教科版三年级科学下册 教学设计 1.根据太阳辨别方向

《根据太阳辨别方向》教学设计
【教材简析】
本课是“辨别方向 ”单元的第 1 课，对应课程标准 3~4 年级学习内容“9.2 地球绕地轴自转 ”的第二点“观察并描述太阳光照射下物体从早到晚的变化情况 ”和“ 12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活 ”第三点“举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技术等）和工程（如高速铁路 、发电站等）对人们生活 的影响；尝试设计和制作某种产品的简化实物模型，并反映其中的部分科学原理 ”。作为单元的起始课，本课是学生认识到辨别方向的重要性以及掌握辨向方法的开始。本课探讨了古人对方向的认识和规定，提出方向的概念和辨别方向的需求；探讨了在工具发明之前，人们利用自然物来辨别方向，引导学生实践利用太阳辨 别方向的方法；探讨了利用太阳辨别方向的不足，为后续学习其他辨别方向的方法和工具做好铺垫。
本课由四部分组成。第一部分聚焦：生活中人们常常会说哪边是东，哪边是 西，人们用“东南西北 ”来表示方向，那么东、南、西、北四个方向是怎样确定 的呢？引导学生认识到方向的确立有一定依据。第二部分探索：由三个内含逻辑 关系、层层递进的活动组成。第一个活动是认识东、南、西、北，通过阅读材料，知道古人将观察到的太阳的运动规律作为确定方向的标准；第二个活动是回忆太 阳的位置变化，讨论太阳东升西落，阳光下物体的影子是如何变化的，为活动三 做好铺垫；第三个活动是进行“太阳下直杆影子的变化 ”模拟实验，以此辨别方向。这三个活动的设计旨在让学生先从概念上认识方向，再通过观察影子的变化 规律、利用模拟实验来辨别方向。第三部分研讨：提出“模拟实验中的直杆影子 变化代表了什么 ”和“利用‘太阳下直杆影子的变化 ’辨别方向，存在哪些不足 ”两个问题，让学生尝试分析这一辨向方法的原理并反思不足，引导学生改进该方法，思考更多辨别方向的方法。第四部分拓展：根据“太阳下直杆影子的变化 ”辨别方向，从模拟实验转变为真实实验，并用长短不同的直杆进行多次实验，探索直杆长短与测量的准确性之间的关系。
【学生分析】
在生活中，学生已经有太阳每天东升西落的认识，也知道人们用“东南西北 ”表示和描述方向，但是没有清晰地建立起两者之间的关联，没有科学地确立方向
的概念和标准，也没有尝试利用太阳的规律性运动来实践辨别方向。学生还未能将零碎的生活经验转化为科学概念并在生活中应用。
【教学目标】
科学观念目标
知道人们基于太阳有规律的运动规定了“东南西北 ”方向，由此人们可以利用太阳的运动规律来辨别方向。
科学思维目标
通过模拟实验，分析太阳运动方向与直杆影子运动方向的关系，归纳出利用太阳快速辨别方向的方法。
探究实践目标
能利用“太阳下直杆影子的变化 ”来辨别方向，并解释其原理。
态度责任目标
认识到辨别方向的重要性，保持对科学探索的热情。
【教学重难点】
重点：能够利用太阳的运动规律辨别方向。
难点：利用“太阳下直杆影子的变化 ”判断方向。
【教学准备】
学生：手电筒、方向纸、直杆、便于手电筒运行的轨道、学习记录单。
教师：教学课件。
【教学过程】
一、聚焦：如何辨别方向
1.提问：同学们， 自古以来，辨别方向对人们都很重要。只有知道了方向，我们才可以有计划地探索世界。你是如何辨别方向的呢？
预设：利用指南针、导航仪。
2.提问：但是古人并没有同学们说的这些工具，他们常常借助自然景象来辨别方向。你知道古人借助哪些自然景象来辨别方向吗？
预设：白天观察太阳的东升西落，夜里观察北极星，等等。
3.小结：人们常用“东南西北 ”来表示方向，那么今天这堂课，我们就来看看古人是如何确定和辨别方向的。（板书：根据太阳辨别方向）
二、探索
探索 1 ：认识方向，发现太阳的规律运动
1.（出示图片：甲骨文中的“东南西北 ”）提问：同学们认识这四个甲骨文吗？
提问：甲骨文作为象形字，体现了古人对自然的观察和认识，我们可以从字形中看出古人造“东 ”这个方位字所参照的自然物吗？
预设：太阳。
2.（出示太阳东升西落的图片）引导：古人在长期观察太阳的运动之后，发现太阳总是从一个方向升起，从另一个方向落下。这种有规律的、统一的方位运动给了古人启示。
（板书：太阳的规律运动）
3.提问：古人是如何根据太阳的方位变化确定方向的？
讲授：古人提出了方向的概念，并人为规定了方向的标准：太阳升起的方向为“东 ”，太阳落下的方向为“西 ”。
（板书：确定方向 人为规定）
4.提问：那么南北方向又是怎么确定的呢？人们规定：面朝东方，向右转是南，面朝西方，向右转是北。
设计意图：从学生的生活经验出发，引导学生自主说出古人利用太阳这一自然景物辨别方向，让学生更加全面地认识四个方位以及方向确定的标准。
