1、1 第二单元第二单元 地球的运动地球的运动 1 1. .我们的地球模型我们的地球模型 【教材分析】 本课的主要任务是制作地球模型表达、概括已学的地球知识。由于宇宙神秘而又遥远，在进 行宇宙科学领域的研究时，科学家常制作模型来进行模拟实验，从而得出新知，再通过实践观察 验证新知。通过这节课的学习，希望孩子在探索与宇宙相关的疑惑时，能运用这一有效的学习方 法。 本课教材围绕“学会表达已学的地球相关知识”设计了 2 个活动。一是用思维导图整理已有 的知识；二是用制作模型表达已有的知识，制作完成后，能与其他小组制作的模型以及地球仪进 行对比，修正、完善自己制作的地球模型。 教材提供了三种地球模型的制作
2、方法：地球结构模型，地球海陆分布模型，地球自转模型。 用到的材料各不相同但容易获得，如：软陶，超轻黏土，乒乓球子。制作模型能极大地吸引学生 的兴趣，但注意应让学生“做中学” ，要让学生说一说这个模型表达了哪些地球的知识，并提出改 进方法。改进即让制作的模型更加真实、全面地贴合真实地球的特征。 【学情分析】 学生在三年级下册学习过地球的海陆分布情况、地球的形状是个球体，五年级上册学习过地 球的结构包括地核、地幔、地壳，制作过地球结构模型，了解地壳运动挤压，使岩层变形。在课 上，学生已知的地球相关信息较多，所以教师可适当提示学生用气泡图分类、整理信息。 学生乐于动手制作模型，但考虑到这课一节课中有
3、 3 个模拟实验，用于制作的时间较长，可 以引导孩子分工，应尽量选择学生容易操作的材料，增加制作成功率，并缩减时间。 学生不擅于评价自己制作的模型，需要教师前置“评价标准” ，并引导学生去对比小组之间的 模型，去与相对较为完善的地球模型地球仪进行对比。 【教学目标】 科学概念目标 地球的结构由地核、地幔、地壳以及大气层组成 地球表面主要由海洋和陆地组成 科学探究目标 能用思维导图表达并整理已学的地球知识 能通过制作模型表达、概括已学知识 能从地球的结构、运动、气候等角度提出可探究的科学问题 科学态度目标 对地球与宇宙科学领域内容探究保持好奇心与探究热情 愿意与小组成员分享和交流，有综合考虑他人
4、意见的习惯 科学技术社会与环境目标 知道技术与科学探究相互促进的关系 【教学重难点】 重点通过制作模型来表达、概括地球的相关知识。 难点通过模型来多角度表达、概括地球的相关知识。 【材料准备】 地球结构模型材料包：红色、橙色、蓝色的超轻黏土，小刀 地球海陆分布模型材料包：直径 10cm 的泡沫塑料球，蓝色和绿色的超轻黏土 地球自转模型材料包：乒乓球、打孔器、竹签 其他：地球仪 【教学过程】 1.导入 观察地球的图片。 2 教师提问：地球是我们的家园，你知道哪些关于地球的知识？ 学生思考已知的地球知识，并交流。 设计意图了解学生对于地球相关知识的前概念，引导学生尽量从不同方面尽可能多地进行 描述
5、，为分类整理信息作铺垫。 2.原型分析 教师提问：地球的相关信息这么多，你能用气泡图进行分类整理吗？你还想了解地球的哪些 知识呢？ 学生活动：整理、分析已知的地球知识，完成实验记录单，与小组成员交流。 设计意图引导学生将地球相关知识进行分类整理，将已有知识结构化 3.建构模型 （1）明确“建立模型”的重要性 教师讲述： “建立模型”是宇宙领域常用的思维方法和表达方式，科学家们在探究宇宙领域上 的问题时，常按照“提出问题作出假设建立模型解释与应用”的流程寻找答案的， 希望学生们也能像科学家一样探究。 （2）制作模型 教师明确学生要制作的三种模型是：地球结构模型，地球海陆分布模型，地球自转模型。
6、教师明确制作方法：出示材料包，提问学生如何制作三种地球模型。 学生思考如何利用相关材料制作模型，如制作地球海陆分布模型，可以先将蓝色超轻黏土全 部覆盖于泡沫球表面，覆盖绿色超轻黏土代表陆地区域，其他蓝色区域代表海洋区域。 师播放实验指导视频“地球结构模型制作” ，指导学生如何制作地球结构模型， 学生选择制作一种模型，并完成实验记录单。 设计意图让学生思考如何利用相关材料制作地球模型，有助于明确实验步骤，节省实验时 间。制作地球结构模型时，由于学生需利用软陶团成球，再一层包一层，可能会出现封口时合不 上的情况，故录制了实验指导视频。 4.模型的检验与完善 教师提问：你制作的模型可以解释地球的什么
