資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
蘇教版科學四年級下2.8《太陽鐘》教學設計
課題
太陽鐘
單元
2
學科
科學
年級
4
學習目標
1、知識與技能（1）影子產生的條件：光源、遮擋物、屏（2）一天中影子變化規律：長——短——長（3）影子的長度和位置是隨著太陽的高度的變化而變化。（4）影子總出現在背光的一面，其方向與太陽的運動方向相反。（5）古人利用影子一天內方向的變化制造計時工具——日晷。2、過程與方法（1）實驗探究物體影子的長短和方向的變化（2）實驗觀察物體的影子是怎樣的隨著太陽的位置變化而變化的。（3）通過觀察小棒在陽光下的變化，探索物體影子在一天內的變化規律。（4）查閱資料，認識日晷的工作原理。3、情感態度價值觀（1）感受古人的智慧和探究意識。（2）養成細心觀察的習慣。
重點
一天內物體影子長短和方向的變化規律
難點
堅持對物體影子的觀察記錄。
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
1、現在，只要打開手機，看看鐘表，就知道幾點。古人是用什么來計量時間的呢明確：用太陽來計時。日出而作，日落而息，晝夜交替就成了人類最早使用的時間單位——天。用光影來計時。2、你能根據光影的長短和方向推測出時間嗎？
交流推測
創設問題情境，聚焦課堂問題，導入新課。
講授新課
一、實驗1物體影子隨處可見，可大可小，方向也不斷發生變化。①影子的產生需要哪些條件？
②影子的大小和方向的改變與什么有關？
③影子會消失嗎？1、實驗材料鉛筆、橡皮、手電筒2、實驗過程
①用手電筒光照射一支豎立的鉛筆，觀察它的影子。②改變照射的方向和高度，觀察鉛筆的影子有什么變化。③試試在什么情況下，影子會不見。3、溫馨提示
①鉛筆豎直固定在橡皮上②照射方向：直射、斜射、平射③照射高度：低、中、高④觀察影子：長、短4、觀察記錄“研究物體影子的長短與方向的變化”記錄表“研究物體影子的長短與照射高度的變化”記錄表5、實驗結論
影子總出現在______________________影子的方向與光的運動方向關系：__________同一物體，照射的高度與影子的關系：___________________________________在__________情況下，影子會不見。6、討論影子的形成需要哪些條件?明確：影子產生的條件是光源、遮擋物和屏，遮擋物是不透明物體，要在其它兩者之間。二、實驗2早晨太陽出來了，被陽光照射的不透明的物體會產生影子。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？1、實驗材料
鉛筆、橡皮、手電筒、竹篾2、實驗過程
太陽在天空中的位置變化軌跡呈半圓形，我們可以用竹篾來模擬天空，用手電筒來模擬太陽。把手電筒套在竹篾上，模仿太陽在天空中位置運行的變化，自東向西移動。每移動一個位置，停下來觀察鉛筆影子的形狀和方向，并把它畫下來。3、展示交流各組的觀察結果
①什么情況下，影子最長？②什么情況下，影子最短？③影子的方向有什么特點？④影子長短變化有什么規律？4、實驗結論物體影子的長短與方向是隨“太陽”的位置變化而改變的。①“太陽”位置：低→高→低
同一物體的影子長短變化：長—短—長
同一物體的影子位置變化：西—北—東②“太陽”最高時，影子最短；太陽位置最低時，影子最長。③影子的方向與太陽的運行的方向相反。三、實驗3人們是怎樣根據影子的特點來計時的呢？1、實驗材料小棒、鉛筆、橡皮、指南針、直尺、白紙、計時器2、實驗觀察①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。
