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《太陽(yáng)在天空中的位置》教學(xué)設(shè)計(jì)
《太陽(yáng)在天空中的位置》教學(xué)設(shè)計(jì)
通過(guò)上節(jié)課的探究，孩子們已認(rèn)識(shí)到，隨著時(shí)間的推移，太陽(yáng)在天空中的位置不斷變化，影子也隨之不斷變化，太陽(yáng)和影子之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。這節(jié)課，孩子們將通過(guò)一系列的觀測(cè)活動(dòng)，來(lái)認(rèn)識(shí)一天中太陽(yáng)在天空的運(yùn)行模式和影子的變化規(guī)律，及太陽(yáng)（視）運(yùn)動(dòng)與氣溫變化之間的關(guān)系。在本節(jié)課上孩子們要做持續(xù)一天的觀測(cè)記錄：1、觀察記錄一天中太陽(yáng)的位置和時(shí)刻。2、用自制的日影儀記錄一天當(dāng)中每個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻太陽(yáng)的影子。3、測(cè)量一天中每個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻的氣溫。這些活動(dòng)對(duì)三年級(jí)孩子來(lái)說(shuō)，難度不小，但堅(jiān)持下來(lái)，對(duì)他們科學(xué)素養(yǎng)的提高意義匪淺。更為重要的是在觀測(cè)活動(dòng)結(jié)束后，認(rèn)真整理數(shù)據(jù)，分析其中反映的規(guī)律。
本課所確定的教學(xué)目標(biāo)為：
過(guò)程與方法：
●觀察記錄一天中太陽(yáng)的位置和時(shí)刻；
●描述太陽(yáng)在天空中的運(yùn)行模式；
●用太陽(yáng)高度儀、溫度計(jì)等簡(jiǎn)單測(cè)量工具對(duì)一天中太陽(yáng)高度和氣溫的變化進(jìn)行定量觀察，采集數(shù)據(jù)，并做簡(jiǎn)單記錄；
●利用簡(jiǎn)單表格（或曲線圖）整理有關(guān)數(shù)據(jù)。
知識(shí)與技能：
●認(rèn)識(shí)太陽(yáng)在天空的（視）運(yùn)行模式；
●知道太陽(yáng)的（視）運(yùn)動(dòng)與影子、氣溫變化的關(guān)系。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：
●能持久而細(xì)心地連續(xù)進(jìn)行一天的觀測(cè)；
●體會(huì)到事物之間存在著聯(lián)系。
本課內(nèi)容需要兩節(jié)課教時(shí)，第一節(jié)課除了教給學(xué)生測(cè)量方法之外，就是要組織學(xué)生進(jìn)行測(cè)量，收集從上課時(shí)到下課時(shí)的太陽(yáng)高度的變化。同時(shí)布置任務(wù)，測(cè)量一個(gè)晴天的太陽(yáng)高度和當(dāng)時(shí)的氣溫，并且布置學(xué)生畫好太陽(yáng)當(dāng)時(shí)的影子，為下一課《太陽(yáng)鐘》的教學(xué)做準(zhǔn)備。第二節(jié)課，就是要組織學(xué)生做統(tǒng)計(jì)圖表，研究太陽(yáng)高度和溫度之間的關(guān)系。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
第一教時(shí)
一、提出研究的問(wèn)題：
1、為什么大樹(shù)的影子早上在西邊，而到了晚上卻是在東邊？
2、一天中太陽(yáng)在天空中怎樣運(yùn)動(dòng)？
二、出示幾幅圖片，組織學(xué)生討論：圖中標(biāo)出了幾個(gè)時(shí)刻的的太陽(yáng)。從這幾個(gè)太陽(yáng)在天空中的位置變化可以看出太陽(yáng)是怎樣運(yùn)動(dòng)的？
三、組織學(xué)生觀察太陽(yáng)，討論：觀察太陽(yáng)需要注意什么，怎樣描述太陽(yáng)在天空的位置？
描述太陽(yáng)在天空中的位置需要從兩個(gè)方面進(jìn)行：一是方位，二是角度
四、教給孩子們使用和測(cè)量太陽(yáng)高度的方法，讓孩子測(cè)量太陽(yáng)的高度和當(dāng)時(shí)的氣溫，并且學(xué)會(huì)做統(tǒng)計(jì)圖表。