7、知识？你觉得你们的地球模型可以如何改进？ 小组上台展示交流自己制作的模型，并进行自评。 教师提问：对比小组间的模型，它们有什么相同点和不同点？你觉得你们的地球模型还可以 如何改进？ 学生通过与其他小组对比，修正完善自己的模型。 教师进一步引导学生思考：我们常用的地球仪能告诉我们哪些知识？ 引导学生思考我们制作的模型只能展示地球 1-2 个特点，而真正的地球是涵盖了以上所有的 特征，因此模型是需要不断完善的。 设计意图通过与制作相同模型小组的地球模型进行对比，建立一个相对的评价标准，找到 改进完善的地方。通过将制作模型与地球仪对比，意识到自己建立的模型只能体现地球的部分特 征，一个完整模型的建立
8、是需要不断完善的。 【教学后记】 2 2. .昼夜交替现象昼夜交替现象 【教材分析】 本课的主要任务是从生活中常见的“昼夜交替现象”出发，经历“提出问题-作出假设-模拟 实验-形成解释”的科学探究过程，感受科学家是如何寻找未知宇宙领域问题的答案。 3 故本课教材在探索部分设置了四个环节。一，形成假设环节，学生独立思考，画图表达自己 对于昼夜交替现象的假设； 二， 研讨、 交流我们的解释， 让学生对于每一种假说有较清晰的了解； 三，用模拟实验验证自己的观点；四，交流实验结果，修正解释或提出进一步需要研究的问题。 前两个环节，学生需要先画图、再用语言表达自己的假设，学生能感受到“提出自己的观点”在
9、 解决问题时是非常重要的，此时教师需要对不同观点进行提炼、分类，并将其展示。继而，在这 么多“近乎合理”的假说前，模拟实验的必要性也就不言而喻，实验材料的选择可以让学生先讨 论，而不局限于教材上的材料。 研讨部分包括 3 个问题。 问题 1， 根据实验现象， 学生汇报假说是否能解释昼夜交替的成因， 培养学生的证据意识；问题 2，教师引导学生关注到四种假说都能解释昼夜交替，继而找出它们 之间的不同，明确解释这一现象的关键在于“确定地球与太阳之间的运动关系” ；问题 3，四种假 说只有一种是正确的，需要我们去寻找更多的证据，为下一节课做铺垫。 【学情分析】 从前概念调查可知，大多同学都知道地球被太
10、阳照到的一面是白天，没有没照到的一面是黑 夜。而地球上为什么会出现昼夜交替现象，学生认为的原因大致分为以下几种： 地球不动，太阳围绕地球运动。 太阳不动，地球围绕太阳运动。 地球自转，太阳不动。 太阳不动，地球自转，且围绕太阳运动。 与太阳、地球、月球的位置关系有关系。太阳、月球、地球在同一直线，地球转动时被太 阳照到的一面是白天，被月球照到的一面是黑夜。 这与教材上的 4 种假说基本一致，为教师设计实验记录单和准备实验材料指明了方向。 【教学目标】 科学概念目标 昼夜交替是地球上常见的天文现象 昼夜交替现象的解释可以有多种方案，但与事实相符的是昼夜交替与地球自转有关 科学探究目标 能根据已有
11、知识，对昼夜交替现象成因提出有依据的假设 能依据假设，制定可行的探究方案，并通过模拟实验验证昼夜交替成因的假设 科学态度目标 能用批判性思维大胆质疑，善于从不同角度思考问题，追求创新 科学技术社会与环境目标 认识到身边许多常见的自然现象是有科学解释的 【教学重难点】 重点依据现有知识对昼夜现象成因提出假设，并通过模拟实验验证。 难点根据观测结果说明地球模型是否产生昼夜交替，并不断地修正解释。 【材料准备】 上节课的地球海陆分布模型（直径 10cm） ，红色球形 LED 发光球（直径 18cm） ，银色反光小圆 片贴纸（直径 2cm） 。 【教学过程】 1.提出问题 展示同一地区处于白天和黑夜的
12、照片。 教师讲述昼夜交替现象：在同一个地区，太阳东升，白昼开始，太阳西落，黑夜降临，昼和 夜不停地交替出现。 教师提问：昼夜现象是地球上最常见的现象，那么它是如何产生的呢？ 教师活动：引出课题，并板书。 设计意图直接导入，引出本节课的研究问题。 2.作出假设 学生活动：画图说明自己对昼夜交替现象的解释。 4 学生活动：上台介绍自己的假说 教师活动：投影学生的画图；将学生的的观点进行提炼、分类、总结，并将其展示在黑板上 设计意图学生一边看投影出来的图，一边聆听分享者的假说，这有助于聆听者理解他人的 假说；上来分享的同学有可能持有一致的观点，因此教师需要将观点进行提炼、分类展示，避免 重复。 3.
