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

《根据太阳辨别方向》 学科 小学科学 年级册别 三年级下册 共1课时 教材 教科版三年级下册第一单元 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是教科版三年级下册第一单元《太阳、地球和月球》中的起始课，主要引导学生利用太阳辨别方向。教材从“聚焦”环节引入生活中东南西北的概念，接着通过“探索”环节让学生阅读资料了解古人如何利用太阳规律定方向，回忆二年级所学知识并开展模拟实验观察直杆影子变化。最后通过“研讨”和“拓展”环节，让学生反思实验不足并尝试户外实践。本课旨在培养学生的观察能力、实证意识和空间观念，为后续学习地球运动奠定基础。 学情分析 三年级学生已经具备了一定的生活经验，知道太阳东升西落的基本常识，对东南西北有初步认识。在二年级时学习过一天中太阳位置的变化及影子的关系，但缺乏系统性的实验操作经验和对影子变化规律的深入理解。学生在进行模拟实验时，可能难以准确控制变量（如手电筒高度、角度），对如何连接标记点确定方向存在思维障碍。教学中需通过直观演示和分组合作，帮助学生突破难点，培养严谨的科学探究态度。 课时教学目标 科学观念 1. 知道太阳每天东升西落的规律，并能据此确定东、南、西、北四个基本方向。 2. 理解阳光下物体影子的方向会随着太阳位置的改变而变化，且影子方向与光源方向相反。 科学思维 1. 能通过观察、比较和归纳，发现直杆影子变化的规律，并推理出辨别方向的方法。 2. 能运用模型（手电筒模拟太阳）进行实验，将抽象的太阳运动转化为可视化的影子变化过程。 探究实践 1. 能按照实验步骤，规范操作手电筒和直杆，准确记录不同时刻影子的位置和长度。 2. 能在模拟实验中发现问题，并尝试提出改进方案，提升动手操作和解决问题的能力。 态度责任 1. 乐于参与“寻找方向”的挑战任务，体验科学探究的乐趣，增强对自然现象的好奇心。 2. 养成实事求是记录实验数据的态度，愿意分享自己的发现，尊重他人的观点。 教学重点、难点 重点 1. 掌握利用太阳东升西落的规律来确定东南西北四个方向的方法。 2. 通过模拟实验，观察并总结直杆影子随太阳位置变化的规律。 难点 1. 理解影子方向与太阳照射方向相反的关系，并能将其应用于实际方向辨别。 2. 在模拟实验中准确控制变量，正确连接标记点以判断方向，并反思实验的局限性。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、实验探究法、小组合作法、讲授法 教具准备 手电筒、直杆（或铅笔）、白纸、记号笔、指南针、多媒体课件、操场地图 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，挑战寻宝 一、创设情境，发布任务 （1）、故事引入，激发兴趣 同学们，今天老师收到了一封来自“神秘森林探险队”的求助信。他们说他们在森林里迷路了，没有带手机，也没有指南针，只有一轮红日和满地的树木。他们急需我们的帮助，利用我们学过的科学知识，帮他们找到回家的路——也就是找出东南西北的方向。大家愿意接受这个挑战吗？ 引导语：在古老的东方，我们的祖先在没有指南针的时候，也是靠什么来辨别方向的呢？让我们穿越时空，去看看古人的智慧。 （2）、回顾旧知，聚焦问题 提问：在日常生活中，你们常用哪些词语来表示方向？（生答：东南西北）。这四个方向是怎么确定的呢？ 展示教材图片：甲骨文的“东西南北”。讲解：古人发现太阳总是从一个方向升起，从另一个方向落下。于是，人们把这个规律作为确定方向的标准：将太阳升起的方向定为“东”；太阳落下的方向定为“西”；面朝东方，向右转就是南；面朝西方，向右转就是北。 