2025 小学四年级科学下册阳光下物体影子的测量课件

一、教学背景分析：从生活经验到科学探究的衔接点演讲人教学背景分析：从生活经验到科学探究的衔接点01教学过程设计：从现象观察到规律发现的进阶探究02教学目标设定：三维目标的有机融合03总结与拓展：从课堂探究到生活实践的延伸04目录2025小学四年级科学下册阳光下物体影子的测量课件作为一名深耕小学科学教育十余年的一线教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子用自己的眼睛发现自然规律，用双手触摸科学本质。今天要和大家分享的“阳光下物体影子的测量”一课，正是这样一节将生活现象与科学探究深度融合的典型课例。这节课不仅承载着“太阳位置与影子变化关系”的核心知识，更肩负着培养学生观察能力、数据思维与科学态度的重要使命。接下来，我将从教学背景、目标设定、过程设计、总结拓展四个维度，系统展开这节课的设计思路与实践经验。01教学背景分析：从生活经验到科学探究的衔接点1学生认知基础四年级学生（9-10岁）正处于具体运算阶段向形式运算阶段过渡的关键期，对生活中的影子现象已有丰富的感性经验——他们知道早上影子长、中午影子短，也能说出影子总在“背光”一侧，但这些认知多停留在零散观察层面，缺乏系统性与定量分析。我曾在课前调研中问学生：“影子的长度和方向会随时间怎样变化？”78%的学生能说出“早晚长、中午短”，但仅有12%能准确描述“从西到东”的方向变化规律；当被问及“如何证明你的猜想”时，超过半数的孩子回答“看一眼就行”，这反映出学生对“测量”“记录”等科学方法的陌生。2教材定位与价值本课是教科版小学科学四年级下册“地球与宇宙”单元的核心内容，前承“一天中太阳在天空中的位置变化”，后启“日晷的制作与使用”“昼夜交替现象”等内容，是建立“太阳-地球-影子”三者动态关系的关键桥梁。教材通过“观察影子变化”“测量并记录数据”“分析规律”三个递进环节，引导学生从定性描述转向定量研究，从现象观察走向规律总结，这正是科学探究“提出问题-设计方案-实验验证-得出结论”完整流程的具象化体现。3教学环境准备为确保探究活动的有效性，我提前两周开始准备：①物质准备：每组一套测量工具（5米卷尺、2米标杆、记号笔、秒表）、《影子测量记录表》（含时间、影子长度、影子方向、太阳位置四列）、防晒帽与护目镜（避免学生直视太阳）；②场地选择：学校操场东侧的平坦草坪（无遮挡物，便于连续观察）；③预实验：我在课前3天连续测量标杆影子，记录数据并绘制变化曲线，预判学生可能遇到的问题（如“如何固定标杆确保垂直”“风向影响测量准确性”等）；④安全教育：重点强调“不能用肉眼直接看太阳”“测量时注意脚下安全”。02教学目标设定：三维目标的有机融合教学目标设定：三维目标的有机融合基于课程标准（2022版）中“地球与宇宙领域”的要求，结合学生认知特点，我将本课目标分解为三个维度：1科学知识目标知道一天中阳光下物体影子的长度变化规律是“长-短-长”，方向变化规律是“西-北-东”（北半球中纬度地区）；01理解影子的长度与太阳高度角（太阳与地平线的夹角）成反比，影子的方向与太阳方向相反；02能举例说明影子变化规律在生活中的应用（如日晷计时、建筑采光设计）。032科学探究目标能基于观察提出可探究的科学问题（如“影子长度每分钟变化多少？”“不同物体的影子变化规律是否相同？”）；1会设计简单的测量方案，明确“控制变量”（同一物体、同一地点、相同时间间隔）；2能规范使用测量工具，准确记录数据并绘制折线图；3能通过数据分析得出结论，并用科学语言描述影子变化规律。