13、模拟实验 （1）选择实验材料 教师提问引导： 刚刚同学们的假说似乎都能解释昼夜更替现象， 如果想通过模拟实验来验证， 你会选择哪些材料？ 学生思考：用球体模拟地球（乒乓球、上节课制作的地球模型、地球仪等） ，用能发光的物品 代表太阳（手电筒，灯等） 。 教师活动： 出示实验材料， 明确模拟对象。 地球海陆分布模型模拟地球， 球形的灯模拟太阳， 银色小圆片可以贴在地球模型上作为观测点。 设计意图让学生知道实验材料的选择不是唯一的，可以根据具体假说具体分析；贴银色小 圆片作为观测点，小圆片经历光照与黑暗就是“观测点经历昼夜交替” ，有助于学生更容易观察、 判断该地点是否出现了昼夜交替现象。 （2）
14、明确实验步骤 教师提问引导：针对这四个假说，我们分别应如何进行实验呢？ 学生思考：在四种假说下，太阳和地球的运动形式分别是怎样的？假说一：地球模型不动， 圆形的灯围绕着地球模型转动；假说二：灯不动，地球围绕着灯转动；假说三：灯不动，地球在 它的一侧自转；假说四：地球模型自转，且围绕着灯转动。 教师提醒实验时的注意事项：调节球形灯跟地球模型的距离，差不多正好能照亮半个小球； 实验时，灯和地球模型应始终保持一个平面。 设计意图引导学生基于假设制定可行的探究方案；确保学生可以独立完成四个模拟实验， 且保证实验现象的准确性。 （3）进行模拟实验 学生分小组进行实验，观察实验现象，完成实验记录单。 设计
15、意图分小组进行模拟实验，初步判断该假说是否能解释昼夜交替现象。 4.形成解释 教师活动：出示学生分享交流的模板。 学生活动：小组上台分享实验结果，组员一边实验一边解释实验过程。 教师提问引导：刚刚这些小组是根据什么来判断地球模型上出现的昼夜交替现象的？ 学生思考： 通过对观测点的观察发现， 地球上同一个地区一段时间内被太阳照亮， 处于白天； 一段时间内没被太阳照亮，处于黑夜。 设计意图通过小组再一次演示实验，帮助学生从模拟实验的现象中收集证据，解释现象。 教师提问引导：能解释昼夜现象的假设有哪些？它们有什么不同呢？ 学生思考：四种假说都能解释昼夜交替现象，但事实只能是一种情况。通过对比分析，这
16、四 种假说的不同在于地球和太阳的运动关系不同，最后归纳总结出解释昼夜交替现象的关键在于确 定太阳和地球的运动关系。 设计意图通过对四组模拟实验现象的总结，发现它们都能解释昼夜更替现象，因此提出了 新的问题“这四种假说有什么不同” ，通过对比分析，找到解决问题的关键。 教师活动：讲述科学家们对于一个问题的探讨，往往是循环往复的过程，这需要我们不断地 收集证据，多次进行模拟实验，最终完善或修正解释。因此对于这个问题的答案，我们需要“寻 找更多的证据” 。 设计意图使学生了解到，解释自然现象的过程是一个不断辩证的漫长过程，需要足够多的 证据作为支撑，初步培养学生的证据意识。 【教学后记】 5 3 3
17、. .人类认识地球运动的历史人类认识地球运动的历史 【教材分析】 本课的主要任务是通过阅读文献资料获取地球运动的相关信息，修正和完善关于“解释昼夜 交替现象”的观点，并用模拟实验验证、解释昼夜交替现象。 本课教材围绕继续寻找证据解释“昼夜交替现象” ，设计了 2 个活动。一是阅读史料，人类在 探索地球运动的过程中，出现了两种非常具有代表性的学说“地心说” 、 “日心说” ，学生通过 对比分析后，可以确定地球与太阳的运动关系，为进行模拟实验提供关键信息；二是改进地球模 型、再次进行模拟实验，并用连续组图的形式解释昼夜交替现象。 【学情分析】 在上一节课的学习中，学生发现解释昼夜交替现象成因的关键
18、在于确定地球与太阳的运动关 系，因此本课需要学生依据正确的地球运动再次模拟实验，最终形成昼夜交替的正确解释，这样 的设计既体现科学的严谨性，也符合学生的认知规律。 学生阅读文献时需要对比两种学说的主要观点， 因此教师可以引导学生利用韦恩图整理信息， 并用圈画、划线等形式区分观点和证据。学生难以区分观点和证据，教师可以举例说明证据是用 来证明某一观点是正确的。 【教学目标】 科学概念目标 “日心说”和“地心说”都是人类认识地球运动以及宇宙的历史上具有代表性的学说 地球会绕地轴自转，地球的自转产生了昼夜交替现象 地球还会绕着太阳公转 科学探究目标 学会在阅读过程中使用文献摘要，并能通过阅读文献获取
