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

《一天中影子的变化》 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 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课选自教科版三年级下册第二单元第六课，主要探究阳光下物体影子的变化规律。教材通过“聚焦”环节引导学生思考影子产生的条件及变化规律；“探索”环节设计了两个核心活动：一是利用手电筒和木圆柱模拟实验探究影子产生的条件；二是制作简易观测工具，在户外或模拟环境下观察记录一天中影子的长短、方向变化。最后通过“研讨”和“拓展”环节，引导学生总结规律并了解日晷的应用。本课旨在培养学生观察、记录、分析数据的能力，建立光影关系的科学观念。 学情分析 三年级学生已经具备初步的观察能力，在生活中对影子有感性认识（如踩影子游戏），知道光沿直线传播的简单概念，但缺乏系统性的观察记录和数据分析经验。他们对于“一天中影子如何变化”这一动态过程缺乏直观体验，容易混淆方向与时间的关系。部分学生在制作观测工具和记录数据时可能遇到操作困难，需要教师提供支架式指导。教学中需通过情境创设和任务驱动，激发探究兴趣，突破“影子随时间变化规律”这一难点。 课时教学目标 科学观念 1. 知道影子的产生需要光源、遮挡物和屏三个基本条件。 2. 理解一天中阳光下物体影子的长短和方向会随太阳位置的变化而变化，早晨和傍晚影子长且方向偏西/东，中午影子短且方向偏北（北半球）。 科学思维 1. 能通过模拟实验和实地观察，对比不同时间点的影子特征，归纳出变化规律。 2. 能运用比较、分类的方法分析观察记录表中的数据，发现影子变化的内在联系。 探究实践 1. 能利用手电筒、木圆柱等材料设计实验，验证影子产生的条件。 2. 能制作简易观测工具，并在指定时间内准确记录影子的位置和长短，绘制简单的变化示意图。 态度责任 1. 对研究影子变化现象保持好奇心和探究热情，乐于分享自己的观察发现。 2. 意识到古代劳动人民利用影子计时（日晷）的智慧，增强民族自豪感和科技意识。 教学重点、难点 重点 1. 掌握影子产生的三个必要条件：光源、遮挡物、屏。 2. 通过观察和记录，描述一天中阳光下物体影子长短和方向的变化规律。 难点 1. 在模拟实验中控制变量，准确对应真实时间与模拟时间的关系。 2. 能够正确辨别方位，并将观察到的影子位置与时间变化建立逻辑联系。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、实验探究法、合作学习法、讲授法 教具准备 手电筒、木圆柱、平板、同心圆观察纸、指南针、短木杆、记录单、多媒体课件、日晷模型 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，初探影子之谜 一、故事引入：寻找消失的影子 （1）、创设情境，讲述故事 同学们，今天老师带来了一位神秘的朋友——“影子”。它总是形影不离地跟着我们，就像我们的好朋友一样。可是，昨天小明的影子却不见了！小明很着急，他问：“我的影子去哪了？”大家猜猜看，影子什么时候会消失呢？ 引导语：是的，当没有光的时候，或者光被完全挡住的时候，影子就会消失。那影子到底是怎么来的呢？让我们回到课本的第一页，看看古人是怎么说的。 （2）、成语激趣，引出课题 出示成语卡片：“形影不离”、“如影随形”。请一位同学读一读，并说说这些成语里都提到了什么？ 预设：影子。没错，影子是我们生活中非常常见的现象。但是，影子是不是永远不变的呢？比如，早上上学时你的影子和中午放学时的影子一样长吗？方向一样吗？ 今天，我们就化身为“小小科学家”，一起走进《一天中影子的变化》，揭开影子变化的秘密！ 板书课题：6. 一天中影子的变化 （3）、聚焦问题，明确任务 出示聚焦问题： 1. 影子是怎样形成的？ 2. 一天中，阳光下物体影子的变化有什么规律？ 引导语：为了解决这两个问题，我们需要完成两个挑战任务：第一，像侦探一样找出影子产生的秘密；第二，像气象员一样记录一天中影子的变化。准备好了吗？ 二、模拟实验，破解产生之谜 （1）、材料分发，明确规则 现在各小组领取实验材料：一个手电筒（作为光源）、一个木圆柱（作为遮挡物）、一张白纸（作为屏）。 请大家讨论一下，要制造出一个清晰的影子，我们需要怎么摆放这三个东西？ 强调安全：手电筒不要直射眼睛，操作要轻柔。 （2）、分组实验，探究条件 任务要求：请尝试不同的摆放方式，看看哪些情况下能产生影子，哪些不能？ 提示：可以尝试把光关掉、把木圆柱拿开、或者把白纸拿走。 