《太陽在天空中的位置》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)
通過上節(jié)課的探究，孩子們已認(rèn)識到，隨著時間的推移，太陽在天空中的位置不斷變化，影子也隨之不斷變化，太陽和影子之間存在著對應(yīng)關(guān)系。這節(jié)課，孩子們將通過一系列的觀測活動，來認(rèn)識一天中太陽在天空的運(yùn)行模式和影子的變化規(guī)律，及太陽（視）運(yùn)動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)一天的觀測記錄：1、觀察記錄一天中太陽的位置和時刻。2、用自制的日影儀記錄一天當(dāng)中每個整點(diǎn)時刻太陽的影子。3、測量一天中每個整點(diǎn)時刻的氣溫。這些活動對三年級孩子來說，難度不小，但堅(jiān)持下來，對他們科學(xué)素養(yǎng)的提高意義匪淺。更為重要的是在觀測活動結(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：
過程與方法：
●觀察記錄一天中太陽的位置和時刻；
●描述太陽在天空中的運(yùn)行模式；
●用太陽高度儀、溫度計(jì)等簡單測量工具對一天中太陽高度和氣溫的變化進(jìn)行定量觀察，采集數(shù)據(jù)，并做簡單記錄；
●利用簡單表格（或曲線圖）整理有關(guān)數(shù)據(jù)。
知識與技能：
●認(rèn)識太陽在天空的（視）運(yùn)行模式；
●知道太陽的（視）運(yùn)動與影子、氣溫變化的關(guān)系。
情感態(tài)度與價值觀：
●能持久而細(xì)心地連續(xù)進(jìn)行一天的觀測；
●體會到事物之間存在著聯(lián)系。
本課內(nèi)容需要兩節(jié)課教時，第一節(jié)課除了教給學(xué)生測量方法之外，就是要組織學(xué)生進(jìn)行測量，收集從上課時到下課時的太陽高度的變化。同時布置任務(wù)，測量一個晴天的太陽高度和當(dāng)時的氣溫，并且布置學(xué)生畫好太陽當(dāng)時的影子，為下一課《太陽鐘》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，研究太陽高度和溫度之間的關(guān)系。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
第一教時
一、提出研究的問題：
1、為什么大樹的影子早上在西邊，而到了晚上卻是在東邊？
2、一天中太陽在天空中怎樣運(yùn)動？
二、出示幾幅圖片，組織學(xué)生討論：圖中標(biāo)出了幾個時刻的的太陽。從這幾個太陽在天空中的位置變化可以看出太陽是怎樣運(yùn)動的？
三、組織學(xué)生觀察太陽，討論：觀察太陽需要注意什么，怎樣描述太陽在天空的位置？
描述太陽在天空中的位置需要從兩個方面進(jìn)行：一是方位，二是角度
四、教給孩子們使用和測量太陽高度的方法，讓孩子測量太陽的高度和當(dāng)時的氣溫，并且學(xué)會做統(tǒng)計(jì)圖表。
（1）討論如何確定方位，如何確定太陽高度。（所謂太陽高度指的是太陽離地平線的高度，也指陽光和地平線的夾角，因此指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會描述，描述的時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視野里出現(xiàn)的固定建筑物。
（3）出示太陽高度儀，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會使用太陽高度儀。要讓孩子們明確觀測方法及注意事項(xiàng)。請他們先討論一下，觀測記錄的時候要注意什么，然后共同總結(jié)出：①太陽高度儀要固定在一天中都不被遮光的開闊地帶。擺放時注意與實(shí)際方位保持一致。②記錄影子時用“·”或“×”記下影子末端位置即可，影長的測量等到整理數(shù)據(jù)時再做。③觀測氣溫時應(yīng)把氣溫計(jì)放在避光、通風(fēng)的地方，或用卡紙遮住陽光。（按常規(guī)，溫度計(jì)應(yīng)離地1.5米，如果孩子們在樓頂天臺上觀測，也不必讓他們下來測氣溫，因?yàn)槲覀円芯康氖且惶靸?nèi)氣溫變化的規(guī)律，而不是某一時刻的`具體溫度）④觀察太陽時，要隔著兩三層照片底片，以防灼傷眼睛。⑤切記不要忘了對時間的記錄。
（4）組織學(xué)生測量當(dāng)時的太陽高度和當(dāng)時的氣溫（測量氣溫的時候，需要用物體將陽光擋住，以免使陽光直射到溫度計(jì)上），至少測量兩個時刻的太陽高度和當(dāng)時的氣溫。
（5）指導(dǎo)學(xué)生在記錄紙上記下當(dāng)時的氣溫和太陽高度，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)時的太陽高度和氣溫，并分別繪制太陽高度和氣溫變化的曲線圖。首先，要讓孩子們明確觀測任務(wù)――從早晨9:00開始，每個整點(diǎn)時刻，要做三件事：①觀察記錄太陽高度儀上的投影，并記下時間。②測量氣溫并記在太陽高度儀上與這一時刻對應(yīng)的影子旁。③觀察太陽在天空中的位置，把時間記在活動記錄紙上。
學(xué)生以小組為單位，測定太陽的高度和氣溫的變化。明確觀測任務(wù)，學(xué)會操作方法。
孩子們的觀測，涉及到氣溫及太陽在天空中的位置，而且歷時一天，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)，將會使一天的觀測流于形式，勞而無功。所以必須充分估計(jì)觀測中可能出現(xiàn)的問題，以避免失誤。
這項(xiàng)觀測活動對八九歲的孩子來說，難度較大，如果在家進(jìn)行，可能漏測、漏記；如果在校進(jìn)行，又會與上課時間沖突。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，教師要與學(xué)校和班級做好協(xié)調(diào)工作，以保證觀測時間并按時提醒；如果決定在家觀測，教師要將家近的同學(xué)編在一組，共同觀測，用鬧鐘提醒時間。
