五年级下册科学教案 3-2《太阳钟》教科版

2.太阳钟

【教材简析】
在第一课，学生通过各种方法感受了时间，知道借助自然界有规律运动的事物或现象，可以估计时间。本课是深入研究时间测量的第一课，他们将开始对计时工具进行研究，学习内容涉及到时间测量工具的发展史，在这节课中，学生将经历一个观察太阳影子变化的过程，通过观察太阳光影的变化来讨论古人是怎么利用太阳来计时的。教材设计了三个活动，第一个是用太阳来计日。认识“日”是怎么来的，一日的 12小时是怎么产生的。第二个活动是用光影来计时。利用太阳光影子的方向与长短来确定时间。第三个活动是讨论与思考，包括太阳钟计时的原理和实际使用中存在的问题。为了能更好地让学生观察、记录太阳光影在一定时间内长短与方向的有规律变化，对实验现象进行分析、推断、得出结论，我们将活动板块进行适当的调整。
聚焦环节：回顾太阳光影在一定时间内长短与方向的有规律变化，引向如何做一个能更准确地判断时间的装置
探究环节：
探究一：引导探究制作太阳钟模型，确定如何观察记录。
探究二：认识圭表、日晷，以及中国的十二时辰计时法。第二次观察、记录物体在阳光下的影子。
探究三：了解古人研究时间的历程。了解天、古埃及人的计时法。第三次观察、记录物体在阳光下的影子
研讨环节：比较前三次的影子，对现象进行分析，作出推断，10分钟后，影子可能会发生怎么样的变化。第四次观察、记录，验证自己的猜想。初步得出结论，阳光下影子的这种有规律的变化，可以用来帮助我们较准确地计时。思考怎么做，才能让我们的太阳钟不仅能为刚才上课这段时间计时，还能为一整天计时？
拓展环节：“太阳钟”还要怎么做，才能更为准确地测定时间？发现太阳钟实际使用中存在的问题。思考如何用其他计时工具来弥补太阳钟的不足。
【学情分析】
通过第一课的学习，学生对“时间”的概念有了一定的认识，知道时间总是以恒定的速度在流逝。知道借助自然界有规律运动的事物或现象，可以估计时间。
在生活经验上，学生其实是有各种时间的认识的，年、月、日、小时、分钟、秒，在学习上，在五年级上册光单元的学习中，已经有了认识，阳光下物体的影子随着时间的变化，方向、长短会发生有规律的变化。但对这种规律缺少深入的研究 ，难以将这种有规律的变化转换成计时工具。
【教学目标】
科学概念目标
1.阳光下物体影子的方向、长短会慢慢地发生变化。
2.“日晷”与“圭表”是根据日影长度制成的计时工具。
科学探究目标
1.制作简易日晷，观察、记录太阳光影在一定时间内长短与方向的有规律变化。2.讨论如何利用日影变化的规律来帮助我们计时，并尝试用这样的方法计时。
科学态度目标
1.了解古人研究时间的历程，感受人类对时间的认识测量过程.
2.体验研究的乐趣。
科学、技术、社会与环境目标
认识到人类对周围事物的认识是不断发展的，认识的发展能够推动工具的发展。
【教学重难点】
重点：古人研究时间的历程，感受人类对时间的认识、测量过程.
难点：尝试利用日影变化的规律来计时。
【教学准备】
教师准备：（利用希沃授课助手屏幕同步，在阳光下架好手机）
学生分组制作太阳钟材料
（白纸、硬纸板、橡皮泥、小竹棍、指南针）
【教学过程】
一、聚焦
1.物体在阳光下的影子，会发生怎样的变化的？
板书：从长到短再到长，方向偏转。
2.根据影子判断大概时间
出示三张图片，根据影子的方向长短判断大概时间（上午、中午、下午）
3.上面影子的方向和长短能帮助我们判断大概的时间。
探究
探究（一）
我们怎么做一个能更准确地判断时间的装置？
引导探究制作太阳钟模型
展示材料：白纸、硬纸板、橡皮泥、小竹棍、指南针
方法介绍：
（1）将白纸固定在硬纸板上。
（2）在白纸右上做好指向标。
（3）用橡皮泥将短竹棒固定在白纸下方中间。
（4）确定起始刻度
2.引导怎样观察测量
（1）提问：现在这个模型能测定时刻了吗？
PPT介绍测量方法：平放于地面，利用指南针找到正北方向，将模型上的北正对北方。这时，在钟面上就会出现小竹棒的影子，将影子与圆心连上一条线段，并在线段顶记录下此刻的准确时间。做好记录后，每隔10分钟记录一次
（2）实践操作：
教师准备：（选择其中一个模型放置到阳光下，利用技术课堂同屏播放）
开启同屏，全班观察，一位同学作记录。
探究（二）
1. 认识圭表、日晷
古人也像我们一样，通过长时间的观察，发现了日影的变化是有规律的。
利用一年中日影的变化规律制作了圭表（图片），用以计年。利用一天中日影变化的规律，发明了日晷，借助日晷可以测量一天中比较准确的时刻。
阅读单元资料库了解水平式日晷和赤道式日晷。
（出示有刻度的日晷）请大家仔细观察这个日晷，大家发现了什么？（有一些字、有刻度等）
了解十二时辰：古代中国把一昼夜分为十二个时辰，
2.实践操作（间隔10分钟）：学生同屏开展第二次观测，一位同学作记录
探究（三）
提问：在日晷出现之前，你觉得最早出现的时间单位是什么？为什么这样认为？
1.了解古埃及人的计时法
阅读书本资料
2.实践操作（间隔10分钟）：学生同屏开展第三次观测，一位同学作记录。
三、研讨
1.比较前三次的影子，有怎样的变化？10分钟后，影子可能会发生怎样的变化？
2.怎么做，才能让我们的太阳钟不仅能为刚才上课这段时间计时，还能为一整天计时？（我们可以将自己的模型放在阳光下，每小时（或者半小时）观察记录一次，就能让我们的太阳钟能为整个白天计时了。）
3.出示只有部分刻度日晷的图片，请学生根据晷针的影子来判断时间。并提问：为什么这个日晷只有部分刻度呢？
4.实践操作（间隔10分钟）：学生同屏开展观察，一位同学作记录后带回模型。
四、拓展
1.现在这个模型，能够为我们今天的这节课进行计时，“太阳钟”还要怎么做，才能更为准确地测定时间？
2.将自己的模型带回去，周末每小时记录一次，做成一个简易太阳钟。
3.阴天怎么判断时间？晚上又怎么判断时间呢？
【板书设计】
太阳钟
影子： 长→短→长
方向偏转
计时方式：天→24小时→十二时辰
【作业设计】
1.用日晷来计时的原理是( A )。
A. 影子移动是均匀的 B. 太阳的影子有长短 C.它会转动
2.中国古代的午时相当于现在的( B )。
A.23:00——1:00 B.11:00——13:00 C.5:00——7:00