5.19 太阳与影子 教学设计-2024-2025学年科学四年级上册冀人版

5.19太阳与影子教学设计-2024-2025学年科学四年级上册冀人版课题科目班级课时计划L课时教师单位

一、教学内容分析本节课的主要教学内容为冀人版科学四年级上册第五章《太阳与影子》的内容，主要包括太阳的位置变化对影子长度的影响，以及影子的形成原理教学内容与学生已有知识的联系学生在二年级时已经学习了太阳的升起和落下，以及地球自转和公转的基本概念本节课将引导学生观察和了解太阳位置变化对影子长度的影响，以及影子的形成原理，从而加深学生对太阳、地球和影子关系的理解教材中列举了太阳高度角变化对影子长度的影响、物体与地面夹角对影子长度的影响等内容

二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在培养学生的科学探究能力、实践操作能力和科学思维能力通过观察太阳位置变化对影子长度的影响，学生将提高观察和记录数据的能力，培养实验探究的严谨态度在实践操作中，学生将学会使用简单的测量工具和方法来测量影子的长度，从而提高动手操作能力同时，通过分析影子形成的原理，学生将提升对科学现象的推理和解释能力，发展科学思维能力止匕外，本节课还旨在培养学生的合作意识，通过小组合作探究活动，增强团队协作能力

三、教学难点与重点

1.教学重点-太阳的位置与影子长度的关系本节课的核心内容之一是让学生理解太阳的位置（高度角和方位角）如何影响影子的长度重点在于通过实验和观察，让学生发现并记录太阳位置变化时影子长度的变化规律，例如上午和下午影子长度的不同-影子的形成原理另一个教学重点是影子形成的原理，即光线遇到不透明物体时无法穿透，从而在物体背后形成光线的缺失区域通过制作简单的模型，让学生直观地理解光与影的关系

2.教学难点-观察和记录的准确性学生可能在观察和记录影子长度时存在误差，这是因为他们可能没有正确使用测量工具或没有精确记录时间点难点在于培养学生细致观察和精确记录数据的能力，例如使用尺子和时钟来准确测量和记录数据-影子长度变化的解释学生可能难以理解为什么太阳位置的变化会导致影子长度的变化难点在于引导学生通过科学推理来解释这一现象，例如通过讨论太阳光线的入射角与影子长度的关系，帮助学生理解太阳高度角升高时影子变短的原因

四、教学资源准备

1.教材人手一册冀人版科学四年级上册教材，确保学生能够跟随教材内容学习

2.辅助材料准备与太阳和影子相关的图片、视频，以及太阳高度角变化对影子长度影响的图表，以增强直观理解

3.实验器材每组学生准备一把直尺、一个三角板、一个可调节角度的小棒（模拟太阳光线），以及记录数据的纸张和笔

4.教室布置将教室分为若干小组讨论区，每组配备实验操作台，保证学生有足够的空间进行实验观察和讨论

五、教学过程

1.导入（约5分钟）-激发兴趣通过提出问题“你们有没有注意到太阳位置变化时，我们的影子也会变化？”来吸引学生的注意力-回顾旧知引导学生回顾三年级时学过的太阳升起和落下的基本知识，以及地球自转和公转的概念

2.新课呈现（约25分钟）-讲解新知详细讲解太阳的位置如何影响影子的长度，包括太阳高度角和方位角的概念-举例说明通过展示不同时间点的太阳和影子的图片，说明影子长度的变化规律-互动探究将学生分成小组，每组发一个可调节角度的小棒和一把直尺，让学生模拟太阳光线，观察不同角度下小棒产生的影子长度，并记录数据

3.巩固练习（约20分钟）-学生活动让学生在教室内找到阳光直射的地方，观察自己的影子，并记录不同时间点的影子长度-教师指导在学生观察和记录过程中，教师巡回指导，帮助学生解决操作中的问题,确保数据的准确性

4.实验验证（约15分钟）-学生实验每组学生使用实验器材，模拟太阳光线的角度变化，观察并记录影子的长度变化-数据分析学生将记录的数据整理后，进行小组内的讨论，尝试找出影子长度变化与太阳位置之间的关系

5.总结提升（约5分钟）-归纳总结教师引导学生总结本节课的学习内容，包括太阳位置变化对影子长度的影响和影子的形成原理-提升思考提出问题“我们如何利用太阳和影子的关系来设计一个简单的日号？”鼓励学生思考太阳影子的实际应用

6.作业布置（约5分钟）-布置作业要求学生回家后观察自己家的物体在一天中影子长度的变化，并记录下来，下节课分享

六、学生学习效果学生在完成《太阳与影子》这一节课的学习后，应当取得以下效果

1.知识掌握方面-学生能够准确描述太阳的位置（高度角和方位角）与影子长度之间的关系-学生理解并能够解释影子形成的原理，即光线在遇到不透明物体时无法穿透，从而在物体背后形成影子-学生能够通过观察和实验，记录并分析太阳高度角变化对影子长度的影响，掌握数据记录和分析的基本方法

