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一、指导思想与理论依据
（一）指导思想
本课采用“顺应”的教学策略，以学生头脑中固有的 “太阳直射与斜射温度不同的原因是地球距离太阳远近不同造成的”这个错误认识为基础，创设一个具有连续性的学习情境，帮助学生建立起太阳直射与斜射温度不同的原因是“单位面积内获得热量不同”这一正确认识。
（二）理论依据
在皮亚杰提出的建构主义学习理论体系中，儿童的认知发展会受到同化、顺应和平衡三个基本过程的影响。当学生遇到不能用原有认知来同化新的知识时，便要对原有知识加以修改和重建。本课教学是在学生原有认知结构与新知识之间产生认知冲突的基础上设计的。在教学过程中，一旦引发学生的认知冲突，就会引起认知结构上的不平衡，能够激发学生的求知欲和好奇心，促使学生进行认知结构的同化与顺应。
二、教学背景分析
（一）学习内容分析
1.教材内容分析
《探究太阳直射与斜射温度不同的原因》一课隶属于《小学科学（3～6年级）课程标准》中的地球与宇宙领域——地球运动与所引起的变化。
2.教学内容分析
《探究太阳直射与斜射温度不同的原因》是我对教科版小学《科学》五年级上册第二单元《光》的内容进行重新梳理后设计的。学生能够根据生活经验说出太阳直射、斜射与一天中温度变化的关系。但在教学过程中，我发现学生对于直射温度高、斜射温度低的现象解释产生了重大分歧。学生认为：直射时太阳离地球近，温度高；斜射时太阳离地球远，温度低。学生这种“距离热源越近温度越高，距离热源越远温度越低”的原有认知，不能正确解释一天中温度变化的原因。
3.本课教学与后面知识之间的联系
根据以往的教学经验，我发现学习《地球的运动》单元时，学生对于四季的形成存在着普遍的错误观点是：“地球在围绕太阳公转过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。”事实上四季的形成与地球距离太阳的远近位置无关。由此可见，学生头脑中建立的“距离热源越近温度越高”的原有认知很顽固，如果在本学期的教学中，没有为学生建构起有关太阳直射与斜射的正确概念，就会为后面的学习造成难以逾越的知识障碍。
（二） 学生情况分析
1.知识方面
① 太阳是地球最大的光源和热源。
② 光沿直线传播。中午太阳光直射地面温度高；早上和下午太阳光斜射地面温度低。
根据学生掌握的前概念，将“为什么直射温度高？斜射温度低？”作为本课教学的前测题目。统计如下：
由上图数据分析可见：大多数学生认为距离是产生温度变化的主要原因；学生原有认知中“距离热源越近温度越高”的思维非常顽固，这个固有认识不能正确解释造成一天中太阳直射与斜射温度不同的原因。
以上分析引发了我的思考：科学课应该以学生的知识需求为出发点。学生已经知道直射与斜射时，太阳到地球的距离大致相等的情况下早晚的气温不同。课下一些学生向我提出“为什么直射温度高，斜射温度低”的问题，说明在《光》单元中学习的“直射”和“斜射”两个名词远远没有形成科学概念，学生依然会用头脑中固有的“距离热源越近温度越高”的经验来解释这个现象。
2.能力方面
五年级学生已经具备了独立完成实验的能力，但是缺乏独立解决问题的方法。本节课着眼于用数学方法解决科学问题。将科学实验作为探究学生修正原有认知结构，转变思维，重新建构新知的研究载体。利用学科间的横向知识去解决学生理解起来比较抽象的科学问题，为学生在探究太阳直射与斜射产生不同温度的学习过程中搭建支架，
三、教学目标设计
1.知识与技能
认识到直射与斜射温度不同的原因是被照射的单位面积内获得的热量不同。
2.过程与方法
通过定量实验，利用数学计算的方法证明手电筒模拟的太阳光对白纸直射和斜射的热量变化。
3.情感态度价值观
获取事实证据的意识和能力，形成科学的具有逻辑关系的思维，为学习四季的形成建立认知基础。
四、教学设计与意图
第一次定量实验：手电筒 太阳
白纸 地面
黑点 人
设计意图：利用手电筒模拟太阳照射白纸的实验。学生会观察到照射面积大小不同，使学生发现照射面积这一层思考线索。
第二次定量实验：进一步用量化的方法研究问题
设计意图：通过数小格的方法学生能够分别数出直射与斜射时被照射的面积。
第二次定量实验后，学生已经猜想到直射与斜射温度不同的原因可能与被照射的单位面积内获得的热量不同有关系。但“热量”对于学生是个比较抽象的概念，由于同一支手电筒发出的热量太少了，无法用皮肤感知。因此把同一支手电筒直射和斜射时发出的总热量看作热量“整体1”，学生通过数学计算的方法，分别计算出直射与斜射时每一小格获得的热量数据，解决科学问题，这是本课教学的创新点和亮点。
设计意图：量化照射面积，利用数学计算的方法证明手电筒模拟的太阳直射与斜射过程中的热量变化。学生从解释一天中的温度变化，延伸到一年中四季温度不同的原因，为学习四季的形成奠定认知基础。
