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基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 三年级下册
单元名称 第1单元《太阳与影子》
单元主题 光影的奥秘与太阳的科学
课时安排 4课时
单元主题
“光影的奥秘与太阳的科学”
本单元以探究“太阳与影子”为核心,通过观察、实验、制作等活动,引导学生认识影子的形成条件、变化规律及其实际应用,理解太阳运动与光影的密切关系。
二、单元大情景
“光影探索小队”的七日任务
班级成立“光影探索小队”,接受科学任务——帮助古人设计日晷计时工具。通过连续七天的观察、实验和制作活动,探究影子的秘密,最终完成日晷模型设计,理解太阳与人类生活的联系。主要任务如下:
任务一:破解影子之谜(探索影子的形成条件与变化)
任务二:追踪太阳的印记(分析太阳与影子的动态关系)
任务三:穿越时空的计时器(制作日晷模型,理解古人智慧)
三、课程标准分析
根据《义务教育科学课程标准(2022年版)》本单元衔接义务教育科学第3个核心概念“物质的运动与相互作用 ”、第9个核心概念下“宇宙中的地球”和第13个核心概念“工程设计与物化”学习内容。
(一)具体学习内容如下:
1.核心概念三:物质的运动与相互作用
学习内容3.3 声音与光的传播
①描述光被阻挡时形成阻挡物影子的现象。(3-4年级)
2.核心概念九:宇宙中的地球
学习内容9.2 地球绕地轴自转
②观察并描述太阳光照射下物体影长从早到晚的变化情况。(3-4年级)
3.核心概念十三:工程设计与物化
学习内容13.3 工程是设计方案物化的结果
⑤知道制作过程应遵循一定的顺序,制作简单的实物模型;尝试发现实物模型的不足,改进并展示。(3-4年级)
(二)学生在3-4年级需要达到的学业要求如下:
1.能解释影子形成的原因(学习内容3.3 ①)
2.能在教师引导下,观测和归纳一天中物体影长的变化情况。(学习内容9.2 ②)
3.能完成实物模型制作,发现实物模型的不足并进行改进。(学习内容13.3 ⑤)
(三)总结
本单元通过聚焦“太阳与影子”的直观现象,以核心概念9为载体,将地球运动这一宏观概念转化为学生可观察、可操作的实践学习,完整对接课程标准对3~4年级“描述自然现象规律、运用模型解释问题”的要求,并为后续学习《地球与宇宙》领域奠定基础。
四、单元教材分析
本单元包括《影子》《太阳和影子》和《日晷》三课内容。
《影子》是本单元的第一课时。本课通过情境导入,提示学生探究影子与光的关系,为后面课程的学习打下基础。教材先引导学生思考并探探究影子形成的原因。再通过观察阳光下树影、灯光下的人影以及学生间互相画影子等活动,引导学生观察生活中的影子。最后通过简单实验,探究物体影子形成及变化的条件。拓展活动部分,则引导学生观察生活中影子对他们的影响,加深对影子形成原理的理解与认识。
《太阳和影子》是本单元的第二课时。本课以“旗杆的影子”为切入点,通过观察一天中阳光下物体的影子的方向和长度的变化,引导学生观察、思考进而分析,认识到一天中阳光下物体影子的变化规律并了解其意义和有关作用。
《日晷》是本单元的第三课,本课内容以问题“古人是怎样利用太阳计时的”为切入点,通过“认识日晷”和“做日晷模型”的学习活动,引导学生学习认识古人计时的方法,进一步巩固“一天中,阳光下物体影子移动是有规律的”这一知识。
教学目标 :(核心素养学习目标)
1.科学观念:
(1)知道影子形成需光源、遮挡物和屏;
(2)理解太阳位置变化导致影子方向、长度规律性变化。
2.探究实践:
(1)设计对比实验验证影子形成的条件;
(2)制作日晷模型,理解科学与技术的结合。
3.科学思维:
(1)通过模拟实验归纳影子的变化规律;
(2)运用类比法解释日晷的计时原理。
4.态度责任:
(1)感受古代智慧,认识合理利用自然规律的重要性;
(2)培养长时间观察记录的科学态度。
六、学情分析
1.年龄特点:三年级学生直观思维为主,对光影游戏兴趣浓厚,但缺乏系统观察能力。
2.认知基础: 多数学生知道影子与太阳有关,但缺乏系统的科学解释,无法量化分析太阳位置与影子关系。
3.学习难点:太阳方位与影子方向的动态关系、日晷模型的实际校准。
七、活动设置
1.活动1:影子的诞生(对应第1课《影子》)
(1)主题:寻找生活中的影子
(2)目标:通过观察、实验探究影子形成的必要条件。
(3)达成方式:
①户外观察树影、人影,绘制影子轮廓图。
②实验:手电筒+遮挡物组合实验(用橡皮、纸屏模拟影子形成)。
(3)学科融合:美术(影子绘画)+语文(撰写观察日记)。
2.活动2:追踪太阳的影子 (对应第2课《太阳和影子》)
(1)主题:太阳运动与影子的秘密
(2)目标:记录一日中影子变化,总结规律。
(3)达成方式:
①每隔1小时标记铅笔影子方向与长度。
②绘制“太阳运动轨迹与影子变化”折线图。
(3)学科融合:数学(数据记录与分析)。
