9．昼夜交替

【教材分析】

《昼夜交替》是苏教版科学五年级下册第3单元《地球的运动》的第一课时，是单元的起始课。应在对本课内容进行教授和学习的基础上，对后续的学习内容稍作铺垫，或是在教学过程中无痕融入与渗透，让学生在学习之初就对“地球的运动”有较为整体的认知，防止片面化、割裂化、碎片化的学习。

通过低年级“描述太阳每天在天空中东升西落的位置变化，并利用这一现象，描述怎样利用太阳的位置辨认方向”和中年级“知道地球的运动方法，知道它们与一些自然现象有规律”等知识的学习，学生已经对于天体的运动和自然现象及形成规律有了一定的了解。

昼夜交替是生活中的常见现象，探索其成因是原始人类原始天文学研究的开始，本课围绕昼夜交替现象展开，通过科学史的阅读、简单易行的模拟实验等多种方式，带领学生在探究活动中将自然现象与地球的自转运动联系在一起，引导学生认识人类探索地球自转运动的历程，变抽象为直观，让他们能够从宏观角度形成“世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的”的大概念，从学科角度形成“地球是运动的，地球有规律的自转产生了有规律的昼夜交替现象，地球的自转方向决定了地球以外天体的升落方向”的学科概念。

本课由四部分组成：第一部分是阅读活动，主要是认识昼夜交替现象及人类认识昼夜现象的历程。首先通过读图引发对昼夜交替现象的思考、认识昼夜现象。再通过阅读文字，了解古人对昼夜现象的解释历程。第二部分是一个探究活动，通过模拟实验，认识昼夜现象，探索昼夜交替现象形成的原因。第三部分进一步通过模拟实验，了解地球自转现象。第四部分通过读图和讨论，理解地球绕着地轴在自转。

【学情分析】

通过二年级上册第2单元《天空中的星体》的学习，知道了太阳能够发出光和热、月相变化有规律、夜空中星星闪烁的秘密。通过四年级下册第2单元《地球、月球与太阳》的学习，了解了地球的形状，认识了月球的运动以及太阳的运动规律，对于天体的运动和自然现象及形成规律有了一定的了解。

但对于小学生来说，他们的空间想象和思维能力较弱，虽然对于天体运动的知识有所了解，知道地球围绕着太阳转动，它在公转的同时也在自转，但对于地球的公转和自转会带来什么影响、分别会产生哪些自然现象却不够明晰，有的甚至存在错误认知，究其原因就是没有“知其然而知其所以然”，同时，学生难以通过直接探究的方法进行学习。

本课教学重点通过科学史的阅读和简单易行的模拟实验，帮助学生通过多个角度和多种方法突破迷思概念，建立起“太阳照射产生昼夜→地球自转产生昼夜交替→太阳东升西落，所以地球自西向东自转”的正确概念。

经过几年的科学学习，学生已经具备了较完善的自主探究、自主思维与科学活动能力。在科学史阅读活动中，要引导学生思考与分析文本，注意抓取重点进行辨析；在模拟实验的过程中，应帮助学生通过思辨逐步建立正确的空间概念，通过分析现象，结合推断，得出正确结论。

从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对“地球和宇宙空间领域”的科学知识有天然的好奇心、较强的求知欲和一定的先前知识基础，但也有一些畏难情绪，在教学过程中，应将任务细化、分化、多样化，借助结构化的教学材料帮助学生的理解与学习。同时，考虑将第一部分教学内容——科学史阅读融入实践活动各个环节，让学生在依次递进的模拟实验中感受与体悟古人观察自然现象并作出昼夜交替现象的猜想与解释的过程，在思辨与不断创生问题、解决问题中产生共情与更深刻的理解。

