《影長的四季變化》是新版科學教材六上第二單元《地球的運動》中的第5課，前面的教學內容中已探究了晝夜交替是由於地球自轉形成的現象，第4課《誰先迎來黎明》學生也知道了地球的自轉方向，本課教材即以所學知識為基礎，提出本課的聚焦問題「四季交替，年年循環，日影變化會隨著季節有規律地變化嗎？」
13. 在太陽系中，地球、月球和其他星球有規律地運動著；
13.1 地球每天自西向東圍繞地軸自轉，形成晝夜交替等有規律的自然現象；
13.2 地球每年自西向東圍繞太陽公轉，形成四季等有規律的自然現象；
5~6年級 知道正午時物體影子在不同季節的有規律的變化。知道四季的形成與地球圍繞太陽公轉有關。
學生已經觀察到一天中，太陽東升西落，陽光下的影子是有規律地變化著，但是卻沒有留意過太陽在同一地點正午時分會隨四季而高度變化的特點，也沒長時間觀察過影長的四季變化。本課通過回顧一天中的日影變化，引導學生對影長的四季變化作了猜測、設計、製作、驗證，經歷了3000多年前古代科學家發明和使用圭表研究影長四季變化的歷程。在本課的探究中，學生將明白，影長的四季變化與太陽的高度有關，從而引出太陽的高度為什麼會在一年四季中有規律的變化，是太陽在運動呢？還是地球在運動？進而過渡到下一課《地球的公轉與四季變化》的探究。
1.四季交替，正午時間物體的影長會有規律的變化：夏季影子短，冬季影子長。
2.影長的四季變化與太陽高度的變化有關。
科學詞彙：影長、四季、太陽高度
1.猜測並設計實驗，四季中的正午日影會怎樣變化呢？
2.製作並使用圭表驗證，四季中的正午日影會有規律地變化嗎？
1.意識到對科學現象的解釋需要得到證據的支持和從已知出發進行推理。
2.在活動中培養小組合作精神。
科學、技術、社會與環境：
讓學生經歷計時工具（圭表）產生的全過程，自己製作並使用圭表驗證影長的四季變化規律。
核心價值觀：推理和實證意識。
重點：四季交替，正午的日影會怎樣有規律地變化？跟什麼有關？
難點：四季中，太陽高度變化會導致影長變化，氣溫變化，形成四季。
教具：模型、手電筒、尺子、鉛筆、量角器、簡易圭表、課件、活動單
學具：製作簡易圭表的兩塊板、標有刻度的紙帶、雙面膠、手電筒、活動單等
說明與解釋：
1.普通卡紙不夠硬，立不起來，要選較厚的板。
2.手電筒改變高度時要正朝物體，模擬太陽。
1.出示模型，模擬實驗，回顧舊知。
2.日影在一天中是這樣有規律地變化，那一年四季中，日影會隨著季節有規律地變化嗎？今天我們就來探究影長的四季變化。板貼課題。
（一）猜測並設計實驗，四季中的正午日影會怎樣變化呢？
1.（PPT出示）：怎樣研究四季中的日影變化？先思考再討論：
①一年四季365天，課堂上我們選擇哪幾天研究更有代表性？
②比較四季中這幾天的日影變化要同一時間觀測才公平，清晨、正午、傍晚，選擇什麼時候觀測更科學？
預設①：選擇春夏秋冬四個季節中間的一天：春分、夏至、秋分、冬至。
預設②： 太陽升起落下都有早有晚，清晨、傍晚時間不確定，只有正午是確定的，影長最短時就是12點，而且此時太陽在正南方，日影在正北方。
2.（出示PPT）那正午時日影長度在四季中會變化嗎？會怎樣變化？我們先來猜測並設計實驗。
3.看活動一，默讀要求，有問題的請舉手。
教師預設：先猜怎麼畫日影長度呢？比如冬季，你猜測日影最長還是最短？最長，那就這樣畫，想一想影長變化跟太陽怎樣變化有關。
（先獨立完成，再組內交流，準備匯報）
4.匯報交流：春季日影適中，太陽不是很高等。（批判質疑儘量達成共識）
預設①與太陽遠近有直接關係嗎？看表格數據。數據相反說明沒有直接關係。
預設②大家都認為太陽高度不同會導致日影長度不同，科學家把某個地點，太陽光照射的方向與地平面之間形成的夾角，叫做太陽高度，或太陽高度角。這是寧波地區的太陽高度角。夏季最大影最短，冬季最小影最長。
預設③設計實驗：那影長的四季變化究竟是不是這樣，我們怎麼做模擬實驗？
5.模擬實驗：老師給你們準備了這些材料，誰來試試？每次量長度不方便，怎樣可以直接讀出日影長度？生：下面放一把尺子。怎麼放，尺子的0刻度線要對準哪裡？你真聰明！古代科學家也是這麼想的。
（二）製作並使用圭表驗證，四季中的正午日影會有規律地變化嗎？
1.介紹圭表：為了方便測量影長，專門製作了一個工具，這根直立的杆子就是表，地面上測量影子長度的尺子就是圭。PPT出示圭表。
2.觀看視頻：學習製作並使用圭表驗證日影的四季變化規律。
貼好圭面刻度
3.溫馨提示。
4.模擬實驗：模擬太陽在同一地點正午時分隨四季而高度變化的特點，測量出影子長度，發現影長四季變化的規律。
5.完成實驗，各組整理好實驗器材，準備匯報。
1.交流：測出的數據能證明你的猜測嗎？哪些數據能證明？
夏至 太陽高度大 影子短 （）釐米
冬至 太陽高度小 影子長 （）釐米
2.延伸：太陽高度不但一天中會變化，而且一年四季中也會變化，它們的變化方位一樣嗎？師生看模型說說發現。
1.拓展：把自製的圭表固定放在正午太陽可以照射到的窗邊。測量並記錄正午日影的實際長度，比較實際測量與模擬測量的數據有何不同，有什麼新發現?
2.小結：本節課，我們通過回顧一天中的日影變化，猜測了影長的四季變化、設計了實驗、製作了圭表、驗證了猜測，經歷了3000多年前古代科學家發明和使用圭表研究影長四季變化的歷程，課後希望同學們能像古代科學家那樣堅持實地觀察並記錄，發現更多新的奧秘。
1.學生能否說出影長的四季變化是由於正午太陽的高度不同。陽光的直射和斜射導致影長變化，氣溫變化，形成四季。
2.學生能否根據要求設計模擬實驗。
作者：詹曉穎 2020教育部小學科學國家級骨幹教師培訓學員
東南大學百研工坊：21世紀是我國創新型人才培養的關鍵期。東南大學百研工坊（兒童發展與教育研究所）結合信息技術、生物醫學工程、腦科學技術，進行青少年科學素養的國際比較研究和學生核心概念掌握水平的評測系統的研究與開發，我們的目標是：（1）面向中小學學生綜合能力發展的steam研究；（2）通過實證教育研究，探究科學素養的本質及有效的培養途徑；（3）將科學素養的傳統評測方法與現代信息技術相結合，探究基於ECD模型的學生科學素養評測方法研究；（4）運用ERP、EEG和眼動等腦科學技術，開展對學生核心概念熟練掌握程度的評測研究。
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