（一）指导思想
本课采用“顺应”的教学策略，以学生头脑中固有的 “太阳直射与斜射温度不同的原因是地球距离太阳远近不同造成的”这个错误认识为基础，创设一个具有连续性的学习情境，帮助学生建立起太阳直射与斜射温度不同的原因是“单位面积内获得热量不同”这一正确认识。
（二）理论依据
在皮亚杰提出的建构主义学习理论体系中，儿童的认知发展会受到同化、顺应和平衡三个基本过程的影响。当学生遇到不能用原有认知来同化新的知识时，便要对原有知识加以修改和重建。本课教学是在学生原有认知结构与新知识之间产生认知冲突的基础上设计的。在教学过程中，一旦引发学生的认知冲突，就会引起认知结构上的不平衡，能够激发学生的求知欲和好奇心，促使学生进行认知结构的同化与顺应。
二、教学背景分析
（一）学习内容分析
1.教材内容分析
《探究太阳直射与斜射温度不同的原因》一课隶属于《小学科学（3～6年级）课程标准》中的地球与宇宙领域——地球运动与所引起的变化。
2.教学内容分析
《探究太阳直射与斜射温度不同的原因》是我对教科版小学《科学》五年级上册第二单元《光》的内容进行重新梳理后设计的。学生能够根据生活经验说出太阳直射、斜射与一天中温度变化的关系。但在教学过程中，我发现学生对于直射温度高、斜射温度低的现象解释产生了重大分歧。学生认为：直射时太阳离地球近，温度高；斜射时太阳离地球远，温度低。学生这种“距离热源越近温度越高，距离热源越远温度越低”的原有认知，不能正确解释一天中温度变化的原因。
3.本课教学与后面知识之间的联系
根据以往的教学经验，我发现学习《地球的运动》单元时，学生对于四季的形成存在着普遍的错误观点是：“地球在围绕太阳公转过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。”事实上四季的形成与地球距离太阳的远近位置无关。由此可见，学生头脑中建立的“距离热源越近温度越高”的原有认知很顽固，如果在本学期的教学中，没有为学生建构起有关太阳直射与斜射的正确概念，就会为后面的学习造成难以逾越的知识障碍。
（二） 学生情况分析
1.知识方面
① 太阳是地球最大的光源和热源。
② 光沿直线传播。中午太阳光直射地面温度高；早上和下午太阳光斜射地面温度低。
根据学生掌握的前概念，将“为什么直射温度高？斜射温度低？”作为本课教学的前测题目。统计如下：
由上图数据分析可见：大多数学生认为距离是产生温度变化的主要原因；学生原有认知中“距离热源越近温度越高”的思维非常顽固，这个固有认识不能正确解释造成一天中太阳直射与斜射温度不同的原因。
以上分析引发了我的思考：科学课应该以学生的知识需求为出发点。学生已经知道直射与斜射时，太阳到地球的距离大致相等的情况下早晚的气温不同。课下一些学生向我提出“为什么直射温度高，斜射温度低”的问题，说明在《光》单元中学习的“直射”和“斜射”两个名词远远没有形成科学概念，学生依然会用头脑中固有的“距离热源越近温度越高”的经验来解释这个现象。
2.能力方面
五年级学生已经具备了独立完成实验的能力，但是缺乏独立解决问题的方法。本节课着眼于用数学方法解决科学问题。将科学实验作为探究学生修正原有认知结构，转变思维，重新建构新知的研究载体。利用学科间的横向知识去解决学生理解起来比较抽象的科学问题，为学生在探究太阳直射与斜射产生不同温度的学习过程中搭建支架，
三、教学目标设计
1.知识与技能
认识到直射与斜射温度不同的原因是被照射的单位面积内获得的热量不同。
2.过程与方法
通过定量实验，利用数学计算的方法证明手电筒模拟的太阳光对白纸直射和斜射的热量变化。
3.情感态度价值观
获取事实证据的意识和能力，形成科学的具有逻辑关系的思维，为学习四季的形成建立认知基础。
四、教学设计与意图
第一次定量实验：手电筒 太阳
白纸 地面
黑点 人
设计意图：利用手电筒模拟太阳照射白纸的实验。学生会观察到照射面积大小不同，使学生发现照射面积这一层思考线索。
第二次定量实验：进一步用量化的方法研究问题
设计意图：通过数小格的方法学生能够分别数出直射与斜射时被照射的面积。
第二次定量实验后，学生已经猜想到直射与斜射温度不同的原因可能与被照射的单位面积内获得的热量不同有关系。但“热量”对于学生是个比较抽象的概念，由于同一支手电筒发出的热量太少了，无法用皮肤感知。因此把同一支手电筒直射和斜射时发出的总热量看作热量“整体1”，学生通过数学计算的方法，分别计算出直射与斜射时每一小格获得的热量数据，解决科学问题，这是本课教学的创新点和亮点。
设计意图：量化照射面积，利用数学计算的方法证明手电筒模拟的太阳直射与斜射过程中的热量变化。学生从解释一天中的温度变化，延伸到一年中四季温度不同的原因，为学习四季的形成奠定认知基础。