9晝夜交替【課標落實】1.本單元通過一系列動手、動腦活動，落實課程標準高年級的課程目標。科學知識：知道晝夜交替、四季變化分別與地球自轉和公轉有關。晝夜交替現象對動植物的影響。科學探究：在教師指導下，能用進行觀察、調查、科學閱讀等活動，并用簡潔、科學、準確的語言進行表述。在教師指導下，通過模擬實驗和建構模型等方法，了解地球的自轉和公轉運動產生的結果。科學態度：表現出對事物的變化及相互關于進行科學探究的興趣。能從不同視角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。愿意傾聽、分享他人的信息；樂于表達、講述自己的觀點；能接受別人的建議。科學、技術、社會與環境：了解生活中常見的科技發展對人類探索宇宙帶來的便利。2.本課學習內容基于課程標準課程內容中“地球和宇宙空間領域”學習內容13.1中的高年段要求。課標在“地球和宇宙空間領域”明確指出，教師應幫助生形成的：“地球每天自西向東圍繞地軸自轉，形成晝夜交替變化等有規律的自然現象”的主要概念。學習內容13.1要求學生知道“地球每天自西向東圍繞地軸自轉，形成晝夜交替變化等有規律的自然現象”。其中對高年級學生的要求是：將自然現象與地球自轉聯系起來，即知道地球自西向東圍繞地軸自轉，形成晝夜交替現象，知道地球自轉軸（地軸）及自轉的周期和方向等。【教材分析】晝夜交替是蘇教版科學五年級下冊第3單元地球的運動的第一課時，是單元的起始課。應在對本課內容進行教授和學習的基礎上，對后續的學習內容稍作鋪墊，或是在教學過程中無痕融入與滲透，讓學生在學習之初就對“地球的運動”有較為整體的認知，防止片面化、割裂化、碎片化的學習。通過低年級“描述太陽每天在天空中東升西落的位置變化，并利用這一現象，描述怎樣利用太陽的位置辨認方向”和中年級“知道地球的運動方法，知道它們與一些自然現象有規律”等知識的學習，學生已經對于天體的運動和自然現象及形成規律有了一定的了解。晝夜交替是生活中的常見現象，探索其成因是原始人類原始天文學研究的開始，本課圍繞晝夜交替現象展開，通過科學史的閱讀、簡單易行的模擬實驗等多種方式，帶領學生在探究活動中將自然現象與地球的自轉運動聯系在一起，引導學生認識人類探索地球自轉運動的歷程，變抽象為直觀，讓他們能夠從宏觀角度形成“世界是物質的，物質是運動的，運動是有規律的，規律是可以認識的”的大概念，從學科角度形成“地球是運動的，地球有規律的自轉產生了有規律的晝夜交替現象，地球的自轉方向決定了地球以外天體的升落方向”的學科概念。本課由四部分組成：第一部分是閱讀活動，主要是認識晝夜交替現象及人類認識晝夜現象的歷程。首先通過讀圖引發對晝夜交替現象的思考、認識晝夜現象。再通過閱讀文字，了解古人對晝夜現象的解釋歷程。第二部分是一個探究活動，通過模擬實驗，認識晝夜現象，探索晝夜交替現象形成的原因。第三部分進一步通過模擬實驗，了解地球自轉現象。第四部分通過讀圖和討論，理解地球繞著地軸在自轉。【學情分析】通過二年級上冊第2單元天空中的星體的學習，知道了太陽能夠發出光和熱、月相變化有規律、夜空中星星閃爍的秘密。通過四年級下冊第2單元地球、月球與太陽的學習，了解了地球的形狀，認識了月球的運動以及太陽的運動規律，對于天體的運動和自然現象及形成規律有了一定的了解。但對于小學生來說，他們的空間想象和思維能力較弱，雖然對于天體運動的知識有所了解，知道地球圍繞著太陽轉動，它在公轉的同時也在自轉，但對于地球的公轉和自轉會帶來什么影響、分別會產生哪些自然現象卻不夠明晰，有的甚至存在錯誤認知，究其原因就是沒有“知其然而知其所以然”，同時，學生難以通過直接探究的方法進行學習。