巡视指导：观察各组的操作，引导学生发现关键点。 （3）、汇报交流，总结规律 邀请一组代表上台演示他们的发现。 预设结论：只有当光照射到不透明的物体上，并且后面有屏接收时，才会出现影子。 教师总结：看来，影子的产生需要三个条件：①光源（发光体）；②遮挡物（不透明物体）；③屏（承接影子的面）。缺一不可！ 板书：影子产生条件：光源 + 遮挡物 + 屏 （4）、联系生活，深化理解 提问：生活中的手影游戏，哪个是光源？哪个是遮挡物？哪个是屏？ 引导语：太棒了！你们已经成功破解了第一个谜题。接下来，我们要进入更有趣的挑战——追踪一天中影子的变化。 1. 认真听故事，思考影子消失的原因。 2. 朗读成语，结合生活经验回答。 3. 积极参与讨论，明确本节课的两个核心任务。 4. 动手操作实验，记录不同条件下的影子情况。 设计意图 通过故事和成语导入，激发学生的学习兴趣，将抽象的科学问题生活化。通过模拟实验，让学生亲历探究过程，自主发现影子产生的条件，培养实证意识。 二、制作工具，实地观测记录 一、制作观测工具 （1）、展示图纸，讲解步骤 出示课本第74页的图示和文字说明。这是一个“简易观测工具”的制作指南。 第一步：在一个平板上，贴上画有同心圆的观察纸，在纸上标注方向（北、南、东、西）。 第二步：将纸板对准方向，平放在地面。 第三步：在纸板的中心，竖直地立上短木杆。 第四步：每隔一段时间观察和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。 （2）、示范操作，强调细节 教师现场演示：拿出准备好的平板和观察纸。 关键动作：使用指南针确定正北方向，确保纸板上的“北”字指向真正的北方。这是准确记录的关键！ 演示插杆：将短木杆垂直插在圆心处，确保木杆稳固不倒。 提醒：如果是在室内模拟，可以用灯光代替太阳，但要固定灯光位置，模拟不同时间段的光照角度。 （3）、分组制作，检查验收 各小组迅速动手制作。完成后，组长举手示意，老师进行检查。 检查重点：方向是否标对？木杆是否竖直？同心圆是否完整？ 纠正错误：发现方向标反的同学，立即用指南针重新校准。 二、模拟观测，记录数据 （1）、设定情境，分配角色 假设现在是上午9点，太阳在东边。请各小组根据这个时间点，调整手电筒的位置（模拟太阳位置），让光线从东侧照射过来。 小组成员分工：一人负责操作手电筒（移动光源），一人负责观察影子，一人负责在记录纸上描下影子轮廓，一人负责记录时间和长度。 （2）、多时段模拟，连续记录 任务：我们将模拟从早晨到傍晚的过程。 阶段一（上午）：手电筒放在左侧（东），观察影子在右侧（西），记录长短。 阶段二（中午）：手电筒移到正上方偏南（模拟正午），观察影子变短，方向接近正北。 阶段三（下午）：手电筒移到右侧（西），观察影子在左侧（东），记录长短。 （3）、数据整理，绘制图表 引导学生在记录单上画出三个时间段的影子示意图。 提问：你发现了什么？影子变长了还是变短了？方向发生了什么变化？ 鼓励：请用彩笔在图上标注出“长”、“短”以及对应的方向。 （4）、全班交流，共享发现 选取几组典型的记录单投影展示。 引导语：请这组同学分享一下，你们的影子在“上午”、“中午”、“下午”分别是什么样子的？ 预设：上午影子长，在西边；中午影子最短，在北边；下午影子又变长，在东边。 1. 观看教师演示，理解制作步骤。 2. 小组合作，快速制作观测工具并校准方向。 3. 扮演“小科学家”，分工合作进行模拟观测。 4. 认真记录数据，绘制影子变化示意图。 设计意图 通过亲手制作工具，将抽象的观测过程具体化。模拟实验解决了户外受天气限制的问题，让学生在可控环境中体验完整的观测流程，培养严谨的科学态度和动手能力。 三、研讨交流，总结变化规律 一、分析数据，寻找规律 （1）、对比观察，提出问题 出示课本第75页的“物体影子随时间变化的观察记录”图例。 提问：仔细观察这张图，影子在不同时间的位置和长短有什么不同？ 引导语：我们可以从两个方面来分析：一是长短，二是方向。 （2）、小组讨论，归纳结论 任务：请结合刚才的实验记录，讨论以下两个问题： 问题1：影子的长短是如何变化的？ 问题2：影子的方向是如何变化的？ 教师巡视，倾听学生的讨论，适时点拨。 （3）、全班汇报，形成共识 邀请代表发言。 预设结论： 关于长短：早晨影子长，中午影子短，傍晚影子又变长。 关于方向：早晨影子在西，中午影子在北，傍晚影子在东。 教师总结：原来，影子的变化是有规律的！随着太阳位置从东→南→西的移动，影子的方向就从西→北→东移动，而影子的长短则是“长→短→长”。 板书：变化规律：方向（西→北→东），长短（长→短→长） 二、深度研讨，拓展思维 （1）、回归聚焦，回答问题 再次出示聚焦环节的问题： 1. 