19、地球运动的相关信息 能通过一系列的研究，不断地发现问题，解决问题，形成自己最终的观点 科学态度目标 实事求是，勇于修正与完善自己的观点 乐于参与调查、查阅、实验等科学活动 有证据意识、知道所有科学观点都需要众多证据的支持 科学技术社会与环境目标 知道科学技术是推动社会与经济的发展的动力 知道科学技术的进步来之不易 【教学重难点】 重点通过阅读文献获取地球运动的相关信息，修正地球模型，再次进行模拟实验，解释昼 夜交替现象 难点用连续组图的形式表达昼夜交替过程。 【材料准备】 地球仪，手电筒，银色反光小圆片贴纸（直径 2cm） 。 【教学过程】 1.导入 旧知导入。 教师提问：通过上一节课的学习，
20、我们知道这四种假说都能解释昼夜交替现象，那事实究竟 是什么？ 教师揭示课题：要想解释这一现象，我们需要解决关键性的问题： “地球与太阳的运动状态” 上，今天，我们一起来学习“人类认识地球运动的历史” 。 设计意图承上启下，引出本节课课题。 2.查阅文献，获取关键信息 教师讲述：由于我们的观察条件有限，无法去到太空直接观察，所以本节课引入了历史上关 于地球运动非常有代表性的两个学说， 请你阅读史料， 获取有关地球和太阳运动状态的关键信息。 6 学生活动： 阅读文献资料， 对比分析 “地心说” 、 “日心说” ， 用红笔圈出两种学说的主要观点， 用黑笔划出支持该观点的证据，并用韦恩图整理出两者的相
21、同点和不同点。 。 设计意图通过阅读史料，对比、整理不同学说的观点及支撑证据，培养学生整理文献资料 的能力。 教师提问引导：托勒密和哥白尼的观点有哪些相同和不同？ 学生活动：两个学说的共同点是都认为地球是球体，不同点是，托勒密提出的是“地心说” 指出：地球处于宇宙中心，且静止不动；日月星辰围绕着地球旋转。哥白尼提出的是“日心说” 却认为：太阳处于宇宙中心，且静止不动；地球及其他行星围绕着太阳做圆周运动；地球是在运 动的，绕轴自转，并且 24 小时自转一周。 教师提问引导：他们如何使自己的理论模型更具说服力？有哪些支撑其学说的证据？ 学生活动：在文献中找出支撑哥白尼“日心说”的证据包括两个。一，
22、伽利略用自制的望远 镜观察到木星的卫星， 以木星为中心旋转， 而不是围绕地球旋转， 否定了地球是宇宙中心的说法； 二，1851 年法国物理学家莱昂傅科在巴黎先贤祠悬挂一枚摆锤，证实了地球的自转。 教师讲述：利用视频资源讲述傅科摆如何证实地球在自转；并以“地球是球体”这一人尽皆 知的知识为例，讲述在古代，由于科技水平的落后，人们为证实“地球是球体”寻找了很多的证 据，如： “帆船进港” ， “麦哲伦环球旅行”等。 设计意图利用视频资料补充说明傅科摆这一实验证明了“地球在自转” ；通过教师讲 述古代人类是如何证明“地球是球体”的史实，初步培养学生的证据意识，知道所有科学观点都 需要众多证据的支持。
23、 3.再次做昼夜交替现象的模拟实验 教师提问引导：再次做昼夜交替实验，应与前一次有什么不同？如： “哪些假说可以被排除或 保留？” 、 “如何改进我们的地球模型？” 。 学生思考：根据阅读文献资料，知道地球在自转且围绕太阳在公转，因此只需保留假说四； 根据“日心说” ，了解到地球会绕地轴自转，因此可以在地球海陆分布模型的基础上增加地轴，使 其更接近真实的地球运动情况。 设计意图希望学生能够通过阅读文献资料活动，修正并完善自己的观点。 教师展示实验材料包括地球仪、手电筒、银色小圆片。 教师讲述实验步骤： 将亮片贴在地球仪一处， 打开手电筒， 使其处在手电筒能照射到的位置， 让地球模型自转。 学生
24、活动：利用上述实验材料再次进行模拟实验，完成实验记录单，用连续组图记录昼夜交 替现象，从而推理完成一次昼夜交替所需的时间。 设计意图再次进行模拟实验，学生操作起来的难度不大，因此教材提升了难度，要求学生 用连续组图的方式解释昼夜更替现象，故以此设计了实验记录单，要求学生记录地球自转半周、 一周后亮片的位置，从而清楚地认识到地球自转是昼夜现象产生的原因，地球自转一周形成一次 昼夜交替，也与事实“24 小时内，我们会经历一次白天和黑夜”相符。 4.解释昼夜交替现象 教师提问引导：根据实验现象，现在你认为昼夜交替现象是如何形成的？ 学生思考：联系实验现象回答此问题。初始状态下，亮片处于白天；地球自转
25、半周，亮片处 于黑夜；地球共自转一周，亮片又回到白天。因此地球自转形成了昼夜交替现象。 设计意图结合模拟实验记录的连续组图解释昼夜交替现象，培养学生的证据意识和推理能 力。 教师讲述引导：随着科学技术的发展，关于太阳和地球运动的学说也在不断更新完善，科学 家们又在日心说的基础上提出了宇宙大爆炸理论，希望课后同学们能查阅相关资料，继续完善自 己对于宇宙的认知。 设计意图让学生意识到假说也是在不断发展的，科学家们不会停止探索的脚步，我们也应 不断学习，参与到科学的研究活动中去。 【教学后记】 7 4 4. .谁先迎来黎明谁先迎来黎明 【教材分析】 本课的主要任务是聚焦于“北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明
