1、第2课 阳光下的影子（一）背景和目标本课活动和前面一课的内容有着密切的联系，同样是研究光和影子的关系，不过这一课的观察活动要求在阳光下进行。是对上节课在探究活动中所发现的规律在自然环境中的验证、拓展和进一步理解。本课不仅是上节课的继续，同时还为学生今后学习“时间”“宇宙”等单元的内容打下一定的基础。教科书内容分两部分。第一部分：观察阳光下物体影子的变化；第二部分：整理我们的记录。科学概念 阳光下物体影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子总是和太阳的方向相反。 阳光下物体影子长短的变化是随着太阳在天空中的位置变化而变化的，太阳位置最高时影子最短，太阳位置最低时，影子最长。 人们很早就知道利用阳
2、光下物体影子的变化规律来测定时间。过程与方法 推测阳光下物体影子怎样变化。 利用简易的日影观测仪，观测阳光下物体的影子的长短和方向的变化，并收集相关的数据。 根据一天中影长变化的数据制作出影长随时间变化的柱状图。 根据观察数据，发现阳光下物体影子在一天中的变化规律。 运用阳光下物体影子变化的规律，解释人们为什么能用影子计时。情感、态度、价值观 认识到自然事物是在不断变化的，事物的变化之间是有联系和有规律的。 能够按活动要求坚持观察和如实记录数据。 能够根据数据和现象实事求是地进行分析和推理。（二）教学准备分组实验器材：简易的日影观测仪、指南针。教师准备：日晷的图片或课件。（三）教科书说明本课教
3、学从提出问题开始：阳光下物体的影子也在变化吗？是怎样变化的？要求学生说说自己的推测及理由，并把大树的影子添画在教科书的图上。一天中大树的影子应该随阳光的方向和位置的高低发生变化。也就是说太阳是从东偏南西，大树的影子刚好相反，是从西偏北东。影子的长短变化则是清晨长，逐渐变短，中午最短，然后逐渐变长，到太阳偏西快落山时最长。第一部分：观察阳光下物体影子的变化指导学生通过观察阳光下物体影子的变化来验证自己的想法。如何观察呢，教科书具体介绍了制作简单的观察仪器日影仪的方法和如何利用它来进行观察，并要求学生把观察数据填写在表格上。观测中要求观察太阳和影子的方向。学生可能发现，太阳升起的方向并不是正东，太
4、阳落下去的方向也不是正西。对这个问题教师要有思想准备。实际上，只有在春分和秋分这两个节气日，太阳才是从正东方向升起，正西方向落下，在其他时间都有规律地偏移。在夏季，日出在东偏北的方向，日落在西偏北的方向；在冬季，日出在东偏南的方向，日落在西偏南的方向。而正午太阳的方向都是在南方（因为我国处于北半球），当然对学生的测量不必要求这么精确，如果学生发现了应该给予鼓励。第二部分：整理我们的记录要求学生把记录的数据转化成柱状图（也叫条形图），反映影长怎样随时间变化。柱状图是整理信息的方法之一。由于柱状图很直观，便于学生发现影子变化的规律。教科书要求“在课堂上每隔10分钟观察、记录一次。课后继续观察，每隔
5、一节课观察一次，把太阳的位置和方向、物体的高度和影子的长度都记录下来”。制作柱状图时，注意时间坐标是以整点为标记的，要对记录的数据进行选择。一天中阳光下物体的影子是怎样变化的呢？影子的方向和长短随着太阳的方向和位置的高低来变化。早上太阳在东偏北，影子在西偏南。中午太阳偏南，影子就偏北。下午太阳在西偏北，影子就在东偏南。至于影子的长短，清晨和傍晚太阳位置最低，影子最长；正午太阳位置最高，影子最短。这里要注意当地中午12点，可能并不是太阳位置最高的时候，因此物体的影子也可能不是最短的时候。“我们还有什么发现？”指的就是上述问题。对于坚持观察、认真观察记录的学生很可能会发现这个问题。这是为什么呢？这
6、是由于地球自西向东自转，各地的经度不一样，昼夜到来的时间也就不一样，正午的时间也会有所不同。我国地域广阔，全国采用的都是北京时间东八区中央经线120度的时间。当东经120度的正午时间12：00时，许多地方就不一定是正午时间（一天中太阳位置最高的时候）。比如北京地区在东经116.46度，与东经120度仍有14.1分钟的误差（每相差1度就相差4分钟）。北京地区一天中太阳的位置最高、影子最短的时间应该是在中午12：14分的时候。（四）教学建议1.本课教学活动建议用两课时进行。第一课时指导观察和进行观察，第二课时整理观测数据、交流讨论发现规律。2.教学活动可以这样引入。首先复习一下上节课学到的知识，即
7、影子变化的特点。然后问学生，在阳光下我们看到过影子吗？一天中阳光下的影子有变化吗，是怎样变化的？让学生根据自己平时的观察谈谈这个问题。接着以教科书上的图为例，让学生对大树的影子在一天中发生的变化情况进行推测。对于学生的推测，教师要让学生说出自己的理由。教师要注意了解学生们的推测是否都一样，有几种推测，并把它们都记在黑板上。3.观察阳光下影子的变化。为了确保活动有效进行，教师要注意以下几点：（1）事先进行勘察，选择好观测点；（2）日影仪可提前准备好，让学生在课上有更多的时间观测；（3）给每个小组配指南针，用指南针定出方向；（4）在观测前要让学生读懂课本上的说明，确信学生明白了观察的目的和观察记录
8、的方法；（5）让所有的学生都投入到观测活动中。虽然活动是以小组为单位进行的，但应该要求每个学生都记录下小组的观测结果。4.对观测记录的数据整理，需要在下一节课进行。在整理观测数据时，教师首先要检查学生上节课及课后的观察记录情况，做到心中有数，并对前段活动进行适当的总结和鼓励。然后让各小组汇报展示各组观测到的数据。学生的数据如果略有差异，这是正常现象。5.教师要讲解如何把影长随时间变化的数据整理成柱状图。纵轴表示影长，横轴表示时间。教师也可把学生的课后观察时间安排在一个双休日，观察地点在家或附近一天中太阳都能照射到的地方。观测从清晨太阳出来后的一个正点时间开始，每隔一个小时观测记录一次，用这样的
9、数据来制作柱状图。柱状图的画法，教师要边讲边示范，带着学生做。在学生活动时，教师要随时巡视，随时发现问题，随时纠正，否则会影响后面的分析和结论的得出。6.对于我国大多数地区，一天中是中午12点左右影子最短，清晨和傍晚的影子最长。但由于我国地域辽阔，横跨5个时区，而大家都用的是北京时间。在祖国的西部地区，学生会发现影子最短的时间不是中午12点。比如贵阳市大约在13点影子才是最短的。在新疆乌鲁木齐，大约在14点时，影子才是最短的。但这都无关紧要，只要学生发现影子的长短变化随太阳位置的高低发生变化，在太阳位置最高时（正当头顶时）影子最短，而在清晨、快落山时（太阳位置最低时）影子最长就行了。7.对于古人为什么利用影子计时，只要求学生知道因为影子每天的变化是有规律的就行，因为以后在“时间”单元学生还要学习。