3.6《一天中影子的变化》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册教科版

三年级下册科学第三单元《只有一个地球》 第6课《一天中影子的变化》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》“以探究实践为核心，发展学生科学素养”的理念，聚焦“地球与宇宙科学”领域，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四维目标。本课以“探究影子的形成与一天中影子的变化规律”为核心任务，通过模拟实验、实地观测、数据记录、对比分析等活动，引导学生建构“影子形成条件”“影子变化与太阳位置的关系”等科学概念，理解日晷的工作原理，感受古人的智慧，实现知识建构、能力发展与文化认同的统一。 二、教材分析 本课是教科版三年级下册第三单元《只有一个地球》的第6课，承接前一课对太阳的认知，聚焦太阳与地球的互动现象——影子展开探究，是单元“太阳与地球关系”主题的深化与实践延伸。教材内容分为四大模块： 1.聚焦问题：以“形影不离、如影随形”等成语和踩影子、手影游戏引入，提出核心探究问题：影子是怎样形成的？一天中，阳光下物体影子的变化有什么规律？ 2.探索活动： 研究影子的产生：利用手电筒、木圆柱做模拟实验，探究影子形成的条件。 制作简易观测工具：用同心圆观察纸、短木杆制作观测装置，实地观测并记录一天中阳光下物体影子的位置与长短变化，分析变化规律。 3.研讨交流：围绕“影子的形成条件”“影子变化与时间的关系”展开研讨，深化对影子变化规律的理解。 4.拓展延伸：介绍我国古代的计时工具——日晷，对比自制观测工具与日晷的异同，感受古人利用影子计时的智慧。 本课以“现象—探究—规律—应用”为逻辑主线，既帮助学生理解影子的形成与变化规律，又让学生体验科学探究的完整过程，感受科学知识在生活与古代科技中的应用，为后续学习地球自转、昼夜交替等内容奠定基础。 三、学情分析 三年级学生对影子现象非常熟悉，在生活中经常看到影子，也玩过踩影子、手影游戏，对影子的变化有感性的生活经验，但对影子形成的科学条件、一天中影子变化的具体规律缺乏系统认知，对影子与太阳位置的关系没有建立明确的联系。同时，学生对动手实验、实地观测类活动兴趣浓厚，已具备初步的观察、操作与记录能力，但在长期观测、数据整理与规律分析方面仍需引导，对科学规律的归纳与应用能力有待提升。本课以“模拟实验+实地观测”为探究主线，契合学生的年龄特点，既能调动学习积极性，又能在实践中培养学生的科学探究与理性思维能力。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1.知道影子的形成需要光源、遮挡物和屏三个条件。 2.了解一天中阳光下物体影子的变化规律：方向由西向北再向东变化，长短由长变短再变长，正午时影子最短。 3.理解影子的方向与太阳的方向相反，影子的长短与太阳的高度有关，太阳越高，影子越短。 4.知道日晷是我国古代利用影子计时的仪器，了解其工作原理。 （二）科学思维目标 1.能通过模拟实验，分析影子形成的条件，发展归纳推理能力。 2.能通过观测记录、整理数据，归纳一天中影子的变化规律，发展数据处理与分析能力。 3.能对比影子与太阳的位置变化，建立两者的因果联系，发展逻辑思维能力。 （三）探究实践目标 1.能利用手电筒、木圆柱完成影子形成的模拟实验，观察并记录实验现象，分析影子形成的条件。 2.能制作简易影子观测工具，按要求完成一天中影子的观测与记录，规范填写观测记录单。 3.能在小组合作中明确分工，主动参与实验操作、观测记录与讨论交流，提升动手实践与合作探究能力。 （四）态度责任目标 1.体会影子变化与太阳运动的联系，感受自然现象的规律性，激发对天文科学的探究兴趣。 2.了解日晷的工作原理，感受我国古代劳动人民的智慧，增强民族自豪感。 3.养成认真观测、如实记录的科学态度，体会科学规律在生活中的应用价值。 五、教学重难点 教学重点：通过模拟实验和实地观测，理解影子形成的条件，掌握一天中阳光下物体影子的变化规律。 教学难点：理解影子变化与太阳位置变化的因果关系，归纳影子变化的规律。 六、教学准备 1.