本課教學重點通過科學史的閱讀和簡單易行的模擬實驗，幫助學生通過多個角度和多種方法突破迷思概念，建立起“太陽照射產生晝夜地球自轉產生晝夜交替太陽東升西落，所以地球自西向東自轉”的正確概念。經過四年半的科學學習，學生已經具備了較完善的自主探究、自主思維與科學活動能力。在科學史閱讀活動中，要引導學生思考與分析文本，注意抓取重點進行辨析；在模擬實驗的過程中，應幫助學生通過思辨逐步建立正確的空間概念，通過分析現象，結合推斷，得出正確結論。從學生的年齡結構和心理特征來看，五年級的小學生對“地球和宇宙空間領域”的科學知識有天然的好奇心、較強的求知欲和一定的先前知識基礎，但也有一些畏難情緒，在教學過程中，應將任務細化、分化、多樣化，借助結構化的教學材料幫助學生的理解與學習。同時，考慮將第一部分教學內容科學史閱讀融入實踐活動各個環節，讓學生在依次遞進的模擬實驗中感受與體悟古人觀察自然現象并作出晝夜交替現象的猜想與解釋的過程，在思辨與不斷創生問題、解決問題中產生共情與更深刻的理解。【教學目標】科學知識：1通過閱讀，了解人類由天動到地動的探索地球自轉的過程。2通過模擬實驗，知道晝夜交替與地球自轉有關。3將晝夜變化的自然現象與地球自轉聯系起來，知道地球每天自西向東圍繞地軸自轉，形成了晝夜交替與天體東升西落的現象。4知道地球自轉軸及自轉的周期、方向等。科學探究：1能進行自主科學閱讀活動，并歸納與提取關鍵信息，用簡潔的語言進行表述。2在教師指導下，通過模擬實驗和建構模型等方法，了解地球的自轉和公轉運動產生的結果。3注重實驗習慣和思維習慣的培養，引導學生規范活動、積極思考、及時記錄、分析現象、得出并交流結論、及時反思等。科學態度：1意識到要用實驗證明關于“晝夜交替的成因”的猜想。2對晝夜的變化及與地球運動的關系充滿探究興趣。3樂于從不同視角提出研究思路，創新方法與材料完成模擬實驗探究。4愿意傾聽、分享獲得的信息，樂于表達、講述自己關于晝夜交替的觀點，能接受別人的建議并對自己的觀點做出修正。科學、技術、社會與環境：1認識到科技的進步為人們認識天體運動和宇宙探索帶來的便利。2認識科技的發展會帶來人們科學觀念的不斷更新。【教學重點】通過模擬實驗，了解由于地球的自轉產生了晝夜交替現象和其規律。【教學難點】分析模擬實驗和實際天體運動之間的聯系。【教學準備】教師材料：課件和太陽東升西落的視頻。學生材料：手電筒、旋轉支架、地球儀、鐵絲、卡紙圓環、貼紙、方位卡（上北下南左西右東）、卡片（遮擋視線）、模型卡（太陽）、記號筆。【教學時間】1課時【教學過程設計】一、故事導入，揭示主題1（出示白天和夜晚的校園圖片）觀察并思考：白天的校園與黑夜有什么不同？（明暗不同）2介紹：很早以前，人們就發現了白天與黑夜的光線不同，古代中國人做出了這樣的解釋：他們認為，太陽是住在東邊海上的一只三足金烏，金烏從海上飛出，就迎來了白天，當它休息時就是黑夜。3提問：關于這個解釋，你提取到哪些信息？4小結：古中國人意識到晝夜的形成與太陽有關，太陽出現就是白天，太陽消失就是黑夜。設計意圖：利用學生熟悉的校園場景白天和黑夜的的圖片，讓學生聯系實際生活，并將關注點聚焦到白天和黑夜光線的不同上，再適時提出古中國人對于晝夜現象做出的猜想與解釋，讓學生從古人的思考中鏈接自然現象，感知古人的想法，調動學習動機。二、模擬實驗一：晝夜現象的形成1交流：當然，我們已經知道地球和太陽都是球體，我們用地球儀和手電筒來代替（師出示地球儀和手電筒）。