教科版三年级科学下册第三单元第6课《一天中影子的变化》教学设计

2026春教科版科学三年级下册教学设计

第三单元只有一个地球

6.一天中影子的变化

一、教材分析

《6.一天中影子的变化》是2024教科版小学科学三年级下班第

三单元“只有一个地球”中的核心探究课。本单元以地球与宇宙领域

的基础认知为核心，逐步引导学生认识地球周边的自然现象及其规律,

而本节课是在学生初步了解影子形成条件后的进阶探究内容，承接了

“光与影”的基础认知，同时为后续理解“地球自转”“太阳的视

运动”等抽象概念奠定感性基础。

教材遵循“从生活现象到科学探究，从感性认知到理性建构”的

逻辑主线，通过“情境激发一探究实践一规律总结一应用拓展”的编

排思路，设计了观察记录、简易日号制作等活动。其编写特点突出“真

实情境驱动”，选取学生日常生活中常见的“早晨影子长、中午影子

短”等现象作为探究起点，强调通过亲身实践获取证据，培养学生的

科学探究能力和证据意识。同时，教材融入了古代日展的科技史内容，

渗透科学、技术、社会与环境（STSE）教育，让学生体会古人利用自

然规律解决生活问题的智慧，感受科学与生活的紧密联系。

从学情来看,三年级学生对影子现象有丰富的生活经验，但对“一

天中影子变化的规律”及“变化的原因”缺乏系统认知，且抽象思维

能力较弱，需要借助直观实验和具象化活动搭建认知支架。教材通过

结构化的探究任务和记录表格，降低了探究难度，符合中年级学生“从

具体运算向抽象思维过渡”的认知特点。

二、核心素养目标

依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求，结合教材特

点和学情，设定以下核心素养目标：

1.科学观念：知道一天中阳光下物体的影子在方向和长短上会发

生有规律的变化（早晨影子向西、较长，中午影子向北、最短，傍晚

影子向东、较长；变化趋势为“长一短一长”）；理解影子的变化是由

太阳位置的变化引起的，初步建立“太阳位置与影子变化”的关联观

念；知道日辱是古代利用影子变化规律计时的仪器。

2.科学思维：能通过观察、记录、对比实验数据，归纳总结一天

中影子的变化规律；能基于实验现象推理太阳位置的变化特点，发展

初步的归纳推理和因果推理能力；能运用图表等方式整理探究结果,

清晰表达探究结论c

3.探究实践：能自主设计并完成“观察一天中影子变化”的探究

活动，掌握简易日唇的制作方法；能规范记录不同时间影子的方向、

长短等信息，养成严谨的观察和记录习惯；能与小组成员分工合作,

完成实验操作、数据整理和交流分享等任务。

4.态度责任：对探究影子变化的规律产生浓厚兴趣，乐于参与长

时间的观察和探究活动；在实验中培养实事求是、严谨细致的科学态

度；感受古代科技的智慧，体会科学技术对人类生活的影响，增强对

科学的认同感和探索欲。

三、教学重点、难点

1.教学重点：认识一天中阳光下物体影子在方向和长短上的变化

规律；理解影子的变化与太阳位置变化的关系。

2.教学难点：通过长时间的观察记录，归纳总结影子的变化规律;

基于影子变化现象推理太阳位置的变化特点，建立“现象一原因”的

逻辑关联。

四、教学方法

结合最新教育理念和教材特点，采用以下教学方法：

1.情境教学法：通过生活情境导入，激发学生的探究兴趣，引导

学生从生活现象中提炼科学问题。

2.探究式学习法：以“提出问题一设计方案一实验探究一总结归

纳”为核心，引导学生自主开展影子观察活动，在实践中获取知识、

发展能力。

3.小组合作法:将学生分成小组，明确分工，共同完成实验操作、

数据记录和交流分享，培养合作意识和团队协作能力。

4.示范讲解法：针对简易日唇的制作步骤和观察要点，进行清晰

的示范和讲解，降低学生的操作难度。

5.讨论法：组织学生围绕探究结果展开讨论，通过思维碰撞梳理

规律，深化对知识的理解。

五、教学过程

本节课教学时长为1课时（40分钟），同时结合课后长时间观察

活动，具体过程如下：

（-）情境导入：激发兴趣，提出问题（5分钟）

1.教师展示一组生活照片：早晨阳光下的树影、中午操场的人影、

傍晚夕阳下的建筑影子，提问：“同学们，仔细观察这几张照片，发

现它们的影子有什么不同？”

