1.1《根据太阳辨别方向》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册教科版

三年级下册科学第一单元《辨别方向》 第1课《根据太阳辨别方向》教学设计 一、设计依据 本课以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为依据，聚焦核心素养导向的科学教学，落实以下要求： 1.核心概念：紧扣“物质的运动与相互作用”领域，引导学生认识地球自转与太阳视运动的规律，理解方向确定的科学依据。 2.素养目标：围绕科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个维度，设计递进式学习活动，培养学生的科学探究能力与实证意识。 3.教学理念：以学生为主体，通过模拟实验、实地探究、讨论交流等方式，让学生在动手实践中建构科学概念，感受科学与生活的联系，树立用科学知识解决实际问题的意识。 二、教材分析 本课是教科版小学科学三年级下册第一单元《辨别方向》的第1课，是单元的起始课，也是学生系统学习辨别方向的基础课。教材以“辨别方向”为核心，从学生熟悉的太阳东升西落现象切入，通过“古人如何确定方向”的讨论、“太阳下直杆影子变化”的模拟实验与实地探究，引导学生发现太阳视运动与影子变化的规律，掌握利用太阳辨别方向的方法，同时为后续学习指南针、制作简易指南针奠定基础。 教材内容编排逻辑清晰：从生活经验到科学探究，从理论认识到实践应用，层层递进。通过甲骨文的“东南西北”，渗透传统文化；通过模拟实验与实地活动，让学生经历完整的科学探究过程，体会科学方法的严谨性，同时引导学生反思该方法的局限性，培养辩证思维。 三、学情分析 三年级学生已具备以下基础： 1.知识基础：二年级时已学习过“一天中太阳在天空中的位置变化”，知道太阳东升西落，对影子的存在有直观感知，但尚未建立太阳运动、影子变化与方向之间的系统联系。 2.能力基础：具备初步的观察、动手操作与小组合作能力，能完成简单的模拟实验，但实验设计的严谨性、数据记录与分析能力仍需引导。 3.认知特点：以具象思维为主，对直观、可操作的探究活动兴趣浓厚，但抽象概括能力较弱，需要借助具体的实验现象和生活实例，帮助其理解科学规律，同时容易将“生活中的方向”与“科学的方位概念”混淆，需要教师通过对比、辨析帮助其厘清。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1.知道太阳每天东升西落，古人根据太阳的视运动规律确定了东南西北四个基本方向。 2.理解一天中阳光下物体影子的方向会随太阳位置的变化而变化，且影子方向与太阳方向相反。 3.掌握利用太阳和影子辨别方向的方法，了解该方法的局限性。 （二）科学思维目标 1.通过分析太阳位置与影子方向的变化关系，培养观察、比较、归纳的逻辑思维能力。 2.能对模拟实验和实地探究的现象进行分析、推理，得出方向辨别的依据，初步形成基于证据的科学思维。 3.能辩证地看待利用太阳辨别方向的方法，思考其适用条件与不足。 （三）探究实践目标 1.能在教师指导下，完成“太阳下直杆影子变化”的模拟实验，规范操作并记录实验现象。 2.能小组合作在操场上开展实地探究，通过标记影子变化辨别方向，提升动手实践与合作探究能力。 3.能结合生活经验，设计利用太阳辨别方向的简单方案，并尝试解决实际问题。 （四）态度责任目标 1.感受古人利用自然现象认识世界的智慧，体会科学与生活的密切联系，激发对科学探究的兴趣。 2.在探究活动中养成认真观察、如实记录、主动交流的良好习惯，培养严谨的科学态度。 3.了解方向辨别在生活中的重要性，树立用科学知识解决实际问题的意识，增强对自然现象的探究欲。 五、教学重难点 教学重点：认识太阳视运动与影子变化的规律，掌握利用太阳和影子辨别方向的方法。 教学难点：理解影子变化与方向之间的内在联系，能通过模拟实验和实地探究，归纳出辨别方向的科学依据，并辩证分析该方法的局限性。 