43科学态度目标养成长期观察、如实记录的科学习惯，体会“数据是科学结论的基础”；在小组合作中学会分工与沟通，增强团队意识；感受自然现象的规律性，激发对“地球运动”的探究兴趣，树立“科学与生活紧密相关”的价值观。教学重难点：重点是通过测量活动发现影子变化的长度与方向规律；难点是设计严谨的测量方案并准确记录数据，以及理解“太阳高度角”与“影子长度”的因果关系。03教学过程设计：从现象观察到规律发现的进阶探究1情境导入：从“熟悉的陌生现象”引发认知冲突（5分钟）上课伊始，我播放一段学生日常场景视频：清晨7点，小明背着书包进校园，影子拖得老长；中午12点，他在操场玩，影子缩到脚边；傍晚5点放学，影子又变得很长，还歪向东方。视频暂停时，我举起自己的手掌：“大家看，现在（上午9点）我的影子在左手边，猜猜下午3点影子会在哪边？”学生七嘴八舌：“右边！”“东边！”“和太阳相反的方向！”我顺势抛出问题：“影子的长度和方向到底是怎么变化的？能用数据证明你的猜想吗？”这一环节的设计意图是：用学生自己的生活场景唤醒已有经验，通过“预测-质疑”制造认知冲突，激发“用数据说话”的探究欲望。2活动一：认识影子的“基本属性”（10分钟）为帮助学生建立“影子可测量”的概念，我先带领学生用3分钟观察教室外的树影。“谁能说出影子的两个主要特征？”小宇举手：“长度和方向！”“没错，这就是我们今天要测量的两个核心指标。”我拿出一根1米长的标杆，垂直插在地面：“现在（9:00）请各组派代表用卷尺测量标杆影子的长度，注意卷尺要拉直，从标杆底部到影子末端；方向可以用‘东、南、西、北’描述，或者用‘偏离正北多少度’更精确。”测量结束后，我展示各组数据：“为什么有的组测到1.8米，有的组测到1.75米？”学生讨论后得出：“可能是标杆没插垂直”“卷尺没拉直”“读数时视线没平视”。我趁机强调：“科学测量需要‘严谨’，这是我们接下来活动的关键。”3活动二：设计“影子测量方案”（15分钟）“要研究一天中影子的变化，我们需要连续测量几个时间点的数据。”我分发《影子测量任务单》，引导学生小组讨论：“你们打算选几个时间点？间隔多久？用什么物体测量（标杆、旗杆、自己的身高）？如何确保每次测量的准确性？”各组汇报方案时，第三组提出：“我们选8:00、9:00、10:00、11:00、12:00、13:00、14:00、15:00、16:00，每小时测一次，用2米标杆，固定插在操场东边的红漆标记处。”第五组补充：“还要记录每次测量时太阳的位置，比如‘在东南方’‘在正南方’，这样能对比影子方向和太阳方向的关系。”我追问：“如果遇到多云天怎么办？”第六组回答：“等太阳出来再测，或者记录‘无影子’的情况。”3活动二：设计“影子测量方案”（15分钟）这一环节中，我重点引导学生关注“控制变量”（同一物体、同一地点）和“操作细节”（标杆垂直、测量方法），并通过追问帮助他们完善方案。学生从“凭感觉”到“设计方案”，初步体会科学探究的“逻辑性”。4活动三：实地测量与记录（30分钟）这是本课的核心环节。我将学生分为6组，每组4人，分工为“记录员”“测量员”“方向观察员”“安全监督员”。出发前，我再次强调：“每次测量前检查标杆是否垂直（用直角尺），测量长度时两人拉卷尺，一人读数并报出，记录员核对后再填写；方向用‘北偏西20度’这样的描述更准确。”测量过程中，我巡回指导，捕捉典型问题：第二组在10:00测量时，影子末端落在草坪凹陷处，我提示：“可以用记号笔在影子末端做标记，再测量标记到标杆的距离。”第四组的方向观察员纠结“如何确定正北”，我拿出指南针示范：“先找到北极星方向，或者用校园的固定建筑（如教学楼朝北的窗户）作为参考。”