（1）討論如何確定方位，如何確定太陽(yáng)高度。（所謂太陽(yáng)高度指的是太陽(yáng)離地平線的高度，也指陽(yáng)光和地平線的夾角，因此指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)描述，描述的時(shí)候需要參照地面固定的物體。）
�。�2）指導(dǎo)學(xué)生在記錄紙上畫出面向南方時(shí)視野里出現(xiàn)的固定建筑物。
（3）出示太陽(yáng)高度儀，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用太陽(yáng)高度儀。要讓孩子們明確觀測(cè)方法及注意事項(xiàng)。請(qǐng)他們先討論一下，觀測(cè)記錄的時(shí)候要注意什么，然后共同總結(jié)出：①太陽(yáng)高度儀要固定在一天中都不被遮光的開(kāi)闊地帶。擺放時(shí)注意與實(shí)際方位保持一致。②記錄影子時(shí)用“·”或“×”記下影子末端位置即可，影長(zhǎng)的測(cè)量等到整理數(shù)據(jù)時(shí)再做。③觀測(cè)氣溫時(shí)應(yīng)把氣溫計(jì)放在避光、通風(fēng)的地方，或用卡紙遮住陽(yáng)光。（按常規(guī)，溫度計(jì)應(yīng)離地1.5米，如果孩子們?cè)跇琼斕炫_(tái)上觀測(cè)，也不必讓他們下來(lái)測(cè)氣溫，因?yàn)槲覀円芯康氖且惶靸?nèi)氣溫變化的規(guī)律，而不是某一時(shí)刻的具體溫度）④觀察太陽(yáng)時(shí)，要隔著兩三層照片底片，以防灼傷眼睛。⑤切記不要忘了對(duì)時(shí)間的記錄。
（4）組織學(xué)生測(cè)量當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)高度和當(dāng)時(shí)的氣溫（測(cè)量氣溫的時(shí)候，需要用物體將陽(yáng)光擋住，以免使陽(yáng)光直射到溫度計(jì)上），至少測(cè)量?jī)蓚�(gè)時(shí)刻的太陽(yáng)高度和當(dāng)時(shí)的氣溫。
（5）指導(dǎo)學(xué)生在記錄紙上記下當(dāng)時(shí)的氣溫和太陽(yáng)高度，并制成統(tǒng)計(jì)圖表。
布置任務(wù)：記錄一天當(dāng)中從9:00-16:00之間的正點(diǎn)時(shí)的太陽(yáng)高度和氣溫，并分別繪制太陽(yáng)高度和氣溫變化的曲線圖。首先，要讓孩子們明確觀測(cè)任務(wù)――從早晨9:00開(kāi)始，每個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻，要做三件事：①觀察記錄太陽(yáng)高度儀上的投影，并記下時(shí)間。②測(cè)量氣溫并記在太陽(yáng)高度儀上與這一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的影子旁。③觀察太陽(yáng)在天空中的位置，把時(shí)間記在活動(dòng)記錄紙上。
學(xué)生以小組為單位，測(cè)定太陽(yáng)的高度和氣溫的變化。明確觀測(cè)任務(wù)，學(xué)會(huì)操作方法。
孩子們的觀測(cè)，涉及到氣溫及太陽(yáng)在天空中的位置，而且歷時(shí)一天，大約要收集十二三次數(shù)據(jù)。如果任務(wù)不明、方法不當(dāng)，將會(huì)使一天的觀測(cè)流于形式，勞而無(wú)功。所以必須充分估計(jì)觀測(cè)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以避免失誤。
這項(xiàng)觀測(cè)活動(dòng)對(duì)八九歲的孩子來(lái)說(shuō)，難度較大，如果在家進(jìn)行，可能漏測(cè)、漏記；如果在校進(jìn)行，又會(huì)與上課時(shí)間沖突。但不論怎樣，教師應(yīng)想辦法幫助學(xué)生，讓他們有始有終地經(jīng)歷一次數(shù)據(jù)收集的過(guò)程――因?yàn)榭茖W(xué)需要證據(jù)，孩子們需要培養(yǎng)這種素質(zhì)。
如果決定在校觀測(cè)，教師要與學(xué)校和班級(jí)做好協(xié)調(diào)工作，以保證觀測(cè)時(shí)間并按時(shí)提醒；如果決定在家觀測(cè)，教師要將家近的同學(xué)編在一組，共同觀測(cè)，用鬧鐘提醒時(shí)間。