26、”这一问题，让学生通过“提出问 题-作出假设-模拟实验-推理分析-得出结论-实验验证” 的思维探究过程， 逐步认识地球的自转方 向、自转周期，以及自转形成了太阳这一天体的东升西落。 本课教材设计了 3 个活动。一是模拟实验，利用人体围成的“地球” ，研究北京和乌鲁木齐谁 先迎来黎明，明确地球自转方向不同会导致不同的结果；二是根据太阳东升西落的现象，结合日 常生活经验中相对运动的特点，推测地球的自转方向是自西向东，再用“地球椅”验证我们的推 测；三是根据确认后的地球自转方向，在地球仪上模拟验证谁先迎来黎明。三个活动环环相扣， 且要求学生每进行一次推理，都要用模拟实验验证，充分发挥了模拟实验法在研
27、究宇宙领域问题 时的优势，也较好地培养了学生的证据意识。 【学情分析】 通过本单元前三节课的学习，学生已经知道了地球在自转，且自转形成了昼夜交替现象，在 此基础上，老师提出问题： “地球上生活在不同的地区，每天迎来黎明的时间会相同吗？”虽然学 生没有亲身观察的证据，但是生活常识会让大家认为不同地方迎来日出的时间是不一样的。那么 研究北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明就是顺理成章的事了。 由于本节课学生要进行三个模拟实验，故教师应引导生明确实验目标，观察要细致，保证实 验结果的有效性，才能保证各个环节的层层推进。 活动 2 推理地球自转方向时， 学生已经具有 “我坐在运动的车上， 旁边静止的树会向后运动
28、” 等相对运动的生活经验。对于直线类的相对运动，学生较容易理解，但坐在地球椅上旋转是一个 曲线运动，要让学生观察太阳是“自西向东运动”还是“自东向西运动”是有一定难度的。故教 师应在尽量保证更好的实验效果，且应提示学生在转的过程中哪边是东、哪边是西。 【教学目标】 科学概念目标 地球自西向东绕地轴自转，自转一周 24 小时，并形成了天体东升西落的现象 东边的北京比西边的乌鲁木齐先迎来黎明 科学探究目标 能运用“地球椅”模拟实验的体验，并结合生活实践来理解相对运动的特点 能运用各种实验逐步认识地球的自转方向 科学态度目标 对探寻自然现象、解密自然规律保持好奇心和探究兴趣 能主动与他人合作，积极参
29、与交流和讨论，尊重他人的情感和态度 科学技术社会与环境目标 了解科学与社会生活密不可分，生活处处是科学 【教学重难点】 重点通过各种实验逐步认识地球的自转方向 难点运用“地球椅”模拟实验，结合生活实践，理解相对运动的特点。 【材料准备】 打印好的“北京（东） ” ， “乌鲁木齐（西） ” ，双面胶，正反面都写有“东” 、 “西”的大字，写 有太阳的红色圆卡纸，可以旋转的办公椅，地球仪，银色圆片贴纸。 【教学过程】 1.提出问题 教师提问引导：上节课我们知道了地球自转形成了昼夜交替现象，那么地球上不同地区，每 天迎来黎明的时间相同吗？ 教师提问引导：那么我国的北京和乌鲁木齐，谁先迎来黎明？引出课
30、题并板书。 学生活动：提出自己的猜想。 设计意图由已知到未知，从旧知识中提出新问题，符合学生的认知规律。 8 2.模拟实验 教师活动：引导学生先在地球仪上找到北京和乌鲁木齐，明确两者的地理位置 学生活动：在地球仪上明确北京和乌鲁木齐的位置：北京在乌鲁木齐的东边，乌鲁木齐在北 京的西边。 教师活动：介绍模拟实验的实验目标、实验步骤。注意事项：实验开始前两个地区要均处于 黑夜中。 学生活动：明确本实验目的：观察当地球“自西向东转”和“自东向西转”时，两个城市谁 先看到太阳？各小组根据实验步骤进行实验，并将实验现象记录在实验记录单中。发现由于地球 转动方向不同，两个城市迎来黎明的先后就不同。 设计意
31、图学生明确北京和乌鲁木齐的地理位置，是完成本实验和模拟实验 3 的基础，教师 可以在 PPT 上标出方向盘供学生参考。为了便于学生判断地球的自转方向，一是在学生身上贴北 京（东） 、乌鲁木齐（西）的纸片，二是在实验记录单上用箭头注明了圆圈的转动方向。由于该实 验要求部分学生手拉手围成一个圈，一人手拿红色球形灯，部分人观察并记录，故可以将全班分 成两组，一组实验，一组观察，然后对调角色再次进行实验，保证全班的参与感。根据记录的实 验结果，学生可以得出结论：要想知道谁先迎来黎明，得先知道地球自转方向。 3.推理分析 教师引发学生思考：我们站在地球上看不到也感觉不到地球的自转，更别说观察地球的自转
