《做一个光影游戏》活动建议方案.docx
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《做一个光影游戏》活动建议方案
《做一个光影游戏》活动建议方案
一、活动流程框图
活动二：
排练一个光影小品
活动一：
探究影子的形状、位置和大小
活动三：
影子告诉我在哪里？
活动四：
影子告诉我几点钟？
二、活动过程
2.1活动一：
探究影子的形状、位置和大小
2.1.1活动任务：
通过实验探究影子的形状、位置、大小跟哪些因素有关。
2.1.2活动内容：
1．教师通过多媒体资料展示一组光影图片或课件，设置探究问题的情景。
2．引导学生从精彩的节目中概括出物理现象，利用光的直线传播的规律解释影子形成的原因。
进一步提出要探究的问题：
影子的形状、大小由什么决定？
◇影子的形状由什么决定？
◇影子的位置由什么决定？
◇影子的大小由什么决定？
3.学生实验研究以上三个问题。
教师注意引导学生讨论如何进行有序的探究。
◇设计实验：
学生分组讨论。
◇实验操作：
学生分组实验，教师巡视指导。
◇学生交流：
将本组研究的实验现象与大家交流。
◇实验结论：
在交流的基础上得出结论。
探究实验报告：
提出问题
我还想知道——
猜想
（猜测上面问题的可能答案，写在下面。
）
设计实验
提出问题
提出问题
进行实验（搜集证据）
实验记录（怎样记录搜集到的证据？
操作中有什么问题？
）
分析论证
（实验结果说明了什么？
得出了什么结论？
）
评估
（实验设计有没有不合理的地方？
操作有没有什么失误？
结果可靠吗？
）
交流
（将你的探究过程及结果告诉同学和老师，听听别人的结论，并记录下来。
）
教师评语
探究实验参考：
实验器材：
手电筒（或台灯），投影用的立体物体（玩具，茶杯，茶壶等），长方形薄板物（练习本）。
1．影子的形状由什么决定？
物体放在发散光源和光屏之间。
打开手电筒（或台灯）使发散光从正面照射到物体上，将物体的影子正投到墙上。
在发散光照射下将杯子旋转，观察墙上的影子的变化。
归纳出物体投影的特点。
2．影子的位置由什么决定？
改变光源的照射方向，观察墙上的影子位置的变化。
3．影子的大小由什么决定？
长方形薄板物置于发散光源和光屏之间，打开手电筒（或台灯）使发散光照射到物体上，将物体的影子投射到墙上。
测量光源与物体的距离，光源与墙的距离。
保持物体与墙距离不变，改变光源到物体的距离，观察影子大小的变化。
保持光源到物体的距离不变，改变物体到墙的距离，观察影子大小的变化。
保持光源到墙的距离不变，移动物体的位置，观察影子大小的变化。
归纳出影子大小的变化规律。
2.1.3活动组织方式：
小组合作学习。
2.1.4活动评价方式：
教师评价和学生自评相结合。
2.1.5所需学习资源
玩具狗的影子.jpg
路灯下的自行车影子.jpg
地上的人影.jpg
探究影子的形状的实验.jpg
探究影子的位置的实验.jpg
探究影子的大小的实验
（1）.jpg
探究影子的大小的实验
（2）.jpg
探究影子的大小的实验（3）.jpg
探究实验参考.doc
探究实验报告.doc
2.1.6所需学习时间：
1课时。
2.2活动二：
排练一个光影小品
2.2.1活动任务：
学生自主创造有趣的手影，用手影表演一个小故事。
2.2.2活动内容：
1．教师通过多媒体资料演示光影节目图片和视频，激发学生参与活动的积极性。
2．教师指导学生学习表演手影的技能。
◇教师展示几幅生动的手影图片，作一个示范动作。
◇请学生模仿手型，并用投影仪的灯光将其投影到幕布上。
3．布置排练一个光影剧的任务。
◇分组5～6人一组。
◇创作一个有简单情节的光影小品，可以使用手影，也可以使用剪纸投影。
4．分组活动，研究小组的光影计划，并排练。
在准备过程中可参考媒体资源中的手影图片资料。
5．表演交流各小组的光影小品。
◇选两名学生做主持人，了解各小组的节目内容和小品名，列好节目单。
可利用投影仪和幕布，也可利用阳光作光源，把白墙做银幕，但要选好时间。
◇各小组表见自己创作的光影小品，观众用掌声给予鼓励和评价。
2.2.3活动组织方式：
小组合作学习。
2.2.4活动评价方式：
教师评价和学生自评相结合。
2.2.5所需学习资源
手影.wmv
一组动物手影.jpg
