2021新蘇教版四年級下冊科學(xué)8太陽鐘教案

1、第二單元 地球、月球與太陽8太陽鐘教學(xué)目標(biāo)1. 知道陽光下物體影子長短與方向的變化規(guī)律。2. 知道日屈是古代人根據(jù)日影變化規(guī)律發(fā)明的計時工具。3. 會制作簡易日屈，并了解日屈的種類和工作原理。教學(xué)重點知道陽光下物體影子長短與方向的變化規(guī)律。教學(xué)難點制作簡易日屈，并了解日屈的種類和工作原理。教學(xué)準(zhǔn)備教師材料：相關(guān)視頻和圖片。學(xué)生分組材料：鉛筆、手電筒、燈、影子模擬器、影子觀察器、橡皮、指南針、影子觀察記錄紙、硬卡紙。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課1. 當(dāng)我們站在陽光下，就會發(fā)現(xiàn)我們的身前或身后有一道影子。2. 其實，太陽照在任何物體上都會產(chǎn)生影子，影子是怎樣變化的？影子的變化乂有什么規(guī)律呢？3. 今天這節(jié)

2、課，我們就來探討這個問題。板書課題：8太陽鐘二、探究活動一：做物體影子變化的模擬實驗1. 教師引導(dǎo)：陽光下影子的方向與長短究竟是怎樣變化的？有沒有規(guī)律呢？下面我們通 過模擬實驗來研究影子方向與長短變化的規(guī)律。2. 出示課本22頁上面的模擬實驗插圖，引導(dǎo)學(xué)生看一看，想一想本次模擬實驗所需的 材料、方法步驟及注意點。3. 全班交流實驗材料：手電筒、鉛筆、橡皮等。實驗方法： 用手電筒照射一支豎立的鉛筆，觀察它的影子。 改變照射的方向和高度，觀察鉛筆的影子有什么變化。 試試在什么情況下，影子會不見。出示學(xué)生活動手冊的第1題。4. 學(xué)生分小組進行模擬實驗，初步研究影子的方向與長短變化的規(guī)律，并完成學(xué)生活

3、動 手冊。全班交流，各小組說一說看到的實驗現(xiàn)象。5. 討論交流問題1：如果我們改變照射的方向和高度，鉛筆的影子會有什么變化？預(yù)設(shè)：改變照射的方向，鉛筆的影子的方向也會隨之變化。改變照射的高度，手電筒越拓，影子越短；手電筒越低，影子越長。問題2：在什么情況下，影子會不見呢？當(dāng)手電筒垂直于鉛筆照射的時候，桌子上就不會出現(xiàn)鉛筆的影子。問題3：影子的形成需要哪些條件？影子的形成需要三個條件：光源、不透明物體和承接影子的屏。6. 教師引導(dǎo)：通過剛才這個模擬實驗，我們發(fā)現(xiàn)只要我們改變手電筒照射的方向和高度, 鉛筆的影子就會發(fā)生變化，那么物體影子的長短與方向，是怎樣隨太陽的位置變化而改 變的？下面我們繼續(xù)通

4、過實驗來探究7. 提出實驗要求：用手電筒模擬太陽，觀察物體影子的長短與方向是怎樣隨太陽的位置 變化而改變的？8. 出示課本22頁下面模擬實驗的圖片，學(xué)生仔細觀察圖片，想一想本次模擬實驗需要 哪些材料？方法步驟是怎樣的？9. 全班交流教師引導(dǎo)：太陽在天空中的位置變化軌跡呈半圓形，因此我們可以用竹篋和手電筒來模擬這個實驗。實驗材料：手電筒、鉛筆、橡皮、竹蔑等等。實驗方法：將長竹篦彎成弧形，表示太陽的運行軌道（黃道），在竹篋上標(biāo)注好相應(yīng)的整點時刻， 讓手電筒沿著竹篦移動，照向鉛筆，在整點時刻位置作停留，觀察鉛筆影子的變化。 教師強調(diào)本次實驗的注意點：這個實驗需要一個比較暗的環(huán)境，教室應(yīng)該進行遮光。1