【教学目标】

科学知识：

1．通过阅读，了解人类由天动到地动的探索地球自转的过程。

2．通过模拟实验，知道昼夜交替与地球自转有关。

3．将昼夜变化的自然现象与地球自转联系起来，知道地球每天自西向东围绕地轴自转，形成了昼夜交替与天体东升西落的现象。

4．知道地球自转轴及自转的方向等。

科学探究：

1．能进行科学阅读活动，并归纳与提取关键信息，用简洁的语言进行表述。

2．在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解地球的自转运动产生的结果。

3．注重实验习惯和思维习惯的培养，引导学生规范活动、积极思考、及时记录、分析现象、得出并交流结论、及时反思等。

科学态度：

1．意识到要用实验证明关于“昼夜交替的成因”的猜想。

2．对昼夜的变化及与地球运动的关系充满探究兴趣。

3．乐于从不同视角提出研究思路，创新方法与材料完成模拟实验探究。

4．愿意倾听、分享获得的信息，乐于表达、讲述自己关于昼夜交替的观点，能接受别人的建议并对自己的观点做出修正。

科学、技术、社会与环境：

1．认识到科技的进步为人们认识天体运动和宇宙探索带来的便利。

2．认识科技的发展会带来人们科学观念的不断更新。

【教学重点】

通过模拟实验，了解由于地球的自转产生了昼夜交替现象和其规律。

【教学难点】

分析模拟实验和实际天体运动之间的联系。

【教学准备】

教师材料：课件和地球自转的视频。

学生材料：手电筒、地球仪、水彩笔、贴纸、卡纸、旋转椅。

【教学时间】

1课时

【教学过程】

一：图片导入，揭示主题

出示图片

师：如果去过上海，那一定要去东方明珠。那是上海标志性的建筑。

前段时间，老师去上海旅游拍了几张照片，你们觉得这些图片分别是在什么时候拍摄的呢？（白天、黑夜）

白天我们简称为昼，夜晚简称为夜。（板书：昼和夜）
［设计意图：利用学生熟悉的白天和黑夜的的图片，让学生联系实际生活，并将关注点聚焦到白天和黑夜上，再适时提出古中国人对于昼夜现象做出的猜想与解释，让学生从古人的思考中链接自然现象，感知古人的想法，调动学习动机。]

二、模拟实验一：昼夜现象的形成

师：为什么会有昼夜这种现象的呢？我们来看看古代中国人是怎么想的吧！

介绍：古代中国人认为，太阳是住在东海上的一只三足金乌，于是就把金乌出来时看作白天，把金乌休息时看作夜晚。

师：你们认为古代中国人的想法合理吗？

我们来模拟一下吧！

模拟之前，你们觉得需要什么材料呢？（地球仪、手电筒）

我们还要拉上窗帘、关掉灯，你们知道为什么吗？（因为模拟太空中黑暗的环境）

学生演示实验

（把手电筒放在合适的距离，照亮地球仪）

教师讲解：同学们看！地球仪上被照亮的区域叫向光面，没有被照亮的区域叫背光面。

总结：所以在地球上，被阳光照射到的地区是白天，没有被阳光照射到的地区是夜晚。

师：哪位同学上来找一找，同样是白天的国家？哪些国家是夜晚？

学生上台活动

师：通过刚才的实验，你们认为古代中国人的想法合理吗？

（不合理，太阳的照射是持续的，不是像手电筒一样一开一关的；不合理，按照这样的方法，地球的另一半永远是黑夜；不合理，地球上还有其他的国家，我们有黑夜白天，它们也有。）

总结：古代中国人对地球的形状没有概念，更不知道地球上还有许多其他的国家，所以只能从自己的生活周围现象进行推测，作出了不合理的解释。

［设计意图：先通过问题“古中国人对于昼夜形成的猜想是否合理？”促使学生寻找到矛盾冲突点。接着，通过模拟实验让学生形成“太阳照射形成昼夜”的概念，再帮助学生进一步建立自然现象与科学原理的联系。最后，通过交流，学生知道古代中国人的想法并不合理，为下个环节的研究打下基础。]

