教科版 (2017)六年级上册5.影长的四季变化教学设计

这是一份教科版 (2017)六年级上册5.影长的四季变化教学设计，共25页。教案主要包含了教材简析，学生分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计，教材分析等内容，欢迎下载使用。

5.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5~7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的位置高度。
【教学准备】
为学生准备：制作圭表模型卡纸、长尺、双面胶、剪刀、手电筒、“春分、秋分、冬至、夏至”的标志物。
教师准备：学生实验材料一套、教学课件。
【教学过程】
一、聚焦
1．回顾
提问：一天中影子的长短变化规律是什么呢？
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，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
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。
【板书设计】
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。
《影长的四季变化》教学设计

【教材分析】
本课的主要任务是以探究影长的四季变化活动为载体，通过生活经验-模拟实验-实际观测的活动过程，让学生充分了解模拟对象的特征，逐渐形成关于本质的思考和认识，经历由原型抽象—实验考察—类推原型的思维过程。
本课教材基于课程标准的“地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象”学习目标而设定的，通过学生已有的一天中影子长短变化这一先验知识的引导将话题聚焦到影子的四季变化中来，为后续学习四季变化成因及影响铺垫。本课设计有4个与探究活动，首先是查阅资料了解古人是如何观测日影变化的，其次是制作简易圭表，然后模拟四季正午太阳高度测量影子长度变化，最后通过课后实际观察验证并发现更多的探究点。
本课的研究主题“四季交替，正午时分物体的影子长短呈规律变化”的结论是非常简单的，学生通过自制圭表的模拟实验及课后实际观测中能够得出。在模拟实验通过改变太阳的高度来研究影子长度变化规律这一过程中，学生可将思维自然迁移到同一地点正午太阳高度在四季中呈规律变化这一点上来，从而激发了解更多四季变化的自然现象的兴趣。
【学情分析】
物体影子在一天中有规律的变化是因为太阳位置的日变化有规律，在这一先验知识的影响下，学生容易有影子的日变化在一年中都相同或太阳位置的日变化在一年中都相同的错误概念，即从本质上将引起影子日变化的地球自转与引起影子年变化的地球公转混淆。制作圭表对学生来说比较容易，模拟实验中如何确定太阳位置，利用圭表实际观测时有哪些注意事项?以及圭表的摆放方向，如何解决正午时分天气的影响？这些都是学生本节课面临的问题，需要在教学过程中进行引导性提问。
【教学目标】
科学概念目标：
正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。
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：
能复制古代天文仪器，模拟测量四季的影长。
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：
有创造精神，用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（STSE）目标：
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。
通过复制古人仪器，感受古人智慧，体验中国古代科学技术的先进。
【教学重难点】
重点：通过模拟实验及实际观察总结正午时分物体影子随季节变化的规律。
难点：通过阅读教材内容并结合生活经验确定模拟实验中太阳的位置。
【材料准备】
为学生准备：A3纸条、卡纸、长尺、双面胶、剪刀、手电筒、“春分、秋分、东至、夏至”的标志物。
教师准备:学生实验材料、教学课件。
模拟结果
讨论2
讨论1
引导
制作圭表
交流讨论
总结正午四季日影变化规律
认识圭表结构及功能

材料提供

设置疑问

重温知识

数据统计分析
四季正午日影变化规律
模拟实验
激发探索兴趣
了解四季变化现象
实测观察
影长的四季变化教学流程图
教学活动内容
目标实现手段把
探索
了解古人观测日影
变化的仪器及结果
聚焦
话题探讨
研讨
拓展
讨论3
实际结果
【教学流程图】




