第5课 影长的四季变化 教学设计-2026-2027学年科学六年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦影长的四季变化规律，核心知识点为同一物体正午影长夏季最短、冬季最长，及影长与太阳高度角的关系。通过情境提问“阳光下影子会变化吗”和不同季节影长照片对比导入，承接地球自转知识，为后续地球公转及四季变化学习搭建直观证据支架。 资料亮点在于以探究实践和科学思维为核心，学生通过制作圭表模型、用手电筒模拟太阳高度角变化实验，结合数学图表呈现影长数据，分析归纳规律。跨学科融合历史圭表知识，培养长期观测习惯与数据处理能力，为教师提供含记录单、评价表的完整资源，提升教学效率与学生科学素养。

第5课 影长的四季变化 教科版六年级上册第三单元《地球的运动》 一、课程标准依据 本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中「地球系统」领域，核心概念为「通过观测和记录阳光下物体影子的长度和方向变化，发现影长变化的规律，了解影长与太阳高度角的关系及四季变化特征」。学生通过长期观测影子长度的变化，发现从夏到冬影子逐渐变长、从冬到夏影子逐渐变短的规律，理解影长变化与太阳高度角的关系。 二、单元分析 本课是单元第5课，学习重点从地球自转转向地球公转及其影响。本课通过研究影子的四季变化规律，为学生理解地球公转和四季变化提供直观证据。影长变化的观测需要长期进行，因此本课在单元中起到承上启下的作用：承接前4课自转的知识，开启后2课公转和四季变化的学习。学生通过影子的变化直观感受到地球运动对日常生活的影响。 三、教学目标 （一）科学观念 1. 知道同一物体在阳光下，影子的长短和方向会随着时间变化。 2. 了解一年中正午影长变化规律：夏季最短，冬季最长。 3. 初步认识影长变化与太阳高度角的关系：太阳越高，影子越短。 （二）科学思维 1. 能通过比较不同季节的影长数据，发现影长变化的规律。 2. 能分析影长变化与太阳高度角之间的关系。 3. 能运用影长变化规律解释四季温度差异。 （三）探究实践 1. 能测量并记录不同季节正午时分物体的影长。 2. 能制作简易的日影观测工具（如圭表模型）。 3. 能用图表呈现影长变化的数据。 4. 能分析影长变化与季节的关系。 （四）态度责任 1. 体会到长期观测和记录在科学探究中的重要性。 2. 对影子变化现象保持好奇心和观察兴趣。 3. 认识到古人利用影子变化测量时间和季节的智慧。 【教学重点】通过观测和分析，发现正午影长随季节变化的规律——夏季短、冬季长。 【教学难点】理解影长变化与太阳高度角的关系，以及对四季温度变化的影响。 四、课前准备 （一）学生准备 1. 在阳光下观察自己的影子，记录一天中不同时间的影子长度和方向变化。 （二）教师准备 1. 手电筒或投影灯（模拟太阳）每组一个。 2. 小木棍/铅笔（模拟物体）每组一个。 3. 量角器、直尺每组一套。 4. 不同季节正午影长的数据或图片。 5. 记录单。 五、教学过程（40分钟） 环节一：聚焦问题（5分钟） 【教师活动】 1. 情境导入：「你在阳光下看到过自己的影子吗？影子会变化吗？」 2. 展示同一物体在不同季节正午时分的影子照片，让学生观察差异。 3. 板书课题：影长的四季变化。 【学生活动】 1. 观察情境，思考并讨论问题。 2. 提出自己的猜测和假设。 3. 产生探究兴趣。 【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激发探究欲望。 环节二：探索实验（18分钟） 【教师活动】 1. 引导学生回忆或展示一天中影子的变化（早上→中午→傍晚），总结一天中影长的变化规律。 2. 引出问题：「一年四季中，同一时间（正午）的影子长度会变化吗？」 3. 出示不同季节正午影长的观测数据，指导学生分析数据规律。 4. 用简易圭表或手电筒模拟太阳高度角变化，演示不同「太阳高度」时影子的长度变化。 5. 介绍我国古代利用圭表测量日影的方法（二十四节气与日影的关系）。 【学生活动】 1. 分享自己一天中观察影子的经验（早上影子长→中午短→下午长）。 2. 分析教师提供的数据或图片，比较不同季节正午影子的长度。 3. 用直尺测量数据，建立影长与季节的关系。 4. 用模拟实验（手电筒在不同高度照射木棍），观察影子长度变化。 5. 记录实验结果，填写记录单。 【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据，发展科学探究能力。 环节三：研讨交流（10分钟） 【教师活动】 1. 讨论：「一年四季中，哪个季节正午影子最短？哪个季节最长？」（夏季最短，冬季最长） 2. 讨论：「太阳高度角和影子长度有什么关系？」