32、方向了。能不能根据其他天体的运动情况进行推理分析呢？比如：我们每天都能看到太阳东边升 起西边落下，但其实太阳并没有运动，这又是怎么回事呢？ 设计意图根据学生的常识，指出“明确地球自转方向”的方法，引出“相对运动”这一概 念。 教师提问引导： 当我们坐在向前/后/东/西运动的小车上， 会看见窗外的树木往哪个方向运动？ 当我们坐在旋转的椅子上，周围静止的景物会怎么运动？ 学生思考：当我们坐在向前/后/东/西运动的小车上，会看见窗外的树木往后/前/西/东方向 运动； 当我们坐在旋转的椅子上， 周围静止的景物也会往反方向旋转。 从而理解相对运动的概念： 当我们坐在运动的物体上，周围静止的景物会向反方向
33、运动。 教师提问引导：那么我们在地球上观察到原本不动的太阳东升西落，说明地球是怎样运动的 呢？ 学生思考：运用相对运动的概念，推理地球的自转方向是自西向东。 设计意图根据学生的已有经验，多次举例强化，帮助其归纳出“相对运动”中“相反”这 一规律。从而将其应用于解释为什么我们能看到不动的太阳“东升西落” 。 教师活动：引导学生通过“地球椅”实验验证自己对地球自转方向的猜想，介绍实验目的是 通过地球自转观察到太阳的东升西落，讲述实验步骤。注意事项：实验开始前地球椅上的人看不 到太阳。 学生活动：明确“地球椅”实验目的；分小组按实验步骤进行实验：小组一个同学坐在“地 球椅“上，左手拿正反面写有”东“
34、字的纸片，右手拿”西“，另一个同学用手举着红色圆卡纸， 代表太阳； 使地球椅背对着太阳， 将地球椅分别自西向东、 自东向西转动， 观察太阳的运动方向： 从哪边升起，哪边落下。将实验结果记录在实验记录单中。 设计意图让学生在模拟实验前明确实验目的和步骤，保证实验结果的有效性。让学生左手 拿正反面写有”东“字、右手拿正反面写有”西“的纸片，一有助于座椅按某一方向转动，二有 助于座椅上的同学观察太阳的运动情况：从哪个方向出现，从哪个方向消失。 4.得出结论 教师引发学生思考：通过刚刚的实验结果，你认为地球的自转方向是怎样的？ 学生思考： 当地球椅自西向东转时， 能看到太阳东边升起西边落下； 当地球椅
35、自东向西转时， 能看到太阳西边升起东边落下，所以地球的运动方向是自西向东。 设计意图培养学生根据实验现象推理论证观点的能力。 5.实验验证 教师活动：引导学生利用地球仪再次模拟北京和乌鲁木齐的昼夜变化，介绍实验目的，讲述 9 实验步骤，强调实验要求：在实验记录单上，先在白色圈上用箭头表示地球的自转方向，再进行 实验。 学生活动：明确实验目的：一是验证哪一座城市先迎来黎明，二是弄清楚自转一周过程中一 个地区迎来多少次黎明。明确实验步骤： 先将反光小圆片贴在地球仪北京和乌鲁木齐的位置上， 再用手电筒模拟太阳照射。一个同学让地球模型按照正确的方向旋转，另一个同学从“太阳”的 位置进行观察。 设计意图
36、在实验前让学生画出地球的自转方向，实为检测学生对于地球自转方向的掌握情 况，这也是正确进行实验操作、得到有效实验结果的基础。通过再次进行模拟实验，验证了学生 通过推理得出的结论，巩固了本节课的学习目标。 【教学后记】 5 5. .影长的四季变化影长的四季变化 【教材分析】 本课的主要任务是以探究影长的四季变化活动为载体，通过生活经验-模拟实验-实际观测的 活动过程，让学生充分了解模拟对象的特征，逐渐形成关于本质的思考和认识，经历由原型抽象 实验考察类推原型的思维过程。 本课教材基于课程标准的 “地球每年自西向东围绕太阳公转， 形成四季等有规律的自然现象” 学习目标而设定的，通过学生已有的一天中
37、影子长短变化这一先验知识的引导将话题聚焦到影子 的四季变化中来，为后续学习四季变化成因及影响铺垫。本课设计有 4 个与探究活动，首先是查 阅资料了解古人是如何观测日影变化的，其次是制作简易圭表，然后模拟四季正午太阳高度测量 影子长度变化，最后通过课后实际观察验证并发现更多的探究点。 本课的研究主题“四季交替，正午时分物体的影子长短呈规律变化”的结论是非常简单的， 学生通过自制圭表的模拟实验及课后实际观测中能够得出。在模拟实验通过改变太阳的高度来研 究影子长度变化规律这一过程中，学生可将思维自然迁移到同一地点正午太阳高度在四季中呈规 律变化这一点上来，从而激发了解更多四季变化的自然现象的兴趣。