六、教学准备 （一）教师准备 多媒体课件（含古人辨别方向的资料、甲骨文“东南西北”图片、模拟实验微视频）、手电筒、模拟太阳运动轨道的弧形支架、直杆、记录单、黑板贴（方向标）、指南针。 （二）学生准备 每组一套模拟实验材料（手电筒、弧形支架、直杆、记录单）、直尺、彩笔；实地探究用的直杆、粉笔、记录单（操场探究用）。 七、教学过程 （一）情境导入，聚焦问题（5分钟） 师：同学们，大家请看大屏幕，这是一张户外探险的照片，图中的老师和小朋友们在做什么呀？ 生：他们在看地图，好像在找方向！ 师：观察得真仔细！自古以来，辨别方向对人类来说都非常重要，知道了方向，我们才能有计划地探索世界。那大家平时在生活中，是怎么辨别方向的呢？ 生1：用手机导航！ 生2：看路牌！ 生3：用指南针！ 师：大家想到了很多现代的好方法。那在指南针发明之前，古人没有这些工具，又是怎么辨别方向的呢？这节课，我们就一起来探究一种最古老、也最实用的方法——根据太阳辨别方向。（板书课题：根据太阳辨别方向） 师：我们先来看课本上的“聚焦”问题：生活中，人们常用“东南西北”来表示方向，这四个方向是怎样确定的呢？带着这个问题，我们开启今天的探究之旅。 （二）探究一：古人如何确定方向？（7分钟） 师：请大家翻开课本第2页，阅读“探索”部分的资料，然后小组讨论：古人是如何确定东南西北四个方向的？给大家2分钟时间，阅读后在小组里说一说。 （学生阅读资料，小组讨论，教师巡视指导） 师：时间到！哪个小组愿意分享一下你们的发现？ 生1：我们小组发现，古人是根据太阳的升起和落下确定方向的！太阳升起的方向是东，落下的方向是西。 师：说得非常准确！那南北方向又是怎么确定的呢？ 生2：资料里说，面朝东方，向右转就是南；面朝西方，向右转就是北。 师：太棒了！我们来一起梳理一下古人的方法：古人观察到太阳总是从一个方向升起，另一个方向落下，于是把太阳升起的方向定为“东”，落下的方向定为“西”；再根据“面朝东方，右南左北”的方法，确定了南和北。 （教师结合黑板上的方向标，边说边演示：面朝东方，右手边是南，左手边是北；面朝西方，向右转就是北） 师：大家看，这是甲骨文中的“东南西北”四个字，大家猜一猜，这些字和太阳有什么关系？ 生：“东”字好像画的是太阳从树林里升起来！ 师：你太有想象力了！“东”的甲骨文像太阳从树木中升起，“西”像太阳落入鸟巢，这也印证了古人是根据太阳的运动来确定方向的，充满了古人的智慧。 师：那我们现在来试一试，假设现在我们面朝东方，大家的右边是什么方向？左边呢？后面呢？ （学生集体面朝教室的东方，边说边指认方向，教师纠正个别学生的错误） 师：看来大家已经初步掌握了古人确定方向的方法！那我们知道，太阳东升西落，那阳光下物体的影子，方向会怎么变化呢？这就需要我们通过实验来探究了。 （三）探究二：太阳下直杆影子的变化（模拟实验）（15分钟） 师：请大家回忆一下二年级学过的知识：一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的？ 生：太阳从东边升起，慢慢升到头顶，再从西边落下。 师：没错，太阳的位置是不断变化的。那阳光下物体的影子，方向和太阳的方向有什么关系呢？我们先通过一个模拟实验来探究这个问题。 师：大家看，这是我们的实验材料：手电筒模拟太阳，弧形支架模拟太阳运动的轨道，直杆模拟阳光下的物体。请大家先看课本上的模拟实验步骤，谁来读一读？ （指名学生朗读实验步骤） 师：读得很清楚！我们再明确一下实验要求： 1.将直杆垂直放在桌面的中心位置，固定好。 2.让手电筒沿着弧形轨道运动，模拟太阳从东到西的运动过程。 3.上午，让“太阳”停在东边的A点，在直杆影子的顶点处做标记，标上“1”。 4.下午，让“太阳”停在西边的B点，在直杆影子的顶点处做标记，标上“2”。 5.用直尺连接“1”和“2”，观察连线的方向，以及垂直于连线的方向。 师：大家想一想，在移动“太阳”的时候，我们应该注意什么？ 