影子的产生需要什么条件？（回顾第一课时的结论） 2. 物体影子的变化与一天中时间的变化有什么样的关系？ 引导学生用自己的语言完整表述： “影子的变化与太阳的位置变化有关。太阳高度角越高，影子越短；太阳高度角越低，影子越长。太阳在东，影子在西；太阳在南，影子在北。” （2）、联系生活，解释现象 提问：为什么我们在夏天中午感觉不到影子，而冬天却能看见长长的影子？ 引导语：这是因为夏天的太阳高度角大，冬天的太阳高度角小。所以，影子的长短不仅跟时间有关，还跟季节有关哦！ （3）、情感升华，文化渗透 出示日晷图片。 引导语：聪明的古代人早就发现了这个规律，并利用它发明了日晷来计时。这就是我们今天学习的知识在生活中的应用。 1. 观察图表，对比不同时间段的影子特征。 2. 小组热烈讨论，分析数据，归纳变化规律。 3. 代表发言，用准确的科学语言描述规律。 4. 思考季节对影子的影响，联系生活实际。 设计意图 通过对比分析和研讨交流，帮助学生将零散的观察数据上升为系统的科学规律。同时，将科学与历史、生活联系起来，提升学生的综合素养。 四、拓展延伸，了解日晷奥秘 一、对比观察，发现异同 （1）、实物展示，介绍日晷 出示日晷模型或高清图片。 引导语：这就是古代的计时器——日晷。它和我们刚才制作的观测工具有什么相同和不同之处呢？ （2）、小组竞赛，寻找答案 任务：请在3分钟内，列出日晷与我们自制工具的相同点和不同点。 相同点：都利用了影子的变化来计时；都有晷针（类似木杆）和晷面（类似观察纸）。 不同点：日晷是固定的，专门用来计时；我们的工具是临时的，用于观察；日晷更精密，有刻度。 （3）、教师补充，深化认知 总结：日晷是利用太阳投射在晷面上的影子位置来测定时刻的仪器。它是中国古代劳动人民智慧的结晶。 （4）、课后思考，布置任务 提问：如果没有太阳，日晷还能工作吗？ 引导语：当然不行！所以后来人们发明了机械钟、电子表。但日晷所蕴含的科学原理依然值得我们学习。 二、课堂总结，寄语未来 （1）、回顾全课，梳理脉络 今天我们做了两件事：一是找到了影子产生的秘密，二是记录了影子一天的变化规律。 （2）、情感激励，展望未来 希望同学们回家后，能在晴朗的天气里，去操场找一棵树，亲自观察一下它的影子，验证一下今天学到的知识。科学就在我们身边，等待我们去发现！ 1. 观察日晷模型，对比自制工具。 2. 积极思考，列举异同点。 3. 聆听教师总结，感受古人智慧。 4. 记住课后观察任务。 设计意图 通过对比日晷与自制工具，将科学知识延伸到历史文化领域，增强文化自信。同时布置课后观察任务，将课堂探究延伸至课外，保持探究的持续性。 五、作业布置，巩固所学 一、基础作业：完成记录单 （1）、整理数据 请将课堂上记录的影子变化数据整理成表格，并画出简图。 （2）、填写结论 在表格下方写出你发现的规律：一天中，影子的长短变化是______，方向变化是______。 二、实践作业：家庭小实验 （1）、实地观察 选择一个晴朗的周末，在上午9:00、中午12:00、下午3:00三个时间点，观察家中阳台或院子里物体的影子。 （2）、记录对比 画出这三个时间点的影子草图，并与课堂上的模拟结果进行对比，看看是否一致。 三、拓展阅读：日晷的故事 （1）、查阅资料 上网或去图书馆查找关于“日晷”的资料，了解它是如何计时的。 （2）、分享交流 下节课前，准备一个小故事或一个知识点，分享给全班同学。 1. 记录作业要求。 2. 明确课后实践任务。 3. 思考拓展阅读内容。 设计意图 分层作业设计，既巩固了基础知识，又提供了实践机会，同时拓展了阅读视野，满足不同层次学生的学习需求。 板书设计 6. 一天中影子的变化 一、影子的产生 条件：光源 + 遮挡物 + 屏 二、影子的变化规律（北半球） 时间：早晨 → 中午 → 傍晚 长短：长 → 短 → 长 方向：西 → 北 → 东 三、古代智慧：日晷（图示：简单的日晷结构） 教学反思 成功之处 1. 情境创设生动有趣，通过“寻找消失的影子”故事有效激发了学生的探究欲望，课堂气氛活跃。 2. 模拟实验设计巧妙，解决了户外观测受天气和时间限制的问题，让学生在室内也能完整体验观测过程，数据记录详实。 3. 注重科学思维的培养，引导学生从数据中归纳规律，并用准确的科学语言进行表述，提升了学生的核心素养。 不足之处 1. 部分小组在制作观测工具时，对方向的判断不够准确，导致后续记录的数据存在偏差，今后需加强指南针使用的专项指导。 2. 在研讨环节，对于“季节对影子长短的影响”这一拓展点，部分学生理解不够深入，讨论时间略显仓促。 3. 个别学生在记录数据时，未能及时标注时间，影响了数据的完整性，需在实验前再次强调记录规范。 学科网（北京）股份有限公司 $