教科版六年級上冊科學(xué)2.5《影長的四季變

化》教學(xué)設(shè)計

【教材簡析】

本課是六年級上冊《地球的運動》單元的第5課。本單

元的5?7課都是基于課程標準的“地球自西向東圍繞太陽公

轉(zhuǎn)，形成四季等有規(guī)律的自然現(xiàn)象學(xué)習(xí)目標而設(shè)計的。內(nèi)容

編排分別是影長的四季變化規(guī)律研究，四季變化成因初探，

了解地球公轉(zhuǎn)與四季變化的關(guān)系，最后回歸生活，了解四季

變化對地球生物的影響。

我們常說的四季變化是指平均氣溫的四季變化、正午影

長的四季變化、日出時間的四季變化、太陽高度的四季變化

等自然現(xiàn)象，都是與地球公轉(zhuǎn)有關(guān)的。學(xué)生在低中年級已經(jīng)

有過四季變化規(guī)律和一天中氣溫變化的學(xué)習(xí)，本課選取“探究

正午影長的四季變化規(guī)律”作為主題，是基于課程標準關(guān)于學(xué)

習(xí)目標選定的，教科書還在拓展部分提供了日出時間變化規(guī)

律和太陽仰角變化規(guī)律的學(xué)習(xí)資料。

圭表是中國古代測量正午時刻的日影長度、定節(jié)氣用的

天文儀器，它由圭和表兩部分組成，圭面上有刻度，不同的

刻度代表不同的節(jié)氣。

【學(xué)生分析】

學(xué)生的知識基礎(chǔ)是低中年級時,知道“四季的不同”主要

是氣候的變化以及部分動植物的四季變化。學(xué)生知道一天中

影長的變化，但是關(guān)于影長的四季變化卻不了解，關(guān)于圭表

更是知之甚少。所以本課引入了圭表的學(xué)習(xí)及制作，旨在讓

學(xué)生關(guān)注到中國古代一些先進的觀測技術(shù)。有條件的學(xué)?？?/p>

以提供足夠多的材料給學(xué)生制作簡易圭表，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造出

各種各樣的作品。

【教學(xué)目標】

科學(xué)觀念：通過閱讀資料及模擬實驗，知道同一地點正

午時分，物體的影長會隨著季節(jié)改變呈有規(guī)律的變化；并了

解圭表是中國古代測量正午時刻的日影長度的天文儀器。

科學(xué)思維：用建構(gòu)模型的方法，認識同一物體影長的四

季變化規(guī)律。

探究實踐：能利用身邊的材料創(chuàng)新性地完成圭表的制作,

在模擬實驗中能用自制圭表模擬測量同一物體在四季的影

長。

態(tài)度責任：通過復(fù)制古人儀器，感受古人的智慧，體驗

中國古代科學(xué)技術(shù)的先進。

【教學(xué)重難點】

重點：了解圭表的工作原理，制作圭表并測量影長四季

的變化。

難點：確定四季正午時刻太陽的位置高度。

【教學(xué)準備】

為學(xué)生準備：A3紙條、卡紙、長尺、雙面膠、剪刀、

手電筒、“春分、秋分、冬至、夏至”的標志物。

教師準備：學(xué)生實驗材料一套、教學(xué)課件。

【教學(xué)過程】

一、聚焦

1.看圖引入。

同時展示兩幅圖，一幅早晨的太陽照射下的樹和樹影，

一幅正午時刻太陽照射下的樹和樹影。提問：請說出圖片分

別是在一天中什么時候拍攝的？兩幅圖太陽高度與影子長

度有什么變化規(guī)律？

早晨和傍晚時，太陽高度比較低，物體的影子很長；正

午時，太陽在正頭頂，物體的影子很短。

2.過渡。

談話：同學(xué)們，日影長度在一天中有規(guī)律地變化。那么，

一年四季，春夏秋冬，影子長度會有規(guī)律地變化嗎？

設(shè)計意圖：通過復(fù)習(xí)一天中太陽高度的變化規(guī)律以及一

天中日影長度的變化規(guī)律，引出本課的研究主題。

二、探索

活動一：查閱資料，了解圭表

1.提問：四季中同一時刻的影子長度會有規(guī)律地變化嗎？

呈什么樣的規(guī)律？

學(xué)生發(fā)表觀點。

2.明確閱讀要求。

關(guān)于日影的四季變化，中國早在漢代就有人發(fā)明了一種

名叫“圭表”的天文儀器觀測一年四季日影的變化。下面請同

學(xué)們查閱資料，了解一下圭表的結(jié)構(gòu)特點以及工作原理。

3,學(xué)生閱讀資料。

4.分享閱讀心得。

匯報圭表的結(jié)構(gòu)特點以及工作原理。

5.小結(jié)：中國古代使用名叫“圭表”的天文儀器觀測日影

長度，圭表由圭和表組成，圭是有刻度的平面，表是立在圭

面上的一根棍子。正午時，表會在圭面上投射出暗影，經(jīng)過

長期觀測記錄，人們發(fā)現(xiàn)影子長度在四季會呈規(guī)律變化，人

們還根據(jù)影子長短制定了中國古代的二十四節(jié)氣。

設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)增加了分享閱讀心得，既可以檢查學(xué)

生的閱讀效果，也可以讓每一位學(xué)生對圭表有較好的認識，

只有這樣才能確保后續(xù)的學(xué)習(xí)順利進行。

活動二：制作簡易的圭表

1.過渡。

科學(xué)講究實證精神，所以我們一起復(fù)制古人制作圭表，

并測量驗證影子的四季變化規(guī)律好嗎？

2.出示并介紹制作的材料；學(xué)生思考如何有創(chuàng)造性地

利用這些材料。

鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新精神，在保證圭表的基本結(jié)構(gòu)與基本

功能同時，制作有個性的圭表。

活動三：利用圭表模型測量日影的四季變化規(guī)律

1.確定正午時刻太陽的位置。

(1)提問：平時，我們有觀察過一年四季太陽的位置

變化嗎？學(xué)生回答。

(2)閱讀教材內(nèi)容，了解每一個季節(jié)正午的太陽位置。

2.播放實驗示范操作。

一位同學(xué)觀察并記錄，要求把實驗結(jié)果記錄到活動手冊

中，另一位同學(xué)手拿手電筒模擬太陽，兩人確定‘春分、秋分、

冬至、夏至”的太陽位置。

3.學(xué)生模擬實驗。

4.學(xué)生匯報實驗結(jié)果。

5.學(xué)生分析全班實驗結(jié)果，并進行小組研討，得出日

影四季變化規(guī)律的結(jié)論。

同一地方，正午影子長度呈有規(guī)律的變化，夏至——秋

分——冬至影子逐漸變長，冬至——春分——夏至影子又逐

漸變短。

設(shè)計意圖：實驗結(jié)束后，讓學(xué)生基于測量數(shù)據(jù)進行分析,

得出變化規(guī)律，最終得出日影的四季變化規(guī)律。

活動四：實驗觀察

我們的結(jié)論是通過模擬實驗得出的，模擬實驗在一定程

度上模擬了事實，但它畢竟不是事實。為了結(jié)論的嚴謹性,

我們還要把圭表放到太陽底下，實際觀察四季的變化規(guī)律是

否跟我們模擬實驗的結(jié)論一致，讓我們拭目以待。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生長期觀測自然規(guī)律的習(xí)慣，也是培

養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、拓展

1.過渡。

觀察教科書第32頁右邊“北京地區(qū)日出日落時間和正午

太陽仰角變化表”表格中的數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)？

2.學(xué)生觀察數(shù)據(jù)。

3.學(xué)生發(fā)表觀察的結(jié)果。

4.小結(jié)：同一地點，不同的季節(jié)，日出時間、日落時

間、正午太陽仰角等有相同有不同，使得物體的影長呈一定

變化規(guī)律。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生全方位、多角度地了解影長的四季變

化。

四、課堂小結(jié)

通過本課的學(xué)習(xí)，我們知道了圭表是中國古代觀測日影

長度的天文儀器，圭表由圭和表組成，圭是有刻度的平面。

我們通過模擬實驗發(fā)現(xiàn)同一地方，正午影子長度呈有規(guī)律的

變化，夏至—秋分——冬至正午影長逐漸變長，冬至

春分——夏至正午影長又逐漸變短。我們還了解到了日出、

日落時刻以及正午太陽仰角的四季變化規(guī)律。

活動手冊中有春夏秋冬四個相同的圭表和不同高度的

太陽，用來記錄模擬實驗過程中的數(shù)據(jù)。建議教師指導(dǎo)學(xué)生

用射線連接太陽與表的最頂端，并延長至圭面上，表示影子

長度，并在圭面上標明實際測量的長度。

影長的四季變化

【教材簡析】

本課是六年級上冊第二單元《地球的運動》的第5課。

前面幾課中，學(xué)生初步了解了地球的基本特征和自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，

在這樣的基礎(chǔ)上，本課通過探究不同季節(jié)正午時分，物體

影子的變化規(guī)律，為后期學(xué)習(xí)地球繞太陽公轉(zhuǎn)做鋪墊。聚

焦部分通過讓學(xué)生回憶日影一天長短規(guī)律變化，從而提出

問題——日影變化會隨著季節(jié)有規(guī)律變化嗎？探索部分

分為四個環(huán)節(jié)：一是了解古人是如何觀測日影變化的；二

是制作簡易圭表；三是模擬四季正午時太陽高度測量影子

長度變化；四是實際觀測。拓展部分通過讓學(xué)生觀察數(shù)據(jù)

表，對課堂內(nèi)容進行了一定的延續(xù)。

【學(xué)情分析】

通過前面幾課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對地球的特征和自轉(zhuǎn)規(guī)律

