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1、日晷和圭表一、课文说明第10、11、12课构成本册教材的“宇宙”教学单元。本课指导学生认识我国古代的测时仪器日晷和圭表；在能力培养方面，属于“观察能力”和“归纳概括能力”的系列。本课首先指导学生认识比较容易理解的日晷，然后再认识圭表。在讲解日晷和圭表时，都是先结合学生已有知识或经验，使学生了解与日晷、圭表有关的知识，然后再讲解日晷和圭表的构造、作用。课文分三部分：第一部分指导学生认识日晷。这部分内容分为三层：1.复习已有知识：一天中，太阳在天空中是自东向西移动的，阳光下物体的影子是自西向东移动的。这是理解日晷原理所必需的基础知识，也是本课的引入。2.讲解日晷的原理：一天中，阳光下物体影子移动的
2、角度是有规律的，人们根据这个规律制作了计时的仪器日晷。3.讲解日晷的构造与计时方法。日晷的种类很多，图中是保存在北京故宫中清代的赤道日晷。第二部分指导学生认识圭表。这部分内容分为两层：1.讲解圭表的原理：在地上立一根杆，每天正午时的影长变化是有规律的夏季短（夏至最短），秋季中（秋分居中），冬季长（冬至最长），春季中（春分居中），这种变化每年循环一次。这是我国人民在2000多年前发现的。2.讲解圭表的构造和计时方法。圭表有各种各样的，图中是保存在南京紫金山天文台的明代圭表。第三部分指导学生自制一个“圭表”，用它观察阳光下直立物体影长在一天中的变化规律。通过观察记录，希望学生能发现：阳光下直立物体
3、的影子，从早晨到中午逐渐变短，正午时最短，从正午到傍晚又逐渐增长。这项活动可以激发学生像古代科学家那样探究自然变化规律，培养学生观察记录能力和归纳概括能力，并为下一课学习关于太阳高度的知识打下一定的基础。这项活动需在课后进行，每天观察几次可以灵活掌握，当地正午时必须观察。二、目的要求1.通过本课教学，要求学生初步知道日晷、圭表的原理及用途。2.培养学生的观察能力（观察记录一天中阳光下直立物体影长的变化）和归纳概括能力（归纳一天中阳光下直立物体影长变化的规律）。3.通过讲述我国古代天文科学的成就，向学生进行爱国主义教育。三、课前准备教师准备：1.分组观察材料圭表模型（在一块30厘米10厘米的长方
4、形木板上垂直钉一个大钉子，钉尖向上。）2.挂图或投影片日晷、圭表、古代人立杆测影长的情景。学生准备：直尺。四、教学过程导入新课1.讲述：在一、二年级，我们曾经观察过一天中太阳在天空中的方向变化，还观察过阳光下物体影子的方向变化。2.提问：（1）在一天中，太阳在天空中的方向是怎样变化的？（早晨、正午、傍晚，太阳分别在什么方向？）（2）在一天中，阳光下物体影子的方向是怎样变化的？（早晨、正午、傍晚，影子分别在什么方向？）（3）影子的方向与太阳的方向有什么关系？（方向相反）（4）影子方向的变化与太阳在天空中方向的变化有什么关系？（变化方向也相反，太阳在天空中自东向西移动，地上的影子自西向东移动。）3
5、.讲述：这节课，我们要了解人们是怎样利用阳光下物体影子变化规律的。学习新课1.指导学生认识日晷（1）讲解：我国人民早在古代就已发现：在一天中，阳光下物体的影子总是由西向东移动，而且随着时间的变化移动的角度是有规律的。人们根据这个规律制作了计时的仪器日晷（板书）。（2）出示挂图或投影片日晷。（3）讲解：日晷由晷面和晷针两部分构成。晷面是圆形的，石制的，有刻度，倾斜地固定在石柱上。晷针是铁制的，安在晷面中心，与晷面垂直。晷针的影子投在晷面上，并随着太阳在天空中移动而移动。人们根据晷针影子在晷面上所在的刻度，确定当时的时间时刻。日晷的样子很多，课本第33页的日晷是保存在北京故宫内清代的日晷。（4）谈
6、话：你们看日晷像什么？（钟表）（5）讲述：日晷是古老的计时仪器，现代钟表的表面就是仿照日晷制造的。2.指导学生认识圭表（1）出示挂图或投影片古代人立杆测影长的情景。（2）讲解：早在两千多年前，我国人民就用在地上立杆测影的方法，研究阳光下物体影子长度的变化。经过长期的观察和记录发现，在一年中，每天正午（太阳正南）时，杆影的长度是变化的，而且变化是有规律的：夏季短、秋季居中、冬季长、春季居中，这种变化每年循环一次。人们根据这个规律，制造出测定季节和年的仪圭表（板书）。（3）出示挂图或投影片圭表。（4）讲解：圭表由两部分构成：平卧的叫圭，立的叫表，圭和表相互垂直。圭平卧在正南正北的方向，上面有刻度。
7、表立在圭面的南端，正午时表影正好投在圭面上，根据圭面的刻度，可以知道表影的长度。用圭表测量出连续两次表影最短（或最长）之间所经历的时间就是一年。一年中表影最长时是冬至，最短时是夏至，长短居中时分别是春分和秋分。圭表的样式很多，课本第34页插图中的圭表，是保存在南京紫金山天文台的明代建造的圭表。这座圭表的北端也有一个立柱，比较矮，这不是表，而是圭。它的上面也有刻度。冬季，表的影子很长，超过平卧的圭的长度。这时，要靠这个立着的圭测量影长。日晷和圭表的发明，说明我国古代的科学技术是很发达的。巩固应用1.讲述：这节课我们学习了关于日晷和圭表的知识。2.提问：（1）日晷是用来观测什么的仪器？由哪几部分构
8、成？（2）圭表是用来观测什么的仪器？由哪几部分构成？哪部分叫圭？哪部分叫表？3.用圭表模型观察阳光下直立物体的影长（1）讲解：我们已经知道阳光下物体的影长在一年中的变化是有规律的，那么在一天中的变化有没有规律呢？让我们像古代科学家那样，用立杆测影的方法来研究这个问题。（2）出示圭表模型。（3）谈话：这是一个用木板和大铁钉制成的圭表模型。哪部分相当圭？哪部分相当表？（4）讲解：观测时，把这个圭表模型放在阳光下，转动木板，使钉子的影子正好投在木板上，用尺子量出钉子的影长。（5）分组观察：此时阳光下钉子的影长。（可在室外进行。）布置作业1.每人用木板（或泡沫塑料板）、钉子制作一个圭表模型，用它观察一天中不同时刻钉子的影长，把观察结果记录在课本第35页的记录表中。一天中观察的次数自定，但正午（太阳正南）时必须观测。最好能连续观察23天，每天都在同一时刻观测。2.根据观测结果研究：阳光下直立物体的影长，在一天中的变化有什么规律？五、课后小记