②利用指南針確定方向，并在記錄紙上標出來。③每隔1小時在記錄紙上標出小棒的影子，并記下時間。3、陽光下物體的影子觀察記錄表4、視頻：一天中影子的變化5、討論小棒影子的長短、方向與太陽的位置變化有什么關系?明確：太陽早上從東方升起，所以影子在西側，下午從西方落下，影子在東側，所以影子的變化規律為從西到東。長短的規律為從長到短，再由短到長。正午的時候影子最短，傍晚的時候影子最長。6、這是某組的觀察記錄。把記錄單放回原處，第二天的某個時刻再去觀察，觀察影子和時間是否吻合。四、古代計時工具——日晷1、古代人早就注意到太陽的移動與陽光下物體影子的變化有關系，而且這種變化是有規律的，于是制造出了計時工具。這一類計時工具在西方被稱為太陽鐘，在中國被稱為日晷。日晷是由晷針和晷面組成。2、你認為這些日晷是怎么工作的？它們有什么不同？（展示圖片）明確：“日”是太陽，“晷”是陰影，“日晷”就是太陽的陰影。日晷是利用太陽由東向西移動時，投向晷面的晷針影子慢慢地由西向東移動來計時的。赤道日晷：即日晷的晷面為赤道面。赤道式日晷是日晷世界中最重要和最常見的，也是中國古代最經典和傳統的天文觀測儀器。牛頓鐘：著名的科學家牛頓，小時候就做過這樣一個太陽鐘。他在空地上插根棍子，每隔2小時，在棍影的終點放一塊石頭做記號，記下時間。他利用擺石頭記影子，又在石頭上記時間，他做的這個太陽鐘據說在村上用了70多年，人們把這個太陽種稱之為“牛頓鐘”。立式日晷：安置在墻上。地平日晷：晷面必須嚴格水平。五、課堂練習1.如圖所示的影子，此時是（
）
A、上午
B、中午
C、下午2.晚上，小明從路為下經過(如圖所示)，對影子的變化進行了描述。下列說法正確的是(
)A、影子始終跟在人后面B、影子的清晰度是清晰一模糊一清晰C、影子的長短變化是長一短一長3.小明在研究一天中影子的變化中記錄的某物體的影子的情況，正確的是(
)4.赤道日晷是利用太陽和影子什么的變化來計算時間的(
)
A、方位
B、長度
C、影子大小六、拓展提高：圭表我國最古老的計時器，利用太陽射影的長短來判斷時間。它由兩部分組成：直立于平地上測日影的標桿或石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。七、作業布置用硬卡紙和指南針制作一個地平日晷提示：①在一張半圓形的硬卡紙上按第23頁的活動記錄標明刻度和方向。②把一張三角形的硬卡紙豎直粘貼在半圓形硬卡紙上。③利用指南針確定方向,就能根據三角形硬卡紙的投影確定時間。
思考實驗觀察實驗記錄實驗分析實驗討論實驗觀察展示交流歸納室外觀察記錄觀看交流繼續觀察閱讀資料交流查閱資料獨立完成閱讀資料動手做做
了解物體影子的長短與方向變化特點。知道物體影子的長短與方向是隨“太陽”的位置變化而改變的。認識到影子可以用來計時。了解日晷種類、結構、工作原理等。完成達標測評對課堂知識的補充培養科技制作能力
課堂小結
通過這節課的學習，我們知道光源、遮擋物和屏是影子產生的必要條件。影子總是出現在背光的一面。影子的長短和方向是隨著太陽位置變化而改變。太陽高度較小，影子就長；太陽高度角大，影子就長。一天中，影子的變化規律是由長到短再到長，影子的位子變化規律是由西向北再向東。人們利用影子的規律制造日晷等計時工具來計時。
總結課堂
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2.8《太陽鐘》練習
一、填空題
1、陽光下物體影子的長短隨太陽在天空中的位置変化而變化,太陽位置最高時影子最_____，影子的方向總是和太陽的方向_____。
2、如圖，手影游戲中形象的動物就是手的影子，需要具有_____和_____才能形成手影。
3、陽光照在旗桿上，地面會出現旗桿的影子。一天中，旗桿影子長短變化的規律是_______________。
旗桿影子的長短與太陽的位置有關，一天中旗桿的影子最短的時間是______。古人很早就利用這個規律來計時，這種利用日計時的儀器叫__________。
二、判斷題，對的打√，錯的打?。
1、日晷是利用一天中物體影子的変化規律來計時的。(
)
2、制作一個簡易的日晷可以幫助我們找到影子變化的規律。（
