教科版小学科学《2.5影长的四季变化》教学设计

教科版六年级上册《2.5影长的四季变化》教学设计课题影长的四季变化单元2学科科学年级6教材分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，本课通过探究不同季节正午时分，物体影子的变化规律，为后期学习地球绕太阳公转做铺垫。聚焦部分通过让学生回忆日影一天长短规律变化，从而提出问题——日影变化会随着季节有规律变化吗？探索部分分为四个环节：一是了解古人是如何观测日影变化的；二是制作简易圭表；三是模拟四季正午时太阳高度测量影子长度变化；四是实际观测。拓展部分通过让学生观察数据表，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了解，本课旨在探究影长的四季变化规律，为后期了解地球公转特点，了解四季变化对地球生物的影响做下铺垫。学习目标科学概念目标·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·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，感受古人的智慧，体验中国古代科学技术的先进。重点模拟测量四季日影变化。难点探索影子的四季变化规律。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课1、我们曾经观察过一天中物体影子长度的变化，还记得它有什么样的变化规律吗？明确：一天中影子的变化规律：长——短——长，正午时间影子最短。2、阳光下，物体影子的变化与什么有关？明确：日影变化与太阳在天空中的位置变化有关：太阳位置越高，影子就越短；太阳位置越低，影子越长。3、冬天阳光洒满房间，夏天房间见不到阳光。这是为什么？明确：冬天，太阳位置低；夏天，太阳位置高。4、如图所示，一年四季，太阳高度有什么变化？展示图片。明确：5、四季的太阳高度不同，影子的长短也不同。四季交替，年年循环，日影变化会随着季节有规律地变化吗?回顾交流联系实际回答看图回答思考由一天中日影的变化规律导入四季日影变化规律的探索，循序渐进，由浅入深。讲授新课一、探索（一）认识圭表1、从这份古人的观测资料中，你对古人的日影四季变化的观测有什么发现？明确：①夏季太阳高度最高，冬季太阳高度最低，春秋季太阳高度适中。②夏季影子最短，冬季影子最长，春季和秋季影子适中。2、古人是利用什么仪器测量日影的？明确：圭表：竖直部分为“表”，底部为“圭”。圭表是中国古老而简单的一种天文仪器。千年前，西周丞相周公旦在河南登封县设置了这样一个通过测定日影长度来确定时间的仪器——圭表。清朝人们把铜叶置于表的上端，再在其中间开个圆孔，利用小孔成像的原理就可以使得正午时太阳的像投射到圭面，从而获得影子更为清晰的边缘，提高圭表的测量精度。圭表包括“圭”和“表”两部分，互相搭配，用来量度正午日影长度。“圭”平置于南北方向，表垂直立于圭的南端。正南正北摆放，正午的日影，正好落在圭面上。圭面上有刻度，根据正午表影投射在圭面上的影长，来判断冬至日、夏至日与二十四节气。现代考古表明，最晚在春秋时期，人们就懂得了使用圭表来确定二至日的方法，即将正午表影最长的那一天定为“冬至”，正午表影最短的那一天定为“夏至”。古人通过圭表测量正午时日影的长度，先确定冬至和夏至，继而确定回归年即人们常说的“一年”长度和历法起算点。元代科学家郭守敬的观星台，它由两部分组成，一是梯台体建筑，二是由台身北壁凹槽向北平铺于地的石圭。梯台体建筑高8.9米，连台顶观测室通高11.96米，台底东西长16.85米，南北长16.37米，台顶东西长8.05米，南北长7.55米。台顶可放置天文仪器，如简仪、仰仪等，以观测日、月、星辰。两观测室之间水平放置一根长1.97米，直径为0.08米的铜棒，又叫横梁。横梁下方有一石圭，长31.39米，宽0.53米，高出地面0.4米，由36块青石拼接而成。圭面有刻度，因而石圭又叫量天尺。石圭、凹槽、横梁组成圭表，可以观测日影。中午太阳升到上中天，也就是正南方时，横梁影子就投在圭面上某一刻度。连续观测横梁影子的长度，就可以推算出回归年长度和二十四节气时刻等。当年，郭守敬就是用这种测量方法测定出一回归年长度为365.2425日。（二）制作简易圭表1、制作材料A3纸条、卡纸、长尺、双面胶、剪刀、手电筒2、选择材料需注意◆白纸能制作刻度◆卡纸有足够的硬度，立起后基本不弯曲3、制作过程第一步：制作圭面刻度利用尺子在A3纸条上画出刻度，标上刻度值。为了便于观察，在相应的刻度值上划出横线。第二步：在圭面上立表选择有硬度的卡纸，底部固定在圭面的顶端，对准0刻度。为了方便固定，我们可以对折卡纸，用双层卡纸制作表。4、视频演示。播放视频。（三）模拟实验1、实验材料◆自制圭表◆手电筒◆“春分、夏至、秋分、冬至”的标志物2、实验步骤根据太阳在同一地点正午时分随四季而位置变化的特点，模拟影子长度的变化。（1）观察太阳的四季位置仔细观察，同一地点，一年四季正午时分太阳位置有什么不同？明确：冬至——最低，春分、秋分——适中，夏至——最高（2）实验：①首先固定好四个季节的位置②用手电筒模拟正午时分的太阳③从四个季节的不同位置照射表④观察表投射在圭上的影子长度变化⑤做好观察记录。（3）视频演示（4）观察记录（5）画一画在活动手册上画出四季日影的长度例如在坐标图上画出四季日影的长度。（6）我的发现◆物体正午时分的日影，在四季有规律的变化着：从夏到冬，逐渐变长；从冬到夏，逐渐变短。◆夏至日影最短；冬至日影最长；春分、秋分日影适中。（四）实地观察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。二、研讨四季交替，正午时分物体的影长会怎样有规律地变化？明确：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。三、拓展观察表格中的数据，你有什么发现？太阳仰角：地平面与太阳光线的夹角明确：一年四季中，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、秋分日出时间相同、日落时间也相同。我还发现太阳仰角夏至最高，冬至最低，春分、秋分太阳仰角是一样的。四、课堂练习1.下列关于圭表的说法错误的是（）A.圭表是世界上最早的计时器B.人们最早使用圭来观察影长变化C.圭表在农业生产发展中起着重要作用2.制作圭表时，圭和表的位置应（）A.相互平行B.相互垂直C.随意摆放3.北半球同一地点，从春季到冬季，一年中物体影长的变化是（）A.先变短，后变长B.先变长，后变短C.长度始终不变4.正午太阳仰角越大，日影长度（）A.越长B.越短C.适中5.日影最长的季节是（）A.春秋B.夏C.冬五、作业布置坚持对不同季节日影长度变化的实地观察，做好观察记录。观察交流查阅资料交流认识材料学习制作准备材料实验操作画一画，找规律归纳，交流实地观察回答观察交流练习通过查阅资料，了解圭表的结构、功能。能够利用身边常见的材料自制简易圭表为下一环节的模拟实验做准备。利用自制材料做模拟实验，探索见证日影的四季变化规律。通过实地观察进一步验证模拟实验的结论。巩固与提升对探索部分进行补充，丰富学生知识，对四季的变化有更多认识。