1、5.影长的四季变化【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
2、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
3、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
4、：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
5、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
6、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
7、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
8、，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。