昼 夜 交 替
南山区阳光小学 周殿勤
【教材分析】
本课是《昼夜和四季》单元的第一课。主要涉及地球自转及自转给地球带来昼
夜现象的内容，对五年级的学生来说，地球自转产生昼夜交替现象可能不是新知
识，但要他们解释清楚为什么太阳会东升西落可能很困难。
《昼夜交替》这一课主要是让学生通过观察太阳东升西落的现象，学会用模拟
的方法来解释昼夜的成因，进而推测出地球的自转等一些内容。在此基础上，再
应用这些内容解释不同地区昼夜的情况以及不同地区的日出情况、时差变化等。
【教学思路设计】
根据基础教育课程改革的目标，及科学课程的基本理念和设计思路。突出科
学探究体现科学本质，注重学生发展。在这节课的教学中教师以组织者、指导者、
帮助者和促进者的身份出现，利用情境、协作、会话等学习环境要素，充分发挥学
生的主动性、积极性和首创精神，最终达到对当前知识有效的意义建构的目的，
强调创设情境并使学生进入情景；强调组织学生进行协作学习活动；强调为学生
提供多种资源，让学生自主学习和进行问题研究；强调通过探究式教学方法，利
用小组合作模拟形式让学生体验科学探究的过程喜悦与乐趣。
本课开始通过比较两幅同一城市同一地点拍摄的分别是白天和夜晚的图片，
来引发学生思考“昼夜是怎样形成的？”通过视频观察人类对昼夜的认识，是对
学生进行人类探索昼夜成因的科学史教育。再通过大段时间让学生通过模拟实验
来探究昼夜的成因。知道了昼夜形成的原因后，主要让学生找一找当中国是白天
是，其它国家是白天还是夜晚，考察学生对昼夜成因的应用，并能解释出不同地
区日出时间不同的原因，进而探究时差对人的影响。
【教学重点、难点】
重点是指导学生通过模拟的方法研究有关地球自转的问题，在进行这部分内
容的教学时，可以让学生根据已经掌握的有关天体运动情况，推测有关地球自转
的一些其它方面的问题。难点是通过模拟实验后，教师可以出示有关地球自转的
视频让学生进一步了解地轴及有关地球自转的内容。
【教学准备】
分组实验材料：手电筒、地球仪、计时工具、记录纸、课件等。
【教学目标】
过程与方法：
能从“这是什么”、“为什么会这样”等角度对昼夜交替现象提出问题；
能应用已有知识和经验对昼夜现象作假设性解释；
会做昼夜成因的模拟实验，以回答和解决有关昼夜成因的问题。
知识与技能：
知道昼夜交替是由于地球围绕地轴自转形成的；
1
知道地球自转的方向是自西向东，自转一周的时间大约是 24小时；
知道对地心说提出质疑也是科学探究的一部分；
了解合理怀疑是科学的动力。
情感、态度与价值观：
喜欢大胆想象；
愿意合作交流；
认识到科学是不断发展的；
不迷信权威；
体会到宇宙的天体都是运动的，运动是有规律的，并能以一定的方式赞美它，
如科学诗。
【教学过程】
一、导入
1、幻灯片演示，同学们请看视频，这是我们生活中常见的一种现象，大家知
道它们的答案吗？
学生回答后，教师谈话，今天我们开始学习第五单元《昼夜与四季》
2、观察下面两幅照片，这是在同一城市、同一地点拍下的，观察它们有什么
不同？
3、对于这种现象，你有什么问题？
学生：昼夜变化有什么规律呢？为什么循环？我们看到太阳在空中是怎样运
动的？伴随太阳东升西落，发生什么现象？（昼夜现象）……
教师帮助学生筛选问题：这么多问题，你们认为最关键的问题是什么？同
学们都是围绕着“昼夜交替是怎么形成的？”这个问题提出的。学生讨论交流
4、现在就学习第一课《昼夜交替》 板书课题。
二、介绍人类对昼夜现象形成原因的探索
1、你认为昼夜现象到底是什么原因造成的？
2、学生讨论并交流。
3、讲述：很早人类对昼夜的形成进行了探索，并形成了许多观点。
4、介绍对昼夜现象的探索。（多媒体演示）
5、古代的科学家对于地球在天空中的位置提出了各自的学说，你知道有哪些
学说吗？
6、学生回答：“地心说”与“日心说”
7、讲述：哥白尼是世界上第一位对“太阳绕地球转”的看法产生怀疑，并最
早提出“地球围绕太阳转”正确结论的人。（见幻灯片）
8、通过以上科学史的学习，你认为：昼夜变化到底是太阳围绕地球转动，还
是地球的自转引起的？
如果是地球自转，每天看到太阳东升西落，日月星辰的东升西落，推测地球
自转的方向是怎样的？
从看到太阳正南到再次看到太阳正南，相隔的时间大约是多少？这说明什么？
三、模拟昼夜的成因
（一）大家用桌上的实验材料来做模拟实验
1、讲述：怎样证明昼夜到底是什么原因形成的呢？我们可以通过模拟实验来
进一来认识。（模拟实验）
⑴观察桌上的材料——用手电筒代表什么？地球仪代表什么？
2
⑵顺时针围绕地球仪转动手电筒，观察地球仪上的明暗变化，思考：太阳绕
地球一周，可能需要多长时间；
⑶固定手电筒位置，自西向东转动地球仪，观察地球仪上的明暗变化，思考：
地球自转一周需多长时间。
3、学生实验。
4、比较地球自转一周所需的时间和太阳绕地球所需时间的长短。
5、思考并交流：通过以上实验能够说明昼夜形成到底是什么原因？
6、小结：太阳离地球 1.5亿千米，地球的半径只有 6378千米，两者相差很
大。太阳不可能用 24小时围绕地球转一圈，而地球自转一周所需的时间则要短得
多，说明地球上的昼夜交替不会是太阳围绕地球转动的结果，而只能是地球自转
的结果。（见幻灯片——示意图）
（二）模拟地球自转的实验
1、讨论：怎样做实验呢？固定手电筒位置，自西向东转动地球仪，观察地球
仪上的明暗变化。
当太阳（手电）照射地球（地球仪）时，地球上被太阳照亮的那一部分是一
天中的什么时候？黑暗部分又是一天中的什么时候？
2、学生讨论并交流。
3、在地球仪上插一个小旗，自西向东转动地球仪。观察并思考：当小旗从明
亮部分转到黑暗部分的交界处时，这是一天的什么时候？小旗进入黑暗部分是什
么时候？小旗从黑暗部分转到明亮部分的交界处是什么时候？小旗正对太阳是一
天中的什么时候？（见幻灯片——日出、正午）
4、汇报交流并总结昼夜成因。（见幻灯片——文字）
5、通过以上实验我们发现地球自转时，向着太阳的一面是白昼，在地球仪上
找到中国所在位置，观察：当中国是白天时，哪些国家是黑夜。
四、认识不同地区日出时间不同的原因及时差对人的影响
1、我们知道了昼夜形成的原因，你能解释以下现象吗?