生1：手电筒的光要一直照在直杆上，不能偏！ 生2：手电筒要沿着轨道慢慢移动，不能晃来晃去！ 师：大家说得都很关键！还有一点要注意：手电筒的高度要和太阳的视运动高度一致，不能离直杆太近或太远，不然影子的长度会受影响。现在，请小组合作，开始实验，把你们的发现记录在实验单上。 （学生小组实验，教师巡视指导，提醒学生规范操作，及时标记影子顶点） 师：大部分小组都完成了实验，我们来交流一下你们的发现。连接“1”和“2”，从“1”指向“2”的方向，大致是什么方向？ 生1：我们小组发现，“1”是上午的影子，在西边；“2”是下午的影子，在东边，所以从“1”指向“2”的方向是东！ 师：非常准确！那垂直于连线的方向，大致是什么方向呢？ 生2：我们发现，垂直于连线的方向，一头是南，一头是北！ 师：太棒了！大家再试一试，如果在轨道上选其他两个点做实验，结果还是这样吗？ （部分小组补充操作，验证规律） 生3：不管选哪两个点，从“1”指向“2”的方向都是东，垂直的方向都是南北！ 师：这说明，阳光下物体的影子，上午在西边，下午在东边，影子的方向会随着太阳位置的变化，从西向东移动，而影子的移动方向，就和太阳的运动方向相反。根据这个规律，我们就可以辨别方向了。 师：大家想一想，这个模拟实验中的直杆影子变化，代表了什么？ 生：代表了一天中，阳光下物体影子的方向变化规律！ 师：没错！这个实验模拟了太阳东升西落时，物体影子的变化，帮助我们发现了影子方向和太阳方向的关系，这就是科学探究中“模拟实验”的魅力，能让我们在教室里研究大自然的规律。 （四）探究三：实地探究——操场上辨别方向（10分钟） 师：模拟实验我们做得很成功，那在真实的阳光下，我们能不能用影子来辨别方向呢？接下来，我们就到操场上，用直杆影子的变化来辨别方向。 师：请大家看课本第4页的“拓展”部分，我们的实地探究步骤是这样的： 1.选一个晴天的正午之后，在操场上立一根直杆，在直杆影子的顶点标上“1”。 2.大约20分钟后，再标记直杆影子的顶点，标上“2”。 3.连接“1”和“2”，从“1”指向“2”的方向，就是东方。 师：大家看课本上的示意图，正午过后，太阳会慢慢向西移动，影子就会慢慢向东移动，所以后标记的“2”会在“1”的东边，对吗？ 生：对！ 师：那我们现在就分组到操场上，按照步骤进行探究。注意： 4.小组分工合作，一人扶直杆，一人标记，一人记录，一人观察。 5.标记的时候要用粉笔在地面上清晰地画出影子的顶点，不要画歪了。 6.标记完“1”之后，我们先回到教室，等20分钟后再下去标记“2”，大家可以利用这段时间，先讨论一下，我们标记完之后，怎么根据连线辨别南北方向。 （学生分组到操场，第一次标记影子顶点，返回教室） 师：现在我们回到教室，大家先想一想，连接“1”和“2”，从“1”到“2”是东，那反方向是什么？ 生：西！ 师：没错，那垂直于连线的方向，哪头是南，哪头是北呢？我们可以用我们之前学的方法来判断：面朝东方，右手边是南，左手边是北。大家可以在小组里模拟一下。 （学生小组内模拟，明确南北方向的判断方法） 师：20分钟到了，我们再到操场标记“2”，然后连线辨别方向。 （学生再次到操场，标记“2”，连线，辨别方向，教师巡视指导，纠正个别小组的错误） 师：大家都完成了实地探究，哪个小组来说说，你们辨别出的方向和指南针的方向一样吗？ 生1：我们小组的连线，从“1”到“2”是东，和指南针指的东一样！ 生2：我们一开始南北方向搞反了，后来面朝东方，用右手边判断，就纠正过来了！ 师：大家都很棒！那大家想一想，用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，有什么不足吗？ 生1：阴天的时候没有太阳，就用不了这个方法了！ 生2：晚上也没有太阳，不能用！ 生3：如果时间不够，等不到影子变化，也没法用！ 师：大家说得都非常到位！这个方法虽然很实用，但也有局限性，它需要晴天，而且需要等待影子变化，所以古人后来才发明了更方便的指南针，这也是我们下节课要学习的内容。 