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《太阳在天空中的位置》教学设计
《太阳在天空中的位置》教学设计
通过上节课的探究，孩子们已认识到，随着时间的推移，太阳在天空中的位置不断变化，影子也随之不断变化，太阳和影子之间存在着对应关系。这节课，孩子们将通过一系列的观测活动，来认识一天中太阳在天空的运行模式和影子的变化规律，及太阳（视）运动与气温变化之间的关系。在本节课上孩子们要做持续一天的观测记录：1、观察记录一天中太阳的位置和时刻。2、用自制的日影仪记录一天当中每个整点时刻太阳的影子。3、测量一天中每个整点时刻的气温。这些活动对三年级孩子来说，难度不小，但坚持下来，对他们科学素养的提高意义匪浅。更为重要的是在观测活动结束后，认真整理数据，分析其中反映的规律。
本课所确定的教学目标为：
过程与方法：
●观察记录一天中太阳的位置和时刻；
●描述太阳在天空中的运行模式；
●用太阳高度仪、温度计等简单测量工具对一天中太阳高度和气温的变化进行定量观察，采集数据，并做简单记录；
●利用简单表格（或曲线图）整理有关数据。
知识与技能：
●认识太阳在天空的（视）运行模式；
●知道太阳的（视）运动与影子、气温变化的关系。
情感态度与价值观：
●能持久而细心地连续进行一天的观测；
●体会到事物之间存在着联系。
本课内容需要两节课教时，第一节课除了教给学生测量方法之外，就是要组织学生进行测量，收集从上课时到下课时的太阳高度的变化。同时布置任务，测量一个晴天的太阳高度和当时的气温，并且布置学生画好太阳当时的影子，为下一课《太阳钟》的教学做准备。第二节课，就是要组织学生做统计图表，研究太阳高度和温度之间的关系。
教学过程设计
第一教时
一、提出研究的问题：
1、为什么大树的影子早上在西边，而到了晚上却是在东边？
2、一天中太阳在天空中怎样运动？
二、出示几幅图片，组织学生讨论：图中标出了几个时刻的的太阳。从这几个太阳在天空中的位置变化可以看出太阳是怎样运动的？
三、组织学生观察太阳，讨论：观察太阳需要注意什么，怎样描述太阳在天空的位置？
描述太阳在天空中的位置需要从两个方面进行：一是方位，二是角度
四、教给孩子们使用和测量太阳高度的方法，让孩子测量太阳的高度和当时的气温，并且学会做统计图表。
（1）讨论如何确定方位，如何确定太阳高度。（所谓太阳高度指的是太阳离地平线的高度，也指阳光和地平线的夹角，因此指导学生学会描述，描述的时候需要参照地面固定的物体。）
（2）指导学生在记录纸上画出面向南方时视野里出现的固定建筑物。
（3）出示太阳高度仪，指导学生学会使用太阳高度仪。要让孩子们明确观测方法及注意事项。请他们先讨论一下，观测记录的时候要注意什么，然后共同总结出：①太阳高度仪要固定在一天中都不被遮光的开阔地带。摆放时注意与实际方位保持一致。②记录影子时用“·”或“×”记下影子末端位置即可，影长的测量等到整理数据时再做。③观测气温时应把气温计放在避光、通风的地方，或用卡纸遮住阳光。（按常规，温度计应离地1.5米，如果孩子们在楼顶天台上观测，也不必让他们下来测气温，因为我们要研究的是一天内气温变化的规律，而不是某一时刻的具体温度）④观察太阳时，要隔着两三层照片底片，以防灼伤眼睛。⑤切记不要忘了对时间的记录。
（4）组织学生测量当时的太阳高度和当时的气温（测量气温的时候，需要用物体将阳光挡住，以免使阳光直射到温度计上），至少测量两个时刻的太阳高度和当时的气温。
（5）指导学生在记录纸上记下当时的气温和太阳高度，并制成统计图表。
布置任务：记录一天当中从9:00-16:00之间的正点时的太阳高度和气温，并分别绘制太阳高度和气温变化的曲线图。首先，要让孩子们明确观测任务――从早晨9:00开始，每个整点时刻，要做三件事：①观察记录太阳高度仪上的投影，并记下时间。②测量气温并记在太阳高度仪上与这一时刻对应的影子旁。③观察太阳在天空中的位置，把时间记在活动记录纸上。
学生以小组为单位，测定太阳的高度和气温的变化。明确观测任务，学会操作方法。
孩子们的观测，涉及到气温及太阳在天空中的位置，而且历时一天，大约要收集十二三次数据。如果任务不明、方法不当，将会使一天的观测流于形式，劳而无功。所以必须充分估计观测中可能出现的问题，以避免失误。
这项观测活动对八九岁的孩子来说，难度较大，如果在家进行，可能漏测、漏记；如果在校进行，又会与上课时间冲突。但不论怎样，教师应想办法帮助学生，让他们有始有终地经历一次数据收集的过程――因为科学需要证据，孩子们需要培养这种素质。
如果决定在校观测，教师要与学校和班级做好协调工作，以保证观测时间并按时提醒；如果决定在家观测，教师要将家近的同学编在一组，共同观测，用闹钟提醒时间。
【评析】在教学中，教师也可根据实际情况，适当降低观测难度，如将观测时间定为每节课间，或每两小时做一次观测。