探索 2 ：寻找影子的变化规律
过渡：通过观察太阳东升西落的确可以辨别方向，但是我们无法总是恰好遇到日出或者日落，那么在一天中的其他时间，我们可以利用太阳快速辨别方向吗？
1.提问：阳光下影子也在有规律地运动着，你能利用影子的轨迹变化来辨别方向吗？
2.提问：太阳东升西落，阳光下物体的影子方向是怎样变化的？我们通过模拟实验来观察一下。（板书：辨别方向 太阳下直杆影子的变化）
探索 3 ：模拟实验辨别方向
1. 出示实验材料：手电筒、方向纸、轨道、直杆。
提问：这些材料分别模拟什么？（手电筒模拟太阳，轨道模拟太阳运动的轨
迹，直杆模拟被太阳照射的物体。）
2.【活动 1】模拟太阳的运动，观察影子的变化。（3 分钟）
实验步骤：
（1）将直杆垂直放置在方向纸的中心，架好轨道，轨道下端与方向纸上标记的“东 ”“西 ”对齐。
（2）用手电筒模拟太阳，沿着轨道运动。
（3）尽量让直杆的影子完整投射在纸上。
学生上前放置材料。
提问：在轨道上移动“太阳 ”时，需要注意什么？
预设： 自东向西移动，手电筒灯头贴着轨道运动。（演示讲解）
3.【活动2】利用影子的变化规律，辨别方向。（6 分钟）
过渡：刚才，我们模拟太阳的运动观察影子的变化，那么，影子的变化规律如何帮助我们辨别方向呢？一起通过实验探究吧。
实验步骤：
（1）上午，将“太阳 ”放置在东边任意一点（可记为 A 点），在此时直杆影子的顶点处做记号，标上“ 1 ”。
（2）下午，将“太阳 ”放置在西边任意一点（可记为 B 点），在此时直杆影子的顶点处做记号，标上“2 ”。
（3）连接“ 1 ”和“2 ”。
（4）更换 A 、B 两点的位置，重复多次实验。
学生实验，教师巡视。
4.提问：
（1）连接“ 1 ”和“2 ”后，从“ 1 ”指向“2 ”的方向大致为什么方向？
预设：太阳东升西落， 自东向西运动，直杆的影子与太阳的运动方向相反，因此直杆的影子自西向东运动。所以连接“ 1 ”和“2 ”后，从“ 1 ”指向“2 ”的方向大致为西，只是大致为“西 ”，而不是正“西 ”。
（2）连接“ 1 ”和“2 ”后，垂直于连线的方向大致又是什么方向？
预设：垂直于连线的方向大致是南北方向，面朝东方，向右转是南，面朝西方，向右转是北。
（3）你是怎样利用太阳和直杆辨认方向的？
预设：观察直杆影子的运动方向，连接前后直杆影子的顶点，从起始顶点指向终点的方向大致为西方，相反方向为东方，垂直连线的为南北方向，面朝东方，向右转是南，面朝西方，向右转是北。
设计意图：创设模拟实验，让学生体会到辨别方向的重要性和成功的自豪感。教师先展示实验材料，演示该实验具体的步骤与要求，再下发学生实验材料，由学生模拟实验、观察记录，能够让他们更加明确实验操作和实验原理。
三、研讨
过渡：看来利用太阳和棍子影子的规律运动确实可以辨别方向。
1.提问：模拟实验中的直杆影子变化代表了什么？
预设：直杆影子的变化代表了太阳位置的变化。
2.提问：利用这一方法辨认方向，存在哪些不足？
学生交流：在实验过程中遇到的困难和问题。
预设：阴天或晚上见不到太阳时，不能形成影子，无法辨向；辨向过程需要等待一段时间才能看到影子的变化等。
设计意图：研讨问题是对“太阳下直杆影子的变化 ”模型的具体细化。让学生尝试分析“太阳下直杆影子的变化 ”的原理并反思这一方法的不足，意在考查学生对难点“太阳下直杆影子的变化 ”这一简化模型的掌握。同时，研讨问题引导学生改进该方法，思考更多辨别方向的方法。
四、拓展
讲授：课后在操场上尝试用“太阳下直杆影子的变化 ”辨别方向。分别用长短不同的直杆进行实验，想一想：哪种更便于测量？
五、总结
讲授：回顾这节课，我们能成功辨别方向，最大的功劳是太阳，那么在没有太阳的时候，我们又该如何辨别方向呢？下节课我们一起来学习利用其他自然物辨别方向。
【相关练习】
1. 中国房屋喜欢“坐北朝南 ”，意思是房间背对北方，面朝南方，这样建造房子的理由是什么？
参考答案：中国位于北半球，太阳从东方升起，在南方天空运行，从西方落下。因此，面向南方的房子能够最大限度地接受阳光照射，使室内更加明亮温暖，尤其在冬季可以增加室内的温度。
2.下图为“太阳下直杆影子的变化 ”简化模型。太阳从 1 位置运动 2 位置，
请根据太阳的运动方向与直杆影子的运动方向之间的关系，将“东 ”“南 ”“西 ” “北 ”四个方向填入对应的括号中。
(
1
) (
2
)
参考答案：
(
1
) (
2
)
南
东 西
北
【板书设计】
【相关表单】
课堂学习评价单
评价维度 评价内容 能做到的打“√ ”
我会倾听 专注聆听，理解同伴发言，尊重他人意见
我会观察 在做模拟实验时，细致观察影子的位置
我会记录 将观察到的影子的位置进行准确记录
我会表达 清晰表述，分享个人观点，交流学习心得