小学四年级科学《我们的小气象站》教学设计（冀人版四年级上册）

小学四年级科学《我们的小气象站》教学设计（冀人版四年级上册）一、教学背景分析《我们的小气象站》是冀人版科学四年级上册第二单元的第十课，属于"技术与工程"领域与"地球与宇宙科学"领域交叉融合的内容。本课承接了前面对天气现象、气温、风向、风力、降水等气象要素的认识，引导学生综合运用已学知识，设计并建一个能够持续观测天气的小型气象站。这一过程既是知识的整合运用，也是工程实践能力的真实训练。本课对应的科学观念包括：天气是时刻变化的，可以用气温、风向、风力、降水等要素进行描述和记录；气象站是集成了多种观测仪器的工作系统。对应的工程实践目标则是让学生经历"明确任务—讨论方案—选择材料—制作改进—使用评价"的完整流程，体会工具与仪器是人类认识自然的延伸。课标对本学段提出明确要求：学生应能设计、制作和试用简单的观测工具，并能对长期观测的数据进行整理。本课正是落实这一要求的关键一课。四年级学生已经会用气温计测量气温，会判断风向和风级，也做过简单的雨量测量活动。他们头脑中已有的零散的"气象仪器"，本课的任务就是把这些仪器整合成一个有位置、有分工、有规矩的"站"。可以预见的学习困难主要有三点。一是学生容易把"收拾仪器"当成结束，而不理解安装位置的选择对数据准确性的影响。二是长期观测需要坚持，学生的新鲜感消退得快，记录容易中断。三是部分学生对"百叶箱"这类陌生仪器缺少感性认识，容易对照图片生搬硬套。针对这些问题，本课在方案讨论环节留出充分时间，让位置选择成为争论的焦点；在后续使用中建立轮值制度，降低个人负担；在制作前安排图片与实物对照，帮助学生建立直观印象。二、教学目标科学观念：能说出气象站的基本组成，知道气温计、风向标、雨量器等仪器的安装位置影响观测数据的准确；能解释为什么要选择空旷、通风、不受遮挡的地方建立气象站。科学思维：能对比自己小组的设计方案与专业气象站的异同；能根据仪器的工作特点推理出合理的安装高度与朝向；能对观测中出现的异常数据提出猜测并寻找证据反思设计。探究实践：能小组合作制作风向风速观测装置和简易雨量器等工具；能设计简易观测记录表；能按轮值安排完成不少于两周的连续性观测并整理数据。态度责任：养成爱惜仪器、如实记录、按时交接的习惯；愿意倾听组内不同意见，在分歧处通过试验和讨论取得一致；在观测中感受气象工作者的严谨与坚持。三、教学重点与难点教学重点：气象站的整体规划与方案设计；观测仪器的制作与合理安装。教学难点：理解安装位置与数据准确性的关系；长期连续观测的组织与坚持。四、教学准备教师准备：本地气象台站的实景照片或参观视频片段、百叶箱图片与迷你百叶箱教具、气温计数支、硬纸板、吸管、竹签、乒乓球、空矿泉水瓶、直尺、剪刀、胶带、记号笔、气象记录表样张、轮值表模板、防震手套与安全教育贴纸。学生准备：每人一本科学记录本；前两课制作的简易风向标半成品；收集一份近期本地天气预报资料。环境准备：课前在校园里踏勘三处备选站点（教学楼北角绿地、开阔操场边缘、连廊下靠近花坛的位置），拍好照片供课堂使用；确定建站的最终位置并清理场地。五、教学过程（一）情境导入：从一条预报引出问题上课伊始，教师投影本地电视台昨天的天气预报截图：明日最高温度17摄氏度，北风四到五级，有降水概率百分之六十。教师提问：这些数字是从哪里来的？学生大多能说出"气象局测的"。教师追问：气象局的叔叔阿姨用什么测？在哪里测？测出来了一张数据以后怎么处理？学生自由发言的过程中，教师板书集结关键词：气温、风向、风力、雨水、仪器、记录。教师继续抛出核心问题："全省的气象站离我们很远，但天气就在我们头顶。能不能在校园里建一座属于我们班自己的气象站，每天读一读我们自己的天气数？"这一问题把角色从"听预报的人"转换为"做数据的人"，学生的自豪感与责任感同时被点燃。此时教师出示本课任务卡：组建一个小型气象站，连续观测不少于两周，产出班级天气日志。（二）讨论与计划：站点方案的三级辩论教师先让学生回顾前两节课已经会做或者会用的观测方法，把"我们已经掌握的本领"逐条列出：用气温计测阴凉处的气温、用风向标和风级判断风、用量杯收集雨水估算降水量。接着呈现第一座需要跨越的"山"：气象站建在哪里？教师投出三处预选位置的照片，让各小组选出心目中的最佳地点并写明理由。多数组倾向于选择开阔的操场边缘，理由是无遮挡；也有组提出靠近教学楼使用更方便。此时教师不急于裁定，而是带着关键问题引导学生思考：百叶箱为什么不放在太阳底下？雨量器放在树下会怎样？风向标离教学楼太近会遇到什么麻烦？