5、0. 學(xué)生分小組活動，探討物體影子的長短與方向是怎樣隨太陽的位置變化而改變的。 全班交流，學(xué)生說一說本小組模擬實驗的情況，分享本小組得出的實驗結(jié)論。11. 討論交流：太陽位置變化對物體影子的長短與方向究竟有哪些影響呢？預(yù)設(shè)：陽光下物體影子的方向隨著太陽方向的改變而改變,影子的方向總是和太陽的位 置相反；陽光下物體影子的長短隨著太陽高度的變化而變化,太陽位置最高時影子最短, 太陽位置最低時影子最長。12. 教師小結(jié)：剛剛我們通過模擬實驗初步了解了影子的長短和方向是怎樣隨太陽位置 的變化而改變的，知道了影子和太陽照射的方向正好相反，影子的長短隨著太陽高度的 變化而變化，太陽位置最高時，影子最短，太

6、陽位置最低時，影子最長。活動二：做陽光下物體影子變化的觀察實驗1. 教師引導(dǎo)：剛剛我們探討了物體影子的長短和方向怎樣隨太陽位置的變化而改變，下 面，我們來做一做陽光下物體影子變化的觀察實驗。2. 出示課本23頁上面的兩幅圖片，引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察圖片，了解這次實驗的材料、方 法及注意點。3. 全班交流實驗材料：小棒、橡皮、記錄紙、指南針、活動記錄表等等。實驗方法： 把小棒插在橡皮上，固定在記錄紙的觀察點上。選擇空曠處放置，不要移動。 利用指南針確定方位，并在記錄紙上標(biāo)出來。 每隔1小時，在記錄紙上標(biāo)出小棒的影子，并記下時間。實驗注意點：本次實驗要選擇空曠處。在實驗過程中，小棒不要移動。中途每隔15

7、分鐘，就要在記錄紙上畫出小棒的影子，并記下時間。說明：本次實驗活動所需的時間比較長，因此鼓勵學(xué)生利用空余時間記錄整個上午每個 下課時間的影子數(shù)據(jù)，給學(xué)生半天的影子紀(jì)錄數(shù)據(jù)，讓學(xué)生推測下午的影子。4. 學(xué)生分小組在空曠處進行實驗，及時記錄下小棒的影子，并想一想實驗結(jié)論。各小組展示本小組的記錄紙以及實驗報告。5. 交流討論問題1：最長的影子會出現(xiàn)在什么時候？最短的影子會出現(xiàn)在什么時候？一般來講，最長的影子會出現(xiàn)在太陽升起和太陽落下的那一刻，最短的影子出現(xiàn)在太陽 與小棒垂直的時候。問題2：早晨和上午的影子為什么都在西邊？而下午和傍晚的影子為什么都在東邊？因為影子與太陽的方向是正好相反的，早晨和上午太

8、陽在東方，因此影子都在西邊，而下午和傍晚太陽在西方，因此影子是在東方。問題3：影子長短的變化是均勻的嗎? 影子長短的變化不是均勻的，越接近正午，影子長短變化越慢，越接近太陽升起和太陽 落下的時候，影子長短變化越明顯。問題4：小棒影子的長短、方向與太陽的位置變化有什么關(guān)系呢？預(yù)設(shè)：一天中，被太陽照射到的物體投下的影子在不斷有規(guī)律地改變著：（1）影子的長短有規(guī)律 地變化。早晨的影子較長，隨著時間的推移,影子逐漸變短，一過正午它乂重新變長。（2） 影子的方向有規(guī)律地變化。在北回歸線以北的地方，早晨的影子在西方，正午的影子在北 方,傍晚的影子在東方。6. 教師小結(jié)：通過剛才的活動，我們初步探究了陽光下