【評(píng)析】在教學(xué)中，教師也可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)降低觀測(cè)難度，如將觀測(cè)時(shí)間定為每節(jié)課間，或每?jī)尚r(shí)做一次觀測(cè)。
盡管對(duì)孩子們觀測(cè)數(shù)據(jù)的要求只是“盡量準(zhǔn)確”，但要讓他們知道，科學(xué)結(jié)論的正確性最終是要由對(duì)象的觀察結(jié)果決定的，因此，科學(xué)家們專注于獲得精確的數(shù)據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生像科學(xué)家學(xué)習(xí)，細(xì)心地做好觀測(cè)和記錄。同時(shí)，教師也要做一日觀測(cè)，數(shù)據(jù)要全而準(zhǔn)，以備后用。
第二教時(shí)
一、整理觀測(cè)記錄。當(dāng)孩子們滿懷著喜悅與自豪，將記錄得滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)谋砀駧Щ亟淌視r(shí)，我們就該讓他們整理這些珍貴的第一手資料了。檢查個(gè)小組測(cè)量所收集到的數(shù)據(jù)和繪制的太陽(yáng)高度、氣溫變化統(tǒng)計(jì)圖表。
1、交流各自測(cè)量和收集數(shù)據(jù)的過(guò)程。
2、提出任務(wù)：觀察一幅典型的太陽(yáng)高度和溫度變化的統(tǒng)計(jì)圖表。討論：我們能從觀測(cè)記錄中發(fā)現(xiàn)什么？
3、觀察“一天當(dāng)中整點(diǎn)時(shí)刻溫度變化”曲線圖，以引入太陽(yáng)與氣溫之間關(guān)系的研究。
仔細(xì)觀察這張圖，孩子們會(huì)發(fā)現(xiàn)不少內(nèi)容，如一天中氣溫高低變化的情況、最高氣溫和最低氣溫出現(xiàn)的時(shí)間等。接著，應(yīng)讓學(xué)生根據(jù)氣溫圖，提出自己感興趣的問(wèn)題。相信學(xué)生會(huì)提出“為什么早晚氣溫低，而中午氣溫高？”根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)猜測(cè)這與太陽(yáng)的高度有關(guān)，而細(xì)心的孩子將提出質(zhì)疑：太陽(yáng)中午升得最高，氣溫卻為什么到下午兩、三點(diǎn)鐘才到最高值呢？――這是一個(gè)有價(jià)值的問(wèn)題。
4、分析數(shù)據(jù)，討論太陽(yáng)、影子、氣溫之間的關(guān)系。
�。�1）觀察“太陽(yáng)位置與時(shí)刻”記錄表，說(shuō)說(shuō)一天中，太陽(yáng)在天空的高度怎樣變化？
（2）觀察“一天中整點(diǎn)時(shí)刻影長(zhǎng)”記錄，找出變化規(guī)律。
�。�3）討論：太陽(yáng)高度與影長(zhǎng)之間存在怎樣的關(guān)系？
（4）觀察氣溫記錄或氣溫曲線圖，談?wù)剼鉁刈兓囊?guī)律。
�。�5）討論：
①太陽(yáng)高度、影子長(zhǎng)度和氣溫之間存在什么關(guān)系？
②引起一天中氣溫變化的主要原因是什么？
�。�6）拓展研究：為什么一日氣溫最高值出現(xiàn)在下午兩三點(diǎn)鐘？
這種條分縷析的研究方法，便于學(xué)生理清思路，找到復(fù)雜關(guān)系中各因素間的關(guān)系。相信經(jīng)過(guò)這一番分析研究，學(xué)生一定會(huì)發(fā)現(xiàn)：太陽(yáng)高、影子短，氣溫高；太陽(yáng)低，影子長(zhǎng)，氣溫低。
最后，教師可與學(xué)生共同設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)圖來(lái)反映這些關(guān)系，對(duì)這一段的探究發(fā)現(xiàn)加以總結(jié)。
至此，本課的探究活動(dòng)告一段落。下課前，應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生回顧一下整個(gè)探究過(guò)程，請(qǐng)他們談?wù)勛约旱氖斋@。
【評(píng)析】只要孩子們腳踏實(shí)地地親歷了整個(gè)探究過(guò)程，相信他們收獲的，絕不僅僅是知識(shí)，科學(xué)態(tài)度、科學(xué)能力與科學(xué)方法的培養(yǎng)和建立更能讓他們受益終生！