）
3、同一項帽子,產生的影子形狀都相同。（
）
4、影子的大小與遮擋物和光源之間的距離有關。（
）
5、太陽的高度越高，物體的影子越長。（
）
6、手電簡照射下,一塊長方體橡皮的影子,一直是長方形的。（
）
三、選擇題，將正確的序號填在括號內。
1、如圖所示的影子，此時是（
）
A、上午
B、中午
C、下午
2、晚上，小明從路為下經過(如圖所示)，對影子的變化進行了描述。下列說法正確的是(
)
A、影子始終跟在人后面
B、影子的清晰度是清晰——模糊——清晰
C、影子的長短變化是長——短——長
3、小明在研究一天中影子的變化中記錄的某物體的影子的情況，正確的是(
)
4、赤道日晷是利用太陽和影子什么的變化來計算時間的(
)
A、方位
B、長度
C、影子大小
5、在模擬影子發生變化的實驗中,下列方法可以讓影子的方向發生變化的是(
)
A、改變物體的擺放方式
B、改變光的照射角度
C、改變光照的亮度
6、奇奇看到了果樹都有影子,下列說法錯誤的是(
)
A、果樹的影子形成所需要條件是太陽(光源)、果樹（遮擋物）、地面（屏）
B、果樹的影子方向與太陽的方向總是相同的
C、太陽的位置變化可能會影響果樹影子的長短變化
D、果樹的影子形狀可能與果樹自身的形狀有關
7、某天上午9時,小明測得一棵大樹在陽光下的影子長5米，1小時前測得的大樹影子長度會（
）
A、不變
B、大于5米
C、小于5米
四、連線題
地平日晷
赤道日晷
牛頓鐘
立式日晷
五、綜合題
1、小紅為了研究陽光下影子的變化，在平地上豎直插了一根木棒。陽光下，木棒在地面上投射出一道影子。她及時記下了影子的長度(15厘米)，并每隔30分鐘測量一次影子的長度。測量時，她發現影子在中午12時最短。下面是小紅在4小時內測量的木棒影子長度變化的數據表。請仔細閱讀，并回答下面的問題。
測量次數
1
2
3
4
5
6
7
8
9
影長(厘米)
15
12
10
8
6
4
6
8
10
（1）從上面的數據表中，我們能推測出該小組是在________(填“上午”“中午”或“下午”)結束測量的。
（2）從上面的數據表中可以推測，如果進行第10次測量，此時木棒影子的長度大約為________厘米。
（3）從上面的數據表中可以知道，從第1次測量到第6次測量這段時間里，影子的長度變化規律：隨著時間的推移，影子越來越________?(填
“短”或“長”)。
（4）畫出一天中木棒影長變化的柱狀圖。
2、制作日晷的操作步驟：
①在一個平板上，貼上畫有________的觀察紙，在紙板上______________。
②根據太陽的_______確定方向，把紙板放在平地上。
③在紙板的中心，_________立上小短桿。
④每隔一段時間觀察和記錄一次影子的___________。每次記錄時，要標上______________。
⑤觀察記錄紙，尋找影子的__________。
3、圖①是陽光下同一物體在不同時刻形成影子的情況，圖②是陽光下不同物體在同一時刻形成影子的情況。請你根據圖片分析物體在陽光下形成影子的規律。
（1）如圖①，在陽光下，同一物體在不同時刻形成影子的規律是（
）。
A．方向不同，長短相同
B．方向不同，長短也不同
C．方向相同，長短不同
（2）古代的人們利用圖①的現象制作出的計時器是（
）
A．日晷
B．指南針
C．地動儀
（3）在陽光下，測得旗桿的影子長2米，過了一會兒，旗桿的影子變長了。這種現象發生在（
）。
A．上午
B．下午
C．中午
（4）如圖②，在陽光下，不同物體在同一時刻形成影子的規律是（
）
A．方向相同，長短也相同
B．方向相同，長短不同
C．方向不同，長短也不同
（5）陽光下，關于物體影子的變化規律正確的是（
）
A．中午的影子最短
B．早晨和下午的影子最短
C．早晨和中午的影子一樣長
參考答案
一、填空題
1、短
相反
2、光源
不透明遮擋物
3、長-短-長
正午
日晷
二、判斷題
1、√
2、√
3、?