教学活动内容















【教学过程】
1.聚焦
教师提问：四季交替，年年循环，日影变化会随着季节有规律地变化吗？有什么样的规律？
学生活动：依据生活经验思考并回答日影变化的季节规律。
设计意图：通过学生已有的一天中影子长短变化这一先验知识的引导将话题聚焦到影子的四季变化中来。
2.探索
（1）查阅资料，了解古人是如何观察日影的四季变化规律。
学生活动：阅读资料，认识古人的观测仪器和观测结果。
设计意图：对古代日影观测技术形成初步印象，激发复制圭表的兴趣。
（2）制作圭表
学生活动：充分认识圭表的基本结构和功能，制作圭表。
教师活动：在学生制作过程中给予适当的指导和鼓励性评价。
设计意图：通过对圭表的制作充分认识圭表的结构和功能，形成测量验证的实验动机。
（3）模拟实验
教师活动：引导学生阅读教科书内容并结合生活实际明确太阳在四季中的位置变化，展示材料和操作示范动态图。
学生活动：进行模拟实验，记录并汇报实验结果。
设计意图：形成对影长四季变化规律的认识，通过模拟实验逐渐形成对影长四季变化成因的思考，从而激发了解更多四季变化的自然现象的探索兴趣。
（4）实际观测
学生活动：利用自制圭表，实际观测一年内影子的变化并记录，依据数据处理研讨正午时分影长的四季变化规律。
教师活动：本环节无法在课堂呈现，因时间跨度较大，可在一年中关键时间点提醒孩子观察，总结影长的四季变化规律。
设计意图：通过实际观测能够发现除影长变化之外的更多的自然信息，扩充学生对更多自然现象的四季变化规律的认识，培养学生数据收集、分析的能力，形成依据实验数据分析得出科学结论的探究意识。
3.拓展
教师提问：除了日影长度随四季变化，还有那些四季变化的自然现象呢？
学生活动：观察教科书数据表，尝试了解更多自然现象的四季变化规律。
设计意图：利用多个问题激发学生探索兴趣，通过拓展资料阅读，充分认识四季变化规律的自然现象，为后续探究四季变化与地球公转关系铺垫
【板书设计（生成）】
影长的四季变化
古人的观测
模拟实验
制作简易圭表
实际观测
【学生记录单设计】
《影长的四季变化》探究记录单
第____组
探究目标
模拟影子的长度在四季的变化情况
探究过程
影子长度
春分
夏至
秋分
冬至




我的发现


【班级记录表设计】
《影长的四季变化》探究记录单
班级：____


第5课　影长的四季变化
(教材P31～32)
授课时间：______________　　　　　　　　累计____1____课时
课题
影长的四季变化
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
1.知道正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。
2.知道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.通过复制古代仪器，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：模拟测量四季日影的变化。
难点：探究日影的四季变化规律。
教学
准备
为学生准备：白纸、长方体纸盒、卡纸、笔、尺子、双面胶、剪刀、手电筒、学生活动手册。
教师准备：教学课件、班级记录表。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：在三年级时，我们曾经观察过阳光下物体影长的变化，知道日影变化与太阳在天空中的位置变化有关。太阳的位置越高，影子会越长还是越短？(预设：太阳位置越高，影子会越短。)
2.提问：四季交替，年年循环，那日影变化会随着季节有规律地变化吗？说说你的理由。(预设：会，家门口的树，夏天影子不能遮住房子，冬天影子会遮住房子；会，太阳的位置一直在不停地变化，日影肯定会发生变化；不会，每天太阳的位置变化都是东升西落，日影都是一样的。)
3.揭题：很好，同学们都提出了自己的观点，这节课我们就一起来探究四季日影的变化究竟有没有规律，有什么样的规律。(板书：影长的四季变化)

探索
与研讨
探索一：了解古人是如何观察日影的四季变化规律的
1.布置任务：课件出示古人在不同季节的正午时分对日影的观测图片，引导学生动手画出日影长度，并将它们进行比较，完成下表。


探索
与研讨

2.提问：从表格中你们发现了什么？(预设：夏季太阳高度最高，冬季太阳高度最低，春季和秋季的太阳高度适中。夏季影子最短，冬季影子最长，春季和秋季影子适中。)
探索二：制作简易圭表
1.引导：引导学生阅读圭表构造的文字和图片资料，并完成活动帮助卡。
2.布置任务：指导学生小组制作简易圭表，并完成活动帮助卡。



探索
与研讨

探索三：利用自制圭表进行模拟实验，观察日影的四季变化
1.展示：出示同一地点一年四季正午时分太阳的位置示意图。
2.布置任务：指导学生小组按要求完成模拟实验，并完成实验帮助卡。

3.研讨汇报：指导学生分组汇报，其他小组补充。
集体汇报帮助卡
主持人：请各小组代表依次汇报你们组的研讨结果。
小组1：我们发现，正午时分物体的日影，在四季有规律地变化着：从夏到冬，逐渐变长；从冬到夏，逐渐变短。夏季日影最短，冬季日影最长，春秋日影适中。
主持人：大家对小组1的汇报有什么疑问或补充吗？请小组代表回答。
其他小组：我们认同小组1的汇报。
主持人：谢谢大家的发言，研讨活动结束。


探索
与研讨
探索四：实际观察
指导：指导学生把自制的圭表放在正午时分太阳可以照射到的窗边。记录影子的实际长度，在其他季节，也进行测量和记录。
在长时间的观察中磨炼学生的毅力，让学生明白科学规律的发现来之不易，培养学生敬畏科学的精神。拓展
与小结1．小结：物体正午的日影长度在四季有规律地变化着。从夏到冬，日影逐渐变长；从冬到夏，日影逐渐变短；夏季日影最短，冬季日影最长，春秋日影适中。
2．展示：展示北京地区日出日落时间和正午太阳仰角的变化表。

