《制作简易日晷》教学设计-2026-2027学年粤教粤科版五年级科学上册

《制作简易日唇》教学设计-2026-2027学年粤教粤科版（新教材）

小学科学五年级上册

一、学情分析

本节课授课对象为小学五年级学生，该阶段学生已具备基础的

科学观察、动手操作和小组合作能力，认知水平从具象思维逐步向

抽象思维过渡。在前期科学学习中，学生已经掌握了影子形成的基

本条件、影子长短与方向的变化规律，了解太阳东升西落的视运动

特点，为本节课探究日展原理、制作简易日皆奠定了知识基础。

同时，五年级学生好奇心强，乐于动手实践，对古代计时工具

充满探究兴趣，但存在明显的认知短板：一是对“影子变化与时间

的对应关系”缺乏系统性认知，无法自主关联自然现象与计时原理;

二是动手制作时精傕度不足，对日辱刻度标定、悬针摆放角度等关

键细节把控不到位；三是缺乏工程实践思维，难以理解古代工具的

设计逻辑与实用价值，容易将手工制作与科学原理割裂。此外，学

生个体动手能力、观察总结能力存在差异，小组合作中易出现分工

不均、探究流于形式的问题，需要教师针对性引导，分层落实学习

任务，落实核心素养培养要求。

二、教材分析

《制作简易日唇》是2026-2027学年秋季学期新教材粤教粤科

版小学科学五年级上册第五单元《时间与效率》的核心实践课。本

单元聚焦“时间测量的演变、计时工具的原理、合理利用时间提升

效率”三大核心，遵循“认知自然规律一探究工具原理一动手实践

制作一应用优化提升”的教材逻辑，层层递进构建知识体系。

本节课承接单元前序内容，是学生在认识自然计时现象、了解

古代计时方式后的实操落地课程。教材内容分为三大核心板块：第

一板块为认知导入，通过图文展示古代日展实物图、古人利用日辱

计时的场景，介绍日展的定义、组成结构和基本计时原理；第二板

块为探究实践，详细给出简易日辱的制作材料、步骤和标定方法，

引导学生结合太阳视运动和影子变化规律完成制作；第三板块为拓

展应用，通过对比日辱与现代钟表的优缺点，引导学生感知计时工

具的发展历程，理解科学技术对生活的推动作用。

本节课是单元知识从理论到实践的关键载体，既巩固了光影变

化的科学规律，又培养了学生工程制作、探究创新的能力，同时渗

透古人的科学智慧，帮助学生建立“科学源于生活、服务生活”的

认知，为后续学习精准计时、时间效率优化等内容筑牢基础，在单

元教学中起到承上启下的核心作用。

三、核心素养教学目标

（一）科学观念

1.知道日孱是古代利用太阳影子变化计量时间的工具，明确日

唇由卷面、唇针两大核心结构组成。

2.理解日号的计时原理：太阳视运动导致唇针影子的方向、长

短发生规律性变化，影子在孱面的对应位置可对应具体时间.

3.初步感知地球自转与太阳视运动、影子变化的关联，建立自

然现象与计时规律的科学认知。

（二）科学思维

1.通过观察影子变化数据、分析日唇结构，归纳影子变化与时

间的对应规律，培养归纳推理、逻辑分析能力。

2.能结合计时原理，分析自制日辱计时偏差的原因，提出优化

改进方案，形成严谨的实证思维和批判性思维。

（三）探究实践

1.能自主选用常见材料，按照规范步骤完成简易日暮的制作、

刻度标定和调试工作。

2.能分组开展户外观测实验，记录不同时段唇针影子的位置，

验证日唇的计时效果，熟练掌握观察、记录、分析、总结的科学探

究方法。

3.能小组合作解决制作和观测中的实操问题，提升动手实践与

团队协作能力。

（四）态度责任

1.感受古代劳动人民的科学智慧，激发对传统科学文化的认同

与探究热情。

2.养成严谨细致、实事求是、耐心坚持的科学探究态度，正视

实验误差，乐于主动优化实验成果。

3.了解计时工具的发展历程，体会科学技术不断迭代进步的意

义，建立学科学、用科学的责任意识。

四、教学重难点

（一）教学重点

掌握日辱的基本结构和计时原理，熟练完成简易日密的规范制

作与刻度标定，能利用自制日皆进行初步的时间观测。

（二）教学难点

理解太阳视运动、影子变化与日辱计时的内在逻辑关联；精准

完成日展唇针角度摆放、刻度校准，分析自制日辱的计时误差并进

行合理优化。

五、教学过程

（一）情境导入，激趣设问

课堂伊始，教师展示教材开篇图文素材：古人日出劳作、日落

休憩，庭院中摆放石质H展的场景图，同时提问引导学生思考•：“同

学们，在没有钟表、手机的古代，古人是如何准确判断时间、安排

劳作和生活的？”