38、【学情分析】 物体影子在一天中有规律的变化是因为太阳位置的日变化有规律， 在这一先验知识的影响下， 学生容易有影子的日变化在一年中都相同或太阳位置的日变化在一年中都相同的错误概念，即从 本质上将引起影子日变化的地球自转与引起影子年变化的地球公转混淆。制作圭表对学生来说比 较容易， 模拟实验中如何确定太阳位置， 利用圭表实际观测时有哪些注意事项?以及圭表的摆放方 向，如何解决正午时分天气的影响？这些都是学生本节课面临的问题，需要在教学过程中进行引 导性提问。 【教学目标】 科学概念目标 正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。 圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器。 科学探究目标 能
39、复制古代天文仪器，模拟测量四季的影长。 能通过实验收集数据、分析数据帮助我们发现四季影长的变化规律。 科学态度目标 有创造精神，用于采用新的方法和新的材料有创意地完成圭表的制作。 10 科学技术社会与环境目标 了解科学技术可以让我们更好地改造生存环境，顺应自然规律，减少自然灾害对人类生活的 影响。 通过复制古人仪器，感受古人智慧，体验中国古代科学技术的先进。 【教学重难点】 重点通过模拟实验及实际观察总结正午时分物体影子随季节变化的规律。 难点通过阅读教材内容并结合生活经验确定模拟实验中太阳的位置。 【材料准备】 学生A3 纸条、卡纸、长尺、双面胶、剪刀、手电筒、 “春分、秋分、东至、夏至”的
40、标志 物。 教师学生实验材料、教学课件。 【教学过程】 1.聚焦 教师提问：四季交替，年年循环，日影变化会随着季节有规律地变化吗？有什么样的规律？ 学生活动：依据生活经验思考并回答日影变化的季节规律。 设计意图通过学生已有的一天中影子长短变化这一先验知识的引导将话题聚焦到影子的四 季变化中来。 2.探索 （1）查阅资料，了解古人是如何观察日影的四季变化规律。 学生活动：阅读资料，认识古人的观测仪器和观测结果。 设计意图对古代日影观测技术形成初步印象，激发复制圭表的兴趣。 （2）制作圭表 学生活动：充分认识圭表的基本结构和功能，制作圭表。 教师活动：在学生制作过程中给予适当的指导和鼓励性评价。
41、设计意图通过对圭表的制作充分认识圭表的结构和功能，形成测量验证的实验动机。 （3）模拟实验 教师活动：引导学生阅读教科书内容并结合生活实际明确太阳在四季中的位置变化，展示材 料和操作示范动态图。 学生活动：进行模拟实验，记录并汇报实验结果。 设计意图形成对影长四季变化规律的认识，通过模拟实验逐渐形成对影长四季变化成因的 思考，从而激发了解更多四季变化的自然现象的探索兴趣。 （4）实际观测 学生活动：利用自制圭表，实际观测一年内影子的变化并记录，依据数据处理研讨正午时分 影长的四季变化规律。 教师活动： 本环节无法在课堂呈现， 因时间跨度较大， 可在一年中关键时间点提醒孩子观察， 总结影长的四季
42、变化规律。 设计意图通过实际观测能够发现除影长变化之外的更多的自然信息，扩充学生对更多自然 现象的四季变化规律的认识，培养学生数据收集、分析的能力，形成依据实验数据分析得出科学 结论的探究意识。 3.拓展 教师提问：除了日影长度随四季变化，还有那些四季变化的自然现象呢？ 学生活动：观察教科书数据表，尝试了解更多自然现象的四季变化规律。 设计意图利用多个问题激发学生探索兴趣，通过拓展资料阅读，充分认识四季变化规律的 自然现象，为后续探究四季变化与地球公转关系铺垫 【教学后记】 11 6 6. .地球的公转与四季变化地球的公转与四季变化 【教材分析】 本课的主要任务是探究地球的公转与四季变化，通过
43、观察模拟实验信息整合制造认知 冲突研讨的活动过程，让学生充分了解模拟对象的特征，逐渐形成关于探究主题的思考从而纠 正已有认知图式中的错误观念，经历由抽象信息点提取具象模型建立引发问题思考的思维过 程。 本课教材基于课程标准的 “地球每年自西向东围绕太阳公转， 形成四季等有规律的自然现象” 学习目标而设定的，通过学生已有的地球在自转同时绕太阳公转这一前概念的引导将话题聚焦到 地球的公转与四季变化中来中来，为后续学习四季变化对生物的影响铺垫。本课设计有 3 个与探 究活动，首先是了解地球公转的特点，其次是模拟地球的自转与公转，三是尝试研讨地球公转与 四季变化的成因。 四季变化的成因非常复杂，是由多
44、方因素共同作用形成的，主要是由于黄赤交角的存在，这 一概念探究难度大，学生理解难度也大，故课本安排了一个看似没有完整结论的探究活动，没有 得出科学、准确的四季变化成因，而是通过制造认知冲突纠正学生常见的一个错误观点而已。 【学情分析】 在前面的学习中，学生已了解哥白尼的日心说，知道地球在自转且同时绕太阳公转，对四季 变化的自然现象有了一定的认识。如何利用简单的材料模拟地球运动对学生来说具有一定难度， 这便需要在活动前增加含有特定信息的资料提供，让学生更全面地了解地球公转特点。在联系地 球公转与四季变化过程中，学生的认知基础可能较多地更认为“四季变化是由公转时地球与太阳 的距离变化而导致的” 。