2提問：太空中的環境是明亮還是黑暗？（關燈、拉上窗簾）3演示：打開手電-亮（白天），關閉手電-暗（黑夜）。（師將圓環卡紙掛在掛鉤上，作為區分晝和夜的虛擬分界線，在地球儀的中國位置貼上貼紙）4思考：晝夜每天交替一次，好像沒問題，這個神話傳說似乎確實能夠解釋晝夜的形成？生：不對，太陽的照射是持續的，并不能像手電一樣一開一關。生：不對，按照這樣的方法，地球的另一半永遠都是黑夜。生：不對，地球上還有其他的國家，我們有白天黑夜，他們也有。5小結：古中國人對于地球的形狀沒有概念，更不知道地球上還有許多其他的國家，所以他們只能從自己生活周圍的自然現象進行推測，做出了片面的解釋。6介紹：不可否認，地球上有晝有夜確實與太陽的照射有關。但僅僅只是照射，能解釋這個現象嗎？（視頻：太陽東升西落。）7交流：你觀察到了什么？（引導學生關注太陽的運動速度和光線的變化）太陽從東邊緩緩升起，又從西邊慢慢落下。（追問：白天和黑夜的變換是突然發生的還是需要經歷一定的過程？）太陽升起，從黑夜變為白天，太陽落下，從白天變為黑夜。（追問：光線如何變化？）8介紹：我們地球上的人每天看到的是：清晨，太陽從東邊緩緩升起，傍晚又從西邊慢慢落下，晝夜交替，周而復始。所以，古希臘科學家提出了“地心說”，認為地球是宇宙的中心，日月星辰都圍繞著地球旋轉，從而產生了晝夜交替的現象。9思考：這個解釋是否合理？設計意圖：該模擬實驗較簡單，通過教師的簡單演示讓學生先形成“太陽照射形成晝夜”的概念，再通過問題“古中國人對于晝夜形成的猜想是否有無法解釋的地方？”促使學生尋找到矛盾沖突點。接著，通過視頻“太陽的東升西落”幫助學生進一步建立自然現象與科學原理的聯系，讓學生明確“太陽的移動是緩慢的光線的變化也是緩慢的晝夜變化是過程性的”。最后，通過交流“地心說”理論，引發學生的進一步思考：“地心說能夠解釋我們看到的晝夜交替現象，但真的合理嗎？”，為下個環節的研究打下基礎。三、模擬實驗二：晝夜交替現象的形成1師生交流：生：合理，這確實能夠解釋晝夜交替現象的形成。生：不合理，如果太陽按照緩慢的速度繞著地球轉，無法實現24小時轉一圈。2思考：是否還有其他的可能？（1）地球繞著太陽轉；（2）地球自轉；3介紹：是啊，有好幾種可能，所以，波蘭天文學家哥白尼在16世紀提出了“日心說”，認為不是太陽繞著地球轉，而是地球繞著太陽轉，晝夜交替現象是地球自轉的結果。4引導：如何證明到底哪種解釋是正確的？生：實驗。5實驗材料：地球儀、手電筒、支架、貼紙。6活動提示：（1）創造黑暗環境，在地球儀上的中國位置貼上貼紙；（2）將手電筒放在支架上，調節與地球儀之間的距離，讓光斑大小與地球儀大小大致相同；（3）觀察并思考：地球儀的向光面和背光面分別代表什么？白天和黑夜的交界處光線是什么樣的？ 白天和黑夜的交界處是一天中的什么時刻？哪些國家和中國一樣處于白天，哪些國家處于夜晚？這幾種轉動方式是否能夠產生晝夜交替？如果可以，它們產生的晝夜交替有什么不同？7分組活動：模擬不同轉動方式產生晝夜交替的情況。8交流匯報：地球儀的向光面和背光面分別代表白天與黑夜；（師介紹：晝半球和夜半球）白天和黑夜的交界處光線較弱，緩慢過渡；白天和黑夜的交界處是一天中的清晨和傍晚；和中國一樣處于晝半球的國家是白天，處于夜半球的國家是夜晚；這幾種轉動方式都能夠產生晝夜交替；它們產生的晝夜交替，星體走過的路程長短不同、繞過的圈大小不同；9數據分析，尋找證據：無論是太陽繞地球轉，還是地球繞太陽轉，走過的路程都很長，但地球自轉走過的路程短，晝夜交替的周期為一天（24小時），所以晝夜交替現象的產生應該與地球的公轉無關，是地球自轉的結果。