9、物體影子變化的規(guī)律，懂得了影 子的長短變化是有規(guī)律的，影子的方向也是有規(guī)律的。活動三：認識日屈，了解其工作原理1. 我們的祖先在很早很早以前就懂得利用太陽照射與地面物體影子的長短和方向的變 化之間的聯(lián)系制造岀了可以計時的工具，這個工具我們稱之為日屈。2. 出示課本24頁上面的赤道日畧，引導(dǎo)學(xué)生看一看，初步了解赤道日畧的組成結(jié)構(gòu)， 再讀一讀旁邊的文字，了解赤道日屈制造原理。3. 全班交流日畧是由哪兒個部分組成的？日屈是有畧盤和屈針兩部分組成，赤道日昏的畧盤平行于赤道面，嚳針指向北極星。（1）屈盤：圓形，石制，盤面上有刻度，盤面與地平面成30°角斜對正南方向。（2）屈針：鐵制細圓柱，安在

10、屈盤中心，與盤面垂直。日屈的工作原理是怎樣的？"陽光”下，畧針影子投于畧盤，影子隨著太陽在天空中的移動而移動，古人根據(jù)畧針 的影子落在屈盤上的刻度確定當(dāng)時的時間一一X時X刻。4. 引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)觀察日屈的屈盤，了解一刻鐘的來歷。教師問：一刻鐘等于多少分鐘？學(xué)生答：15分鐘。教師問：為什么一刻鐘會等于15分鐘呢？教師介紹一刻鐘的來源，問：一天有多少個小時？學(xué)生答：24個小時。引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察日屈的屈盤上有多少大格？每一大格乂有多少個小格？學(xué)生答：屈盤上一共有12個大格，每一大格乂有8個小格。教師分析：屈盤上一共有12個大格，代表一天24小時，那么一大格就代表兩個小時，每一大格乂有8個小格

11、，這樣算下來一小格就是15分鐘。教師小結(jié)：昏針的影子經(jīng)過昏盤上一刻度的時間為15分鐘，現(xiàn)代人便引用古人的說法， 稱15分鐘為一刻鐘，一刻鐘的概念就是來源于日屈。5. 教師引導(dǎo)：除了我們剛剛認識的赤道日畧之外，還有哪些日畧呢？6. 出示課本24頁中間的三幅插圖，分別為牛頓鐘、立式日畧、地平日屈，引導(dǎo)學(xué)生仔 細觀察這3插圖，了解牛頓鐘、立式日屈、地平日屈的外形特征，想一想，這些日屈是 怎么工作的？他們有什么不一樣的地方？牛頓鐘屬于地平日畧，根據(jù)豎立在平坦地面的竿子在不同時刻的影子和線條的相對位置,直接讀取時刻，是最原始的地平日屈。地平日屈的屈針始終指向北極星，也就是昏針與畧盤的夾角是當(dāng)?shù)氐木暥?。?/p>

12、式日屈的屈盤垂直于地平面，昏針的反向延長線指向北極星。7. 教師小結(jié)：不管是哪一種日屈，都是古人用來計時的工具，利用的原理都是影子的長短與方向跟太陽的位置之間的關(guān)系?；顒铀模褐谱骱喴兹涨?教師引導(dǎo)：剛剛我們認識了一些日屈，也知道了日屈的工作原理，同學(xué)們有沒有興趣 動手制作一個簡單的日屈呢?2. 出示課本24頁下面的一幅插圖，引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察，并讀一讀上面的文字，初步了 解制作地平日屈的所需材料、方法。3. 全班交流制作材料：硬卡紙、量角器、指南針等等。制作方法： 在一張半圓形的硬卡紙上按左下圖標(biāo)明刻度和方向。 如右下圖所示，把一張三角形的硬卡紙豎直粘貼在半圓形硬卡紙上。 確定好方向后，根據(jù)三角形硬卡紙的投影確定時間。教師強調(diào)，我們在制作地平日屈的時候，硬卡紙上的刻度一定要均勻，方向要準(zhǔn)確。4. 學(xué)生分小組活動，動手制作地平日畧，教師巡視，了解學(xué)生日屈制作悄況，并且做適 當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。5. 全班交流，各小組展示本小