【評析】在教學(xué)中，教師也可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)降低觀測難度，如將觀測時間定為每節(jié)課間，或每兩小時做一次觀測。
盡管對孩子們觀測數(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)，鼓勵學(xué)生像科學(xué)家學(xué)習(xí)，細(xì)心地做好觀測和記錄。同時，教師也要做一日觀測，數(shù)據(jù)要全而準(zhǔn)，以備后用。
第二教時
一、整理觀測記錄。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，我們就該讓他們整理這些珍貴的第一手資料了。檢查個小組測量所收集到的數(shù)據(jù)和繪制的太陽高度、氣溫變化統(tǒng)計(jì)圖表。
1、交流各自測量和收集數(shù)據(jù)的過程。
2、提出任務(wù)：觀察一幅典型的太陽高度和溫度變化的統(tǒng)計(jì)圖表。討論：我們能從觀測記錄中發(fā)現(xiàn)什么？
3、觀察“一天當(dāng)中整點(diǎn)時刻溫度變化”曲線圖，以引入太陽與氣溫之間關(guān)系的研究。
仔細(xì)觀察這張圖，孩子們會發(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題。相信學(xué)生會提出“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)生會猜測這與太陽的高度有關(guān)，而細(xì)心的孩子將提出質(zhì)疑：太陽中午升得最高，氣溫卻為什么到下午兩、三點(diǎn)鐘才到最高值呢？――這是一個有價值的問題。
4、分析數(shù)據(jù)，討論太陽、影子、氣溫之間的關(guān)系。
（1）觀察“太陽位置與時刻”記錄表，說說一天中，太陽在天空的高度怎樣變化？
（2）觀察“一天中整點(diǎn)時刻影長”記錄，找出變化規(guī)律。
（3）討論：太陽高度與影長之間存在怎樣的關(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太陽高度、影子長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)過這一番分析研究，學(xué)生一定會發(fā)現(xiàn)：太陽高、影子短，氣溫高；太陽低，影子長，氣溫低。
最后，教師可與學(xué)生共同設(shè)計(jì)一個簡圖來反映這些關(guān)系，對這一段的探究發(fā)現(xiàn)加以總結(jié)。
至此，本課的探究活動告一段落。下課前，應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生回顧一下整個探究過程，請他們談?wù)勛约旱氖斋@。
【評析】只要孩子們腳踏實(shí)地地親歷了整個探究過程，相信他們收獲的，絕不僅僅是知識，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)生將測量記錄拿回教室以后，就要組織學(xué)生討論了：
師：請同學(xué)們說一說你們的數(shù)據(jù)是怎樣測量出來的？
生：我們這一組是利用星期天一整天的時間做了這個研究。我們從上午九點(diǎn)開始，在小區(qū)的草坪上，開始測量太陽的高度，同時記下當(dāng)時的氣溫。我們一共記了8組數(shù)據(jù)。
生：我們這一組是在學(xué)校里測量的，我們利用下課時間進(jìn)行測量，雖然記錄的不是正點(diǎn)時刻的太陽高度，但是也能反映一定的問題。
生：我們只記錄了一個下午的太陽高度，因?yàn)槲覀兩衔鐓⒓恿藢W(xué)校里的活動，不知道能不能從下午的太陽高度和溫度的變化中看出上午的什么規(guī)律來。
生：我們在一天中選擇了幾個時刻：分別是上午7:30、9:00、10:30、12:00、13:30、15:00、16:30，平均每90分鐘測量一次。
生：我們這一組在測量的時候遇到了一段時間的陰天，在下午2:00左右太陽被天空中的云朵遮住了，所以沒有當(dāng)時的太陽高度。不知道能用什么方法補(bǔ)上這個數(shù)據(jù)。
師：對于這個小組的測量同學(xué)們有什么看法嗎？
第三組學(xué)生：請問第一組的同學(xué)，你們能夠肯定是在每個正點(diǎn)是可測量的嗎？
第一組學(xué)生：是的
師：你發(fā)現(xiàn)了什么不對的嗎？
生：那為什么太陽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)隨著太陽的升高，溫度也在漸漸上升，我們原來以為，太陽的高度會和溫度的曲線一樣，可是過了中午，我們發(fā)現(xiàn)，太陽高度開始下降，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：我想可能是和太陽有關(guān)。
生：太陽在下午的時候最熱。
生：上午的時候九點(diǎn)多鐘的太陽和下午兩點(diǎn)多鐘的太陽在天空中同一個位置，只是方向不同，為什么溫度會相差這么大呢？
師：這可能和地面吸熱有關(guān)吧？
生：我知道了，大地從清晨開始吸收熱量，到了中午，還沒有吸到最多，下午的時候才有了足夠的熱量。
師：對，下午的時候大地開始完全散發(fā)熱量，這時候，溫度達(dá)到最高。而在商務(wù)、中午的時候，大地是一邊吸收熱量，一邊散發(fā)熱量，所以到了十二點(diǎn)的時候溫度不是最高。
生：我爸爸也說過這句話，一天中溫度最高的是在下午兩點(diǎn)鐘。
【評析】這一段的教學(xué)，充分反映了學(xué)生的自主活動。一方面學(xué)生通過匯報自己的實(shí)踐成果，提出自己的疑問，另一方面，也反映了學(xué)生對測量太陽高度的問題。有的小組并沒有完全測出一天的氣溫，有的小組缺了一些數(shù)據(jù)。所有這些問題均可通過其他小組的數(shù)據(jù)來進(jìn)行補(bǔ)充解決。這就反映了交流的重要性
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