三、模拟实验二：昼夜交替现象的形成

师：我们知道一昼夜就是一天，而一天是24个小时。周而复始，就是我们的昼夜交替。

同学们，你们认为昼夜交替是怎么形成的呢？（地球运动、太阳运动）

那到底是怎样的呢？在活动记录单上画一画、写一写

小组讨论

出示讨论结果：1、地球不动，太阳绕着地球转

2、太阳不动，地球绕着太阳转

3、地球自己在转，太阳不动

4、地球自己在转，同时绕着太阳在转

模拟实验证明第一个和第二个的不合理

学生介绍：而我们的古希腊学者认为，地球是宇宙的中心，日月星辰都围绕着地球转动，这样就形成了白天和夜晚。你们认为它们的想法合理吗？

（不合理，太阳距离地球很远，24个小时根本不够）

学生介绍：而我们的波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”—不是太阳在绕地球转，而是地球绕着太阳转，昼夜的变化是地球自转的结果。

是不是这样的呢？那么我们来模拟一下！

模拟地球的自转

（1）在地球仪上的中国位置贴上贴纸

（2）创造黑暗环境，把手电筒放在合适距离

（3）逆时针转动（演示）地球仪，让中国慢慢地从白天进入夜晚

（4）继续转动地球仪

通过刚才的实验，你们觉得昼夜交替由地球自转产生的合理吗？

总结：通过刚才的实验，我们发现昼夜交替应该是与地球的自转有关。

而在地球自转过程中，由夜晚逐渐过渡到白天的那段时间我们叫做清晨，由白天逐渐过渡到晚上的那段时间是傍晚。

师：那为什么我们要逆时针转动地球仪呢？想想地球运动的方向。

（太阳东升西落）

总结：因为我们的地球就是自西向东逆时针旋转的，才有了我们东升西落。

［设计意图：引导学生提出昼夜交替产生原因的不同猜想，并在尝试不同转动方式产生的昼夜交替现象的活动过程中，感知几种转动方式的不同，再由教师提供理论数据，师生共同分析，结合现象与思考寻找昼夜交替的真正成因。到本环节为止，学生完成了古人关于昼夜现象做出的一系列解释的学习，同时也能够在实践中加深理解，从形成正确科学观念的曲折与困难历程中，对科学研究充满敬畏之情。]

四：体会地球的自转

师：通过刚才的实验，我们发现昼夜交替和地球的自转有关，可我们却为什么感觉不到地球在转动呢？让我们来做个游戏感受一下吧！

学生上台

1、坐在转椅上，限制左右侧视野

2、让同伴逆时针转动椅子

师：通过刚才的游戏，你发现周围物体有什么变化？（物体在转动）

那下面的同学看见周围的物体在转吗？（没有）

那是谁在转呢？（那个人）

总结：哦！原来是地球在转啊！这就是昼夜交替的原因。

下面我们再来进一步了解地球的自转

视频播放

总结：原来地球是绕着地轴在转的。

师：为什么我们感受不到地球在转动，反而觉得是太阳、月亮、星星在运动呢？

学生思考回答

总结：因为我们生活在地球上，和地球以相同的速度运动，所以我们感受不到地球在转动，就这是运动的相对性。

［设计意图：在前两个模拟实验的基础上，再次通过体验式的模拟实验，利用直观视角将天体的运动与自身运动相结合，弥补小学生在空间想象力方面的不足，同时，再利用视频“地球自转”进行归纳的小结，形成地球在宇宙空间中绕着地轴转动的完整概念。]

五、拓展

课后作业

师：找一找，当中国是夜晚的时候，有哪些国家在清晨？哪些国家在傍晚？夜晚呢？

［设计意图：通过“拓展思考”，让学生联系所学知识解释相应自然现象，考查学生的知识掌握与内化迁移情况。通过“延伸阅读”与“技术应用”，让学生意识到技术的发展能够推动研究的进步，研究的进步又进一步推动技术的发展，同时能够将课堂延续到课后，将知识延伸到生活。最后，利用课后时间对动物和植物进行观察与记录，为后课的学习做好准备。]

 

 

【板书设计】

昼   阳光照射

夜   没有阳光

交   地球自转

替