师：大家再想一想，用长短不同的直杆做实验，哪种更便于测量？ 生：长一点的直杆，影子更长，变化更明显，更容易标记！ 师：没错，长直杆的影子更长，顶点的变化更容易观察，标记起来也更准确，这就是我们做实地探究时的小技巧。 （五）研讨交流，梳理总结（5分钟） 师：现在我们来回顾一下今天的学习，大家完成课本上的两个研讨问题： 1.模拟实验中的直杆影子变化代表了什么？ 2.利用“太阳下直杆影子的变化”辨别方向，存在哪些不足？ （学生独立思考后，小组交流，指名回答） 生1：第一个问题，模拟实验中的直杆影子变化，代表了一天中，阳光下物体影子的方向变化规律，也就是影子会随着太阳位置的变化，从西向东移动。 生2：第二个问题，不足是只能在晴天使用，阴天、晚上用不了；而且需要等待影子变化，不能马上得到方向；还有冬天和夏天，太阳的位置不一样，影子的长度也会变化，可能会影响判断。 师：大家总结得非常全面！我们再一起来梳理一下今天的知识点： 古人根据太阳东升西落确定了东南西北四个方向。 阳光下物体的影子方向与太阳方向相反，且会随着太阳的运动从西向东移动。 我们可以通过标记不同时间的影子顶点，连线辨别方向，从先标记的点指向后标记的点，就是东方。 这个方法有局限性，受天气、时间影响大。 （六）拓展延伸，联系生活（3分钟） 师：其实，在生活中，除了用太阳和影子，还有很多辨别方向的方法，大家课后可以去查一查，比如用北极星、树木的年轮、苔藓的生长方向辨别方向，下节课我们一起来分享。 师：今天的课就上到这里，大家把实验材料整理好，记录单收好。 八、全课小结 本节课，我们一起穿越回古代，了解了古人根据太阳确定方向的智慧；通过模拟实验和实地探究，发现了太阳运动与影子变化的规律，掌握了利用影子辨别方向的方法；同时也辩证地认识到了这种方法的局限性。科学探究就是这样，从生活现象出发，通过实验发现规律，再反思不足，不断进步。希望大家在生活中也能多观察、多思考，用科学的眼光发现身边的奥秘。 九、板书设计 根据太阳辨别方向 1. 古人确定方向： 东（太阳升起）→ 西（太阳落下） 面朝东：右南、左北；面朝西：右转是北 2. 影子变化规律： 太阳东升西落 → 影子西→东移动（方向相反） 3. 辨别方法： 标记不同时间的影子顶点 → 连线，从“1”到“2”为东 4. 局限性： 晴天使用、需等待、受时间影响 十、教学反思 本节课以学生为主体，围绕“根据太阳辨别方向”这一核心问题，设计了情境导入、资料阅读、模拟实验、实地探究、研讨交流等多个环节，较好地落实了新课标提出的核心素养目标。 （一）亮点 1.探究活动层层递进，从模拟实验到实地探究，让学生经历了“猜想-验证-归纳-应用”的完整科学探究过程，有效培养了学生的探究实践能力和科学思维。 2.注重科学与生活的联系，通过户外探险、操场实地探究等情境，让学生感受到科学知识在生活中的应用，同时渗透了传统文化教育，让学生体会古人的智慧。 3. 关注学生的主体性，通过小组合作、讨论交流、师生互动等方式，充分调动了学生的积极性，课堂氛围活跃，学生参与度高。 （二）不足与改进方向 1. 实地探究环节受天气和时间影响较大，若遇到阴天，无法完成操场探究，后续可以准备室内的补充模拟实验，或提前录制实地探究视频，保证教学的完整性。 2. 部分学生对南北方向的判断仍存在混淆，后续可以增加更多的生活实例和游戏活动，帮助学生巩固方向概念，强化空间方位认知。 3. 对学生的生成性问题关注不够，部分小组在实验中出现了影子不明显的问题，虽进行了指导，但没有深入引导学生分析原因，后续应加强对实验误差的引导，培养学生的误差分析能力。 总体而言，本节课较好地达成了教学目标，学生在动手实践中建构了科学概念，培养了科学素养。后续教学中，将继续优化探究活动，关注学生的个体差异，提升课堂的生成性与探究的深度。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $