小学科学教科版 (2017)三年级下册2.阳光下物体的影子教案设计

2.阳光下物体的影子

【教材简析】

本课是《太阳、地球和月球》的第2课。本课设计了一个非常有趣的活动“制作简易日晷”， 意在激发学生探索光影的兴趣。在课前，教师要布置前置性实践作业，引导学生以小组为单位，利用一天的时间去观察，测量并在观察记录纸上画下小短杆的影子变化情况。简易日晷制作完毕后，教师要引导学生分析影子变化和太阳位置变化的关系。本课是一个综合性的活动，涵盖提出问题、观察记录、制作日晷、研讨分享等过程，能充分锻炼学生提出问题、制作图表、观察记录、分析数据、探究研讨和团队合作的能力。

【学情分析】

在学习本课之前，绝大部分学生都能根据日常生活经验，知道太阳的位置变化会对地球上物体的影子变化产生影响。但他们的认知通常是片面的、碎片化的，并不能准确地认识到，当太阳的位置发生改变时，阳光下物体影子的长短和方向就会发生有规律的变化。

【教学目标】

[科学观念]通过观察和研讨，知道一天中，在太阳光的照射下，知道太阳的位置变化会引起物体影子的变化，影子变化有一定的规律，利用规律可以制作日晷。

[科学思维]利用观察记录，分析图表，交流研讨，推测出阳光下物体影子变化的规律。

[探究实践]学会制作简易日晷，并在实地观察中，能用画图的方式，准确记录阳光下物体影子的变化，并结合观察记录，推测阳光下物体影子变化的规律。

[态度责任]在观察记录中感受严谨细致、实事求是、持之以恒的科学态度。体会古时候人们利用生活中的现象和自然规律，设计计量时间仪器，从而方便生活的过程。

【教学重难点】

[重点]知道一天中，在太阳光的照射下，物体的影子变化有一定的规律。

[难点]进行长时间规范地观察记录，在较长时间内，开展多次观察和记录。

【教学准备】

教师准备：教学课件、学生材料一组。

为学生准备实验材料：一块A3大小的纸板硬纸板或画板、一张A3大小的影子观察记录纸简易日晷观察记录纸（也可以用作业本中的记录表代替）、两个燕尾夹燕尾夹、一根4厘米长的小短杆、指南针、记号笔、直尺、小组讨论记录单牙签或裁剪过的水笔笔芯、橡皮泥或橡皮、指南针、马克笔或记号笔、直尺等。 教师布置前置性学习任务，要求学生利用上述材料，以4人小组为单位提前记录一天中物体的影子变化，要求一天中至少记录5次，其中上午、下午各2次，中午1次。具体做法可参考教师推送的微课“阳光下物体的影子”（也可自行登录浙江微课网收看https://wk.zjer.cn/v-cplay1-35562-155789.htm）。在记录过程中，教师要对学生的记录情况进行时刻关注和引导，及时纠正记录中存在的问题解答学生提出的困惑。 

【教学过程】

一、导入：踩影子 （预设3分钟）

 材料：“踩影子”的图片

1.提问：在阳光下，你怎样才能踩住自己的影子？在一天中的不同时间玩踩影子的游戏，影子的长短和方向会发生改变吗？

  预设：影子的长短、方向会发生改变

2.板书：阳光下物体的影子

[设计意图]唤醒学生的生活经验，再现和思考阳光下物体影子的变化。

二、实践：自制简易日晷（预设15分钟）

实验材料：硬纸板或画板、简易日晷观察记录纸、燕尾夹、牙签或裁剪过的水笔笔芯、橡皮泥或橡皮、指南针、马克笔或记号笔、直尺

1.播放微课，自制简易日影观察装置，

2.总结制作步骤：

找方向→对方向→立杆子→画影子

请学生说一说制作过程中的注意事项

3.带到校园空旷处，请一组学生画出短杆的影子，围观的同学作点评，指出优点和待改进的地方。

预设：方向要找准，短杆不能太长，短杆要立放时一定不能倾斜，画影子一定要注明相应的时间等。

4.再请一组学生画出短杆的影子，确认学生掌握基本的方法。

5.布置任务，利用双休日完成一天的观察任务。

[设计意图]单是一节课的时间无法画出一天中影子的变化规律。教师将这一教学内容分2次完成授课，前一次先确定自制简易日晷的方法，并学会记录阳光下短杆的影子，再让学生在双休日完成一天中阳光下影子的记录，通过比一比，赛一赛，奖一奖，引导学生完成长时观察记录任务。

