3.5《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同一地点正午影长的四季变化规律，通过展示同一地点不同季节影子对比照片导入，回顾一天中影长变化（旧知），引出四季影长是否有规律的问题，搭建从已知到未知的学习支架。 该资料特色在于融合传统文化（圭表）培养态度责任，通过制作简易圭表、模拟测量春分等节气影长（手电筒模拟太阳高度）、数据分析的探究实践，体现科学思维（模型建构、数据实证），提升学生动手与实证能力，为教师提供落实核心素养的可操作教学方案。

《影长的四季变化》教学设计 一、教材分析 本课是教科版六年级上册第三单元《地球的运动》的第5课。本单元的5~7课都是基于课程标准“地球自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象”学习目标而设计的-。前面几课中，学生已初步了解地球的基本特征和自转现象。本课在此基础上，引导学生探究同一地点正午时分物体影长随四季呈规律性变化的现象，为后续“地球的公转与四季变化”等课奠定认知基础。教材设计了四个递进的活动：查阅资料了解古人观测日影的方法、制作简易圭表、模拟四季太阳高度测量影长变化、实际观察记录。本课属于2022版课标核心概念“宇宙中的地球”，内容要求为“测量正午时物体的影长，说明不同季节正午影长的变化情况”。 二、学情分析 六年级学生已经知道一天中阳光下物体影长的变化规律——清晨和傍晚影子长，正午影子短；也学习了地球自转的相关知识。但是，学生对“同一地点正午时分太阳高度随四季变化”的特点以及“影长随四季呈规律性变化”缺乏系统认知。学生对古代天文仪器“圭表”知之甚少，但对中国古代科技成就充满好奇。学生已具备初步的实验操作、数据测量和记录分析能力，教学中需要通过“制作圭表—模拟实验—数据分析”的完整探究过程，引导学生在动手实践中发现规律。 三、学习目标 科学观念：通过阅读资料及模拟实验，知道同一地点正午时分物体的影长会随着季节改变呈有规律的变化——夏季影子最短、冬季影子最长、春秋影子适中；了解圭表是中国古代测量正午时刻日影长度的天文仪器；知道影长的四季变化与太阳高度有关。 科学思维：用建构模型的方法，认识同一物体影长的四季变化规律；能通过数据对比发现四季影长变化规律，能从影长变化反推太阳位置变化。 探究实践：能利用身边材料创新性地完成圭表的制作；能用自制圭表模拟测量同一物体在四季的影长-；能通过实验收集数据、分析数据，发现四季影长的变化规律。 态度责任：通过复制古人仪器，感受古人的智慧，体验中国古代科学技术的先进；培养严谨求证、尊重数据的科学态度。 四、教学重难点 重点：通过自制圭表，模拟测量四季正午时分日影的变化，发现影长的四季变化规律。 难点：通过实验数据分析影长的四季变化规律；理解太阳高度角与影长的关系。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：影子长度会随四季变化吗？（5分钟） 1. 回顾衔接：“在同样的上学时间，季节不同，影子的长度也不同。”出示同一地点、同一时刻、不同季节的影子对比照片。 2. 激活旧知：“一天中阳光下物体影长是怎样变化的？是什么原因导致了这个变化？”引导学生回顾——清晨和傍晚影子长，正午影子短；太阳高度越高，影子越短。 3. 引发新问题：“四季变化，年复一年，影子长度的变化有规律吗？它和太阳高度的变化有什么关系呢？” 4. 揭示课题：板书“影长的四季变化”。 观察不同季节同一时刻的影子对比图；回顾一天中影长变化规律及其原因；思考“影子长度会不会随季节变化”；明确本课要探究的核心问题。 从一天中影长变化规律迁移到四季影长变化，从已知到未知，激发探究欲望；“同一时刻”是控制变量的关键，需反复强调。 二、探索 活动一：查阅资料，了解古人的智慧（6分钟） 1. 提出问题：“古人也考虑过这个问题，他们是如何观察日影的四季变化规律的呢？” 2. 呈现资料：出示圭表的图片和文字资料。讲解：圭表是中国古代测量正午时刻日影长度、定节气用的天文仪器。圭是有刻度的平面，表是立在圭上面的一根柱子。正午时，表会在圭上投影出暗影，影子长度在四季呈现规律变化。古人在北京古观象台用圭表观测日影。 3. 引导观察：出示北京古观象台圭表图片，提问：“圭和表分别是什么？古人怎样通过圭表观察日影变化？” 4. 小结：“早在3000多年前，我国古人就发明了圭表来观测日影的四季变化。圭表体现了中国古代科学技术的先进。” 阅读圭表相关资料；观察圭表的结构图，了解圭和表的组成部分及功能；思考古人如何通过圭表观测日影变化；记录关键信息；感受中国古代天文学成就。 通过查阅资料和图片观察，了解圭表的结构与原理；感受古人智慧，增强民族自豪感；为后续制作圭表提供知识基础。 活动二：制作简易圭表（10分钟） 1. 发布任务：“古人利用圭表发现了日影的四季变化规律。今天我们也来当一回‘古代天文学家’，制作一个简易圭表！” 2. 出示材料：A3卡纸（作圭面）、硬卡纸条（作表）、刻度尺、双面胶、剪刀、铅笔。 3. 指导制作： （1）用纸带作圭面，在上面画刻度——“怎样确定圭面的长度呢？”引导学生讨论——要能容纳四季中最长的影子。 （2）用一块纸板作表，在表的顶端打一个小孔——“表顶端小孔的作用是什么？”引导学生理解——小孔可以确定光源（太阳）的方向。 （3）将表垂直固定在圭的“0”刻度处。 4. 关键提醒：表与圭面要保持垂直；使用剪刀注意安全。 5. 展示交流：请小组展示制作的圭表，互相评价。 观察材料，讨论圭面的长度和表顶端小孔的作用；小组合作制作简易圭表：画刻度、做表、固定组装；展示制作的圭表，互相评价改进。 动手制作培养工程实践能力；讨论“圭面长度”和“小孔作用”培养深度思考；小组合作培养协作能力。 活动三：模拟实验——测量四季影长（10分钟） 1. 过渡：“圭表做好了！怎样用它来研究四季影长的变化呢？一年365天，我们选择哪几天研究更有代表性？”引导学生明确——选择春分、夏至、秋分、冬至四个节气。 2. 明确方法：用手电筒模拟不同高度的太阳，观察影子长度的变化——“同一地点正午时分，四季太阳的高度有什么不同？”引导学生知道——夏天的太阳比较高，冬天的太阳比较低，春秋在中间。 3. 指导实验： （1）将圭表平放在桌面上； （2）用手电筒分别模拟春分、夏至、秋分、冬至正午的太阳高度； （3）观察并记录“表”投射在“圭”上的影子长度； （4）完成“同一地点正午时分物体影长随太阳高度的变化”记录单。 4. 巡视指导：关注手电筒角度是否准确、读数是否规范。 5. 数据汇总：各组将数据填入班级大记录单。 讨论选择哪四天进行研究；明确实验方法——用手电筒模拟不同季节的太阳高度；分组进行模拟实验，测量四个节气的影长并记录；将本组数据填入班级汇总表。 模拟实验将抽象的“四季太阳高度变化”具象化；选择代表性节气的讨论培养科学抽样的思维；数据汇总为后续规律发现提供证据。 三、研讨深化：发现规律，解释原理（8分钟） 1. 问题一：“四季交替，正午时分物体的影长会怎样有规律地变化？”引导学生观察班级数据，发现规律——夏至影长最短，冬至影长最长，春分秋分影长居中。 2. 问题二：“如果不在正午时分进行观察可以吗？应该注意什么？”引导学生理解——只有正午太阳在同一方向（正南），才具有可比性；其他时刻太阳方位不同，无法比较。 3. 问题三：“影长的四季变化和太阳高度有什么关系？”引导学生归纳——太阳高度大（夏），影子短；太阳高度小（冬），影子长。 4. 总结提升：“同一地点正午时分，影长随四季呈有规律的变化——夏短冬长，春秋居中。这就是我们今天的重要发现！” 观察班级汇总数据，发现四季影长变化规律；分析“为什么必须在正午观测”；归纳影长与太阳高度的关系；用完整的科学语句表述发现。 三个研讨问题从“发现规律”到“理解方法”再到“解释原理”，层层深入；用数据说话培养实证意识。 四、拓展延伸——从数据到更多发现（3分钟） 1. 呈现表格：出示“北京地区日出日落时间和正午太阳高度角的变化表”。提问：“仔细分析表格中的数据，你有什么发现？”引导学生发现——夏至白昼最长、正午太阳高度角最大；冬至白昼最短、正午太阳高度角最小。 2. 布置任务：课后用自制圭表在正午时分进行实际观测，记录影长，与实际数据对比；查阅资料了解二十四节气与圭表的关系。 观察北京地区数据表，发现日出日落时间和太阳高度角的变化规律；课后进行实际观测；思考圭表与二十四节气的关系。 从模拟实验延伸到实际观测，实现“学以致用”；从影长数据拓展到日出日落时间，培养数据分析能力。 学科网（北京）股份有限公司 $