3.提问：在科学上，我们将地平面与太阳光线的夹角称为太阳仰角。观察上表中的数据，你有什么发现？(预设：夏至日出时间最早，日落时间最晚；冬至日出时间最晚，日落时间最早；春分和秋分日出、日落时间相同。正午太阳仰角夏至最高，冬至最低，春分、秋分是一样的。)

板书
设计


教学
反思
本课教科书直接给出了“古人的观测发现”的图片，大部分学生能立即发现规律，快速作出回答。为了加深学生对日影四季变化规律的认识，可以采用由学生自行绘画、测量和比较的教学方法，教学效果显著。
在制作简易。圭表的探索活动中，教科书给出的示意图过于简单，因此，可以让学生根据自己所准备的物品进行设计和制作。重点放在引导学生研讨实验步骤、明确分工上，以提高学生对实验探究的设计能力和协同合作能力。在时间允许的情况下，还可以让学生充分讨论，优化自己的方案。学生制作完成后，自然而然就进入了模拟实验环节。需要引导学生观察图片，结合生活体验，说出正午太阳在不同季节的位置，才能正确进行模拟实验

课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练。


第二单元 地球的运动
5.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5~7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的位置高度。
【教学准备】
为学生准备：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。
教师准备：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，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
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。

【板书设计】


【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。
活动手册对教材的三个探究活动都有对应的实验现象和结果的记录。活动一，当“地球”转动方向是自西向东时，北京先看到“太阳”；当“地球”转动方向是自东向西时，乌鲁木齐先看到“太阳”。活动二，当“地球椅”由西向东转时，观察到“太阳”东升西落；当“地球椅”由东向西转时，观察到“太阳”西升东落。结合我们平时看到的太阳是东升西落的，可以确定地球是自西向东转的。活动三，学生按自西向东模拟实验时，实验结果是北京先迎来黎明。


