科学探究技能 假设教案设计

五年级下册《探究技能 假设》教学设计

一、教材分析

《探究技能 假设》是《科学》五年级下册“地球运动与宇宙”单元的探究

技能课。本课以探究正午物体影子长短变化规律为素材，帮助学生学习“假设”

这一探究技能。

本课由“方法学习”和“技能训练”两大部分组成。在方法学习部分，学生

通过探究正午物体影子变化的规律学习作出假设的过程：观察现象→提出问题→

作出假设→验证假设。在这个过程中训练学生作出假设的技能。此外本课还让学

生通过阅读我国古人用圭表研究日影的资料，感受古人的智慧。最后在技能训练

部分，要求学生在新的情景中尝试应用假设的方法解释现象。

二、学情分析

学生对影子的现象比较熟悉，知道一天中正午的日影最短，但是并不清楚一

年中每天正午日影长短的变化规律。本活动的探究难度主要体现在需要长期观察。

故在课堂中引导学生重点学习如何作出假设、设计验证方案等。在学习了这些技

能后，观察实验可以在课后有计划地开展。

三、教学目标 1. 知道正午时物体影子在不同季节有规律地变化。 2. 通过活动初步了解作出假设的基本过程。 3. 知道我国利用圭表测定时间的精确度，从而产生自豪感。 四、教学重、难点

教学重点：初步了解作出假设的基本过程。

教学难点：尝试根据已有的知识作出合理的假设。

五、教学准备

教具准备：多媒体教学设备、教学课件。

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学具准备：日影观察任务单（提前两周或一个月，发给每个学生），卷尺、

记录纸、《科学学生活动手册》。

六、教学过程

（一）任务驱动 情境：彬彬在某个夏天中午观察大树影子，他感叹道：“在夏天中午，大树

的影子真短！”琪琪听到后反问道：“难道在冬天中午，树影就长很多吗？”

问题：冬天和夏天正午时，树的影子一样长吗？一年四季树的影子在正午时

的长短不同吗？

交流：一年四季树的影子在正午时的长短是怎么样的？

任务：对一年四季每天正午时物体的影子变化规律作出假设。

小结：我们对一年四季每天正午时物体影子的变化规律不是很了解。对此问

题进行探究前，可以先提出一些假设。为什么要作出假设？因为我们很难每天（一

年或多年）坚持观察记录物体影子变化的数据，再根据这些数据进行归纳。作出

科学的假设，可让我们更有效地进行科学探究。假设是有依据的猜测。当人们不

了解某些自然现象时，可以依据已有知识对现象的规律或形成原因作出推测性的

论断或假定性的说明。怎样才能合理地作出假设，又如何知道作出的假设是否成

立？今天，我们通过探究物体日影的变化来学习假设这种探究技能。

（二）方法学习

1. 环节 1 观察现象 问题：每天同一时刻物体的日影有变化吗？

交流：学生展示汇报提前观察的记录数据，说明每天同一时刻物体日影一直

在变化。

小结：在一段时间里，同一时刻物体日影一直在变化。

2. 环节 2 提出问题 介绍：很早以前人们就发现正午时物体的影子冬长夏短，一年中总是在不断

地变化。在我国大部分地区，夏至日影子最短；冬至日影子最长。古人根据这一

发现，制造了测定节气（一年长度）的仪器——圭表。 阅读：阅读教科书第 60 页关于圭表的资料，交流感受。 活动：完成《科学学生活动手册》第 19 页的任务 1，根据圭表影长判断季节。

交流：不同季节影子的长短。

问题：每天同一时刻（正午）物体日影的变化有什么规律？

3. 环节 3 作出假设 任务：尝试对每天同一时刻物体日影变化的规律作出假设。例如：根据“每

年相同日期”这个前提，作出“正午时同一物体的影长相同”的假设；根据“过 了夏至日”这个前提，作出“正午时物体的影长每天逐渐变长”的假设。假设= 前提+预测，通俗地说就是“假如怎么样，就会怎么样”。注意，作出的预测（推

论）必须是可以被验证的。

活动：学生尝试作出假设（教师板书）。

讨论：大家作出的这些假设，前提是什么？这些假设的预测（推论）可以被

验证吗？

4. 环节 4 验证假设 任务：科学史上，爱因斯坦提出引力会让光线弯曲的假设，根据这一假设人

们推导（计算）出日全食时，太阳背后的恒星发出的光线经过太阳会偏折，产生 一个微小夹角，这一推论（夹角）在 1919 年被天文观测证实。当然，假设也有

很多时候被验证是不成立的。这在科学的发展上是非常普遍的。例如，关于原子

结构的很多假设——葡萄干蛋糕模型、行星模型等，都被验证是不成立的。你提 出的假设是否成立呢？请你设计验证方案。方案格式可参考教材第 59 页的方案。

活动：设计验证方案。

交流：验证方案的可行性，优化验证方案。

任务：课后按照自己的方案进行验证，看看自己提出的假设是否成立。

小结：我们要经过观察现象→提出问题→作出假设→验证假设的过程，其中 假设=前提+预测，且可以被验证是否成立。

（三）技能训练 情境：北极附近星空的星星永不落到地平线下，并且一直围绕北极星旋转，

有经过长时间曝光形成的照片为证。照片上的每条弧线都是一颗星移动的轨迹，

也称为星轨。而两极附近星空的星轨照片会形成同心环（弧）的特殊图形。而北

极星空的星轨，北极星几乎就位于圆心。

问题：为什么北极星的位置看起来不变？

任务：请提出关于北极星的位置看起来不变的假设。

4 粤教科技版《科学》教学设计

交流：关于北极星的位置看起来不变的假设。

七、板书设计

探究技能 假设

探究过程：观察现象→提出问题→作出假设→验证假设 假设 = 前提 + 预测（可验证）

● 每年相同日期，正午时同一物体的影长相同。

● 每年相同日期，正午时同一物体的影长不同。

● 过了夏至，正午时物体的影长每天逐渐变短。

● 过了冬至，正午时物体的影长每天逐渐变长。

● 过了冬至，正午时物体的影长每天逐渐变短。

● 正午时物体的影长每天逐渐变长或变短的长度是一样的。

● 正午时物体的影长每天逐渐变长或变短的长度不一样的。

……