4、√
5、?
6、√
三、選擇題
1、B
2、C
3、B
4、A
5、B
6、B
7、C
四、連線題
地平日晷
赤道日晷
牛頓鐘
立式日晷
五、綜合題
1、（1）下午
（2）12
（3）短
（4）
2、同心圓
標注方向
照射角度
豎直地
位置和長短
觀察的時間
變化的規律
3、（1）B
（2）A
（3）B
（4）B
（5）A
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太陽鐘
科學蘇教版
四年級下
新知導入
現在，只要打開手機，看看鐘表，就知道幾點。古人是用什么來計量時間的呢？
新知導入
用太陽來計時
日出而作，日落而息，晝夜交替就成了人類最早使用的時間單位——天。
新知導入
用光影來計時
新知導入
你能根據光影的長短和方向推測出時間嗎？
新知講解
實驗1
物體影子隨處可見，可大可小，方向也不斷發生變化。
①影子的產生需要哪些條件？
②影子的大小和方向的改變與什么有關？
③影子會消失嗎？
你想過嗎？
新知講解
實驗材料
鉛筆
橡皮
手電筒
新知講解
實驗過程
①用手電筒光照射一支豎立的鉛筆，觀察它的影子。
②改變照射的方向和高度，觀察鉛筆的影子有什么變化。
③試試在什么情況下，影子會不見。
新知講解
溫馨提示
①鉛筆豎直固定在橡皮上
②照射方向：直射、斜射、平射
③照射高度：低、中、高
④觀察影子：長、短
新知講解
照射方向
平射
斜射
直射
影子長短
“研究物體影子的長短與方向的變化”記錄表
最長
長
最短
“研究物體影子的長短與照射高度的變化”記錄表
照射高度
低
中
高
影子長短
最長
長
最短
新知講解
影子總出現在______________________
影子的方向與光的運動方向關系：__________
同一物體，照射的高度與影子的關系：_______________________________________________
在__________情況下，影子會不見。
相反
照射高度大，影子短；照射高度小，影子長。
沒有光
實驗結論
物體背光的一面
新知講解
影子的形成需要哪些條件?
影子產生的條件是光源、遮擋物和屏，遮擋物是不透明物體，要在其它兩者之間。
新知講解
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？
早晨太陽出來了，被陽光照射的不透明的物體會產生影子。
實驗2
新知講解
實驗材料
鉛筆
橡皮
手電筒
竹篾
新知講解
太陽在天空中的位置變化軌跡呈半圓形，我們可以用竹篾來模擬天空，用手電筒來模擬太陽。
把手電筒套在竹篾上，模仿太陽在天空中位置運行的變化，自東向西移動。每移動一個位置，停下來觀察鉛筆影子的形狀和方向，并把它畫下來。
實驗過程
新知講解
展示交流各組的觀察結果
交流內容
①什么情況下，影子最長？
②什么情況下，影子最短？
③影子的方向有什么特點？
④影子長短變化有什么規律？
新知講解
物體影子的長短與方向是隨“太陽”的位置變化而改變的。
①“太陽”位置：低→高→低
同一物體的影子長短變化：長—短—長
同一物體的影子位置變化：西—北—東
②“太陽”最高時，影子最短；太陽位置最低時，影子最長。
③影子的方向與太陽的運行的方向相反。
實驗結論
新知講解
實驗3
人們是怎樣根據影子的特點來計時的呢？
實驗材料
小棒、鉛筆、橡皮、指南針、直尺、白紙、計時器
新知講解
①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。
②利用指南針確定方向，并在記錄紙上標出來。
實驗過程
③每隔1小時在記錄紙上標出小棒的影子，并記下時間。
新知講解
?