尽管对孩子们观测数据的要求只是“尽量准确”，但要让他们知道，科学结论的正确性最终是要由对象的观察结果决定的，因此，科学家们专注于获得精确的数据，鼓励学生像科学家学习，细心地做好观测和记录。同时，教师也要做一日观测，数据要全而准，以备后用。
第二教时
一、整理观测记录。当孩子们满怀着喜悦与自豪，将记录得满满当当的表格带回教室时，我们就该让他们整理这些珍贵的第一手资料了。检查个小组测量所收集到的数据和绘制的太阳高度、气温变化统计图表。
1、交流各自测量和收集数据的过程。
2、提出任务：观察一幅典型的太阳高度和温度变化的统计图表。讨论：我们能从观测记录中发现什么？
3、观察“一天当中整点时刻温度变化”曲线图，以引入太阳与气温之间关系的研究。
仔细观察这张图，孩子们会发现不少内容，如一天中气温高低变化的情况、最高气温和最低气温出现的时间等。接着，应让学生根据气温图，提出自己感兴趣的问题。相信学生会提出“为什么早晚气温低，而中午气温高？”根据生活经验，学生会猜测这与太阳的高度有关，而细心的孩子将提出质疑：太阳中午升得最高，气温却为什么到下午两、三点钟才到最高值呢？――这是一个有价值的问题。
4、分析数据，讨论太阳、影子、气温之间的关系。
（1）观察“太阳位置与时刻”记录表，说说一天中，太阳在天空的高度怎样变化？
（2）观察“一天中整点时刻影长”记录，找出变化规律。
（3）讨论：太阳高度与影长之间存在怎样的关系？
（4）观察气温记录或气温曲线图，谈谈气温变化的规律。
（5）讨论：
①太阳高度、影子长度和气温之间存在什么关系？
②引起一天中气温变化的主要原因是什么？
（6）拓展研究：为什么一日气温最高值出现在下午两三点钟？
这种条分缕析的研究方法，便于学生理清思路，找到复杂关系中各因素间的关系。相信经过这一番分析研究，学生一定会发现：太阳高、影子短，气温高；太阳低，影子长，气温低。
最后，教师可与学生共同设计一个简图来反映这些关系，对这一段的探究发现加以总结。
至此，本课的探究活动告一段落。下课前，应带领学生回顾一下整个探究过程，请他们谈谈自己的收获。
【评析】只要孩子们脚踏实地地亲历了整个探究过程，相信他们收获的，绝不仅仅是知识，科学态度、科学能力与科学方法的培养和建立更能让他们受益终生！
教学片断赏析
当学生将测量记录拿回教室以后，就要组织学生讨论了：
师：请同学们说一说你们的数据是怎样测量出来的？
生：我们这一组是利用星期天一整天的时间做了这个研究。我们从上午九点开始，在小区的草坪上，开始测量太阳的高度，同时记下当时的气温。我们一共记了8组数据。
生：我们这一组是在学校里测量的，我们利用下课时间进行测量，虽然记录的不是正点时刻的太阳高度，但是也能反映一定的问题。
生：我们只记录了一个下午的太阳高度，因为我们上午参加了学校里的活动，不知道能不能从下午的太阳高度和温度的变化中看出上午的什么规律来。
生：我们在一天中选择了几个时刻：分别是上午7:30、9:00、10:30、12:00、13:30、15:00、16:30，平均每90分钟测量一次。
生：我们这一组在测量的时候遇到了一段时间的阴天，在下午2:00左右太阳被天空中的云朵遮住了，所以没有当时的太阳高度。不知道能用什么方法补上这个数据。
师：对于这个小组的测量同学们有什么看法吗？
第三组学生：请问第一组的同学，你们能够肯定是在每个正点是可测量的吗？
第一组学生：是的
师：你发现了什么不对的吗？
生：那为什么太阳的高度和温度这两条曲线不一样？
师：你能解释吗？
第一组学生：我们发现随着太阳的升高，温度也在渐渐上升，我们原来以为，太阳的高度会和温度的曲线一样，可是过了中午，我们发现，太阳高度开始下降，而气温依然保持上升的状态，一直到下午两点十分左右，气温到达最高点，开始下降。我们不知道这是什么原因。
师：你们能够解释这种现象吗？
生：我想可能是和太阳有关。
生：太阳在下午的时候最热。
生：上午的时候九点多钟的太阳和下午两点多钟的太阳在天空中同一个位置，只是方向不同，为什么温度会相差这么大呢？
师：这可能和地面吸热有关吧？
生：我知道了，大地从清晨开始吸收热量，到了中午，还没有吸到最多，下午的时候才有了足够的热量。
师：对，下午的时候大地开始完全散发热量，这时候，温度达到最高。而在商务、中午的时候，大地是一边吸收热量，一边散发热量，所以到了十二点的时候温度不是最高。
生：我爸爸也说过这句话，一天中温度最高的是在下午两点钟。
【评析】这一段的教学，充分反映了学生的自主活动。一方面学生通过汇报自己的实践成果，提出自己的疑问，另一方面，也反映了学生对测量太阳高度的问题。有的小组并没有完全测出一天的气温，有的小组缺了一些数据。所有这些问题均可通过其他小组的数据来进行补充解决。这就反映了交流的重要性
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