板书课题：《1. 根据太阳辨别方向》。强调本节课的核心任务：像古人一样，利用太阳的影子来辨别方向。 （3）、明确目标，组建小队 宣布任务规则：我们将全班分为若干个“探险小分队”，每个小队需要完成两个核心任务：一是模拟实验，验证影子变化规律；二是设计一套简易的辨别方向方案。现在，请各小组迅速选出队长，领取你们的“探险装备”（手电筒、直杆、白纸等）。 二、知识铺垫，建立联系 （1）、回忆二年级所学 提问：我们在二年级学过“一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的”？ 预设回答：早上在东边，中午在南边，下午在西边。 追问：那么，阳光下物体的影子方向是怎样变化的呢？ 引导思考：如果太阳在东边，影子应该在哪一边？如果太阳在南边，影子又在哪一边？ 小结：影子总是在背光的一面。太阳在东，影子在西；太阳在南，影子在北。这是我们要验证的第一个猜想。 （2）、解读教材资料 请学生阅读教材“探索”部分的第一段资料：“古人观察发现，太阳总是从一个方向升起，从另一个方向落下……” 组织讨论：古人是如何把太阳的运动规律变成辨别方向的工具的？ 学生交流后，教师总结：古人通过长期的观察，发现了太阳运动的周期性，并将其标准化，形成了“日出东方，日落西方”的常识，进而推导出南北方向。这就是最早的“天然指南针”。 1. 聆听“神秘森林探险队”的求助故事，产生强烈的助人愿望和探究兴趣。 2. 积极回忆并回答关于东南西北的问题，结合生活经验描述太阳升落规律。 3. 观察甲骨文图片，理解古人利用太阳定方向的历史智慧，明确本节课的学习目标。 4. 快速组建“探险小分队”，分配角色，领取实验器材，进入探究状态。 设计意图 通过创设“森林迷路求助”的真实情境，将枯燥的方向辨别知识转化为解决实际问题的情境任务，激发学生的求知欲和责任感。同时，通过回顾二年级知识，搭建新旧知识的桥梁，为新知的构建做好铺垫。 二、模拟实验，探究规律 一、实验指导，明确步骤 （1）、介绍实验材料与方法 同学们，既然我们要模仿古人，但无法等待一整天的时间，怎么办？我们可以用手电筒来模拟太阳，用直杆模拟地上的物体，在教室里进行“微缩版”的实验。 出示教材中的实验步骤图示，并详细讲解： 1. 将直杆垂直放置。让“太阳”沿着轨道运动。 2. 上午，让“太阳”停在东边任意一点（如A点），在此时针杆影子顶点处做个记号，标上"1"。 3. 下午，让“太阳”停在西边任意一点（如B点），在此时针杆影子顶点处做个记号，标上"2"。 4. 连接"1"和"2"。 强调关键点：直杆必须垂直于桌面（地面），手电筒的高度要适中，不能太高也不能太低，要保证光线能清晰投射出影子。记号要精确标记在影子的顶端。 （2）、示范操作，规范动作 教师在讲台上进行示范。首先固定直杆，然后手持手电筒从左侧（模拟东方）缓慢移动到右侧（模拟西方）。 演示过程：当手电筒在左边时，影子指向右边，标记为"1"；当手电筒移到右边时，影子指向左边，标记为"2"。然后用笔连接"1"和"2"。 提问引导：请大家仔细观察，连接"1"和"2"的这条线，大致是什么方向？如果我们面向这条线，左手边、右手边分别是什么方向？ 预设结论：连接"1"和"2"的方向大致是东西方向（因为是从东边的影子到西边的影子，或者反过来，取决于具体标记顺序，通常是从西边的影子点到东边的影子点连线代表东西走向）。更准确地说，从影子"1"（对应太阳在东）到影子"2"（对应太阳在西），这条连线的方向大致是东西向。 （3）、安全提示与分工 提醒学生：手电筒不要直射眼睛，以免损伤视力。小组内要分工合作，一人扶杆，一人移动手电筒，一人做标记，一人记录。