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《太陽在天空中的位置》教學設計
《太陽在天空中的位置》教學設計
通過上節(jié)課的探究，孩子們已認識到，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關系。這節(jié)課，孩子們將通過一系列的觀測活動，來認識一天中太陽在天空的運行模式和影子的變化規(guī)律，及太陽（視）運動與氣溫變化之間的關系。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中每個整點時刻太陽的影子。3、測量一天中每個整點時刻的氣溫。這些活動對三年級孩子來說，難度不小，但堅持下來，對他們科學素養(yǎng)的提高意義匪淺。更為重要的是在觀測活動結束后，認真整理數(shù)據(jù)，分析其中反映的規(guī)律。
本課所確定的教學目標為：
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行模式；
●用太陽高度儀、溫度計等簡單測量工具對一天中太陽高度和氣溫的變化進行定量觀察，采集數(shù)據(jù)，并做簡單記錄；
●利用簡單表格（或曲線圖）整理有關數(shù)據(jù)。
知識與技能：
●認識太陽在天空的（視）運行模式；
●知道太陽的（視）運動與影子、氣溫變化的關系。
情感態(tài)度與價值觀：
●能持久而細心地連續(xù)進行一天的觀測；
●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)課除了教給學生測量方法之外，就是要組織學生進行測量，收集從上課時到下課時的太陽高度的變化。同時布置任務，測量一個晴天的太陽高度和當時的氣溫，并且布置學生畫好太陽當時的影子，為下一課《太陽鐘》的教學做準備。第二節(jié)課，就是要組織學生做統(tǒng)計圖表，研究太陽高度和溫度之間的關系。
教學過程設計
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動？
二、出示幾幅圖片，組織學生討論：圖中標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動的？
三、組織學生觀察太陽，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時的氣溫，并且學會做統(tǒng)計圖表。
�。�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，因此指導學生學會描述，描述的時候需要參照地面固定的物體。）
（2）指導學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，指導學生學會使用太陽高度儀。要讓孩子們明確觀測方法及注意事項。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觀測氣溫時應把氣溫計放在避光、通風的地方，或用卡紙遮住陽光。（按常規(guī)，溫度計應離地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，因為我們要研究的是一天內(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）組織學生測量當時的太陽高度和當時的氣溫（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上），至少測量兩個時刻的太陽高度和當時的氣溫。
�。�5）指導學生在記錄紙上記下當時的氣溫和太陽高度，并制成統(tǒng)計圖表。
布置任務：記錄一天當中從9:00-16:00之間的正點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――從早晨9:00開始，每個整點時刻，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，學會操作方法。
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)。如果任務不明、方法不當，將會使一天的觀測流于形式，勞而無功。所以必須充分估計觀測中可能出現(xiàn)的問題，以避免失誤。
這項觀測活動對八九歲的孩子來說，難度較大，如果在家進行，可能漏測、漏記；如果在校進行，又會與上課時間沖突。但不論怎樣，教師應想辦法幫助學生，讓他們有始有終地經(jīng)歷一次數(shù)據(jù)收集的過程――因為科學需要證據(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編在一組，共同觀測，用鬧鐘提醒時間。
【評析】在教學中，教師也可根據(jù)實際情況，適當降低觀測難度，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“盡量準確”，但要讓他們知道，科學結論的正確性最終是要由對象的觀察結果決定的，因此，科學家們專注于獲得精確的數(shù)據(jù)，鼓勵學生像科學家學習，細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，以備后用。
第二教時
一、整理觀測記錄。當孩子們滿懷著喜悅與自豪，將記錄得滿滿當當?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)計圖表。
1、交流各自測量和收集數(shù)據(jù)的過程。
2、提出任務：觀察一幅典型的太陽高度和溫度變化的統(tǒng)計圖表。討論：我們能從觀測記錄中發(fā)現(xiàn)什么？
3、觀察“一天當中整點時刻溫度變化”曲線圖，以引入太陽與氣溫之間關系的研究。
仔細觀察這張圖，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，應讓學生根據(jù)氣溫圖，提出自己感興趣的問題。相信學生會提出“為什么早晚氣溫低，而中午氣溫高？”根據(jù)生活經(jīng)驗，學生會猜測這與太陽的高度有關，而細心的孩子將提出質(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系？
�。�4）觀察氣溫記錄或氣溫曲線圖，談談氣溫變化的規(guī)律。
�。�5）討論：
①太陽高度、影子長度和氣溫之間存在什么關系？
�、谝鹨惶熘袣鉁刈兓闹饕蚴鞘裁矗�
�。�6）拓展研究：為什么一日氣溫最高值出現(xiàn)在下午兩三點鐘？
這種條分縷析的研究方法，便于學生理清思路，找到復雜關系中各因素間的關系。相信經(jīng)過這一番分析研究，學生一定會發(fā)現(xiàn)：太陽高、影子短，氣溫高；太陽低，影子長，氣溫低。
最后，教師可與學生共同設計一個簡圖來反映這些關系，對這一段的探究發(fā)現(xiàn)加以總結。
至此，本課的探究活動告一段落。下課前，應帶領學生回顧一下整個探究過程，請他們談談自己的收獲。
【評析】只要孩子們腳踏實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，科學態(tài)度、科學能力與科學方法的培養(yǎng)和建立更能讓他們受益終生！
教學片斷賞析
當學生將測量記錄拿回教室以后，就要組織學生討論了：
師：請同學們說一說你們的數(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。我們從上午九點開始，在小區(qū)的草坪上，開始測量太陽的高度，同時記下當時的氣溫。我們一共記了8組數(shù)據(jù)。
生：我們這一組是在學校里測量的，我們利用下課時間進行測量，雖然記錄的不是正點時刻的太陽高度，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，因為我們上午參加了學校里的活動，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，所以沒有當時的太陽高度。不知道能用什么方法補上這個數(shù)據(jù)。
師：對于這個小組的測量同學們有什么看法嗎？
第三組學生：請問第一組的同學，你們能夠肯定是在每個正點是可測量的嗎？
第一組學生：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)，一直到下午兩點十分左右，氣溫到達最高點，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。
生：太陽在下午的時候最熱。
生：上午的時候九點多鐘的太陽和下午兩點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，溫度達到最高。而在商務、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鐘。
【評析】這一段的教學，充分反映了學生的自主活動。一方面學生通過匯報自己的實踐成果，提出自己的疑問，另一方面，也反映了學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)來進行補充解決。這就反映了交流的重要性
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