《昼夜交替的解释》教学设计

一、教学内容概述

《昼夜交替的解释》是义务教育课程标准实验教科书小学五年级科学下册第四单元《地球的运动》第三课。本单元共有10课，是从“地球的自转”、“地球的公转”、“昼夜、四季与动植物”三个方面展开的，重点在“地球的自转”。地球的自转内容有：“关于时间”、“为什么世界各地同一时刻的时间不一样”、“昼夜交替的解释”、“回顾人们认识地球的历史”、“怎样证明地球在自转”、“是清晨还是黄昏”、“谁最先迎来黎明”。而《昼夜交替的解释》这一课属于地球自转的内容，因此这一课就是本单元的重点。本课试图让学生对生活中看到的昼夜交替现象做出比较合理的解释，而解释的途径是让学生通过模拟实验来寻找。让学生明白昼夜交替现象的产生不一定是一个原因，激发学生课后寻找更多的证据来继续验证猜测。本课的目的就是要进行观察、实验、分析，发现其中的科学道理。让学生产生深刻的科学价值观，对科学学习产生浓厚的兴趣。 二、学情分析

五年级的学生没有足够的知识积淀和空间想象能力，因此要让学生独立去经历这个解释过程是有很大的难度的，只能把目标定位在让学生明白对于一个现象我们可以有多种解释，要找到正确的解释就需要寻找更多的信息和证据。

在课前对学生进行课前调查的基础上，展示学生的猜测。通过调查发现学生的猜测主要集中在以下四种：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、地球自转。4、地球绕着太阳转，并自转。这就涉及到相对运动的知识，但学生对这个知识是陌生的，因此老师在这里设计了学生体验的活动环节，让学生对地球太阳的运动方式有个初步了解，通过模拟实验积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。 三、教学目标

科学概念：由于地球的不停自转，所以地球上出现白天和黑夜，而且昼夜交替。

过程与方法：

（1）、能用已有的知识和经验对昼夜现象假性解释。

（2）、会做昼夜成因的模拟实验，以回答和解决有关昼夜交替成因的问题。 知识与技能：

（1）、知道昼夜交替是由于地球围绕地轴自转形成的。

（2）、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。 （3）、了解合理怀疑是科学进步的动力。 情感态度与价值观：

（1）、喜欢大胆想象，愿意合作交流。

（2）、认识到科学是不断发展的，不迷信权威。

（3）、培养学生的探究意识和能力。

（4）、培养学生实事求是、认真、严谨的科学态度和合乎逻辑的推理能力。 四、教学重点、难点

教学重点：小组能用模拟实验验证每一种猜测。

教学难点：通过模拟实验和证据补充排除某些假说的可能性；能发现和概括太阳和地球的相对圆周运动是产生昼夜交替现象的原因。

五、教学准备：地球仪、课件、小球、手电筒、白纸、水彩笔、小组记录本。 六、教学过程:

（一）、导入新课，揭示课题。

1、引入：在茫茫宇宙中，有一颗美丽的蓝色星球，她孕育生命，是我们共同的家园，这就是地球。（出示地球仪，让学生观察。）地球是一个非常巨大的球体，但是她本身是不发光的。那么地球上生命万物需要的光明是哪里来的呢？是太阳，太阳是地球在宇宙中最重要的伙伴。那么当阳光照射到地球上的时候，地球表面的明暗会出现什么变化呢？老师演示，大家做好观察。——这时地球表面的明暗有什么变化？——对，这时地球表面上一半是亮的，就是白天，一半是暗的，就是黑夜。用图来表示就是这样的。（板画）这就是我们平常所讲的“昼夜”。我们还应该非常熟悉的是，地球上不仅有昼和夜，昼夜还在有规律的交替（板书昼夜交替）——你知道什么叫昼夜交替吗？

2、师问：那么为什么会有昼夜交替的现象形成呢？请大家猜测。 3、学生猜测。

4、教师根据学生的回答，给出适当的评价、引导。 （二）、大胆猜想，作出解释。 1、四人小组合作学习讨论：为什么地球上昼夜会不断地交替呢？作出我们的解释。

（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）地球自传。

（4）地球绕着太阳转，同时自传。

哪一种解释是真实的情况？我们怎样知道哪种解释是正确的呢？ 2、体验太阳、地球的不同转法。 出示多媒体课件帮助学生理解。 （1）地球自转。

（2）地球自转，又绕着太阳转。 （3）地球绕着太阳转。

（三）、模拟实验，探究成因。

1、每组都用一个小球代表地球仪，用手电筒表示太阳，让“太阳光”照射在地球上。

2、观察“地球”的哪个部分被“太阳光”照亮了？哪个部分没有被照亮？想一想，这两部分别相当于一天中的什么时间？

3、在“地球”上贴小纸人，你怎样转才能在同一地点（例如贴小人的地方）出现昼夜交替现象？用实验的方法检验每一种假设。并把实验结果记录下来，完成实验记录表。

4、出示实验建议。

5、小组实验、老师巡视。

（四）、汇报交流，深入探究。 出示课件“昼夜”