确保实验有序进行。 二、分组实验，记录数据 （1）、实施模拟实验 各小组开始实验。教师巡视指导，重点关注： 直杆是否垂直放置？ 手电筒移动轨迹是否模拟了太阳的东升西落？ 标记点是否准确落在影子顶端？ 连接线段是否清晰？ 鼓励学生尝试不同的位置组合，比如第一次在东偏北，第二次在西偏南，看看结果是否一致。 （2）、观察与记录 要求学生填写简单的实验记录单： 太阳位置（东/西） 影子方向（西/东） 影子长短（长/短） 连线方向（东西） 教师引导思考：在实验中，你发现了什么规律？当太阳从东边移到西边时，影子是怎么移动的？ 学生汇报：影子从西边移到了东边，而且影子变短了又变长了（模拟正午最短的情况）。 （3）、深度研讨：模拟实验的局限性 组织全班讨论教材中的研讨问题："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？” 引导分析： 代表意义：代表了真实世界中太阳运动引起影子变化的规律。 不足之处：教室空间有限，无法模拟全天变化；手电筒的光源不如太阳稳定；时间被压缩了，无法体验影子的连续变化过程；如果是阴天或夜晚，这种方法就失效了。 教师总结：虽然模拟实验很完美，但在实际应用中，我们需要考虑天气、地形等因素。这也引出了我们下节课要学的利用其他自然物辨别方向的方法。 1. 认真聆听教师的实验步骤讲解，明确手电筒模拟太阳、直杆模拟物体的实验原理。 2. 观看教师示范，理解如何垂直放置直杆、如何移动手电筒以及如何准确标记影子顶点。 3. 小组分工合作，轮流扮演操作员、记录员和监督员，严格按照步骤进行模拟实验。 4. 记录实验数据，观察并描述影子方向和长度的变化规律，积极参与关于实验局限性的讨论。 设计意图 通过“模拟实验”这一核心活动，让学生亲历科学探究的全过程：提出问题、设计方案、动手操作、收集证据、得出结论。将抽象的太阳运动转化为可视化的影子变化，帮助学生深刻理解“影子方向与太阳位置相反”这一核心概念。同时，通过反思实验的不足，培养学生批判性思维和实事求是的科学态度。 三、实战演练，应用延伸 一、理论联系实际 （1）、解析实验结论 回到刚才的连接"1"和"2"的线段。如果我们在操场上做这个实验，假设"1"点是上午9点的影子（指向西北），"2"点是下午3点的影子（指向东北）。连接这两点，这条线大致就是东西方向。 提问：知道了东西方向，怎么确定南北方向？ 引导：面朝东方，右手是南，左手是北。或者，背对太阳升起的方向，前方是西，后方是东，左手指向北，右手指向南。 板书图示：画出一个十字坐标系，标注出东、南、西、北，并标出影子与太阳的位置关系。 （2）、讨论实际应用 提问：如果在野外迷路，没有手电筒，只有太阳，我们该怎么做？ 预设方案：找一根直棍插在土里，插稳后，在影子顶端放一块石头做记号。过15-20分钟，再在影子顶端放第二块石头。连接两块石头，第一条线就是东西方向。面向太阳，前方是东，后方是西，左方是北，右方是南。 补充：这种方法在晴天有效，但需要注意，不同季节太阳升落的角度会有所不同，但总体规律不变。 （3）、拓展思考：积雪辨别方向 展示教材中“利用自然物辨别方向”的图片，特别是冬季北方屋顶积雪的场景。 提问：为什么屋顶上不同方向的雪融化程度不一样？ 引导分析：向阳面（南面）接受的阳光多，温度高，雪融化得快；背阴面（北面）接受的阳光少，温度低，雪融化得慢。所以，雪融化快的一面是南方，融化慢的一面是北方。 总结：除了太阳，积雪、树冠疏密、苔藓生长情况等自然物也能帮助我们辨别方向。 二、布置课后任务 （1）、家庭小实验 请同学们在周末和父母一起，在自家阳台或院子里，选择一个晴朗的日子，用一根直杆做一次完整的“立竿见影”实验。记录不同时间点影子的位置和长度，绘制成简单的路线图。 （2）、挑战任务 尝试在校园里找一个没有指南针的地方，利用今天的知识辨别方向，并用手机拍下你的“指路图”，下节课分享。 （3）、预习思考 除了太阳和积雪，你还知道哪些辨别方向的方法？下节课我们将继续探索“利用自然物辨别方向”的奥秘。 1. 结合模拟实验的结论，理解如何在实际生活中利用影子辨别东西方向。 2. 思考并回答在野外迷路时的应对策略，提出利用直杆和石头标记影子的方案。 3. 观察积雪图片，分析积雪融化差异的原因，理解自然物辨别方向的原理。 4. 记录课后实验任务，明确周末实践活动的要求，带着问题结束课堂。 设计意图 将课堂模拟实验的成果迁移到真实生活情境中，通过讨论“野外生存”策略和“积雪辨别”案例，拓宽学生的视野，让他们明白科学知识的应用价值。同时，通过布置有趣的课后实践任务，将科学探究延伸到课外，保持学生的学习热情。 四、课堂总结，情感升华 一、梳理知识，构建体系 （1）、回顾核心内容 今天我们通过“探险”的故事，学习了如何利用太阳辨别方向。我们知道了太阳东升西落的规律，通过模拟实验验证了影子方向与太阳位置相反的关系，并掌握了“立竿见影”的实用技巧。 提问：谁能用一句话总结一下我们今天学到的最核心的方法？ 学生总结：太阳东升西落，影子随之变化，连接两次影子标记点可定东西，进而定南北。 （2）、强调科学精神 古人是怎样发现这些规律的？是通过长期的观察和积累。科学家又是怎样解决问题的？是通过实验和验证。希望同学们在今后的学习中，也能像古人一样善于观察，像科学家一样勇于实践。 二、情感激励，展望未来 （1）、鼓励探索 大自然是一本读不完的书，里面藏着无数秘密。今天只是揭开了“太阳辨向”的一角，还有北极星、苔藓、年轮等着我们去发现。希望大家保持好奇心，去探索更广阔的世界。 （2）、结束语 今天的探险到此结束，但科学的旅程才刚刚开始。下课！ 1. 跟随教师回顾本节课的主要知识点，梳理“太阳-影子-方向”的逻辑链条。 2. 尝试用简练的语言概括辨别方向的方法，巩固记忆。 3. 感受古人的智慧和科学探究的精神，激发进一步探索自然的欲望。 4. 在轻松愉快的氛围中结束课程，期待下一次的科学探索之旅。 设计意图 通过系统的课堂总结，帮助学生梳理知识脉络，形成结构化的认知体系。同时，通过情感升华，培养学生的科学精神和探索意识，让科学课不仅传授知识，更传递价值观。 板书设计 1. 根据太阳辨别方向 一、太阳规律：东升 ————→ 西落（早晨） （傍晚） 二、影子规律：太阳在东 → 影子在西 太阳在西 → 影子在东 方向：相反 三、辨别方法（立竿见影）： 1. 竖杆 2. 标记（1点：上午） 3. 标记（2点：下午） 4. 连线（1→2） = 东西方向 5. 定南北（面东背西，左北右南） 四、其他自然物：北极星、积雪、树冠、苔藓... 教学反思 成功之处 1. 情境创设巧妙：通过“森林探险”的故事线贯穿始终，极大地激发了三年级学生的参与热情和探究欲望，使枯燥的方向知识变得生动有趣。 2. 实验设计合理：利用手电筒模拟太阳，将抽象的太阳运动具象化，让学生在动手操作中直观感知影子变化规律，有效突破了教学难点。 3. 注重思维训练：在实验后引导学生反思“模拟实验的不足”，培养了学生的批判性思维和科学严谨性，不仅仅是机械地操作。 不足之处 1. 时间把控不够精准：在模拟实验环节，部分小组操作不熟练，导致记录数据时间过长，挤占了后续拓展讨论的时间。 2. 个体差异关注不足：在小组合作中，个别性格内向的学生参与度不高，主要依赖组长操作，未能充分发挥全员探究的作用。 3. 户外实践条件限制：由于天气或场地原因，部分学生无法在课堂上立即进行户外验证，只能停留在模拟层面，影响了知识的即时转化。 学科网（北京）股份有限公司 $