三、研讨：阳光下物体影子的变化规律（预设15分钟）

材料准备：学生的简易日晷观察记录纸

1.学生分组汇报：请每个小组学生依次上台汇报，每个小组汇报结束后本组同学可以补充，其他小组如有意见也可以举手补充。

教师根据学生汇报有选择板书：长短、方向。

2.汇总发言，小结发现：

一天中的影子上午长，中午短，下午长

（板书：长→短→长）；

影子的方向会像时钟一样顺时针转动，会由西北到北，再到东北，因为学生测量影子不是从日出开始，也不是到日落结束。

（板书：西→北→东）。

4.汇总发言，总结发现：

影子的长短：“长→短→长”的变化

影子的方向：西→北→东

[设计意图]当学生制作日晷活动结束后，教师需要精心组织学生的研讨分享活动，因为该活动花费了学生的很多心血，应该给每个小组充足的时间进行展示。每个小组展示自己制作的日晷，同时讲解自己小组的发现。在学生充分展示、交流的基础上再结合“简易日晷”这个观察证据，让学生概括研讨的核心问题——“在一天中，阳光下的物体影子变化有什么规律”。学生一般都能够得出结论：“早上和傍晚的影子比较斜，中午的影子最短”，或者“上午影子比较长，然后慢慢变短，过了中午后，影子又慢慢变长”，或者“影子的方向变化会像时钟一样转动”。这个分享过程，教师要注意让学生结合自己小组的记录情况有理有据地分析，强调培养学生实事求是的精神。

四、拓展：认识日晷（预设7分钟）

材料准备：日晷模型、日晷简介的视频

1.古人的智慧超乎想象，他们早就发现了影子的变化规律，还利用这种变化规律发明制造出了用来计时的工具——日晷，下面请大家通过视频来认识一下真正的日晷（课件出示日晷介绍视频和照片）。

2.比较一下视频和图片中的日晷与我们制作的简易日晷有什么不同之处？

预设：图片中的日晷是斜着摆放的，它的晷面是与斜着放的，晷面上面标着12个时辰……

3.小结：古人根据阳光下物体影子的变化规律反复验证改进，最终才制成了计时更为准确的日晷。我们也要学习古人不断探索、不断改进的精神。

[设计意图]日晷是中国古人的伟大智慧，日晷的发明大大方便了人们的生活。日晷的计时原理告诉我们，自然规律能够为我们所用，但需要我们耐心地观察、不断发现与创新运用。让学生对比简易日晷与真正日晷的相同点和不同点，让学生明白技术的进步不是一蹴而就，而是一步一个脚印不断前进的。

【疑难解答】

怎样利用简易日晷实地测量阳光下物体一天内影子的变化？

在校内进行观测，固然便于教师现场指导，但观察记录持续那么长的时间，很难安排，而且还要看当天天公是否作美。放到课后完成，同样要看天气，而且在缺乏教师指导的情况下，学生要把一天的影子变化情况都记录下来，往往凤毛麟角。于是，很多教师往往通过模拟实验，草草了事，效果只能是差强人意。

有鉴于此，教师可将校内现场指导和课外观察记录有机结合起来，先在学校利用一些零散时间布置任务，并充分指导，然后在课外以比赛的形式开展观察和记录，通过比一比，赛一赛，奖一奖，帮助学生克服畏难情绪，防止学生半途而废。最后，教师精心组织一场研讨会，让学生展示作品，分享发现，在充分展示和交流的基础上，再让学生概括归纳研讨的核心问题——“在一天中，阳光下的物体影子变化有什么规律”，此时也就水到渠成了。