自然教学活动教案-一天中太阳位置的变化

1、国小自然教学活动设计教学/设计者:领域自然与生活科技适用年级五上单元1.观测太阳教材来源主题1-1 f中太阳位置的变化教学节数7节，280分钟教学目标.透过实验操作，能了解不同的光源位置会对影子的长度与方位造成影响。.认识日密。.能用方位和高度角描述太阳在天空的位置。.透过f中不同时间的测量，察觉太阳在f中的方位和高度角有规律性 变化。能力指标1-3-1-1能依规划的实验步骤来执行操作。1-3-5-3清楚的传述科学探究的过程和结果。1-3-5-4愿意与同侪相互沟通，共享活动的乐趣。1-3-5-5倾听别人的报告，并做适当的回应。2-3-4-1长期观测，发现太阳升落方位（或最大高度角）在改变，在夜

2、晚同一时 间，四季的星象也/、同，但它们有年度的规律变化。3-3-0-1能由科学性的探究活动中，了解科学知识是经过考验的。重大议题生涯发展教育2-2-1性别平等教育2-3-2、2-3-4、3-3-2信息教育4-3-1活动流程时间（分钟）教学 资源评量活动一：阳光与影子1.引起动机1-1生活中府哪些物品在阳光下会出现影子？.例如：树木、衣服、人、车子、房子、旗竿、篮球、单杠、 溜滑梯等，在阳光的照射下都会产生影子。1-2你知道影子是怎么产生的吗？,引导学生回忆中年段所学，光是直线进行的，当光照射到物 体，因无法穿透物品继续直线前进，就会在物品另一边，无 法被光照射到的位置，形成阴暗的影子。2.提

3、问2-1在/、同时间观察校园里的同一物品，影子有哪些变化？.影子的位置随时间改变，影子长短也会产生变化。中午的时 候影子较短，清晨和黄昏时影子都变得很长，甚至比实际物 品还长。2-2为什么影子会出现这些变化？,引导学生思考，因为太阳照射，物品才出现影子，因此影子 有长短变化或是位置改变，应该与太阳在天空中的位置有55课本 教用版 电子教 科书课本 教用版 电子教 科书口头报 告口头报 告关。3.操作3-1进行动手做：竿影变化(1)将一支笔或长条形物品立在纸上，再把量角器立在物品的后 方。(2)调整手电筒的位置，让光线从左侧 30度的位置照射铅笔， 并在纸上画出影子末端的位置。(3)接着让光线分

4、别从左侧60度和90度的位置照射铅笔,并在 纸上画出影子末端的位置。(4)继续将手电筒移至右侧60度、30度的位置照射铅笔，并在 纸上画出影子末端的位置。,进行竿影变化实验时，建议将室内灯光调暗一点，以便让手 电筒照射物品所产生的影子较为明显。.若教室内有窗帘，建议直接拉上，如果没有窗帘，可以找比 较暗的地点做实验(例如：地下室)。,提醒学生应以量角器上的刻度为标准，让手电筒的光源位置 获得控制，增加实验的准确度。,提示学生手电筒的位置代表光源，当光源的方位与高度角不 同时，影子的位置与长短也不一样，试着找出光源与影子的 关联性。.讨论4-1手电筒的照射角度对影子的长短有什么影响？手电筒角度较

5、低的时候，粉蜡笔的影子比较长，而当手电筒 角度较高时，粉蜡笔的影子就比较短。4-2影子出现的位置和手电筒光源的方位有什么关系？,当手电筒在粉蜡笔的左边时，影子就出现在粉蜡笔的右边， 而当手电筒在粉蜡笔的右边时，影子就出现在粉蜡笔的左 边。由此可知，影子的方位和手电筒的方位相反。.归纳5-1归纳竿影变化实验的结果。,光源的位置与影子出现的方位相反；当光源照射角度愈大 时，影子愈短；光源照射角度愈小时，影子愈长。5-2认识古代计时工具日密的原理。,日号是应用一年四季太阳移动路径的规律变化所制成，其观 测是以一天为单位，在密面上呈现的影子能标示时刻变化。,除了了解日密的相关原理之外，应该引导学生察觉

6、这些成果 都是古人长期观测后的发现，借以让学生认识耐心、细心观 察的重要，培养相关科学态度。302020手电筒 粉蜡笔 量角器 课本 习作 教用版 电子教 科书课本 习作 教用版 电子教 科书课本 习作 教用版 电子教 科书实验操 作 观察记 录 小组互 动表现 习作评 量小组互 动表现 观察记 录 发表 习作评 量口头评 量 习作评 量活动二：观察太阳位置的方法1.引起动机5课本口头报1-1太阳和月亮有什么相同的地方？,太阳和月亮一样都是东升西落，而且具后f的规律性。教用版 电子教告1-2太阳和月亮有什么不同的地方？,太阳出现在天空的时间都是白天，但是月亮在清晨、下午、 傍晚和夜晚都后可能出

7、现。科书2.提问10课本口头报2-1还记得如何测量月亮的位置吗？,要知道月亮的位置，需测量方位和高度角。,可以利用指北针找到月亮的方位，再用拳头数或高度角观测 器，测量月亮的高度角。2-2可以利用观测月亮的方法来观测太阳吗？,想要知道太阳的位置，一样需测量方位匕高度角，但是观测 月亮的方法并不适合用来观测太阳，因为阳光太过刺眼，直 接注视太阳容易让眼睛受伤。教用版 电子教 科书告3.说明15课本口头报3-1认识太阳方位与高度角。,由前面的竿影变化实验得知，影子和光源的方向相反， 光源愈高时，影子就愈短，所以可以利用物体的影子来测量 太阳的方位和高度角。,可引导学生思考，光具有直线前进的特性，所