教师准备：影子形成模拟实验材料（手电筒、木圆柱、白纸屏）、简易影子观测工具（同心圆观察纸、短木杆、指南针）、影子变化过程视频、日晷图片/视频、观测记录单、PPT、黑板贴。 2.学生准备：手电筒、木圆柱、白纸、彩笔、记录单。 七、教学过程 （一）情境导入：游戏激趣，引出课题（约5分钟） 师：同学们，上课！ 生：老师好！ 师：请坐。大家玩过踩影子的游戏吗？谁来说说，踩影子的时候，影子会跟着你跑吗？ 生：会！影子一直跟着我，我跑到哪，它就跟到哪。 师：大家知道哪些和影子有关的成语吗？ 生：形影不离、如影随形！ 师：说得真好！影子就像我们的“小尾巴”，一直跟着我们。那大家有没有发现，一天中，我们的影子是一样的吗？ 生：不一样！早上的影子很长，中午的影子很短，傍晚的影子又变长了。 师：大家都发现了影子会变化。那影子是怎么形成的？一天中，影子的变化有什么规律呢？今天这节课，我们就一起来探究——《一天中影子的变化》。（板书课题） （二）聚焦问题：明确探究方向（约3分钟） 师：看到这个课题，我们有两个核心问题需要解决：（出示聚焦问题PPT） 师：第一个问题：影子是怎样形成的？第二个问题：一天中，阳光下物体影子的变化有什么规律？这节课，我们就带着这两个问题，一步步揭开影子的秘密。 （三）探索活动一：模拟实验，探究影子形成的条件（约10分钟） 师：首先，我们来解决第一个问题：影子是怎样形成的？老师给每个小组准备了手电筒、木圆柱、白纸屏，我们来做一个模拟实验，看看影子是怎么出现的。（出示实验材料） 师：大家想一想，手电筒、木圆柱、白纸屏分别模拟的是什么？ 生：手电筒模拟太阳，木圆柱模拟我们或者物体，白纸屏模拟地面。 师：说得非常对！实验步骤是这样的：（出示实验步骤PPT） 1.打开手电筒，照射木圆柱，观察白纸上有没有影子。 2.关掉手电筒，观察影子还在不在。 3.移走木圆柱，只打开手电筒，观察白纸上有没有影子。 4.保持手电筒和木圆柱，移走白纸屏，观察有没有影子。 师：实验过程中，大家要仔细观察，把每次的现象记录下来。现在请大家开始实验吧！（学生分组实验，教师巡视指导） 师：好，时间到！哪个小组愿意分享你们的实验结果？ 生1：打开手电筒，照射木圆柱，白纸上出现了影子；关掉手电筒，影子就消失了。 生2：移走木圆柱，只打开手电筒，白纸上没有影子。 生3：移走白纸屏，只有手电筒和木圆柱，也看不到影子。 师：大家的实验结果都很清晰！那通过这个实验，你们发现影子的形成需要什么条件？ 生：需要手电筒（光源）、木圆柱（遮挡物）和白纸屏（屏）！ 师：总结得太到位了！影子的形成，必须同时满足三个条件：光源、遮挡物、屏。（板书） 师：在我们的生活中，太阳就是光源，我们的身体、树木、建筑物就是遮挡物，地面、墙壁就是屏，所以才会出现影子。 （四）探索活动二：制作观测工具，实地观测一天中影子的变化（约15分钟） 师：解决了第一个问题，接下来我们来探究第二个问题：一天中，阳光下物体影子的变化有什么规律？我们可以用课本上的方法，制作一个简易的观测工具，实地观测影子的变化。（出示观测工具制作步骤PPT） 师：制作步骤是这样的： 1.在一个平板上，贴上画有同心圆的观察纸，在纸板上标注好东、南、西、北四个方向。 2.用指南针确定方向，将纸板对准方向，平放在地面上。 3.在纸板的中心，竖直地立上一根短木杆。 4.每隔一段时间，观察并记录一次影子的位置与长短，每次记录时，要标上观察的时间。 师：大家看，这就是我们制作的简易观测工具。（出示制作好的观测工具）制作好之后，我们就可以在一天中不同的时间来观测影子了。因为一节课的时间很短，我们无法完整观测一天的变化，老师课前已经提前进行了观测，记录了不同时间的影子变化，我们一起来看看。（出示不同时间的影子观测记录图片） 师：大家仔细观察，早上、中午、傍晚的影子，方向和长短有什么变化？小组内讨论一下，把你们的发现记录下来。（小组讨论3分钟） 师：哪个小组愿意分享你们的发现？ 生1：早上的时候，太阳在东边，影子在西边，很长；中午的时候，太阳在南边，影子在北边，很短；傍晚的时候，太阳在西边，影子在东边，又变长了。 生2：影子的方向是从西向北再向东变化的，和太阳的方向正好相反。 生3：影子的长短是从长变短，再从短变长，中午的时候影子最短。 师：大家的观察和总结都非常准确！我们一起来梳理一下一天中影子的变化规律：（板书规律） 方向变化：西 → 北 → 东（与太阳方向相反） 长短变化：长 → 短 → 长（正午时最短） 师：大家想一想，为什么影子会有这样的变化？ 