時間（每隔1小時）
?太陽位置變化
小棒影子變化
6：00
?東偏南
長度
_______米
方向（位置）
西偏北
?
?向
移
長度
米
方向（位置）
向
移
厘米
?
?
陽光下物體的影子觀察記錄表
新知講解
視頻：一天中影子的變化
新知講解
小棒影子的長短、方向與太陽的位置變化有什么關系?
太陽早上從東方升起，所以影子在西側，下午從西方落下，影子在東側，所以影子的變化規律為從西到東。長短的規律為從長到短，再由短到長。正午的時候影子最短，傍晚的時候影子最長。
新知講解
這是某組的觀察記錄。把記錄單放回原處，第二天的某個時刻再去觀察，觀察影子和時間是否吻合。
新知講解
古代人早就注意到太陽的移動與陽光下物體影子的變化有關系，而且這種變化是有規律的，于是制造出了計時工具。這一類計時工具在西方被稱為太陽鐘，在中國被稱為日晷。
日
晷
新知講解
日晷的組成
晷針
晷面
赤道日晷：即日晷的晷面為赤道面。赤道式日晷是日晷世界中最重要和最常見的，也是中國古代最經典和傳統的天文觀測儀器。
新知講解
“日”是太陽，“晷”是陰影，“日晷”就是太陽的陰影。日晷是利用太陽由東向西移動時，投向晷面的晷針影子慢慢地由西向東移動來計時的。
你認為這些日晷是怎么工作的？它們有什么不同？
新知講解
著名的科學家牛頓，小時候就做過這樣一個太陽鐘。他在空地上插根棍子，每隔2小時，在棍影的終點放一塊石頭做記號，記下時間。他利用擺石頭記影子，又在石頭上記時間，他做的這個太陽鐘據說在村上用了70多年，人們把這個太陽種稱之為“牛頓鐘”。
牛頓鐘
新知講解
立式日晷：安置在墻上。
地平日晷：晷面必須嚴格水平
1.如圖所示的影子，此時是（
）
A、上午
B、中午
C、下午
2.晚上，小明從路為下經過(如圖所示)，對影子的變化進行了描述。
下列說法正確的是(
)
A、影子始終跟在人后面
B、影子的清晰度是清晰一模糊一清晰
C、影子的長短變化是長一短一長
課堂練習
B
C
課堂練習
3.小明在研究一天中影子的變化中記錄的某物體的影子的情況，正確的是(
)
4.赤道日晷是利用太陽和影子什么的變化來計算時間的(
)
A、方位
B、長度
C、影子大小
B
A
拓展提高
圭
表
我國最古老的計時器，利用太陽射影的長短來判斷時間。它由兩部分組成：直立于平地上測日影的標桿或石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。
課堂總結
通過這節課的學習，我們知道光源、遮擋物和屏是影子產生的必要條件。影子總是出現在背光的一面。影子的長短和方向是隨著太陽位置變化而改變。太陽高度較小，影子就長；太陽高度角大，影子就長。一天中，影子的變化規律是由長到短再到長，影子的位子變化規律是由西向北再向東。人們利用影子的規律制造日晷等計時工具來計時。
板書設計
太陽鐘
影子形成條件
影子與太陽
日晷
作業布置
①在一張半圓形的硬卡紙上按第23頁的活動記錄標明刻度和方向。
②把一張三角形的硬卡紙豎直粘貼在半圓形硬卡紙上。
③利用指南針確定方向,就能根據三角形硬卡紙的投影確定時間。
用硬卡紙和指南針制作一個地平日晷
謝謝
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