的阅读效果，也可以让每一位学生 对圭表有较好的认识，只有这样才能确保后续的学习顺利进行。 活动二：制作简易的圭表 1.过渡。 科学讲究实证精神， 所以我们一起复制古人制作圭表， 并测量验证影子的四季变化规律好吗？ 2.出示并介绍制作的材料；学生思考如何有创造性地利用这些材料。 鼓励学生发挥创新精神，在保证圭表的基本结构与基本功能同时，制作有个性的圭表。 活动三：利用圭表模型测量日影的四季变化规律 1.确定正午时刻太阳的位置。 （1）提问：平时
7、，我们有观察过一年四季太阳的位置变化吗？学生回答。 （2）阅读教材内容，了解每一个季节正午的太阳位置。 2.播放实验示范操作。 一位同学观察并记录， 要求把实验结果记录到活动手册中， 另一位同学手拿手电筒模拟太阳， 两人确定“春分、秋分、冬至、夏至”的太阳位置。 3.学生模拟实验。 4.学生汇报实验结果。 5.学生分析全班实验结果，并进行小组研讨，得出日影四季变化规律的结论。 同一地方，正午影子长度呈有规律的变化，夏至秋分冬至影子逐渐变长，冬至 春分夏至影子又逐渐变短。 设计意图实验结束后，让学生基于测量数据进行分析，得出变化规律，最终得出日影的四 季变化规律。 活动四：实验观察 我们的结论是
8、通过模拟实验得出的， 模拟实验在一定程度上模拟了事实， 但它毕竟不是事实。 为了结论的严谨性，我们还要把圭表放到太阳底下，实际观察四季的变化规律是否跟我们模拟实 验的结论一致，让我们拭目以待。 设计意图培养学生长期观测自然规律的习惯，也是培养学生严谨的科学态度。 三、拓展 3 1.过渡。 观察教科书第 32 页右边“北京地区日出日落时间和正午太阳仰角变化表”表格中的数据，你 有什么发现？ 2.学生观察数据。 3.学生发表观察的结果。 4.小结：同一地点，不同的季节，日出时间、日落时间、正午太阳仰角等有相同有不同，使 得物体的影长呈一定变化规律。 设计意图让学生全方位、多角度地了解影长的四季变化。 四、课堂小结 通过本课的学习， 我们知道了圭表是中国古代观测日影长度的天文仪器， 圭表由圭和表组成， 圭是有刻度的平面。我们通过模拟实验发现同一地方，正午影子长度呈有规律的变化，夏至 秋分冬至正午影长逐渐变长，冬至春分夏至正午影长又逐渐变短。我们还了解到了 日出、日落时刻以及正午太阳仰角的四季变化规律。 【活动手册使用说明】 活动手册中有春夏秋冬四个相同的圭表和不同高度的太阳， 用来记录模拟实验过程中的数据。 建议教师指导学生用射线连接太阳与表的最顶端，并延长至圭面上，表示影子长度，并在圭面上 标明实际测量的长度。 【教学后记】
