教学基本信息
单元(或主 题)名称 《制作日晷》
学科 科学 学段 中年级 年级 四年级
相关 领域 宇宙中的地球；技术、工程与社会；技术工程与物化
主要教材 小学科学；出版社：人民教育出版社，湖北教育出版社 出版日期：2019年7月
教学设计参与人员
姓名 单位 联系方式
设计者
教学背景分析
一、教材分析 《制作日晷》内容属于工程技术领域，主要引导学生观察设计、制作日晷、测试和改进 日晷、内容主要包含日晷的基本原理、日晷的制作方法以及日晷的应用。首先，通过学习日 晷的基本原理，使学生了解日晷是如何通过太阳的影子来测量时间的。其次，通过学习日晷 的制作方法，让学生亲手制作一个简单的日晷，体验制作的乐趣和成就感。最后，通过学习 日晷的应用，使学生了解日晷在生活中的实际应用，以及如何正确使用和维护日晷。 二、课标内容分析 《制作日晷》单元属于“工程技术”领域，涉及学科核心概念及学习内容如下。 9.宇宙中的地球 9.2地球绕地轴自转 12.技术、工程与社会 13.工程设计与物化 12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造。 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 13.2工程的关键是设计 13.3工程是设计物化的结果
学情分析
四年级的学生，具备一定的科学探究能力，能在教师引导下，初步掌握重组思维、发散 思维、突破定势等创造性思维的基本方法，能基于具体事物外在特征展开想象。 学生在学习制作日晷之前，需要具备一定的天文、数学和物理知识。例如，学生需要了 解太阳的运动规律、地球的自转和日晷的基本原理等。 技能要求：制作日晷需要学生具备一定的手工技能，如切割、打磨、绘画和组装等。此 外，学生还需要掌握一些测量和计算的技能。 学习兴趣：学生对天文和时间测量等领域的知识普遍感兴趣。通过制作日晷，学生可以 亲身体验到古代科技的魅力，提高对相关学科的兴趣。 学习环境：学校可以提供制作日晷所需的材料和工具，如木材、砂纸、画笔等。此外， 学校还可以组织学生进行小组讨论和实践操作等活动，促进学生的学习和交流。 教学目标
●科学观念 知道时间可以通过一些有规律的物体或装置来测量或计量，知道计量的基本原理。 ●科学思维 知道计时工具准确性的提高要依靠设计、材料、技术等的改进。 ●探究实践 能设计、制作和改进简易计时器——日晷，进一步体验技术与工程任务的主要流程；设计方 案、选择材料和工具、制作、测试、改进与展示。 ●态度责任 认识事物是运动变化的，事物的运动变化是有一定规律的，事物运动变化的规律可以通过发 明工具来观测。 教学重点：测试并改进日晷。 教学难点：分析测试结果并提出改进建议。
环节一： 实践 活 动 测 试和改进日晷 教师活动 测试你们的日晷能不能准确计时。 请以小组为单位，到室外用自制的日晷 计量，将计时结果与我们的手表时间进 行对照，并做好记录。 发现什么问题 打算怎样改进 围绕发现的问题进行归纳晷面刻度划分和标注是否正确。 晷针长短是否合适。日晷针是否与日晷盘垂直。日晷盘倾斜角的是否存在偏差。 底盘是否稳固。 学生活动 学生分组实践并 记录汇报发现的问题 分析问题改进日晷 设计意图 测试日晷活 动需要选择有阳 光照射的地方进 行。提醒学生按 照正确的测试方 法多次测试，检 测成果，分析原 因并思考解决方 法。
环节二：探 究 实 践展 示日晷 展示你们的作品 说一说你们发现了哪些问题，都做了哪 些改进，解决了哪些问题 基于发现问题介绍改进方法 在改进的基础 上进行展示，介 绍作品的完成 成果
环节三：交 流收获，课 堂小结 在制作的过程中你们都有哪些收获。 小结：看来在制作和测试的过程中我们 还会发现各种各样的问题，同学们能主 动的分析问题原因并能够提出解决方 法，看来通过学习你们也收获满满…… 学生自由交流。 注重回顾过程进行总结
板书 设计 制作日晷 结构：晷面、晷针、底座 设计、选择材料和工具、制作、测试和改进教学基本信息
单元(或主 题)名称 《制作日晷》
学科 科学 学段 中年级 年级 四年级
相关领域 宇宙中的地球；技术工程与物化
主要教材 小学科学；出版社：人民教育出版社，湖北教育出版社 出版日期：2019年7月
教学背景分析
一、教材分析 《制作日晷》内容属于工程技术领域，主要引导学生观察设计、制作日晷、测试和改进 日晷、内容主要包含日晷的基本原理、日晷的制作方法以及日晷的应用。首先，通过学习日 晷的基本原理，使学生了解日晷是如何通过太阳的影子来测量时间的。其次，通过学习日晷 的制作方法，让学生亲手制作一个简单的日晷，体验制作的乐趣和成就感。最后，通过学习 日晷的应用，使学生了解日晷在生活中的实际应用，以及如何正确使用和维护日晷。 二、课标内容分析 《制作日晷》单元属于“工程技术”领域，涉及学科核心概念及学习内容如下。 9.宇宙中的地球 9.2地球绕地轴自转 技术、工程与社会 13.工程设计与物化 12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造。 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 13.2工程的关键是设计 13.3工程是设计物化的结果