手影——鹰和鹅.jpg
手影——马和猫.jpg
手影——大象.jpg
手影——戴帽子的人.jpg
手影——地上的狗.jpg
手影——老鹰.jpg
手影——羚羊.jpg
手影——人头像.jpg
手影——山羊.jpg
手影——兔子.jpg
手影——乌龟.jpg
手影——猪.jpg
皮影戏中的人物
（1）.jpg
皮影戏.jpg
演员表演皮影戏.jpg
央视春晚手影戏
（1）.jpg
央视春晚手影戏
（2）.jpg
央视春晚手影戏（3）.jpg
央视春晚手影戏（4）.jpg
2.2.6所需学习时间：
2课时。
2.3活动三：
影子告诉我在哪里
2.3.1活动任务：
探究日影的长度和方向随时间变化的特点，学习用日影确定南北方向。
2.3.2活动内容：
1.创设情境，提出问题
◇教师使用媒体资源创设问题情境；可使用动画和图片演示形成影子的现象。
◇教师提出问题：
影子是因为光的直线传播而形成的。
同学们观察过旗杆在太阳光照射下投在地面上的影子吗？
谁能描述一下影子的方向，长短等等。
能不能就太阳光形成的影子，提出一个可以探究的问题？
◇学生分小组议论，提出一个探究太阳光影子的问题。
学生可能会提出的探究问题：
◇探究不同时刻太阳影子的方向怎样变？
◇探究不同时刻太阳影子的长度怎样变化？
◇旗杆顶端影子的移动轨迹是怎样的？
◇能不能用影子确定时间？
◇能不能用影子确定方向？
◇能不能用影子确定位置？
……
2．教师指导探究日影长度变化的的实验
◇学生设计实验方案
◇教师指导建议
将一张纸板放在有阳光的水平地面上，在地面上做出纸板位置的标记；纸板上竖直插一根细些的直棍，要固定住保持竖直。
每过半小时，在影子顶端做一个记号并量出影长。
在中午11点半到12点半之间每隔10分钟做一个记号，找出一天中影长最短的时刻。
3．分析论证，问题思考
影子最短的时刻是正午12点吗？
为什么？
我们使用的是北京时间，北京时间正午12点时，在什么地方影子最短？
这个实验能确定所在地的正南正北方向吗？
根据这个实验能得知所在地的经纬度吗？
4．向地理老师请教
◇怎样利用这个实验获得的数据确定本地的正南正北方向。
◇怎样计算出本地的经纬度？
5．探究日影长度的课题成果
◇确定一个能表示正南正北方向的参照物。
用指南针校验一下，看看有多大的偏差？
想想如何解释。
◇写一份简单的研究报告把探究的结果写清楚。
建议：
建议在春分、秋分、冬至或夏至这几天完成本活动，因为这些天太阳分别位于赤道和南北回归线上方，阳光垂直射在赤道和南北回归线上。
在春分、秋分这两天，测得的阳光与竖直方向的夹角度数，就是实验所在处的纬度值，夏至或冬至这两天测得的阳光与竖直方向的夹角度数加上或减去23.5度，就是实验所在处的纬度值。
如果不在这几天开展活动，则要查当天的太阳角。
探究参考:
影子最短的时刻，直尺所处的地球经线正对太阳。
北京时间正午12点时，只有地处东经120°地方影子最短。
不在120°经度的地方，北京时间12点时太阳光斜射，影子不是最短的。
影子最短时，影子与地球经线重合，影子所示的方向是正南正北方向。
根据本地影子最短的时刻与北京时间12点的时差，计算出对应的经度差值，再用东经120度加或减这个差值，就可以得到所在地的经度值。
日影最短时当地的太阳光照射角加减当天的太阳角即为当地的纬度值。
北京时间指的是东经120°的时间，全球分为24个时区，每一个时区的经度跨度为15度（360度/24小时），每度差4分钟。
北京时间用的是东八区即东经120°的时间，即太阳直射在东经120°经线上时，是北京时间中午12点。
120°经线两侧正午到达的时间，每度差4分钟：
如东经121°度处正午提前4分钟，11点56分影子最短；东经119°度处正午迟到4分钟，12点04分影子最短。
2.3.3活动组织方式：
小组合作学习。
2.3.4活动评价方式：
教师评价和学生自评相结合。
2.3.5所需学习资源
太阳和影子.swf
太阳光影.jpg
立竿见影.jpg
地球上的四季.swf
地球上的昼夜.swf
研究日影长度变化的实验.jpg
实验探究日影长度变化的实验
（1）.jpg
实验探究日影长度变化的实验
（2）.jpg
实验探究日影长度变化的实验（3）.jpg
实验探究日影长度变化的学生作业
（1）.jpg