2.实践操作方面-学生能够熟练使用直尺和三角板等工具进行影子的测量和记录-学生能够独立或合作进行实验操作，通过模拟太阳光线的变化来观察影子长度的变化,并能够准确记录实验数据

3.科学思维能力方面-学生能够运用科学思维，通过观察到的现象进行推理，解释太阳位置变化对影子长度的影响-学生能够将所学知识应用到实际生活中，例如通过制作简单的日号来了解时间的流逝

4.合作交流方面-学生在小组活动中能够积极与他人交流观察到的现象和实验数据，共同探讨和解决问题-学生能够倾听他人的意见，接受他人的建议，通过合作学习提高理解和应用知识的能力

5.情感态度方面-学生对科学探究表现出浓厚的兴趣，愿意主动参与观察和实验活动-学生能够认识到科学知识在生活中的应用价值，增强对科学学习的积极态度

6.应用拓展方面-学生能够将所学知识应用到其他科学探究中，如光学、地球科学等领域-学生能够通过家庭作业，如记录家中物体影子长度的变化，将课堂学习延伸到生活实践中，进一步巩固所学知识

七、典型例题讲解例题1观察与分析题目在一个阳光明媚的下午，小明发现他的影子的长度比早上短了许多请解释这一现象答案这是因为太阳在下午的位置比早上高，太阳光线的入射角更大，因此影子更短例题2实验与记录题目小华在上午10点和下午2点分别测量了同一物体的影子长度，记录如下上午10点影子长度为1米，下午2点影子长度为

0.5米请问太阳在这两个时间点的位置有什么不同？答案上午10点太阳的位置较低，太阳光线的入射角较小，因此影子较长；下午2点太阳的位置较高，太阳光线的入射角较大，因此影子较短例题3推理与应用题目如果在正午时分，太阳正好在头顶正上方，请问此时物体的影子会是什么样子？答案在正午时分，如果太阳正好在头顶正上方，物体的影子会非常短，几乎是一个点,因为太阳光线的入射角最大例题4问题解决题目小明的家乡在北纬30度，他想利用太阳和影子的关系制作一个日号请问他应该如何设计这个日号？答案小明需要根据太阳在当地的运行轨迹来设计日号他应该确保日辱的指针（通常称为唇针）与地面成一定角度，这个角度应该等于当地的纬度（北纬30度），以便辱针的影子能够准确指示时间例题5创新设计题目设计一个简单的实验，验证太阳高度角变化对影子长度的影响答案实验设计如下-准备一把直尺、一个三角板、一个可以调节角度的小棒（模拟太阳光线）和记录数据的纸张-将小棒固定在三角板上，模拟不同时间点的太阳高度角-在阳光下，使用直尺测量并记录小棒产生的影子长度-改变小棒的角度，模拟太阳高度角的变化，再次测量并记录影子长度-分析记录的数据，验证太阳高度角变化对影子长度的影响

八、反思改进措施（-）教学特色创新

1.实验模拟与实际观察相结合通过模拟太阳光线的实验，让学生直观地理解太阳高度角与影子长度的关系，同时结合实际观察，增强学生对知识的实际应用能力

2.生活情境引入将日辱的设计与制作引入教学，不仅让学生了解古代计时的方法，还激发学生将科学知识应用于生活的兴趣

（二）存在主要问题

1.学生实验操作不够熟练在实验环节，部分学生由于操作不熟练，导致数据记录存在误差，影响了对实验结果的分析

2.教学评价方式单一目前的评价主要依赖学生的实验报告和课堂表现，缺乏对学生的个性化评价和过程性评价

3.校企合作不足在教学过程中，缺乏与相关企业和科研机构的合作，未能充分利用社会资源来丰富教学内容

（三）改进措施

1.加强实验操作培训在实验前，安排专门的时间对学生进行实验操作的培训，确保每个学生都能够熟练掌握实验技巧，提高数据的准确性

2.多元化教学评价引入多元化的评价方式，如学生自我评价、小组评价和教师评价相结合，以及通过学生的日常观察记录和实验报告来全面评价学生的表现

3.加强校企合作积极寻求与当地企业和科研机构的合作，邀请专业人士进行讲座或参与实验指导，同时组织学生参观相关的企业和科研机构，拓宽学生的视野九.板书设计

①太阳位置与影子长度的关系-重点知识点太阳高度角、方位角、影子长度-重点词句“太阳升高，影子变短”、“太阳降低，影子变长”

②影子形成的原理-重点知识点光线传播、不透明物体、影子形成-重点词句“光线不能穿透不透明物体”、“物体背后形成影子”

③实验观察与记录-重点知识点实验方法、数据记录、数据分析-重点词句“使用直尺测量影子长度”、“记录不同时间点的数据”。