已經(jīng)有了一定的了解，本課旨在探究影長的四季變化規(guī)律,

為后期了解地球公轉(zhuǎn)特點，了解四季變化對地球生物的影

響做下鋪墊。

【教學(xué)目標】

科學(xué)概念目標

1正午時，物體影子隨季節(jié)變化呈有規(guī)律的變化。

1圭表是中國古代測量正午時刻的日影常用的天文儀

器。

科學(xué)探究目標

1能復(fù)制古代天文儀器，模擬測量四季的影長。

1能通過實驗收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)幫助我們發(fā)現(xiàn)四季

影長的變化規(guī)律。

科學(xué)態(tài)度目標

1有創(chuàng)新精神，勇于采用新的方法和新的材料有創(chuàng)新

地完成圭表的制作。

科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標

1了解科學(xué)技術(shù)可以讓我們更好地改造生存環(huán)境，順

應(yīng)自然規(guī)律，減少自然災(zāi)害對人類生活的影響。

I通過復(fù)制古人儀器，感受古人的智慧，體驗古人科

學(xué)技術(shù)的先進。

【教學(xué)重難點】

重點：學(xué)生能通過實驗，分析同一地點影長的四季變

化規(guī)律。

難點：學(xué)生能通過了解古代圭表的特點，自己制作一

個圭表。

【教學(xué)準備】

教師：學(xué)生實驗材料、教學(xué)課件

小組：A3卡紙，A4卡紙、刻度尺、雙面膠、剪刀、

手電筒、“春分、秋分、冬至、夏至”的標志物、學(xué)習(xí)單

【教學(xué)過程】

一、聚焦：揭示課題（預(yù)設(shè)5分鐘）

1.回憶一天內(nèi)陽光下物體影長的變化規(guī)律。

提問：一天中陽光下物體影長是怎么變化的？是什么

原因?qū)е铝诉@個變化？

2.談話：四季變化，年年循環(huán)，日影變化會隨著季節(jié)

有規(guī)律地變化嗎？

3.板書課題：《影長的四季變化》。

4.討論：有怎樣的規(guī)律？

為什么會出現(xiàn)這樣的規(guī)律？

二、探索和研討：（預(yù)設(shè)20分鐘）

［材料準備：A3卡紙，A4卡紙、刻度尺、雙面膠、

剪刀、手電筒、“春分、秋分、冬至、夏至”的標志物、學(xué)

習(xí)單］

（-）查閱資料，了解古人的方法

1.古人也考慮過這個問題，那么他們是如何觀察日

影的四季變化規(guī)律呢？我們先來向我們的先輩學(xué)習(xí)一下。

2.查閱資料，并將收獲記錄下來。通過查閱教師提

供的資料。了解古人觀察日影變化的工具。

3.四人一小組，組內(nèi)先交流獲得的收獲，對日影的

四季變化規(guī)律和古人使用的儀器一一圭表的結(jié)構(gòu)進行討

論。

4.教師結(jié)合課件，講解圭表的結(jié)構(gòu)和原理。

（二）觀看微課、制作圭表

1.古人利用圭表發(fā)現(xiàn)了一年四季，正午的日影長度

變化規(guī)律。在課堂上我們也來學(xué)習(xí)下古人，制作一個圭表,

探究日影的四季變化規(guī)律。

2.播放微課，學(xué)習(xí)圭表的制作方法。

3.人人動手，制作簡易圭表。

4.討論：除了卡紙，生活中我們還能利用哪些材料來

制作圭表？（預(yù)設(shè)：紙板箱、泡沫板和筷子。）。鼓勵同

學(xué)們用更多的身邊材料來制作圭表。

（三）利用自制圭表，模擬影子長度的變化

1.討論同一地點正午時分太陽位置的四季變化。（預(yù)

設(shè)：根據(jù)生活中的觀察，我們知道夏天的太陽比較高，冬

天的太陽比較低，而春天、秋天的太陽高度在夏天和冬天

之間。）

2.播放微課，了解實驗方法:用手電筒模擬太陽，記

錄當手電筒處在不同的高度時，“表”投射在“圭”上的影子

長度。

3.四人一小組，進行模擬實驗。

三、研討（預(yù)設(shè)：10分鐘）

1.在黑板上的大記錄單上，記錄每個組的實驗數(shù)據(jù)。

2.把我們的發(fā)現(xiàn)和古人的發(fā)現(xiàn)比一比，你收獲了了

什么？（預(yù)設(shè)：（1）同一地點，正午影子在夏天最短，

冬天最長，春秋在兩者之間；（2）同一地方正午影子長

度呈有規(guī)律的變化，夏至到秋分到冬至逐漸變長，冬至到

春分再回到夏至影長又逐漸變短。）

3.同學(xué)們在回家后，可以將今天做的圭表放在正午

時分太陽可以照射到的窗邊，并且南北方向放置。真實地

測一測，四季正午時分的影長。

四、拓展（預(yù)設(shè)：3分鐘）

1除了日影長度隨四季變化，還有哪些四季變化的自

然現(xiàn)象呢？

2.出示《北京地區(qū)日出日落時間和正午太陽仰角的

變化表》，學(xué)生觀察后說想法。

四、課堂小結(jié)（預(yù)設(shè)：2分鐘）

通過今天的學(xué)習(xí)，我們了解到影長的變化規(guī)律