2.学生自由发言，分享自己的发现（如影子长短不同、方向不同）。

3.教帅进一步引导：“我们每天都能看到阳光下的影子，它们在

一天中是随意变化的，还是有一定规律的呢？是什么让影子发生了这

样的变化？”

4.板书课题：《6.一天中影子的变化》，明确本节课的探究主题。

5.设计意图：通过生活中熟悉的影子现象，激活学生的前认知,

引发认知冲突，自然提出核心探究问题，激发学生的探究欲望。

（二）探究新知：设计方案，制作工具（10分钟）

L讨论探究方案

教师引导：“要探究一天中影子的变化规律，我们需要观察哪些

内容？在什么时间观察？如何记录观察结果？”

学生小组讨论后发言，教师梳理总结：观察内容包括影子的方向、

长短；观察时间选择早晨、上午、中午、下午、傍晚五个关键时间点；

记录方式采用表格，标注时间、影子方向、影子长度（可用“长、中、

短”或具体数值描述）。

2.制作简易日辱

教师讲解：“古人也发现了影子变化的规律，并发明了利用影子

计时的仪器一一日■。我们可以模仿古人，制作一个简易日展来帮助

我们观察影子的变化J

示范制作步骤：①在平板（硬纸板）上贴上画有同心圆的观察纸，用

指南针确定方向，在纸板上标注东、南、西、北四个方向；②在纸板

中心竖直立上小短杆（如铅笔、牙签），确保短杆垂直于纸板；③在

纸板边缘标注刻度（可简单标注时间刻度）。

学生分组制作简易日密，教帅巡视指导，提醒注意事项（短杆要

竖直、方向标注要准确）。

设计意佟I:通过讨论探究方案，培养学生的规划能力；制作简易

H展将古代科技与现代探究结合，既降低了观察难度，又渗透了科技

史教育，增强学生的文化认同感。

（三）实践探究：分组观察，记录数据（课中指导+课后实施）

1.课中指导

教师明确要求：①各小组将制作好的简易日号放置在室外阳光充

足、无遮挡的地方，固定好位置，避免移动；②按照约定的时间点,

轮流到室外观察影子的变化，记录影子在同心圆上的位置（方向）和

短杆影子的长度；③记录时要实事求是，准确标注时间和观察结果;

④小组成员分工合作，如1人负责观察，1人负责记录，1人负责核

对。

发放观察记录表（如下表），指导学生规范填写：

观察时间

影子方向

影子长度（描述/厘米）

其他发现

早晨（如8:00）

上午（如10:00）

中午（如12:00）

下午（如14:00）

傍晚（如16:00）

2.课后实施

教师提醒学生：课后按照计划完成观察记录，遇到天气变化（如

下雨）可调整观察时间；观察时注意安全，避免阳光直射眼睛。

设计意图：将探究活动延伸到课后，培养学生的坚持性和责任感；通

过规范的记录要求，培养学生严谨的科学态度，为后续总结规律积累

可靠证据。

（四）交流总结：分析数据，梳理规律（15分钟）

1.小组交流分享

各小组整理观察记录表，推选代表分享探究结果：“我们小组在

不同时间观察到的影子方向和长度分别是怎样的？”

教师将各小组的关键数据汇总到黑板上的表格中，引导学生对比

不同小组的记录结果，发现共性现象。

2.归纳影子变化规律

教师引导学生分析汇总数据：“从早晨到傍晚，影子的方向是如

何变化的？影子的长度又是如何变化的？”

