大象版小學科學四年級下冊4.2日晷 教學設(shè)計

4.2《日晷》教學設(shè)計課題日晷單元第四單元學科科學年級四年級教學分析本課的主要活動是學生根據(jù)對赤道式日晷制作原型的了解，設(shè)計和制作簡易赤道式日晷，并使用這個工具進行實地觀影計時，發(fā)現(xiàn)不足，經(jīng)反思與評價提出改進建議。因此，為了保證制作的高質(zhì)量完成，本課前半部分的知識學習就顯得很重要，學生了解了赤道式日晷的科學原理基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)和功能、使用方法等相關(guān)信息的意義就在于此。對于這些學習，上一單元《太陽、地球和月球》中第1課《影子的形成》和第2課《太陽下的影子》中建立的光影關(guān)系的科學概念，以及低年級對簡單工具的使用和認識經(jīng)驗，都會提供一定的鋪墊與支撐。對于四年級學生來講，設(shè)計與制作簡易赤道式日晷會遇到一些困難，例如：晷面觀察紙的同心圓繪制；晷針與晷面垂直的保持；方向的測定；晷面方向與實際方向的一致；晷面仰角的測量與確定等。教師要課前制作好課件或視頻，給學生詳細講解示范。為保持學生對制作與測量的興趣，教師可利用評價機制進行鼓勵。學習目標1、知道日晷是古代的計時工具，是以陽光下光影變化規(guī)律為科學原理基礎(chǔ)，其中赤道式日晷相對準確，使用較廣泛。2、掌握制作簡易赤道式日晷的方法，積累實踐經(jīng)驗，發(fā)展實踐能力。3、愿意參與小組活動，主動承擔小組任務，學會與他人合作。在制作過程中形成嚴謹、細致的科學態(tài)度，能積極投入到較長時間的觀察記錄中。4、體驗古時候人們利用生活中的現(xiàn)象和自然規(guī)律，設(shè)計制作計時工具，從而方便生活的過程。教學準備材料準備：橡皮泥、牙簽、吸管、鉛筆、泡沫板、紙板（繪制好同心圓）、彩筆、自制直角三角板（其中一個銳角的度數(shù)與本地地理緯度相同）、尺子；PPT教學課件。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖導入新課一、導入新課師:在上節(jié)課，我們了解到人類發(fā)明的一些計時工具，還記得中國最早的計時儀器叫什么嗎？生：叫日晷，也叫日規(guī)。師：古人們是怎么發(fā)明日晷的呢？我們可以一起來回憶一下上一單元我們學過的陽光下影子的變化規(guī)律是怎樣的。生：我們學過一天中陽光下物體影子的方向和長短都會有規(guī)律地變化。生：早晨，影子在樹的西邊，中午在北邊，傍晚在東邊。師：一天中影子的長短變化有什么規(guī)律呢？生：一天中，物體影子由長變短再變長。師：是這樣嗎？生（齊）：是。師：古代人類通過長期的觀察，也發(fā)現(xiàn)了這種自然規(guī)律，聰明而又有創(chuàng)造能力的人們就利用這個規(guī)律發(fā)明了一種計時工具，就叫日晷。日晷通常由晷面和晷針兩部分組成，在陽光下，晷針的影子會落在晷面上，人們觀察影子來知道當時的時刻。根據(jù)老師提出的問題，復習回顧影子的變化規(guī)律。通過復習回顧，引入日晷，了解日晷的計時工具。講授新課（二）收集信息二、收集信息師：這圖片是日晷的一種。日晷有很多種，最常見的分別是地平式日晷、垂直式日晷和赤道式日晷（分別配圖）。其中赤道式日晷既簡單又相對準確，使用也最多。今天我們就來自己動手，制作一個簡易的赤道式日晷。要想制作成功，你們有什么建議？生：老師，我們需要仔細看看它的結(jié)構(gòu)。生：我們還要知道它利用了什么原理。生：我們需要一些材料，還有工具。生：……。師：同學們想得很好，老師這里有一些赤道式日晷的圖片，還有一些資料，各個小組請仔細研究。把你們的研究所得記錄下來，有什么不明白的地方也可以記下來。（生小組學習赤道式日晷信息）師：先展示一下你們的收獲吧!生：我們知道了赤道式日晷也是有晷針和晷面兩部分組成的。生：我們發(fā)現(xiàn)晷面上有文字還有一些線，文字是古人對一天時間的劃分，線叫刻度線。師：那我們應該怎么制作呢？生：我們也可以做一個表盤，寫上文字。師：我們現(xiàn)在對時刻的劃分，是分成了24小時，我們今天做的日晷可以模仿我們現(xiàn)在常見的表盤進行，明白嗎？生：知道了。生：老師，資料里說晷針要指向正北方，我們怎么找到正北方呢？師：這個問題提得好！說明你們小組不僅認真閱讀了資料，還積極地進行了思考，這是個好習慣！老師給大家準備了指南針，可以幫助你們找到正北方，指南針會用嗎？生：會，我們在科學課上學過。生：我們看到資料里提到晷面和地面的仰角應是本地的地理緯度，我們沒學過這個知識，也不知道學校的地理緯度呀？師：地理緯度是一個角度，這個知識對于現(xiàn)在的你們來講有些復雜。我們會用就可以了。老師為你們準備了一個直角三角板，其中有一個角就是咱們這里的地理緯度，制作時，先把刻度盤上的南北對準實際的南北，然后把這個角粘在晷面和下面的托板之間就可以了。（師邊示范邊講解）師：使用時有什么注意的地方嗎？生：要放在水平的地面。