学生据此修正选择，逐步达成共识：空旷、远离建筑物遮挡、地面平整、便于全班轮值到达的位置是首选。第二级讨论是仪器的"站位"。教师给每组发放站点平面图，要求他们在图上摆放气温计（配简易百叶箱）、风向标、雨量器、观测记录板，并注明高度。各组摆法不一，教师故意展示两种典型摆法：一种是把气温计挂在向阳的旗杆上，一种是把气温计装在自制的百叶箱中通风背光处。学生依据"气温计要测空气的真实温度，不能被晒热"的理由，判定后者更合理；同时也能说出雨量器必须口朝上、四周无屋檐遮挡，否则接到的是叶尖滴水和楼沿汇集的水。第三级讨论是时间的安排。教师提出问题：气象站建了不是一天的事。如果下周下雨了怎么办？运动会占用了操场怎么办？学生展开讨论，教师引导班级形成《观测公约》：每天晨读前和午后各观测一次；轮值两名同学，主测与复核各一；数据当天誊抄到班级大表上；仪器轻拿轻放，发现损坏当天报告。（三）设计与制作：从图纸到仪器的三步走第一步是画出设计图。每组用五分钟完成一页纸的设计草图：左边画仪器的整体样式，右边标注材料清单与分工。教师巡视时特别提醒：风向标要有灵活的旋转点，箭头要足够大才容易观察；雨量器的瓶子最好规则透明，瓶口切割平齐，刻度线要等距；风速观测用乒乓球加风力板做"摆角测量"时，角度要和风力等级建立参照。第二步是动手制作。各组按照设计图分工：一人剪裁一人扶一人粘接一人在记录本核对数据。教师巡回指导，重点关注三件事：粘合是否牢固，风标转动是否灵活；雨量器瓶口的制作是否安全；百叶箱简易模型上下是否贯通通风。对剪裁环节，教师直接示范安全手势；对锋利口，用胶带包边处理。制作完成后，每组在实物上贴好小组标签，并把仪器拿到窗台处检验:一吹动，看风标是否转得顺畅；倒水试雨量器是否会漏；看百叶箱内的气温计放得稳不稳。第三步是检验与改进。教师组织"找茬"互检：互换仪器，按"能转、能读、能立稳、能防雨"四条标准给反馈。常见的问题包括：箭头粘反方向；雨量器刻度线标在瓶子的曲面位置导致读数偏差；百叶箱底部封死热气出不去。学生记录毛病后返回修改。教师强调工程师工作的常态：做出第一版不算完，修第二版才算入门。这一句话会伴随他们在后面两周里的每一次故障排除。（四）安装与调试：现场的一次综合测量条件允许的班级，教师带领学生携带仪器走入选址现场。先立标杆，再挂百叶箱，箱门朝北开（避免阳光直射读数时照进箱内）；风标竖在开阔处的杆顶；雨量器安放在空旷地平的低台上。安装完成后进行第一次现场读数，学生按"测什么—在哪测—怎么读—怎么记"四步依次演练。教师现场演示读数要领：视线与液柱平齐、气温计在百叶箱内静置两分钟后读数、雨量器放回水平上测量。学生依次完成首测，把结果记进记录表。教师在记录表上签下日期，郑重宣布："班级气象站，今天开站。"仪式感能让学生记住这个起点。（五）观测与记录：把坚持变成方法后续的两周，观测纳入日常。每天轮值学生完成两次观测，把数据填进班级总表。教师在科学课前用三分钟查看记录，顺带点出有趣的发现：比如阴天的昼夜温差变小；雨后的风常常转向；连续几天气温计读数在一个区间里波动时，就要猜测是站到了几天的稳定天气里。记录表的设计采用一维表结构：日期、时间、天气现象、气温、风向、风力、降水量、观测人。每周让学生把一周的数据整理成简单的天气日历，用颜色和符号呈现趋势，为单元末的"发布我们的天气报告"做准备。（六）交流与评价：发布我们的第一份周报两周后，班级召开气象站成果发布会。每组用一分钟陈述：我们测到了什么；我们遇到了什么麻烦；我们改了哪里。教师抛出更高阶的问题：为什么气象局的气温与我们测的不完全一样？学生可能提到仪器的精度、测量地点的差异、时间的差别，教师顺势点拨：科学数据的意义不在于跟权威完全一致，而在于我们自己的数据在时间上可比较、空间上可追索。评价采用三维观察：一是参与度，看轮值是否按时、交接是否规范；二是数据质量，看记录是否清晰完整、有无明显漏测；三是改进力，看仪器坏过没有、遇到问题是不是想办法。每组领取"观测记录小标兵""巧手工程师"等小型奖状，奖状的名字由班干部投票决定。六、板书设计中间大字课题"我们的小气象站"，下分三支：做什么——观测气温、风向、风力、降水；在哪儿做——空旷、无遮挡、通风、安全；怎么做——轮值、按时、读准、记实。板书右侧留出记录区，随堂摘录学生讨论的闪光点。七、作业与延伸作业一是家庭小任务：教家人读一次我们的气象记录，在记录本上写下家人的一个提问。作业二是长期任务：把两周的观测数据做成一张天气日历来张贴在教室。对学有余力的同学，可以上网查阅离本地最近的国家基本气象站的位置，