师：同学们好，欢迎走进四年级的科学课堂。这节课我们探究的内容是小学科学大象出版社四年级下册第四单元第二课《日晷》。本节课的学习目标有：一、知道日晷是古代计时工具，其中赤道式日晷相对准确，使用较广泛；二、掌握制作赤道式日晷的方法；三、体验古时候人们利用生活中的现象和自然规律，设计制作计时工具，从而方便生活的过程。请同学们准备好学习工具，开启这节课的科学之旅。在上节课的学习中，我们了解到人类发明了一些计时工具。还记得中国最早的计时仪器叫什么吗？
生：日晷。
师：是的，就是日晷。日晷，又称日规，是古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪器，通常由晷针和晷面组成。日晷是人类计时的重大发明，被沿用了几千年。接下来我们通过视频进一步了解日晷。
（播放视频后）
师：中国古老的天文学和数学著作《周髀算经》中记载“冬至日晷长，夏至日晷短”。这里所提到的“晷”便是影子，“日晷”指的就是太阳的影子。日晷是一种测定时间的装置，是古代人类在计时领域的重大发明。日晷由石质圆盘和铜质指针构成，铜质指针叫做晷针，它垂直穿过石质圆盘中心，并指向北极星方向。石质圆盘也叫晷面，在它的正反两面分别刻有12个格子，每个格子代表一个时辰，也就是现在的两个小时。那这个既没有时针、分针、秒针，也没有金属机械在运转的家伙是怎么计时的呢？
生：随着太阳的东升西落，物体被照射出的影子会随之自西向东移动，一天中影子位置的变化也就反映出时间的变化。
师：非常好。中国地处北半球，早晨的阳光照射在日晷上，晷针的影子会投在晷面的西面，影子随阳光一起慢慢地自西向东移动。移动中的晷针影子就像是现代时钟的时针，晷面是钟表的表面，这样就可以显示出时间了。细心的人们会发现，在北京故宫中的日晷都是倾斜放置的，这又是为什么呢？
生：正北方向倾斜的日晷是为了让晷针能够准确地指向北极星，这时晷面与地面的夹角就是50度。通过这样的倾斜放置，日晷便可在一年四季中都能正确地指示时间。
师：没错。如今，日晷早已被许多更加精确的计时工具所取代，但我们依然可以从中感悟到古人们的聪明智慧。视频里讲述了日晷的由来和计时原理，聪明的古人利用太阳的东升西落照射到物体所形成的影子和位置变化，反映出时间的变化。日晷还有很多种类，比如赤道式日晷、地平式日晷、垂直式日晷。其中赤道式日晷既简单又相对准确。赤道式日晷的结构有什么特点呢？请同学们仔细观察，并将想研究的问题记录下来。
生：它有一根晷针的影子，可以指示时间。还有一块石头做的晷面，上面有刻度线，表示时间。
师：同学们观察得真仔细，晷针的影子是用来指示时间的，晷面的刻度表示时间。同学们又记录了哪些问题呢？
生：晷针和晷面为什么都是斜着的呢？我们能自己做一个日晷吗？
师：同学们真会提问。请同学们带着这些问题阅读课本第37页内容。
（学生阅读后）
师：阅读之后，你们知道晷针和晷面为什么都是斜着的吗？
生：日晷与赤道面平行，所以叫赤道式日晷。晷针不仅要指向北极星，还要垂直穿过晷面，因此晷针和晷面都是斜着的。
师：回答得可真好。同学们还有其他疑问吗？
生：古代人是怎么保证圭表正好指着北极星的呢？
师：请你来回答。
生：圭表朝向正北方且仰角等于当地的地理纬度时，就正好指向北极星了。
师：说得真准确。同学们，我们想要自己制作一个日晷，还要解决哪些问题呢？