生：因为太阳在天空中的位置在变化，早上太阳在东边，低低的，所以影子长；中午太阳在南边，高高的，所以影子短；傍晚太阳在西边，又变低了，影子又变长了。 师：说得太对了！太阳的位置越高，影子就越短；太阳的位置越低，影子就越长。太阳在东边，影子就在西边；太阳在南边，影子就在北边；太阳在西边，影子就在东边。影子的方向总是和太阳的方向相反。 （五）研讨交流：深化认知，理解影子变化规律（约5分钟） 师：现在我们来研讨两个问题。（出示研讨问题PPT） 师：第一个问题：影子的产生需要什么条件？谁来总结一下？ 生：影子的产生需要光源、遮挡物和屏三个条件，缺一不可。 师：第二个问题：物体影子的变化与一天中时间的变化有什么样的关系？ 生：一天中，随着时间的变化，太阳的位置也在变化，所以影子的方向和长短也会变化。影子的方向从西向北再向东变化，和太阳的方向相反；影子的长短从长变短再变长，中午时最短。 师：总结得非常完整！我们发现，影子的变化和太阳的位置变化是同步的，太阳的运动带来了影子的变化，这就是自然现象的规律性。 （六）拓展延伸：认识日晷，感受古人的智慧（约4分钟） 师：古人早就发现了影子的变化规律，还利用这个规律发明了一种计时工具——日晷。（出示日晷图片/视频） 师：大家看，这就是日晷，它是我国古代人民利用影子与时间的关系制造的一种计量时间的仪器。日晷的晷面刻有刻度，中间有一根晷针，太阳照射晷针，影子就会落在刻度上，古人通过影子的位置来判断时间。 师：大家对比一下，我们制作的观测工具和日晷有哪些相同和不同？ 生1：相同的地方是都有一个平面，中间都有一根杆子，都利用了影子的变化规律。 生2：不同的地方是我们的工具只有同心圆和方向，没有刻度，日晷有刻度，可以直接看时间。 师：说得非常好！日晷就是利用影子变化规律的升级版，古人的智慧真的太了不起了！现在我们虽然有了钟表，但日晷依然是古人智慧的见证，也是我国古代科技的骄傲。 （七）全课小结（约3分钟） 师：同学们，这节课我们一起探究了一天中影子的变化，谁来总结一下，你有哪些收获？ 生1：我知道了影子形成需要光源、遮挡物和屏三个条件。 生2：我知道了一天中影子的变化规律，方向从西向北再向东，长短从长变短再变长，中午时最短。 生3：我知道了影子的方向和太阳的方向相反，影子的长短和太阳的高度有关，太阳越高，影子越短。 生4：我还认识了日晷，知道了古人利用影子的变化来计时，很佩服他们的智慧。 师：说得太完整了！影子的变化，是太阳和地球运动的小秘密，古人发现了这个秘密，还发明了日晷来计时，这就是科学的魅力。希望大家以后能继续留心观察身边的自然现象，发现更多科学的秘密，也为我们的科学探究精神点赞！ 八、板书设计 一天中影子的变化 影子的形成条件 光源 + 遮挡物 + 屏 → 影子 一天中影子的变化规律 方向变化：西 → 北 → 东（与太阳方向相反） 长短变化：长 → 短 → 长（正午时最短） 规律：太阳越高，影子越短；太阳越低，影子越长 古代应用：日晷 利用影子变化规律计时，体现古人的智慧 九、教学反思 本课以“情境激趣—模拟实验—实地观测—研讨拓展”为主线，通过影子形成模拟实验、影子变化观测等活动，较好地落实了新课标四维目标。教学中，学生对模拟实验和影子变化观测环节表现出浓厚兴趣，能主动参与实验操作、观测记录与讨论交流，通过亲手实验和数据分析，清晰建构了影子形成条件与一天中影子变化规律的科学概念，科学探究能力与实证意识得到了有效锻炼，同时也通过日晷的学习，感受到了古人的智慧，增强了民族自豪感。 但教学中也存在一些不足：一是实地观测环节受课堂时间限制，无法让学生完整观测一天的影子变化，只能通过课前录制的视频和记录的数据进行分析，学生的直观体验不够充分；二是部分学生对“影子方向与太阳方向相反”的理解不够深入，可增加模拟太阳运动的动态演示，帮助学生直观理解两者的关系；三是对日晷的工作原理讲解不够深入，可增加日晷的使用演示或模拟活动，让学生亲身体验日晷计时的过程。 后续教学中，将针对以上不足进行调整，优化观测活动的呈现方式，增加动态演示和模拟体验环节，同时布置课后长期观测任务，让学生在真实的观测中感受影子的变化规律，真正实现“在探究中学习科学，在实践中提升素养”。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $