第十九課太陽與影子教學目標科學知識1. 能描述形成影子的原因和條件。2. 能歸納出一天中陽光下物體影子的變化規律;能簡單描述用日晷觀測時的方法。科學探究1. 能根據影子的變化提出探究性問題。2. 能通過實驗發現影子形成的條件。3. 能利用比較科學的詞匯、圖示符號、記錄表等方式記錄、整理信息。4. 能運用分析、比較、歸納等方法分析結果,得出結論。5. 能按要求制作簡易日晷并用日晷觀測時間。科學態度1. 能對影子的產生和日影的變化規律表現出探究興趣。2. 能利用多種材料、多種思路、多種方法探究陽光下物體影子的變化規律。3. 能與他人分工合作進行探究學習;樂于為完成活動分享彼此的想法貢獻自己的力量。科學、技術、社會與環境(SEST)能說出人類為滿足對天文觀測的需求發明了日晷,并不斷對其進行改進。教學準備教師準備素描紙、筆桿、手電筒、硬紙板、長吸管、記錄表、課件等。學生準備直尺、直角三角尺、量角器、圓規、科學學生活動手冊、筆等教學建議課時安排:建議安排 2 課時。第一課時完成活動1 和活動 2。第二課時完成活動 3 及“應用與拓展”。第一課時(一) 創設情境,提出問題1. 引導:陽光下我們會看到物體的影子。(出示小華上學和放學時的圖片)請你觀察圖中小華的影子有什么不同點2. 提問:影子是怎樣產生的?它又是如何變化的?(二) 觀察探究,形成知識1. 探究影子形成的條件。(1) 引導:請同學們參考下面的方法進行實驗,觀察是否有影子形成，想一想,影子的變化與什么有關?(2) 講解實驗方法:打開手電筒,觀察沒有擋光的手時是否有影子。打開手電筒,用手擋住光,觀察是否有影子。變換各種手勢,觀察手影怎樣變化。(3) 實驗:學生分組進行實驗,將實驗結果記錄下來。(4) 匯報:指定學生匯報實驗結果,其他學生進行補充與評價(5) 討論:影子的形成與什么有關?(6) 小結:行進中的光被阻擋時,就形成了阻擋物的影子。太陽是一顆能夠發光發熱的恒星,在太陽光的照射下,人和物都會產生影子。2. 探究日影變化規律。(1) 引導:在不同的時間,同一物體在陽光下的影子是不一樣的。讓我們先制作一個觀察影子的模型,再用模型觀察陽光下物體的影子是如何變化的。(2) 講解制作模型的方法:，在素描紙上用直尺和直角三角板畫兩條垂直相交的線。在圖上標出東、西、南、北四個方位。將水筆筆桿用膠水固定在交點的位置上。(3) 制作:學生分組制作觀察影子的模型。(4)出示實驗方法:將做好的模型放在太陽光可以照射到的平面上。按照方位擺放模型。分別在 10 點、11 點、12 點、13 點、14 點和 15 點時,描繪出筆桿影子的位置和長度。(5) 實驗:學生分組進行實驗,將實驗現象記錄和繪制在科學學生活動手冊第23 頁中。(該實驗可以利用手電筒模擬太陽進行。)(6) 匯報:指定小組代表匯報實驗結果。(7) 討論:影子的長短和方向跟太陽在天空中的位置有什么關系?(8) 總結:一天中,陽光下同一物體的影子的變化跟太陽在天空中的位置有關。(三) 聯系生活,拓展應用1. 引導:在陽光下觀察自己的影子,動動身體,觀察并描述影子的變化。想一想,太陽位置的變化引起的影子的變化與我們的生活有什么關系?2. 出示:表現一天中陽光下物體影子變化的課件,學生觀看并思考3. 講解:古代人們就是利用這一規律發明了一種計時工具日晷。(教師出示日晷圖片)課下請大家查閱資料,了解日晷的用途、原理和類型。第二課時(一) 提出任務1. 出示:日晷的圖片。2. 講解:日晷是我國古代重要的計時工具,也是人類在天文計時領域的重大發明。日晷中的“日”指“太陽”,“晷”表示“影子”,日晷的意思為“太陽的影子”。利用太陽投射的影子來測定時刻的裝置,被稱為日晷。日晷由晷針和晷盤組成,晷盤上有時間刻度,晷針安裝在晷盤中央與盤面垂直,通過晷針投影在盤面上的方向就能測定時間。3. 布置任務:今天我們就一起來做一個簡易的赤道日晷。(二) 掌握方法1. 講解:(出示赤道式日晷圖片)日晷包括底座、晷面、晷針。2 觀察:晷面上的刻度是如何刻畫的?晷面和晷針的方向如何?(晷面上的刻度是均勻的,且圓周被平均分為 24 份。晷面與地面成一定角度,晷面與豎直面的夾角與本地的緯度相同。晷針穿過晷面,與晷面垂直。)3.討論:(1)如何將晷面上的圓分為 24 等份呢?(利用量角器,從 0 刻度開始,每15 度畫一個刻度。該環節應讓學生充分思考,選擇自己認為簡單的方法。)(2) 如何使晷面與豎直面的夾角與本地的地球緯度相同?(用 90 度減去，當地的緯度數即為晷面與水平面的夾角度數。利用量角器,讓晷面與水平面的夾角等于該度數即可。)4. 講解:制作簡易日晷的方法(1) 在硬紙板上用圓規畫大小適當的圓,標出圓心。(2) 選擇自己喜歡的方法將圓平均分為24 等份,標上刻度。(3) 將晷面固定在水平底座上,調整晷面角度,使其與水平面的夾角等于本地緯度。(4) 將晷針(長吸管或筷子等)插入晷面中心即圓心位置。(5) 將日晷擺放好調整晷針方向指向北方。(三) 制作展示1. 制作:學生以小組為單位分工制作,教師巡回指導。2. 展示:組織學生進行展示,并互相評價。(評價標準:(1)晷面刻度清晰,分布平均;晷面安放角度精確,晷針穿過晷面中心,與晷面垂直;底座牢固,穩定。(2)精美,有創意。(3)選材環保。)(四) 實地觀察1. 觀察:學生將制作的日晷放到室外陽光下,讀出影子指示的時間,并與現代鐘表讀出的時間進行對比。2. 思考:利用日晷判斷時間的原理是什么?(五) 應用拓展1. 講解:利用影子我們發明了很多東西，如古代計時工具日晷、皮影，、手影游戲等,給人類帶來了便利和快樂。但是,影子有時候也會給人類帶來不便。比如 ,醫生在做手術的時候,燈下形成的影子就會覆蓋手術部位,給醫生的操作帶來困難。為了解決這一問題,人們發明了一種燈,叫做無影燈。根據自己課前查閱的資料,小組內互相說一說你對無影燈的認識。2. 交流:學生分組交流自己搜集到的資料。3. 討論:無影燈下,影子真的消失了嗎?(無影燈設計的原理是利用多點光源效應,當一個物體被多個光源照射，時,其中有些光源的光線被物體遮擋而產生陰影,但其他光源的光線能夠從另個角度照射到這個陰影區域,這個區域的陰影就能夠被減弱或消除,最終形成無影區。)4.作業:請同學們自己制作一個無影燈,并試一試效果