（太阳越高→影子越短；太阳越低→影子越长） 3. 讨论：「正午影子最短时，太阳在什么位置？」（头顶正上方附近，即太阳高度角最大） 4. 讨论：「古人怎么用影子来判断季节和时间？」 【学生活动】 1. 各小组汇报探究发现。 2. 参与班级研讨，补充观点。 3. 根据证据得出结论。 【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生从证据走向结论，发展归纳推理能力。 环节四：拓展应用（5分钟） 【教师活动】 1. 拓展：利用圭表模型，连续观测一周甚至一个月正午影子的长度变化。 2. 了解二十四节气与日影的关系——古人通过测量日影长度确定节气。 【学生活动】 1. 尝试完成拓展任务。 2. 联系生活，举例说明。 【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣。 环节五：课堂小结（2分钟） 【教师活动】 1. 总结：正午影子长度随季节变化——夏短冬长。太阳越高，影子越短。 2. 预告：「影长变化说明了太阳高度角在变化，这与地球的公转有关。下节课我们研究地球的公转。」 【学生活动】 1. 回顾探究过程，总结发现。 2. 明确课后探究任务。 【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。 六、板书设计 七、教学反思 1. 学生对影子话题感兴趣，可以结合室外实际观测，增强体验感。 2. 模拟实验操作简单，学生能直观看到太阳高度角变化与影长变化的关系。 3. 长期观测环节需要提前布置任务，建议在学期初就开始安排。 八、跨学科融合设计说明 1. 数学：用柱状图或折线图呈现不同季节正午影长的数据。 2. 历史：了解古代圭表和日晷的使用方法。 3. 语文：阅读与影子有关的古诗词和科学故事。 九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略） 疑难问题 解答策略 为什么夏天的影子比冬天短？ 夏季时，太阳直射北半球，正午太阳高度角大，太阳几乎在头顶正上方，所以影子短。冬季时，太阳直射南半球，北半球太阳高度角小，太阳位置偏低，所以影子长。这与地球公转和地轴倾斜有关。 一天中影子最长和最短分别是什么时候？ 一天中，影子在早晨和傍晚最长（因为太阳位置低），在正午最短（因为太阳位置最高）。古时候人们利用这个原理制作了日晷——用影子的方向和长度来判断时间。 古人是怎么用影子判断节气的？ 古人发明了圭表——用一根竖立的标杆（表）和水平放置的尺（圭）来测量正午影长。他们发现，夏至日正午影子最短，冬至日正午影子最长，春分和秋分影子长度居中。通过长期记录影子长度，古人确定了二十四节气。 十、附件 附件一：第5课 影长的四季变化 · 活动记录单 影长的四季变化 日期：__________ 一、一天中影子的变化 我的发现：__________________ 时间 影子方向 影子长度 早上 上午 正午 下午 傍晚 二、四季正午影长 季节 正午影长（厘米） 太阳高度（高/中/低） 春分 夏至 秋分 冬至 三、模拟实验 实验条件 影子长度（厘米） 手电筒在低处（模拟冬） 手电筒在中处（模拟春秋） 手电筒在高处（模拟夏） 四、结论 太阳高度角越____，影子越____。 夏季影子____，冬季影子____。 附件二：班级记录单（黑板用） 影长的四季变化 日期：__________ 影长变化规律： • 一天中：早晚长 → 正午短 • 一年中：夏季短 → 冬季长 太阳高度角与影长关系： 太阳越高（高度角大）→ 影子越短 太阳越低（高度角小）→ 影子越长 四季正午影长排序（从短到长）： 夏至 < 春/秋分 < 冬至 古人的智慧： • 圭表：测正午影长定节气 • 日晷：看影子方向知时间 • 二十四节气与日影有关 附件三：学习评价表 评价内容 自评 师评 我能描述一天中影子的变化规律 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能比较四季正午影长的差异 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能解释影长与太阳高度角的关系 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能用模拟实验验证影长变化 ☆☆☆ ☆☆☆ 我了解古人利用影子记录时间的智慧 ☆☆☆ ☆☆☆ 附件四：学习评价表（对照学习目标） 评价维度 合格 良好 优秀 能准确描述实验现象 能说出 能详细描述 能描述并解释 能运用证据进行推理 能简单推理 能合理推理 能完整推理 能与同伴合作交流 能参与 能主动交流 能积极合作 对本课知识点掌握程度 基本了解 理解并能应用 深入理解并能迁移 学科网（北京）股份有限公司 $