3.活动3:制作精准日晷 (对应第3课《日晷》)
(1)主题:古人的智慧——日晷计时
(2)目标:制作日晷模型,理解影子的实际应用。
(3)达成方式:
①研究日晷结构(晷面、晷针)。
②用硬卡纸、指南针自制日晷,验证计时准确性。
八、教学方法
1.任务驱动法:以“为古人设计日晷”为总任务,分解为小任务(如“影子侦查员”“太阳观察员”)。
2.实验探究法:引导设计对比实验(如无光/无遮挡物情景对比)。
3.项目式学习:日晷制作结合数学测量(角度校准)、地理(方向定位)。
九、学习方法
1.小组合作学习:4人小组分工记录数据、操作实验、分析结果。
2.观察记录法:使用《影子日记本》记录不同时间影子的变化。
3.类比推理:将太阳运动类比为手电筒移动,理解影子方向变化的原理。
十、评价策略
(一)单元总体评价策略
1.过程性评价:学习单完成度、实验操作规范性、合作参与度(占比60%)。
2.终结性评价:日晷模型的功能性与创意性(占比40%)。
(二)分活动评价表
影子的诞生 实验操作 能完成实验,记录简单现象 准确描述影子形成条件 提出影子应用的创意设想
追踪太阳 数据记录与分析 记录3个时间点数据 绘制完整变化图并总结规律 预测日落时间误差<15%
制作日晷 模型功能与创新 晷针与晷面垂直 晷面刻度清晰,计时误差<30分钟 加入创意装饰并说明设计原理
十一、作业设计
(一)活动1:影子的诞生(对应第1课《影子》)
1.分层作业设置
(1)基础作业:画一幅“不同光源下的影子”(如台灯、阳光下的同一物体)。
(2)提升作业:写一篇50字短文《如果世界没有影子》。
(3)拓展作业:设计手影剧剧本并拍摄视频(使用影子表演故事情节)。
2.评分标准
活动1:影子的诞生课后分层作业评分标准
作业类型 一星(★) 二星(★★) 三星(★★★)
基础作业
(画不同光源下的影子) 1.完成绘画,但光源与影子关系模糊。
2.画面简单,无标注。 1.光源与影子方向基本正确。
2.标注光源类型。 1.光源与影子方向、大小对比明显。
2.画面细节丰富,标注清晰。
提升作业
(短文《如果世界没有影子》) 1.短文内容简单,缺乏逻辑。
2.字数不足或超限。 1.短文有基本想象。
2.语言通顺,字数达标。 1.短文逻辑清晰,体现科学思考。
2.语言生动,结构完整。
拓展作业
(手影剧视频) 1.剧本简单。
2.手影动作不连贯。 1.剧本有情节,视频清晰。
2.手影动作流畅,有简单对话或配音。 1.剧本创意丰富,视频角度、光线专业。
2.手影动作复杂,团队分工明确。
(二)活动2:追踪太阳的影子 (对应第2课《太阳和影子》)
1.分层作业设置
(1)基础作业:记录家中植物早晚影子的方向差异。
(2)提升作业:用纸板制作简易“太阳轨迹模拟器”,演示影子变化。
(3)拓展作业:结合数学测量,计算正午太阳高度角。
2.评分标准
活动2:追踪太阳的影子课后分层作业评分标准
作业类型 一星(★) 二星(★★) 三星(★★★)
基础作业
(记录植物影子方向) 1.记录单次观察,方向描述模糊。
2.未标注时间。 1.记录早晚各1次,方向基本正确
2.标注时间,有简单对比。 1.记录多次观察,方向准确且用箭头标注。
2.附照片或简图辅助说明。
提升作业
(太阳轨迹模拟器) 1.模型能模拟影子变化,但结构松散。
2.未解释原理。 1.模型稳固,能清晰演示影子长短变化。
2.口头说明光源移动与影子关系。 3.模型可调节光源高度,精准模拟不同季节影子。
4.书面标注关键部件。
基础作业
(记录植物影子方向) 1.记录单次观察,方向描述模糊。
2.未标注时间。 1.记录早晚各1次,方向基本正确。
2.标注时间,有简单对比。 1.记录多次观察,方向准确且用箭头标注。
2.附照片或简图辅助说明。
(三)活动3:制作精准日晷 (对应第3课《日晷》)
1.分层作业设置
(1)基础作业:绘制日晷设计草图并标注各部分名称。
(2)提升作业:用废旧材料(如瓶盖、吸管)制作迷你日晷。
(3)拓展作业:研究现代计时工具与日晷的关联,撰写对比报告。
2.评分标准
活动2:追踪太阳的影子课后分层作业评分标准
作业类型 一星() 二星(★★) 三星(★★★)
基础作业
(日晷设计草图) 1.草图仅有晷针和晷盘,无标注。
2.比例失调。 1.草图包含晷针、晷盘、刻度线,标注名称。
2.结构基本合理。 1.草图细节完整。
2.附文字说明原理。
提升作业
(制作迷你日晷) 1.使用新材料但功能不全。
2.晷针方向错误。 1.材料创意(,能粗略显示时间(误差≤1小时)。
2.晷针方向正确。 1.材料环保且结构稳固,时间误差≤30分钟。
2.附使用说明。
拓展作业
(对比报告) 1.简单列举现代工具与日晷的差异。
2.报告结构松散。 1.对比功能、原理。
2.分点陈述,语言简洁。 1.深入分析优劣。
2.结合历史演变。
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