12:00左右，学生明显发现影子变短了——有的组测到0.8米，有的组测到0.75米，这与早上的2米形成鲜明对比。小琪兴奋地喊：“老师，影子真的变短了！”我趁机问：“现在太阳在哪边？影子在哪边？”“太阳在南边，影子在北边！”孩子们异口同声。5活动四：数据整理与规律分析（20分钟）测量结束后，各组将数据汇总到黑板上的大表格中（见表1）。我引导学生用两种方式分析数据：表1某组标杆（2米）影子测量数据|时间|8:00|9:00|10:00|11:00|12:00|13:00|14:00|15:00|16:00||--------|------|------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------||长度（米）|2.5|2.0|1.5|1.0|0.8|1.0|1.5|2.0|2.5||方向|西|西北|北偏西|正北|北偏东|东北|东|东南|东|5活动四：数据整理与规律分析（20分钟）5.1绘制折线图每组用坐标纸绘制“时间-影子长度”折线图。学生发现：曲线呈“V”型，最低点在12:00左右，这说明影子长度先变短后变长。小宇举手：“老师，我们组的曲线在11:30就开始变长了，是不是因为今天太阳直射点偏南？”这个问题超出了四年级的知识范围，但我肯定他的观察：“你注意到了测量的时间精度，非常棒！实际中，影子最短的时间（正午）可能和钟表的12:00有偏差，这和‘真太阳时’与‘平太阳时’的差异有关，感兴趣的同学可以课后查资料。”5活动四：数据整理与规律分析（20分钟）5.2对比方向与太阳位置我展示自己课前拍摄的“不同时间太阳位置”照片（8:00在东南，12:00在正南，16:00在西南），学生对比影子方向后得出：“影子方向总是和太阳方向相反！”“早上太阳在东，影子在西；下午太阳在西，影子在东！”5活动四：数据整理与规律分析（20分钟）5.3关联太阳高度角为帮助学生理解“影子长度与太阳高度角”的关系，我用手电筒模拟太阳：当手电筒低（高度角小）时，物体影子长；当手电筒高（高度角大）时，影子短。学生立刻联想到：“早上太阳刚升起，高度角小，所以影子长；中午太阳最高，高度角最大，影子最短！”6活动五：拓展应用与文化联结（10分钟）“古人早就发现了影子的变化规律，并发明了日晷计时。”我展示故宫日晷的图片：“日晷的指针（晷针）影子会随太阳移动，在晷面上留下时间刻度。现在请各组用硬纸板、牙签制作简易日晷，下午放学时用它测测‘影子时间’和钟表时间是否一致。”学生制作日晷时，小薇问：“为什么晷面要倾斜？”我解释：“这是为了让晷针与地球自转轴平行，这样影子的移动才和太阳的视运动一致，这就是古人的智慧！”课后，很多学生主动用自制日晷测量，有的还发现“影子时间比钟表慢10分钟”，这为后续学习“时区”埋下了兴趣的种子。04总结与拓展：从课堂探究到生活实践的延伸1课堂总结：用“三个关键词”提炼核心“今天我们通过测量发现了影子的哪些秘密？”学生争相回答：“长度变化是长-短-长”“方向和太阳相反”“可以用影子计时”。我总结：“三个关键词——规律、测量、应用。影子的变化有规律，测量是发现规律的工具，而应用（如日晷）体现了科学的价值。”2课后拓展：分层任务激发持续探究基础任务：连续一周测量同一物体的影子（如自家阳台的花盆），记录数据并绘制折线图，观察“每天同一时间影子长度是否相同”（渗透“四季影子变化”的前概念）；挑战任务：用影子测量法估算树的高度（已知自己身高和影子长度，利用“相似三角形”原理）；文化任务：查阅资料，了解“立竿见影”“形影不离”等成语中的科学道理，下节课分享。结语：让影子成为打开科学之门的钥匙这节课上，我看到孩子们蹲在草坪上仔细测量的专注，听到他们因数据验证