学情分析
四年级的学生，具备一定的科学探究能力，能在教师引导下，初步掌握重组思维、发散 思维、突破定势等创造性思维的基本方法，能基于具体事物外在特征展开想象。 学生在学习制作日晷之前，需要具备一定的天文、数学和物理知识。例如，学生需要了 解太阳的运动规律、地球的自转和日晷的基本原理等。 技能要求：制作日晷需要学生具备一定的手工技能，如切割、打磨、绘画和组装等。此 外，学生还需要掌握一些测量和计算的技能。 学习兴趣：学生对天文和时间测量等领域的知识普遍感兴趣。通过制作日晷，学生可以 亲身体验到古代科技的魅力，提高对相关学科的兴趣。 学习环境：学校可以提供制作日晷所需的材料和工具，如木材、砂纸、画笔等。此外， 学校还可以组织学生进行小组讨论和实践操作等活动，促进学生的学习和交流。
教学目标
●科学观念 知道时间可以通过一些有规律的物体或装置来测量或计量，知道计量的基本原理。 ●科学思维 知道计时工具准确性的提高要依靠设计、材料、技术等的改进。 ●探究实践 能设计、制作和改进简易计时器——日晷，进一步体验技术与工程任务的主要流程；设计方 案、选择材料和工具、制作、测试、改进与展示。 ●态度责任 认识事物是运动变化的，事物的运动变化是有一定规律的，事物运动变化的规律可以通过发 明工具来观测。 教学重点：日晷是古代人利用太阳投影方向测定、划分时刻的计时工具。 教学难点：利用阳光下物体影子的方向和长短变化制作简易的赤道日晷进行计时。
《制作日晷》教学过程
教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一：回 顾 前 课 情 境导入 还记得我们上节课学习的内容吗 你都认识了哪些计时工具 引发思考：这些规律为我们的生活带来怎样的帮助 展示日晷图片 引入日晷发明的科技史。 问：日晷有哪些结构组成 各部分有什么作用 日晷是应用什么原理进行计时的 这节课我们就来利用身边的材料，自己设计并制作一个能计时的日 晷。 回顾上节课内容 并回答问题 思考回答 晷面晷针、底座、 晷面上有刻度 阳光下物体影子 的方向长短变化的规律 。 明确学习任务 使学生在掌握日晷的基本结构和计时原理的基础上，引出本课的技术与工程任务--制作日晷
环节二：探 究 实 践 设 计日晷 交流、讨论制作日晷的基本步骤。提出问题： ·你们准备怎样制作日晷 ·打算分哪几个步骤 教师出示提前制作好的自制日晷作品供学生参考。 引导学生围绕技术与工程任务的基本 流程，交流、讨论制作日晷涉及的主 要步骤。 在学生讨论的基础上，教师小结。归纳、概括制作日晷的主要步骤：设计 绘图、选择材料和工具、制作、测试、 改进和展示。 设计日晷，画出设计图。 (1)提出问题：设计日晷，我们需要注 意哪些问题 还需要掌握哪些知识和 技术 (2)学生交流、讨论。 (3)在学生交流、讨论的基础上，教师 引导概括设计日晷的注意事项： ·画晷面时，关键是设计并画好刻度， 刻度要均匀，并标注时辰或时间数字。 ·晷盘的倾角要根据当地的地理纬度设定，即晷盘倾角的度数应当等于90°减去当地地理纬度值。 ·各部分有什么作用 ·它是怎样计时 思考、讨论、汇报 了解日晷结构、画 出设计图、选择材 料进行制作 …… 了解抚顺所处的 纬度 … 晷面的刻度可以利用固定的物品两端的距离 来 画 …… 讨论汇报 引导学生回顾 术与工程任务的基本流程，为本课的制作活动做好铺垫。 教及时师引导 概括便于学生 顺利的开展制作活动 设计环节是制作日晷的第一 步，可由小组学生在充分讨论 的基础上合作完成注，重注引导学生仔细观察日晷模型，加 强对日晷刻度划分、数字表示、倾斜角度等问题的指导。
的 ·晷针要和晷盘垂直。 ·设计图中要标出各部分结构名称。 各小组完成日晷设计图。 选择制作日晷的材料和工具。 引导各小组根据日晷设计图，思考并讨论制作日晷需要的材料和工具，然 后选取材料和工具。 根据设计图，制作日晷。 确定小组成员任务分工。 引导各小组根据制作任务，确定成员 分工。 分工合作，讨论设计 提示学生在选择材料，依据实 际设计优选材料。提示学生注意用具使用的安全性。 0
环节三：探 究 实 践 制 作日晷 制作日晷。 制作时可参考以下步骤： 课件展示图片说明 ·在白纸上用圆规画一个圆，画出晷面圆面，把圆面分为24等份，并按顺 时针方向分别标注1、2……24(0)作为时线；反面同样操作，并按逆时针方 向分别标注1、2……24(0)作为时线，注意正反面的0时线要重合。 ·将设计纸粘贴在硬纸板上，用剪刀剪出日晷晷面的面板。 ·将晷面面板折出倾角，制成晷盘。 可以制作一个倾角支架，倾斜角度等于90°减去当地地理纬度值。 学生交流。 注重学生的积极参与度，在设 计过程中集思广益，加强裁剪、打孔 等环节的演示。
·用铁钉或打孔器在晷盘中心钻一个小孔，用细木棒做晷针，垂直插进晷盘中心的小孔，并使晷针在晷盘两侧的长度相等。 ·用一个纸盒做日晷底座，将制作好的晷盘等部分粘贴在底座上并固定。 ·进行适当的调整。
环节四： 交 流收获， 课 堂小结 制作中发现什么问题 你是怎样解决的。后续我们继续完善你们的作品。 学生自由交流。 制作过程的问题发现与解决 会影响后续学习的进度，引导学生及时发现问题并能提出解决方案。
板书 设计 制作日晷 结构：晷面、晷针、底座 设计、选择材料和工具、制作、测试和改进