教學(xué)片斷賞析
當(dāng)學(xué)生將測(cè)量記錄拿回教室以后，就要組織學(xué)生討論了：
師：請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)一說(shuō)你們的數(shù)據(jù)是怎樣測(cè)量出來(lái)的？
生：我們這一組是利用星期天一整天的時(shí)間做了這個(gè)研究。我們從上午九點(diǎn)開(kāi)始，在小區(qū)的草坪上，開(kāi)始測(cè)量太陽(yáng)的高度，同時(shí)記下當(dāng)時(shí)的氣溫。我們一共記了8組數(shù)據(jù)。
生：我們這一組是在學(xué)校里測(cè)量的，我們利用下課時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，雖然記錄的不是正點(diǎn)時(shí)刻的太陽(yáng)高度，但是也能反映一定的問(wèn)題。
生：我們只記錄了一個(gè)下午的太陽(yáng)高度，因?yàn)槲覀兩衔鐓⒓恿藢W(xué)校里的活動(dòng)，不知道能不能從下午的太陽(yáng)高度和溫度的變化中看出上午的什么規(guī)律來(lái)。
生：我們?cè)谝惶熘羞x擇了幾個(gè)時(shí)刻：分別是上午7:30、9:00、10:30、12:00、13:30、15:00、16:30，平均每90分鐘測(cè)量一次。
生：我們這一組在測(cè)量的時(shí)候遇到了一段時(shí)間的陰天，在下午2:00左右太陽(yáng)被天空中的云朵遮住了，所以沒(méi)有當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)高度。不知道能用什么方法補(bǔ)上這個(gè)數(shù)據(jù)。
師：對(duì)于這個(gè)小組的測(cè)量同學(xué)們有什么看法嗎？
第三組學(xué)生：請(qǐng)問(wèn)第一組的同學(xué)，你們能夠肯定是在每個(gè)正點(diǎn)是可測(cè)量的嗎？
第一組學(xué)生：是的
師：你發(fā)現(xiàn)了什么不對(duì)的嗎？
生：那為什么太陽(yáng)的高度和溫度這兩條曲線不一樣？
師：你能解釋嗎？
第一組學(xué)生：我們發(fā)現(xiàn)隨著太陽(yáng)的升高，溫度也在漸漸上升，我們?cè)瓉?lái)以為，太陽(yáng)的高度會(huì)和溫度的曲線一樣，可是過(guò)了中午，我們發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)高度開(kāi)始下降，而氣溫依然保持上升的狀態(tài)，一直到下午兩點(diǎn)十分左右，氣溫到達(dá)最高點(diǎn)，開(kāi)始下降。我們不知道這是什么原因。
師：你們能夠解釋這種現(xiàn)象嗎？
生：我想可能是和太陽(yáng)有關(guān)。
生：太陽(yáng)在下午的時(shí)候最熱。
生：上午的時(shí)候九點(diǎn)多鐘的太陽(yáng)和下午兩點(diǎn)多鐘的太陽(yáng)在天空中同一個(gè)位置，只是方向不同，為什么溫度會(huì)相差這么大呢？
師：這可能和地面吸熱有關(guān)吧？
生：我知道了，大地從清晨開(kāi)始吸收熱量，到了中午，還沒(méi)有吸到最多，下午的時(shí)候才有了足夠的熱量。
師：對(duì)，下午的時(shí)候大地開(kāi)始完全散發(fā)熱量，這時(shí)候，溫度達(dá)到最高。而在商務(wù)、中午的時(shí)候，大地是一邊吸收熱量，一邊散發(fā)熱量，所以到了十二點(diǎn)的時(shí)候溫度不是最高。
生：我爸爸也說(shuō)過(guò)這句話，一天中溫度最高的是在下午兩點(diǎn)鐘。
【評(píng)析】這一段的教學(xué)，充分反映了學(xué)生的自主活動(dòng)。一方面學(xué)生通過(guò)匯報(bào)自己的實(shí)踐成果，提出自己的疑問(wèn)，另一方面，也反映了學(xué)生對(duì)測(cè)量太陽(yáng)高度的問(wèn)題。有的小組并沒(méi)有完全測(cè)出一天的氣溫，有的小組缺了一些數(shù)據(jù)。所有這些問(wèn)題均可通過(guò)其他小組的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充解決。這就反映了交流的重要性
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