实验探究日影长度变化的学生作业
（2）.jpg
基多赤道纪念碑
（1）.jpg
基多赤道纪念碑
（2）.jpg
格林尼治本初子午线标志.jpg
本初子午线标志.jpg
北回归线标志.jpg
南回归线标志.jpg
地球仪上的经纬线.jpg
地球仪雕塑.jpg
经度和纬度.jpg
经线和纬线.jpg
阳光照射地球直射北回归线.jpg
阳光照射地球直射赤道.jpg
时区图.jpg
太阳赤纬.doc
怎样计算赤纬角.doc
2.3.6所需学习时间：
半天。
2.4活动四：
影子告诉我几点钟（制作一个日晷）
2.4.1活动任务
探究日影与时间的关系，制作一个日晷。
。
2.4.2活动内容
1．提出问题：
在上一个活动中我们发现了影子的长短和方向会随时间变化，太阳照在立竿上的影子和时间有什么关系？
2．认识日晷
◇教师使用图片展示各种日晷使学生初步的了解日晷的基本形态；
◇指导学生阅读学习卡，帮助学生了解用日晷测量时间的历史文化，及基本构造和原理。
学习卡片
（1）：
日晷的历史
日晷的早期历史尚不清楚，世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦王国。
中国最早的文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年（594）发明的短影平仪（即地平日晷）。
赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行《独醒杂志》卷二中提到的晷影图，但晷盘是木制的。
后世改用石质晷盘，金属晷针。
北京故宫等处保存的都是清代制造的石质赤道日晷。
赤道日晷的晷面平行于赤道面，晷针指向南北极。
这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类所用达几千年之久，然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的，直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟，而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟，清代时虽有很多进口和自制的钟表，但都为王宫贵府所用，一般平民百姓还是看天晓时。
所以彻底抛却日晷，看钟表知辰光还是近现代的事。
学习卡片
（2）：
日 晷
太阳东升西落，它所照射的物体的影子也会随着移动。
古人通过对这个自然现象的观察，发明了日晷来计算时间。
日晷的读音念作rìguǐ，是一种利用太阳投影指示时间的工具。
它由晷盘和晷针组成。
当太阳照到晷针上，会在盘面上产生投影，人们就根据日影的方向来判断时间。
日晷又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。
通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。
铜制的指针叫做“晷针”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”，石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。
在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小时。
当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。
于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。
由于从春分到秋分期间，太阳总是在天赤道的北侧运行，因此，晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间，太阳在天赤道的南侧运行，因此，晷针的影子投向晷面的下方。
所以在观察日晷时，首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。
因盘面安置的方向不同，日晷可分为地平日晷、赤道日晷、立晷、斜晷。
学习卡片（3）：
日晷的种类