六上《地球的运动》单元教学设计
5.影长的四季变化
小学科学教学网资源建设团队 蒋颖
【教材简析】
本课是六年级上册第二单元《地球的运动》的第5课。前面几课中，学生初步了解了地球的基本特征和自转现象，在这样的基础上，通过探究同一物体在不同季节正午时分影子的变化规律，为下一课学习地球绕太阳公转做铺垫。聚焦部分从学生已有的认知出发，通过引导学生回忆日影一天长短变化规律，提出问题——日影变化会随着季节有规律地变化吗？探索部分分为四个环节：一是查找资料，了解古人是如何观测日影变化的；二是制作简易圭表；三是用手电筒模拟四季太阳的不同位置，利用制作的圭表测量正午的影子长度变化；四是利用自制圭表，实际观察一年时间。拓展部分让学生观察“北京地区日出日落时间和正午太阳仰角的变化表”，对课堂内容进行了一定的延续。
【学情分析】
通过前面几课的学习，学生对地球的特征和自转规律已经有了一定的认识，但对地球公转特点的认识还比较欠缺。在生活中，学生经常会看到物体的影子在一天当中不同时段是不一样的，但是没有观察过影子在一年四季中的变化也存在一定的规律。通过本课的学习，学生将在模拟实验中感受影长的四季变化规律。
【教学目标】
科学观念：通过阅读资料及模拟实验，知道同一地点正午时分，物体的影长会随着季节改变呈有规律的变化；并了解圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器。
科学思维：用建构模型的方法，认识同一物体影长的四季变化规律。
探究实践：能利用身边的材料创新性地完成圭表的制作，在模拟实验中能用自制圭表模拟测量同一物体在四季的影长。
态度责任：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：通过自制圭表，模拟测量四季日影的变化。
难点：通过实验数据，分析影长的四季变化规律。
【教学准备】
教师：1.教学课件；2班级记录大表。
学生：1.每组提供A3卡纸、A4卡纸、刻度尺、双面胶、铅笔、剪刀、手电筒、“春分、秋分、冬至、夏至”的标志物；2.观察记录单。
一、聚焦（预设5分钟）
材料准备：课件
1.回忆一天中阳光下物体影长的变化规律：一天中阳光下物体影长是怎么变化的？是什么原因导致了这个变化？
2.谈话：四季交替，年年循环，日影变化会随着季节有规律地变化吗？
3.板书课题：影长的四季变化。
4.讨论：有怎样的规律？
【设计意图】通过回忆一天中物体影长的变化规律来引出影长的四季变化规律，有利于充分了解学生的前概念，同时引导学生深入思考。
二、探索和研讨：（预设30分钟）
材料准备：A3卡纸、A4卡纸、刻度尺、双面胶、铅笔、剪刀、手电筒、“春分、秋分、冬至、夏至”的标志物、观察记录单
（一）查阅资料：了解古人的方法
1.提问：古人也考虑过这个问题，那么他们是如何观察日影的四季变化规律呢？
2.引导学生通过阅读资料了解古人观察日影变化的方法：中国古代使用名叫圭表的天文仪器观察日影长度，圭表由圭和表组成，圭是有刻度的平面，表是立在圭上面的一根柱子。正午时，表会在圭上投影出暗影，影子长度在四季呈现规律变化，人们还根据影子长短划分了中国古代的二十四节气。
3.学生分享：通过查阅资料了解到了什么？
4.教师结合圭表的图，讲解圭表的结构和原理。
【设计意图】通过阅读资料——分享收获——教师讲解，学生能更好地对古人的观察工具圭表有具体的了解，从中感受中国古代科学技术的先进。
（二）动手制作圭表
1.过渡：今天，在课堂上我们也来学习下古人，制作一个简易圭表，探究日影的四季变化规律。
2.教师出示材料：A3卡纸、4卡纸、刻度尺、双面胶、铅笔、剪刀。
3.小组讨论：如何利用所给材料制作圭表？
4.交流：分享自己组想到的方法和注意点。
5.出示实验要求：
（1）将表固定在圭上时，表与圭上的“0”刻度对齐，且两者要保持垂直。
（2）使用剪刀时注意安全。
6.学生以小组为单位，动手制作简易圭表。
7.讨论：除了卡纸，生活中我们还能利用哪些材料来制作圭表？鼓励学生在课后用更多的身边材料来制作圭表。
【设计意图】鼓励学生勇于在课后用新的方法和新的材料有创意地完成圭表的制作，培养学生的创新精神。要求每个同学都动手制作圭表，便于在课后利用自制圭表进行进一步观察。
（三）利用自制圭表，模拟影子长度的变化
1.谈话：要知道一年四季正午的日影长度变化规律，我们要先知道同一地点正午时分太阳位置的四季变化。根据生活中的观察，我们知道夏天的太阳比较高，冬天的太阳比较低，而春天、秋天的太阳高度在夏天和冬天之间。
2.微课展示模拟的方法：用手电筒模拟太阳，记录当手电筒处在不同的高度时，表投射在圭上的影子长度。
3.学生分组实验，教师巡视指导。
4.将所有组的实验数据在电脑上绘制成柱状图，交流研讨：同一地点，一年四季正午时分，影子长度有着怎样的变化规律？
（预设：（1）同一地点，正午影子在夏天最短，冬天最长，春秋在两者之间；（2）同一地方正午影子长度呈有规律的变化，夏至到秋分到冬至逐渐变长，冬至到春分再回到夏至影长又逐渐变短。）
（四）实际测量
在课后把自制圭表放在正午时分太阳可以照射到的窗边，记录一年四季影子的实际长度。
【设计意图】利用微课展示实验过程，一方面可以节省教师讲解时间，另一方面可以让学生更加直观地看到实验注意点。展示所有组的数据，学生通过观察自己组的数据，再比较其他组的数据，从而找出日影长度的四季变化规律。
三、课堂小结与拓展（预设5分钟）
材料准备：课件
1.课堂小结
提问：通过这节课，你学到了什么？
2.拓展
（1）思考：所有地方的正午影子长度都随四季变化而规律地变化吗？不同地点，同一时间影子长短一样吗？
（2）除了日影长度随四季变化，还有哪些四季变化的自然现象呢？出示《北京地区日出日落时间和正午太阳仰角的变化表》，学生观察后说想法。
【设计意图】通过小结活动引导学生对本节课所学知识进行回顾与梳理，拓展部分先通过两个问题激发学生课后继续探究的兴趣，同时观察数据，了解还有其他四季变化的自然现象，从而达到知识的迁移。
四、板书设计

5.影长的四季变化
测量工具 测量发现
圭：上有刻度 不同季节，同一物体正午影长变化有规律
圭表
表：直立在圭 春：适中 夏：最短 秋：适中 冬：最长

【疑难解答】
1.学生在利用所给材料制作圭表时不会做怎么办？
本节课，制作圭表是重点需要解决的环节，学生在拿到材料后可能会碰到以下疑问：（1）“表”怎么固定在“圭”上？（2）“表”无法与“圭”垂直怎么办？（3）刻度怎么画？针对以上问题，首先可以让学生在初步尝试制作圭表后提出遇到的问题，再集体讨论解决的办法；其次，如果还有问题的话，可以考虑播放制作微课，让学生学习微课中的制作方法。