《昼夜交替现象》教学设计
教科版小学科学五年级下册第四单元第一课
魏杰
广东省深圳市南山区南油小学
邮政编码:518054 电话:13392857863 邮箱:weijie3009@126.com
一、科学教育理论指导
小学科学课程标准指出:地球与宇宙领域的研究对象是地球与宇宙中有关
现象、事物和规律,具有时间和空间的复杂性;其研究核心是人类与地球、地球
与宇宙的关系,考察和追求人地关系的和谐及可持续发展;帮助学生形成“在
太阳系中,地球、月球和其他星球按照一定的规律运动”,“地球具有大气、水、
生物、土壤、岩石等圈层”,以及“地球是人类生存的家园”等主要概念。该领域
内容的学习有助于激发学生对地球和宇宙的探究热情,对自然现象发生的原因
保持无穷的想象力,认识到科学的进步和人类智慧的潜力,从而初步建立科学
的世界观、自然观和宇宙观。
二、地球与宇宙领域教学内容与教学方法梳理
地球与宇宙领域是小学科学四大研究领域之一。通过对地球与宇宙领域的学
习,可以让学生初步了解与地球相关的宇宙环境,科学地认知和解释地球的运
动及其引发的一些自然现象,了解地球自身结构的基本特征,了解地球物质的
价值和保护它们的重要性,从而形成人类与自然协调发展的意识。
这一领域教学方法既有与其他领域共同的方面,又有特殊性,需要对自然
事物运用实地观察、长期观测、建构模型、模拟实验、逻辑推理等综合分析的方法。
三、学情分析
五年级学生想象力丰富,知识面较广,具有一定的抽象思维能力。他们对地
球以及宇宙的知识有一定的了解,并对这方面的知识比较感兴趣。学生的这些特
点都对他们关于地球与宇宙领域内容的学习有着很大的帮助。
通过我与五年级学生关于昼夜交替现象的谈话以及以前教授这一内容的经
验,我发现很多学生虽然知道昼夜交替现象,了解“地球在自转并且围绕太阳
公转”这一科学事实,但都是通过书籍、电视等渠道获取的,知识是以零碎的形
式存在,没有完整、有序地建构,因此学生对昼夜交替现象产生的真正原因其实
是困惑不解或者说一知半解的。教师可以利用学生这种一知半解的前概念,让学
生能够更加大胆的猜想而不拘泥于书上、电视上所说的正确解释,帮助学生打开
思路,经历几百年前那时学者们曾经经历的事情。
四、教学目标
(一)科学概念
1、知道昼夜交替现象有多种可能的解释;
2、初步理解昼夜交替现象与地球和太阳的相对圆周运动有关。
(二)过程与方法
1、能积极提出地球产生昼夜现象的多种假说,并且进行验证;
2、做好模拟实验和运用实验搜集证据;
3、根据实验的情况修正自己的解释。
(三)情感态度价值观
1、认识到积极参与讨论,并发表有根据的解释是重要的。
2、认识到同一现象,可能有多种不同的解释,需要用更多的证据加以解释。
3、培养主动探究、敢于质疑、积极合作的态度。
五、教学重难点
引导学生大胆猜测,提出昼夜交替现象的多种假说;通过正确的模拟实验
验证假说并尝试解释与修正。
六、教学准备
教师准备:视频、PPT课件、自制的太阳和地球图片
学生准备:小地球仪、红旗贴纸、具有圆形灯罩的手电筒、实验记录单
七、教学过程
(一)创设情境 导入新课
1、欣赏美景,激发兴趣。
师:请欣赏一段视频。(课件播放深圳白天、夜晚交替出现的一段视频。)
2、初知“昼夜交替”,揭示课题。
师:这段视频的名字叫做《深圳的日与夜》,在这段视频中有一个反复出现
的现象不知你们有没有发现?
师:白天还可称之为“昼”,夜晚称之为“夜”(板书:昼夜)昼和夜这
样反复不停地交替出现,我们称之为“昼夜交替现象”。 (板书:交替现象)
师:地球上出现昼夜交替现象的原因是什么呢?这节课我们就来研究它。
(二)思维碰撞,提出多种假说
1、引导思考,明确昼夜交替现象产生与太阳和地球运动有关。
(1)师:同学们开动脑筋想一想,昼夜交替现象的产生与什么有关?(太
阳)假如只有太阳,没有地球能产生昼夜交替现象吗?(不能。)所以呢?(昼
夜交替现象的产生与地球、太阳都有关。)
(2)师:假如这是太阳,这是地球,它俩都静止不动,能产生昼夜交替现
象吗?为什么?看来,它们只有怎样才能产生昼夜交替现象?(运动)
2、鼓励猜测,明确提出假说要求。
师:那地球与太阳怎样运动才会产生昼夜交替现象?老师想请同学们穿越
回几百年前做名科学家,大胆猜测,提出产生昼夜交替现象的假说,可以吗?