学生讨论后总结，教师补充完善：①方向变化：早晨影子向西,

中午影子向北，傍晚影子向东，整体呈现“西一北一东”的变化趋势；

②长度变化：早晨影子较长，中午影子最短，傍晚影子又变长，整体

呈现“长一短一长”的变化规律。

3.推理太阳位置变化

教师提问：”影子的变化不是凭空产生的，它和什么有关呢？结

合我们观察到的影子方向和长度变化，推测一下太阳在一天中的位置

是如何变化的？”

学生结合生活经验和实验现象推理，教师引导总结：影子的方向

与太阳的方向相反，影子的长度与太阳的高度有关（太阳高度越高,

影子越短；太阳高度越低，影子越长）。因此，太阳在一天中的位置

变化规律是：东升西落，早晨和傍晚位置较低，中午位置最高。

4.认识日辱的工作原理

教师展示日号实物图片或视频，讲解：“古人就是利用影子的变

化规律发明了日辱，日辱上的辱针会在不同时间投射出不同的影子,

对应不同的刻度，从而实现计时。我们制作的简易日唇和古代日暮的

工作原理是一样的J

设计意图：通过数据汇总、讨论分析，引导学生自主归纳规律,

培养归纳推理能力；通过“影子变化”推理“太阳位置变化”，建立

因果关联，突破教学难点；结合日唇的讲解,深化学生对规律的理解，

渗透科技史教育。

（五）巩固应用：拓展延伸，深化认知（7分钟）

1.课堂练习：①判断：一天中，中午的影子最长，早晨的影子最

短。（X）②选择：一天中，阳光下物体的影子方向变化与（A）有关。

A.太阳的位置B.物体的大小C.物体的形状

2.拓展提问：“如果在阴天，我们还能利用影子观察时间吗？为

什么？如果想在阴天计时，我们可以用什么工具？”

3.学生自由发言，教师总结：影子的形成需要光源（太阳），阴

天没有阳光就无法形成清晰的影子，因此不能用tl号计时；阴天可以

用手表、闹钟等工具计时，体会不同计时工具的特点。

4.设计意图：通过课堂练习巩固核心知识；通过拓展提问，引导

学生联系生活实际，深化对影子形成条件和规律应用的理解，培养灵

活运用知识的能力°

（六）课堂小结（3分钟）

教师引导学生回顾本节课内容：“今天我们通过探究知道了一天

中影子的变化规律，谁能再来说说影子的方向和长度是如何变化内？

这些变化是由什么引起的？我们还制作了什么工具来观察影子变

化？”

学生总结后，教师强调：科学探究需要我们认真观察、严谨记录、

积极思考，希望同学们能保持对自然现象的好奇心，继续探索更多科

学奥秘。

六、作业设计

结合探究活动和核心素养目标，设计分层作业，兼顾知识巩固和

能力提升：

1.基础作业：完善课后观察记录表，根据观察结果绘制“一天中

影子变化示意图”，在图中标注不同时间的影子方向和长度，并简要

说明影子的变化规律。

2.提升作业：和家人分享自己制作的简易日暮，向家人讲解日唇

的工作原理和一天中影子的变化规律，录制一段1-2分钟的讲解视频

或撰写讲解笔记。

3.拓展作业：查阅资料，了解更多古代计时工具（如漏亥IJ、圭表），

记录它们的工作原理，对比其与日唇的异同，下节课分享交流。

设计意佟I：基础作业巩固核心知识和探究成果；提升作业促进知

识的内化和表达能力的发展；拓展作业培养学生的信息搜集能力和跨

知识整合能力，延伸学习边界。

七、课堂小结

一天中影子的变化，是太阳与地球运动带来的奇妙自然现象，也

是古人探索自然、利用规律的智慧源泉。通过本节课的探究，我们不

仅发现了影子变化的规律，更学会了用科学的方法观察、记录和分析

自然现象。