8、以利用指北针 找出影子的方位，太阳就在相反的方位，例如：竿影在西北 方(方位角315),就表示太阳在东南方(方位角 135)。,同样地，利用太阳直进的特性，引导学生思考，由地面上影 子的末端与物品的顶端所形成的连线，刚好可以通过手电筒 的位置，以建立太阳高度角的概念。教用版 电子教 科书告4.操作60指北针实验操4-1进行动手做：测量太阳的位置绳子作方法一：利用人影测量太阳方位和高度角量角器观察记(1)站在平坦的地面上，让影子出现在自己的正前方。课本录(2)利用指北针找出影子和太阳的方位。习作小组互(3)转动身体，让影子出现在身体侧面，拿一条绳子，把绳子的教用版动表现一端固定在头顶，再请组员将

9、绳子从头顶拉到身体影子的末电子教习作评端，使用大型量角器测出绳子和地面的夹角。,确认每一位学生都会正确使用指北针，并找出太阳方位。,提醒学生正确使用量角器的方法，以及注意事项。,以人影测量太阳高度角时,要提醒学生量角器中心要对准影 子末端、人要站直，以及绳子必须拉直等事项，以免产生测 量误差。方法二：制作太阳观测器(1)将一段长约40公分的棉线，穿过10公分的吸管，再将吸管科书方位盘 棉线量插入底座。(2)将完成的底座用胶带固定在方位盘圆心处，再检查吸管是否 与地面保持垂直。(3)将指北针放在方位盘上，使指北针喘面上所标示的方向和方 位盘上的方位一致。(4)转动方位盘，使指北针和方位盘上的方位

10、对准实际的方位。(5)利用吸管的影子找出太阳的方位。(6)将棉线从吸管顶端拉到影子的末端，利用量角器测量太阳的 高度角。.吸管不要过长，以免影子落在方位盘外。,棉线/、要过粗。.吸管应和方位盘保持垂直。,指北针的方位和方位盘上的方位要确实对准。,利用量角器测量角度时，提醒学生量角器中心要对准影子末 端，以免产生测量误差。,要在同f点观测不同时间的太阳位置，学习控制变因。4-2在f 中的不同时间，进行观测太阳活动，并记录观测结果。.可先在教室内以手电筒练习，确认学生学会后再至户外观测 太阳位置。,观测时间可由学生自选，或是依据学校上课作息时间调整。,建议让学生在观测时，能在盘面上画出影子末端的记

11、号同时 注记观测时间，方便学生事后校正答案。如果清晨或黄昏影 子过长，落在盘面外，可以适当的黏贴一张纸辅助记录。,太阳方位的变化，视观测地点不同而异，例如：在北回归线 以北的地区，太阳都是偏南；而在北回归线以南的区域，则 可能出现太阳偏北的情况。.讨论5-1经过f 的实际观测，太阳的方位和高度角有什么改变？,太阳是由东方升坦，向四方移动。从清晨到中午，太阳高度 角是逐渐变大，在中午左右，角度会最大，过了中午以后， 太阳图度角会愈来愈小。5-2在相同的时向和地点，利用不同身局的人观测太阳局度角，身高会影响观测结果吗？为什么？,经过实际测量，可以发现在同一时间测量太阳高度角，物体 的长度并不会影响

12、测量太阳高度角的结果，只会出现影长有 所不同。.补充6-1科学小百科：测量金字塔的高度,古代学者泰利斯利用竿影和相似三角形的观念，测出埃及金2010吸管 塑胶底 座课本 习作 教用版 电子教 科书课本 习作 教用版小组互 动表现 观察记 录 发表 习作评 量口头评 量 习作评字塔的实际高度。电子教量科书活动三： f中太阳的位置变化1.说明40课本口头平1-1依据数据资料及折线图，察觉f 中，太阳在天空中的移动情教用版量形有规律性的变化。电子教小组互,由数据资料可以发现，太阳自东方升坦、西方落卜.，偏南方科书动表现运行。观察记,上午太阳的高度角由小至大，中午太阳的高度角最大，下午录太阳的高度角由

13、大至小。发表,可将数据资料转录为折线图，横坐标为时间，纵坐标为高度习作评角。量,从折线图中，可以看出f中太阳在天空中移动的路径。活动四：模拟太阳运行轨迹1.引起动机5课本口头报1-1经过实际观测，我们已经知道太阳的方位和高度角变化，有谁教用版告能够指出f中太阳在天空中移动的情形？电子教,如果时间允许，可将学生带到户外空旷处实际指出太阳在天科书空中的移动情形，但在实际指出移动情形前，还是需要提醒学生先进行定位。,让不同学生尝试指出太阳的移动情形，每个人比划的方式可能都略有/、同。2.提问5课本口头报2-1你所比划出来的太阳运行路径，是否符合实验得到的结论？教用版告,由于每位学生比划的路径可能略有差异，但大致只要掌握东电子教升西落、偏南方运行即可。科书,有些学生可能会忽略偏南方运行，因此会比划出由东方开起，经过头顶，西方落下，此时，教师应提醒学生想一想太阳的方位。3.说明3-1建构半天球的概念。30课本口头报,请同学跟着老师比画出天空的样子：用手指从眼前的地平教用版告线，划过头顶的天空，到身后的地平线，可以画出一条弧线。电子教发表如果不断地转动身体，依同样的方式，则