请同学们先个人猜测,然后小组再一起合计合计讨论讨论,并将你们小组
觉得有可能的所有假说都记录在实验单上。
3、小组汇报交流,教师用示意图归纳整理。(教师板书:昼夜交替的假说示
意图)
(1)师:哪组先来分享,并说说你们的依据。
(2)学生汇报交流,教师相机补充指导,归纳整理学生提出的假说:
(教师板书昼夜交替的假说示意图)
①地球不动,太阳围着地球转。
②太阳不动,地球自转。
③地球不动,太阳自转并围着地球转。
④太阳不动,地球自转并围着太阳转。
⑤地球、太阳都在自转。
⑥太阳不动,地球围着太阳转。
⑦地球、太阳自转,地球同时围着太阳公转。等等
(3)哇,你们真厉害!提出了这么多种假说。请将自己小组的假说按照黑
板上的顺序编号。
(三)模拟实验
1、确定实验材料,使学生明白寻找具有相似特征的材料来代替地球和太阳,
才能保证实验的真实性和准确性。
(1)师:猜测是科学发现的前奏,你们已经迈出了精彩的一步。下一步做
什么?(做实验验证我们的猜测)。可太阳太大,离我们太遥远,地球也太大,
搬不动,怎么办呢?随便找材料代替吗?为什么?(用具有相似特征的材料来
代替地球和太阳,才能保证实验的真实性和准确性。)
(2)师:说的有道理。太阳、地球有什么特征?用什么代替太阳呢?用什么
代替地球呢?像这样寻找具有相似特征物品做实验的方法就是模拟实验法。刚才
你们提到的材料都可以做这个实验。今天,老师为你们准备了地球仪、具有圆形
灯罩的手电筒,你们打算怎么做实验呢?小组讨论一下实验方案!
2、小组汇报实验方案。
(1)师:哪个小组来分享一下你们的实验方案?小组代表汇报,通过其他
小组评价补充完善实验方案。比如地球仪上应该做标记(用老师提供的红旗贴纸
贴在中国的位置),具有圆形灯罩的手电筒应该竖着放才更像太阳等等。
(2)实验的注意事项
①做好分工。(谁是太阳、谁是地球、谁记录、谁观察?)
②组员可互换角色,轮流操作。
3、(关闭门、窗、灯)小组合作进行模拟实验,
(四)互动交流,总结实验成果
1、小组汇报展示
模拟实验完成了,为了让更多的组有机会展示,每小组只汇报一种情况。教
师根据汇报在黑板相应的昼夜交替的假说示意图旁做标记(√)。
2、分析小结
(1)(教师手指板书)通过模拟实验,我们发现这些假说都成立,这说明
什么?(昼夜交替现象产生有多种可能。)
(2)通过刚才小组实验示意图展示,地球、太阳的运动轨迹都有什么特点
呢?(地球和太阳做相对圆周运动。)
师:(课件出示我们的发现:昼夜交替现象有多种可能的解释;昼夜交替
现象与地球和太阳的相对圆周运动有关。)刚才你们像小科学家一样成功地完成
模拟实验,不但验证了自己的假说,还有了重大的发现!真棒!