45、这里需要教师避免扮演掌握知识的判官，应用科学的探究方法，提供相 关的数据和事实，让学生反思并修正自己的认知。 【教学目标】 科学概念目标 地球自西向东围绕太阳公转，公转一周是一年。 四季变化与地球公转有关。 科学探究目标 能根据地球公转和自转的特征模拟地球在太阳系的运动。 通过研讨知道四季变化与地球公转特征中地球与太阳的距离变化无关。 科学态度目标 面对有说服力的证据，能调整自己的观点。 为完成探究活动，乐于分享彼此的想法，贡献自己的力量。 科学技术社会与环境目标 了解四季变化与我们的生活密切相关。 【教学重难点】 重点研讨地球公转与四季变化的成因。 难点模拟地球运动的特点，将地球公转与四季变
46、化建立联系。 【材料准备】 学生乒乓球、记号笔、圆盘、地球模型。 教师地球公转的资料、教学课件、学生实验材料。 【教学过程】 1.聚焦 播放四季变化图片 教师提问：我们前面了解到地球在自转的同时会绕太阳公转，你认为四季变化最显著的特征 是什么？与地球的公转有关吗？ 学生活动：对四季变化与公转的关系发表自己的观点 设计意图通过图片提供，丰富学生对四季变化的认知，形成对四季变化显著特征的认知， 从而在头脑中建立地区公转与四季变化联系的趋势，顺势引导学生进入了解公转特点的探索活动 12 中。 2.探索 （1）了解地球公转 出示教科书示意图。 教师提问：根据图片并参考课本提示说说地球公转有哪些特点呢？
47、 学生活动：独立阅读地球公转示意图，小组交流分享并汇报成果。 教师活动：板书总结学生汇报成果，并出示示意图进一步掌握地球公转的特点。 设计意图引导学生通过教科书示意图，结合提示问题总结地球公转特点，关于地球公转的 更多信息无法通过图片直观获取，通过提供具有特定信息的示意图让学生充分了解。 （2）模拟地球的自转和公转 教师提问：地球公转和自转是同时进行的，能不能用一些材料把地球运动模拟出来帮助我们 理解呢？ 学生活动：对应地球运动特点展开模拟实验，交流实验过程中的体验。 教师活动：总结地球运动特点。 设计意图通过模拟实验建构一个包含各种信息的整体地球运动模型，更好了解地球运动特 点。 （3）尝试
48、研讨地球公转与四季变化的成因 教师提问：地球公转与四季变化有关系吗？ 学生活动：学生抓住四季变化和地球公转周期相同的信息点，坚定四季变化与公转有关。 教师提问:哪些特点能证明公转与四季变化有关？ 学生活动：分析“地球公转轨道距离与时间”数据，修正错误观念，充分认识地球运动的特 点。 设计意图让学生充分表达，通过事实数据分析产生认知冲突从而形成修正观念的动机和意 识趋向，并且通过自然现象即四季变化在头脑中形成关于地球公转特点的稳定灵活的认识。 【教学后记】 7 7. .昼夜和四季变化对生物的影响昼夜和四季变化对生物的影响 【教材分析】 本课的主要任务是探究昼夜和四季变化对生物的影响，通过交流意见
49、查阅资料补充信息 研讨会总的活动过程，让学生充分了解昼夜交替和四季变化对生物的影响，并通过绘制思维导图 清晰地球的运动特点与地球上的一些现象有因果关系。通过查阅资料、交流意见逐渐扩充关于地 球运动与自然现象的认知图式。 本课教材基于课程标准的 “地球每年自西向东围绕太阳公转， 形成四季等有规律的自然现象” 学习目标而设定的，作为本单元最后一课，让科学的学习回归生活，同时培养学生总结提升的学 习习惯。本课设计有 2 个探究活动，一是了解昼夜交替与四季变化对生物产生了哪些影响。二是 用思维导图总结我们知道的地球运动知识。 拓展环节希望学生能用思维导图的方式进行概况式表达，学生在表达过程中，尤其要表
50、达清 楚概念之间的关系，如运动与现象之间的关系，学生对概念关系的表达是区分学生是否真正理解 地球运动的关键，另外教师应鼓励学生使用多种形式的表达增强对知识的理解和迁移。 【学情分析】 交流交替和四变化对生物的影响是一个人人都有话可说的问题，对学生来说难度不大。但通 常情况下，学生的自然观察经验也不多，探讨得出的结果不够全面，便需要借助资料补充信息并 互相交流。通过前面的学习，学生对地球的运动有了一定的了解，这些在学生认知中以点状的形 13 式存在的信息需要加以归纳整理。学生的信息加工形式各有不同，通过思维导图形成认知图式的 过程中可建议使用自己喜欢的方式，但关于评选标准的相关约定需要在活动前与
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