⑴观察地球仪，找出秦皇岛和乌鲁木齐的位置。为什么秦皇岛5点日出，而
乌鲁木齐是 7点日出？
学生讨论并交流。
秦皇岛和乌鲁木齐的地理位置不同，秦皇岛地处东部，乌鲁木齐地处西部当
地球围绕太阳自西向东旋转时，秦皇岛先看到日出。全球共分 24个时区，每个时
区相差一个小时，秦皇岛和乌鲁木齐相差两个时区，所以秦皇岛5点看到日出，
乌鲁木齐7点看到日出。
⑵教师谈话：地球的自转不仅会引起日出（地方时）的不同，还会引起时差，
谁知道北京现在 9点，东京几点？纽约呢？
我们再分析：小红从北京到纽约后，白天很想睡觉，晚上却睡不着？
学生讨论：小红由于在北京处于东八区，当到达纽约时，相差十一个时区使
得小红对昼夜的适应正好相反。所以从北京到纽约后，白天想睡觉，晚上却不困。
2、小结：由于地球的自转会引起许多现象—— 昼夜现象的小结（见幻灯
片）
【板书设计】
1 昼夜交替
地心说
日心说
3
地球自转——产生昼夜交替、地方时、时差
【教学反思】
激发学生探究动机及兴趣是有效进行探究式教学和这种教学是否取得成功的
关键。本课设计抓住学生的错误概念与科学的正确概念的冲突引入充分调动了学
生的探究动机及学习兴趣。本节课的内容对学生的空间想象能力要求较高也较抽
象，但通过模拟实验的形式把它形象化、可视化、易懂化、使学生可操作化，效果
较好。在教学过程中教师切实以一个组织者、指导者、帮助者和促进者的身份出现，
把课堂还给学生。使学生按照探究活动的步骤进行探究活动，使学生能真正的动
起来、活起来，使学生能真正体会到探究的乐趣。
课题的引入借助媒体帮助学生回忆生活中的现象，引发学生思考并提出问题，
在讨论交流过程中确定本课的研究内容。通过分析现象，提出问题，引发学生对
昼夜成因的思考，相机介绍先人对昼夜形成原因的探索，让学生认识到人类对探
索宇宙的艰难历程，体会到人与自然的关系。
问题的解决要学生明白实验是科学取证的直接办法。通过模拟实验让学生认
识昼夜成因不失为一种好方法，从现象中发现问题的本质需要思考和推理，这正
是科学教育的目标之一。通过模拟实验，学生可以认识到昼夜形成的真正原因以
及地球上不同位置地区的昼夜在时间上的差异，以此训练学生的思维能力及空间
想象能力。
让学生分析秦皇岛与乌鲁木齐的日出不同以及分析纽约与北京的时差问题，
是对昼夜成因知识的应用和了解有关时区的知识，有了对昼夜成因的探究，解释
日出时间的差异应该不难。时区知识则需要教师作适当补充。
在模拟实验时学生们精彩的发言表现出他们对昼夜成因的推断和理解，足以
说明经过两年的科学学习学生在这方面能力的提高，本环节学生出彩的表现得益
于模拟实验，也需要有良好的推理分析能力作基础，更依赖于平时对有关天体运
动知识的获取。这对学生科学素养的养成打下良好的基础。
附：实 验 记 录
实验名称：模拟昼夜现象的实验
实验过程：
1、 当太阳（手电）照射地球（地球仪）时，地球上被太阳照亮的那一部
分是一天中的什么时候？黑暗部分又是一天中的什么时候？
实验现象：当太阳（手电）照射地球（地球仪）时，
地球上被太阳照亮的那一部分是一天中的 ；
黑暗部分又是一天中的 。
2、在地球仪上插一个小旗，自西向东转动地球仪。观察并思考：当小
旗从明亮部分转到黑暗部分的交界处时，这是一天的什么时候？小旗进入
黑暗部分是什么时候？小旗从黑暗部分转到明亮部分的交界处是什么时候？
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小旗正对太阳是一天中的什么时候？
实验现象：小旗从明亮部分转到黑暗部分的交界处时，这是一天的
小旗进入黑暗部分是
小旗从黑暗部分转到明亮部分的交界处是
小旗正对太阳是一天中的
结论：由于地球是个球体，太阳只能照亮地球的一半，向着太阳的那
一面是 ，背着太阳的那面是 ，地球不停地绕着地轴 ，
昼夜现象就会 出现。
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