学生自由发言，结合已有经验说出“看太阳位置”“看天色”等

答案。教师顺势衔接教材内容，补充讲解：古人通过长期观察发现,

太阳的位置变化会让物体影子发生规律变化，利用这一自然规律，

古人发明了最早的计时工具之一一一日唇，这也是我们木节课要探

究和制作的科学工具。

师：“我们之前学过，一天中物体的影子会发生哪些变化？”生:

“影子的长短和方向会变化，早上傍晚影子长，中午影子短，影子

方向和太阳方向相反。”师：“大家掌握得很扎实！那影子的规律变

化能不能对应固定的时间呢？这就是日唇计时的核心秘密，今天我

们就一起解锁古人的计时智慧」

设计意图：依托教材原生情境素材，结合学生已有知识储备设

问，衔接新旧知识，快速聚焦课堂主题，激发学生探究兴趣，让学

生明确本节课的探究方向。

（二）新知讲解，解构原理（教材核心内容精讲）

教师带领学生精读教材中日辱认知板块的图文内容，系统讲解

核心知识点，层层拆解教材重点内容。首先，展示教材中日展结构

示意图，明确日号的两大核心组成部分：号面和劈针。教材明确标

注，密面是带有时间刻度的圆盘平面，劈针是垂直或倾斜固定在暑

面中心的细长标杆，二者缺一不可。

师：“请大家观察教材示意图，数一数唇面上有多少个刻度？这

些刻度代表什么？”生：“有12个大刻度，应该代表一天的十二个

时辰。”师：“非常准确！古代将一天分为十二个时辰，对应现代二

十四小时，这是古人专属的计时刻度体系。”

接着精讲教材核心原理内容：教材指出，日辱的工作原理依托

地球自转形成的太阳视运动。太阳自东向西的视运动，会让展针投

射在号面上的影子自西向东缓慢移动，影子每移动一个固定刻度，

就对应一个固定的时间。简单来说，影子的位置对应时辰，影子的

长短辅助判断时段，这就是日署可以计时的根本原因。

教师结合教材配套对比图表，进一步细化讲解：早上太阳在东

方，唇针影子投向西方，对应上午时辰；中午太阳在正南高空，影

子最短且指向正北，对应正午时辰；傍晚太阳在西方，影子投向东

方，对应下午时辰，影子方向、长短的规律性变化，让日唇具备了

精准计时的功能"