生：冬天和夏天看的不一樣。師：這是什么意思？生：就是夏天看晷面上面，冬天看晷面的下方。師：還有什么收獲或者疑問嗎？生：我們知道了晷針和晷面要保持垂直，我們不知道這是什么意思。師：晷針和晷面垂直就是這樣，就像這根鉛筆，豎著放到桌面，筆尖指向正上方，而不是斜著，可以用直角三角板的直角幫我們在晷針周圍這樣量幾次，看看是不是每次都是直角，如果都是就說明晷針和晷面垂直了。（師邊講解邊示范）師：還有嗎？生：……。學生觀察日晷的結(jié)構(gòu)，知道它的計時原理。知道日晷的結(jié)構(gòu)和計時原理，更有助于學生制作日晷。講授新課（三）設(shè)計制作三、設(shè)計與制作在對赤道式日晷的信息收集過程中，學生對怎么制作簡易日晷已經(jīng)有了一些認識，在此基礎(chǔ)上，學生進行日晷制作方案的設(shè)計就不會很突兀了，但是他們還需要動腦筋解決一些實際操作方面的困難。師：我知道，大家現(xiàn)在很想親自動手來制作了，但是在動手制作之前，我們還有一件重要的事情要做。就是要把制作的方案先設(shè)計一下。各小組根據(jù)剛才的學習所得，設(shè)計一下你們打算怎樣制作一個簡易的赤道式日晷，并把你們的方案記錄下來，要求寫清：需要的材料和制作的步驟。最好用文字和畫圖相結(jié)合的方法記錄。開始吧！（生小組設(shè)計方案，師巡視輔助）師：都研究好了嗎？哪個組介紹一下？其他組要認真傾聽，很可能別的小組的方案對你們小組會有所幫助，也可以幫別的小組提出友情建議。生：我們需要的材料有：卡紙、牙簽、筆、雙面膠，先在卡紙上畫一個大大的圓，做晷面，可是我們不會畫圓，刻度怎么標也不是很清楚。然后，把牙簽插在晷面上，再把你說的三角板粘在晷面和底板之間。師：很清楚，對于這個小組遇到的困難其他小組有什么好的建議？生：我們小組也遇到了這個問題，我們想用圓規(guī)，但是還用不好呢。師：老師給大家準備好了一個畫好的晷面圓板（教師出示）。關(guān)于刻度，我們這次做的是簡易日晷模型，所以晷面上的刻度我們根據(jù)實際情況來畫，也就是每一個小時畫一次，要根據(jù)實際情況畫，落在晷面上哪里就畫哪里。生：老師，我們覺得牙簽太細了，容易歪，所以我們想用一次性筷子做晷針可以嗎？師：當然可以呀！還可以用吸管做晷針，主要是保證晷針垂直于晷面上，怎么保證呢？生：用膠水可以嗎？生：我們想用橡皮泥固定晷針。生：我們想用超輕黏土固定。師：都是好主意！師：還有一個問題，我們使用自制的日晷來記錄一天的影子，需要一整天的時間，我們什么時候做這個觀察活動呢？生：在學校還要上課，不能保證每一個小時記錄一次呀！生：周六或者周日做吧，只是不是陰天就行了。師：那這樣，這個活動老師希望每位同學都參加，也就是每位同學都做一個簡易赤道式日晷，根據(jù)天氣情況，找個方便的時間自己來在晷面上畫上影子，并標上時間。畫好后我們再約時間全班展示，你們看可以嗎？生（齊）：好！師：現(xiàn)在老師發(fā)你們一些材料，還有一些材料需要你們自己去準備。（學生利用課堂剩余時間和課下時間依照設(shè)計的方案制作好日晷，課堂上教師可以用一個自制日晷模型示范一下實地測影的規(guī)范操作要領(lǐng)）四、反思評價（根據(jù)實際情況，選擇了第二課時上課時間，一周后……）師：大家把你們的作品都帶來了嗎？好！我們先互相欣賞一下同學們的作品，可以邊看邊交流。（學生組間交流分享，教師巡視觀察，尋找典型作品，選擇好交流人員）師：停！請大家都回到自己座位上。哪位同學把你的作品給大家介紹一下？（教師組織學生進行分享交流，此過程中有兩點教師要關(guān)注：第一，引領(lǐng)學生對不同學生記錄紙上的不同和相同之處進行比較；另一方面，引領(lǐng)學生說出自己的新發(fā)現(xiàn)，特別是對簡易日晷使用過程中的準確性方面引發(fā)的思考）師：看來，真實的日晷不是那么簡單，古時的人們一定經(jīng)過了很長時間不斷地改進才最終獲得了成功，我們真應該為他們鼓掌表示欽佩！學生通過搜集資料，小組合作制作赤道式日晷。教師根據(jù)學生在制作赤道式日晷的過程中遇到的困難給予幫助。板書設(shè)計日晷赤道式日晷課后反思1.豐富的學習資源、輔助了信息的有效收集關(guān)于日晷和赤道式日晷的資料，教師準備得很充分，這表現(xiàn)在兩個方面，一個方面是類別豐富，有圖片、文字、視頻、模型等，并且，我們關(guān)注到教師對這些資源都作了進一步的處理，使得學生易于接受。另一個方面是資料的準確與詳細，特別是關(guān)于晷面刻度的清晰放大圖，方便了學生信息的收集。2.足夠的材料，保證了全員參與，也保證了學生獲得更多的體驗制作簡易日晷，為保證學生都能具有這次制作的經(jīng)歷，教師準備了足夠多的材料，并且沒有對材料進行硬性的全班統(tǒng)一規(guī)定，而是給學生提供了自選材料的機會，這就保證了學生全員參與，也保證了學生獲得更多的體驗和經(jīng)歷，這些都是非常有意義的資源。3.關(guān)注了對技術(shù)與工具發(fā)展本質(zhì)的一些認知體驗動手做無疑是學生都喜歡的，也很熱鬧。但老