（師邊講解邊演示）10評價：能夠結合現象與思考，分析得出結論是非常了不起的科學品質！11講解：當然，我們知道，地球在自轉的同時也在圍繞太陽公轉，只不過晝夜交替現象的產生與地球自轉有關。12互動：我們不僅知道了晝夜交替的真實原因，還能夠針對晝夜交替的現象做出合理的解釋，問題解決了。那么，請告訴我，這是一天中的什么時刻？（出示圖片：清晨、傍晚）生：僅僅通過圖片無法判斷。追問：那這里（出示地球儀和圓環卡紙，師手指白天和黑夜的分界線）是清晨還是傍晚呢？生：還是無法判斷？13提問：為什么還是無法判斷？生：地球要轉起來才能夠判斷。14：提問：往哪個方向轉？ 設計意圖：結合“日心說”理論，引導學生提出晝夜交替產生原因的不同猜想，并在嘗試不同轉動方式產生的晝夜交替現象的活動過程中，感知幾種轉動方式的不同，再由教師提供理論數據，師生共同分析，結合現象與思考尋找晝夜交替的真正成因。緊接著，通過反問“這是清晨還是傍晚？”讓學生意識到應該進一步探究地球自轉的方向，才能完整解釋晝夜交替的自然現象。到本環節為止，學生完成了古人關于晝夜現象做出的一系列解釋的學習，同時也能夠在實踐中加深理解，從形成正確科學觀念的曲折與困難歷程中，對科學研究充滿敬畏之情。四、模擬實驗三：模擬地球的自轉1思考：我們既看不到地球的轉動，也感覺不到，怎么辦？2引導：我們能看到其他天體的運動，比如太陽，已知太陽東升西落。3提問：地球應該往哪個方向轉，才能看到太陽的東升西落呢？4分組活動：（1）活動材料：轉椅、“上北下南左西右東”方位卡、卡片*2、模型卡（太陽）；（2）一位同學坐在轉椅上，將自己當做地球，手持“上北下南左西右東”方位卡，眼睛兩側貼上卡片，另一位同學手持太陽模型卡；（3）第一次實驗：坐著的同學保持不動，讓太陽繞著他做“東升西落”運動；（4）第二次實驗：太陽保持不動，坐著的同學順時針或逆時針慢慢轉動，仔細觀察，哪一種轉動方式和第一次實驗時看到的“東升西落”現象一致；5小結：當逆時針轉動時，能夠看到太陽東升西落的現象，所以，地球自轉的方向應該是逆時針。6提問：現在，你能夠判斷清晨和黃昏了嗎？7交流：由夜晚逐漸過渡到白天的那段時間是清晨，由白天逐漸過渡到夜晚的那段時間是傍晚。8操作：將卡紙圓環對折，將代表黃昏一側的分界線用記號筆畫斜杠。9.觀看視頻：太空中看晨昏變化。10出示描述一天的時間的詞語：黎明、清晨、上午、正午、下午、傍晚、夜晚、午夜11追問：難度升級。你能夠通過今天所學的知識，判斷一天中的任意時刻嗎？12互動：（1）教師選擇一個國家，將地球儀轉到某個位置，學生說出這個國家處于什么時刻。例：師將中國轉到晝半球的中間位置，學生說出“正午”。（2）學生根據教師選擇的國家和時間，將地球儀轉動到合適的位置。（投屏展示）例：師說“中國、傍晚”，生按照正確方向將地球儀轉動到中國的傍晚時刻。（3）學生根據活動手冊的提示，完成相應記錄。例：當中國在白天時，處于清晨、傍晚、夜晚的國家分別有哪些（列舉一個）？13嘗試解釋：為什么會產生時差？14觀看視頻：地球自轉。15交流：你有什么發現？生：地球繞著地軸在轉動。（追問：地軸是真實存在的嗎？它的方位是怎樣的？）生：從北極點往下看，地球逆時針轉動，但從南極點看，地球順時針轉動。16小結：在四年級學習“物體的運動”時，我們就知道了陀螺是圍繞一個軸心旋轉的。地球的自轉也是如此，科學家們將穿過地球南北極的軸稱為地軸，地軸是一根假想的軸，一端始終指向北極星附近。地球像陀螺一樣繞著地軸逆時針自轉，約24小時轉一圈，所以晝夜交替一次的時間約為24小時。