案例分析辅助：教师结合教材实例讲解：古代官府、书院都会

摆放日辱，人们通过辱针影子的位置，判断上朝、上课、劳作的时

间，这充分证明日卷在古代是实用性极强的计时工具。同时引导学

生思考：“阴天、夜晚能不能用日皆计时？”学生思考后回答，教师

总结：口署依赖太阳光照射，无阳光时无法使用，这也是口唇的局

限性，为后续工具优化学习铺垫。

设计意图：逐句、逐图精讲教材核心内容，不脱离课本知识点,

通过问答互动、图表解读、案例分析，帮助学生深度理解日展结构

与计时原理，突破认知难点，构建系统的科学观念。

（三）探究实操，制作日孱（教材实操内容落地）

本环节严格按照教材给出的制作流程，开展小组实操教学，教

师分步讲解、示范指导，落实教材实践要求。首先明确教材指定的

简易制作材料圆形硬纸板、细竹签、双面胶、直尺、马克笔、指

南针，材料均为学生日常易得物品，贴合教材生活化设计理念。

教师分步拆解教材制作步骤，同步开展师生互动指导：

第一步，制作客面。按照教材要求，将圆形硬纸板平整摆放，

用直尺找到圆心并标记，以圆心为起点，均匀划分12个刻度，对应

十二个时辰，均匀绘制在纸板上，标注对应时间。师生互动：师：

“刻度划分不均匀会造成什么问题？”生：“计时会不准确，时间对

应出现偏差。”教师强调均匀刻度是精准计时的基础，培养学生严谨

的实操态度。

第二步，固定唇针。教材明确要求，将细竹签垂直固定在唇面

圆心位置，保证竹签直立、不倾斜、不晃动。教师示范固定方法，

用双面胶加固底部，确保唇针稳固，这是日替正常工作的关键。

第三步，校准方位。依据教材核心实操要点，利用指南针确定

正北方向，将自制日唇平稳放置，使唇面正对正南，唇针精准朝向

正北，完成方位校准。教师重点强调：方位偏差是日辱计时不准的

主要原因，必须严格校准。

第四步，实地标定时间。带领学生前往室外向阳平地，参照教

材观测要求，在晴天固定时段，对照标准钟表时间，在唇面上标记

对应影子位置，完善刻度与时间的对应关系，完成简易日号的调试。

学生以4人小组为单位分工合作，分别负责刻度绘制、唇针固

定、方位校准、观测记录，教师巡视指导，及时纠正学生刻度不均、

劈针倾斜、方位偏移等问题。实操过程中，鼓励学生结合教材原理,

自主排查制作误差。

设计意图：严格落地教材实操内容，分步细化操作流程，通过

小组合作、师生纠错、实操探究，落实探究实践核心素养，让学生

在动手操作中深化对原理的理解，提升工程制作与问题解决能力。

（四）观测验证，纠错优化

学生完成日野制作后，开展户外分组观测实验，落实教材拓展

探究要求。各小组固定观测位置，在不同时段观察唇针影子的长短、

方向变化，记录影子对应的唇面刻度与标准时间，对比两组数据，

完成观测记录表。

师：“对比你们的观测数据，自制日暑的时间和钟表时间完全一

致吗？出现偏差的小组，猜测一下偏差原因是什么？”各小组依次

发言，总结出刻度划分不均、唇针倾斜、方位校准不准、摆放平面

不平整等问题。

教师结合教材拓展知识点，针对性讲解优化方法：重新均分刻

度、垂直加固劈针、二次校准方位、选择平整向阳的固定摆放位置,

同时补充说明：简易手工日薄存在轻微误差属于正常现象，古代精

准日皆会根据地域纬度调整愚针角度，进一步提升计时精准度。

组织学生根据优化方案，二次调试自己的日薄，再次进行观测

验证，提升作品精准度。同时引导学生对比教材中日号实物与自制

日唇的差异，思考传统日展的设计优势。

设计意图：通过实证观测、数据对比、误差分析、优化调试，

培养学生实事求是、严谨求真的科学态度，锻炼学生的科学思维和

问题优化能力，落实新课标探究实践要求。

（五）对比拓展，深化认知

教师结合教材拓展板块内容，引导学生开展对比探究。首先组

织学生讨论：日唇作为古代计时工具，有哪些优点和不足？学生小

组讨论后总结：优点是取材方便、无需能源、贴合自然规律；不足

是受天气、昼夜限制，精准度较低，无法全天候使用。

教师顺势延伸,梳理计时工具的发展脉络：从古人依靠自然光

影计时的日辱，到漏刻、沙漏，再到现代机械钟表、电子钟表、智

能计时设备，计时工具的迭代，是人类科学技术不断进步的缩影。

师生深度互动：师：“学习日辱的知识，对我们现在的生活有什

么意义？”生：“能了解古人的智慧，学会利用自然规律解决问题，

明白计时的原理，更好地珍惜时间、规划时间J教师总结升华，衔

接单元主题《时间与效率》：掌握计时规律、精准把握时间，才能更

好地提升做事效率，实现学以致用。

设计意图：依托教材拓展内容，实现知识延伸，串联单元核心

主题，帮助学生构建完整的知识体系，渗透文化自信与科学进步观

念，落实态度责任素养目标。

六、课堂小结

本节课我们聚焦古代计时工具日辱，完成了认知、探究、实操、

优化的完整学习过程。首先，我们结合教材图文，认识了日展卷面、

辱针的核心结构，理解了太阳视运动带动影子规律变化、从而实现

计时的科学原理，厘清了光影变化与时间计量的内在关联。其次，

我们严格按照