(五)分类总结,激发探索兴趣
同学们提出了这么多的假说,看得眼都花了,其实归纳起来也不多,你们
能不能对它们进行一下归纳分类呢?以什么标准来分类呢?(是地球绕太阳公
转还是太阳绕地球公转)分为以下四类:①太阳绕地球公转。②地球绕太阳公转
③太阳地球都不公转。④太阳地球互相公转。
师:通过这样一分类,这么多的假说无非也就这么四类而已,少多了吧。其
中①和②两类假说是不是很眼熟?不就是几百年前科学家们曾经争论不休的地
心说和日心说的雏形吗?那③和④两类假说呢?为什么历史上没有科学家支持
呢?我们能找到更多的证据来支持或者否定它们吗?(学生可以试着简单回答
一下)
师:好的,对于“为什么地球上昼夜会不断交替”这种自然现象,虽然有多
种可能的解释,但科学合理的只有一种,要找到符合真实情况的解释,需要更
多的信息和证据。课后,同学们可以查阅一下相关的资料,相互交流,不断完善
和修正我们的认识。下节课我们将继续深入研究。
八、教学评价
评价项目 具体要素 权重 得分
学生
学习
行为
(50分)
学习兴趣浓厚,全神贯注听讲,思考问题
积极。
10
观察和实验等搜集证据的活动认真仔细有
序、充分有效。
5
在搜集证据的活动中能够积极与他人合作;
在合作中能够积极承担相关任务,充分发
挥自己的特长。
10
积极参与表达与交流活动。在交流中能够认
真倾听他人的发言;在交流中勇于质疑互
动;在交流中重视证据。
15
认真完成教师布置的课后观察、实验、考察、
制作等方面的任务。
5
有科学记录本并自主认真进行科学学习记
录。
5
教师
教的
行为
(50分)
能够根据教材内容、课程标准和学生的认知
基础制定全面、具体和可以实现的三维教学
目标。
5
能够根据教学目标,为学生的学习提供有
结构的观察和实验的材料以及多媒体辅助
教学资料。
5
能够正确解读教材;能够根据学生的认知
基础和客观条件,以及教学目标,对教材
设计进行有效改进和完善。
5
在学生深究学习获得新知的过程中,教师
能够很好地发挥组织和引领的作用,能够
10
给予学生“适时”和“适度”的帮助和指
导。
教学设计体现了以探究为核心的理念,并
能根据具体内容灵活和综合运用其他教学
方式和策略。
5
对学生的学习活动能够进行及时、恰当的评
价,有效促进学生的学习。
5
语言表达清晰,神态富有亲和力和感染力。
演示操作和书写规范、板书效果好。
5
能够有效应对课堂中生成的突发情况,有
效地驾驭课堂。
5
面向全体学生,尊重和平等对待每一位学
生,为学生创造公平的学习环境。
5
综合描述 总分
九、设计特色简述
1、实验方案科学论证
科学论证是指用事实证据证明猜测、观点、结论真伪的思维过程。科学课程标
准指出,“科学探究不能只停留在形式上,在关注学生动手的同时,更要关注学生
的思维发展”。针对本课模拟实验这一教学活动,教师采取让学生对实验方案进
行科学论证的方式来授课,论证方案的科学性和可行性。首先让学生根据地球和
太阳的特征思考用什么材料来模拟太阳和地球,再让学生小组讨论思考怎么模
拟昼夜交替,然后让小组上台分享展示他们的实验方案,并通过其他小组的评
价质疑修正方案,比如地球上应该做标记才能更好地看到昼夜交替现象,具有
圆形灯罩的手电筒应该怎么放怎么转才更像太阳等等,最后形成科学的实验方
案。通过这样的论证,学生不仅仅只有动手操作,更有了理性的分析和思考,对
学生科学思维的发展有着更大的帮助。
2、实验材料“有结构”
“有结构”的实验材料就是指与教学目标、教学内容紧密相联并能正确揭示
科学概念的材料。比如在本课中,将小地球仪当作地球(而不仅仅是个小球),
将具有圆形灯罩的手电筒视作太阳(而不仅仅就是普通的手电筒),利用这种
更具结构的材料让学生能够更加全面地认识事物,更加真实合理地去模拟探究,
从而获取正确有效的科学知识与方法。
3、实验结果分类归纳
现在的科学课要求让学生像科学家一样去经历发现解决问题的过程从而探
索获取科学的知识。对于本课,学生像几百年前的科学家一样提出多种假说并进
行模拟验证后,所有假说都是有可能的。那科学家们如何开展下一步的研究呢?
首先当然是分类归纳,然后通过分类的结果找到下一步研究的方向。于是教师也
让学生如科学家一样对这么多的假说进行分类,通过分类发现无非是:“太阳
绕地球公转;地球绕太阳公转;太阳地球都不公转;太阳地球互相公转”这样
四类。其中前面两类在老师的引导下,学生意识到这不就是历史上曾经争论许久
的地心说和日心说的雏形吗?那后面两类呢?为什么没有被历史上的科学家们
所提出呢?学生能不能找到证据否定它们呢?通过这样的分类归纳,学生将问
题更加集中,同时又发现了新的问题,并为下一课“人类认识地球及其运动的
历史”的学习做了很好的铺垫。
附:1、板书设计
昼夜交替现象
昼夜交替的假说示意图
√ √ √
√
(还有很多假说,根据学生猜想的情况而相应板书)
昼夜交替现象与地球和太阳做相对圆周运动有关
2、学生记录单
我的猜测 实验检测结果
地球上为什么会出现昼夜交替现象?
(可写可画)
能否出现昼夜交
替现象
假说 1:
假说 2:
假说 3:
假说 4:
通过实验,我们的发现:
(注:如果还有更多的假说可以写在记录单的背面)