使用日影测时的日晷，无论是何种形式都有一根指时针（Gnomon），这根指时针与地平面的夹角必需与当地的地理纬度相同，并且正确的指向北极点，也就是都有一根与地球自转轴平行的指针。
观察这根指针在指定区域内的投影，就能确定时间。
现有常见的日晷有下列几种不同的形式：
（1）水平式日晷（TheHorizontalSundial）是最常用的日晷，采用水平式的刻度盘，日晷轴的倾斜度，依使用地的纬度设定，刻度需要利用三角函数计算才能确定。
适合低纬度的使用。
（2）赤道式日晷（TheEquatorialSundial）赤道式日晷是依照使用地的纬度，将轴（指时针）朝向北极固定，观察轴投影在垂直于轴的圆盘上的刻度来判断时间的装置。
盘上的刻度是等分的，夏季和冬季轴投影在圆盘上的影子会分在圆盘的北面和南面，适合中低纬度的使用。
若将圆盘改为圆环则称为赤道式罗盘日晷。
（3）极地晷（ThepolarDial）供指时针投影的平面与指时针平行，即与地平面的夹角与地理纬度相同，并朝向正北。
时间的刻画可以用简单的几何图来处理，投影的时间线是平行的线条。
适合各种不同的纬度使用。
（4）南向垂直日晷（VerticalDirectSouthDial）刻度盘面朝向正南且垂直地面的日晷。
这一种日晷较适合在中纬度（30～60）使用。
（5）东或西向垂直式（VerticalDirectEastorWest）刻度盘面朝向正东或正西且垂直地面的日晷。
这一种日晷只能在上半日（东向）或下半日（西向）使用，但全球各纬度都适用。
（6）侧向垂直式（VerticalDeclining）刻度盘面采用垂直方向的日晷。
这一种日晷需要依照建筑物的墙面方向换算刻度，不容易制作。
依季节及时间的不同，有时不会产生影子。
南向与东西垂直日晷都可视为此形的特例。
（7）投影日晷（AnalemmaticSundial）不设置指时针，仅在地平面依地理纬度的不同绘制不同扁率的椭圆，在其上刻划时间线，并将长轴指向正东西方向，南北向的短轴上则需刻上日期，指示立竿测量时刻的正确位置。
3．教师指导学生制作一个自己的日晷。
◇分小组讨论打算怎样制作自己的日晷，制定计划。
使用什么材料做和晷盘和晷针？
如何给晷盘刻度，需要哪些实验器材？
选择制作哪一种日晷？
晷盘、晷针朝向什么方向？
制定工作顺序及分工。
◇提示学生可以向地理老师请教。
4．分组制作自己的日晷。
日晷制作参考：
实验器材：
厚纸板、钟表、铅笔、尺子、量角器、指南针，制作晷针的细竿（可用细木棍、塑料吸管）等。
实验过程：
（1）在纸板的中心钻一个小孔，把晷针固定在纸板上。
（2）调整晷盘、晷针的方向。
（3）随着时间的变化，每隔一小时或半小时用铅笔在纸板上标记出阳光在纸板上投下的影子，并在每条线的旁边标明时间。
简易的日晷制作，只能让同学了解太阳投影的变化。
如果要让日晷走得更精准，在制作过程中就需要用到许多计算公式，要了解地球经、纬度的关系，需要同学们继续学习。
5.用自制日晷报时，展示交流自己的学习成果。
同一时刻各组用自制日晷报时，与钟表对照，记录误差，小组分析原因，评估反思。
班级交流。
6.进一步思考讨论，启发学生提出问题：
如
◇今天做的日晷下个月能用吗？
◇太阳初升的时间不同日晷所示的时间还正确吗？
◇做好的日晷能够任意移动位置吗？
对于新问题，教师应鼓励学生进一步探究，检验一下，给出解释。
告诉学生可以请教地理老师。
2.4.3活动组织方式
小组合作学习。
2.4.4活动评价方式
教师评价和学生自评相结合。
2.4.5所需学习资源.doc
赤道日晷.jpg
古观象台的赤道式日晷.jpg
南向垂直日晷.jpg
水平式日晷.jpg
墙上的日晷.jpg
投影日晷.jpg
上海浦东世纪广场日晷.jpg
制作自己的日晷的实验器材.jpg
探究制作赤道日晷.jpg
探究制作水平日晷
（1）.jpg
探究制作水平日晷
（2）.jpg
探究制作垂直日晷.jpg
学生作业一（水平日晷）.jpg
学生作业二（垂直日晷）.jpg
日晷的历史.doc
日晷.doc
日晷的种类.doc
针孔日晷的制作方法.doc
用易拉罐做一只圆柱形日晷.doc
2.4.6所需学习时间：
一天。
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