設計意圖：在前兩個模擬實驗的基礎上，再次通過體驗式的模擬實驗，利用直觀視角將天體的運動與自身運動相結合，彌補小學生在空間想象力方面的不足，準確感知由于地球自轉方向不同而引起其他天體升落方向的不同，并通過自然現象判斷出地球自轉的正確方向。同時，再利用輔助互動活動：用多種方法正確判斷一天中的任意時刻，以及視頻“地球自轉”最后再通過視頻“地球自轉”進行歸納的小結，形成地球在宇宙空間中繞著地軸轉動的完整概念。五、知識應用，解釋關于地球自轉產生的自然現象1思考：人們最終意識到了地球的自轉，但為什么我們感覺不到它的自轉，反而覺得是太陽、月亮和星星在移動呢？2講解：我們感覺不到地球的自轉，是因為我們跟著地球一起轉動。正因為如此，以前的人們才無法想象地球自身會轉動，直到他們從生活的蛛絲馬跡中找到了越來越多的證據，比如：這是一位攝影愛好者拍到的北極星及周圍星星的運動軌跡，你能用今天所學的知識分析并作出地球自轉的解釋嗎？3.交流：因為地球在自轉，所以用長時曝光拍攝后，星體的運動會留下軌跡。北極星幾乎處于正北方位，在地軸的延長線上，所以看起來北極星看起來“不動”，而其他星體旋轉。設計意圖：通過對延時攝影的照片進行分析，讓學生應用所學知識對現象進行解釋與說明，學用結合。六、拓展與延伸：科學與生活1拓展思考：（1）你能用今天所學的知識解釋為什么地球的南北兩極會出現極晝和極夜現象嗎？（2）請解釋：為什么金星上看到的太陽是西升東落的？（3）晝夜交替可能會對地球上的生物帶來什么影響？2延伸閱讀：隨著科學技術的不斷發展與進步，我們能夠通過更多方式來證明地球的自轉，請利用課后時間自行閱讀活動手冊第9頁拓展資料，并留心觀察生活中的各種現象，尋找更多地球自轉的證據吧！3技術應用：雖然，現在我們還不能到宇宙空間中去，但各種天文軟件的使用，能夠幫助大家更直觀地了解宇宙中的各類天體是如何運動的，比如：（師介紹手機APP“地球運動”）。請各位小科學家利用課后的時間，應用新技術滿足你們的“太空夢”，期待你們更多神奇的發現！4課后觀察：晝夜交替是否會對地球上的動物和植物產生影響呢？請利用課后時間，選擇自己感興趣的動物或植物進行觀察與記錄，通過多種不同的方式了解它們白天和夜晚的變化，下一節課一起來分享有趣的發現吧。設計意圖：通過“拓展思考”，讓學生聯系所學知識解釋相應自然現象，考查學生的知識掌握與內化遷移情況。通過“延伸閱讀”與“技術應用”，讓學生意識到技術的發展能夠推動研究的進步，研究的進步又進一步推動技術的發展，同時能夠將課堂延續到課后，將知識延伸到生活。最后，利用課后時間對動物和植物進行觀察與記錄，為后課的學習做好準備。【板書設計】【知識要點】1了解人類由天動到地動的探索地球自轉的歷程；2將晝夜變化的自然現象與地球自轉聯系起來，知道地球每天有規律的自西向東圍繞地軸自轉，形成了有規律的晝夜交替與天體東升西落的現象；3知道地球自轉軸及自轉的周期、方向等；4能夠應用所學知識對生活中的自然現象進行解釋。 【課堂流程圖】（應用所學知識對現象進行解釋與說明）知識應用，解釋關于地球自轉產生的自然現象（融入科學史，進一步探究晝夜交替的原因）（融入科學史，揭示研究主題：晝夜交替）（融入科學史，利用地球儀和手電筒模擬晝夜的成因）（理論聯系實際，培養應用新技術輔助探究的意識）圖片導入，揭示主題（通過體驗式模擬活動辨析地球自轉的方向）拓展與延伸：科學與生活模擬實驗：模擬地球的自轉模擬實驗：晝夜交替現象的形成模擬實驗：晝夜現象的形成蘇教版小學科學五年級下冊 第3單元地球的運動 10