1、指名学生汇报。（边汇报边演示课件） 2、根据学生汇报，小结得出：

（1）、地球仪不转时，一半是亮的（白天），一半是暗的（夜晚）。 （2）、亮（白天）和暗（夜晚）的交界处，应该是日出和日落。

（3）、.地球仪转动时，原来亮的（白天），一会儿就变成了暗的（夜晚）；原来暗的（夜晚）一会儿就变成了亮的（白天），不停地转动，不停地交替。 3、讲述：一会儿是白天，一会儿是夜晚，这不就是昼夜交替吗？现在你们知道是什么原因形成了“昼夜交替”吗？（板书：地球不停地自转）

4、提问：我们在做这几个模拟实验时，你们发现地球或太阳的运动有什么共同特点？（只要太阳绕地球或地球绕着太阳进行圆周运动就可以产生昼夜交替现象）。

5、小结：科学探究是一个动手实践的过程，也是科学的思维过程。更是学生经历、体验和发现的过程。大家刚才通过动手实验、观察、检验自己提出的预测，而且能用语言描述实验的整个过程，并进行分析，归纳得出地球或太阳的运动的共同特点，真了不起。

（五）、大胆怀疑，弄清成因。

1、通过模拟实验，四种猜测都是能解释昼夜交替现象的，那么究竟是哪一种是符合生活中的真实情况呢？ 2、学生争论、怀疑。

3、发表看法，摆明观点。 （六）、拓展延伸，巩固深化。

小结：今天我们一起进行了宇宙和地球知识的学习，我们围绕太阳和地球之间的运动，进行充分假设，开展模拟实验，积极提出质疑，对昼夜交替现象的产生进行了集中性的研究。到现在，虽然最终没能得出产生昼夜交替现象的真正结论，但我们已经有了一个基本的认识，那就是，昼夜交替现象，一定是由地球和太阳之间的圆周运动产生的。在这个单元的学习中，我们将一直关注这个问题的解决，也希望同学们在课外寻找更多的证据来继续验证猜测，直到得出正确的答案。

七、教学评价设计

（一）教学资源分析

《昼夜交替》是义务教育课程标准实验教科书《科学》五年级（下册）第四单元《地球的运动》里的第三课，研究的是昼夜交替现象的成因。学生在日常生活中看到太阳每天东升西落，昼夜交替的现象已是司空见惯。地球自转产生昼夜交替现象对于五年级学生来说，可能也不算是新知识了，但要想解释清楚为什么太阳会东升西落，昼夜交替，还要费一番思考。本课的目的就是要进行观察、实验、分析，发现其中的科学道理。 教材内容分为两个部分：

第一部分：为什么地球上昼夜会不断的交替呢？学生通过前面的研究，回答这个问题是不困难的。但如果认为只有地球自转才会发生昼夜交替的现象，是不真实、不客观、也不科学的。实际上引起昼夜现象有好几种可能：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、地球自转（但不公转）。4、地球绕着太阳转，并自转。到底哪一种才是真实的情况呢？人类一开始对这

个问题的认识也是不全面的，特别是到底是“太阳绕着地球转”还是“地球绕着太阳转”的问题。是许多人通过长期的观察研究，并且和错误的认识进行艰苦激烈的斗争，甚至付出了鲜血和生命的代价才得到正确的结论的。教材的目的是要学生经历一个比较真实的科学研究过程。因此教学中要让学生充分的思考几种可能的解释，并对这些解释——进行分析和研究。由于这部分研究内容相对于学生较难，所以教材给予了提示。教师要鼓励学生打开思路，想想还有没有其他可能，如果学生提出了其他的可能，教师都不能急于给予肯定或否定。要把学生的想法都写在黑板上，让大家一一进行比较，是否真是一种新的想法。如果确实是一种新的想法，在下面的活动中一并进行验证。 第二部分：用模拟实验来检验每一种假设。这部分是本课的重点和难点所在。教学时，先向学生介绍实验器材，讨论实验方案，包括如何观察，如何记录，小组成员的分工合作等。实验后要要写出它是否能够解释昼夜交替的现象，并把小组经过讨论后认为合理的留下来，把不合理的删掉。这样就可以去伪存真，找到真实的情况，并且作出正确的解释。实际上教材上提到的4种情况都会使地球上出现昼夜交替的现象，但学生会从中找出与经验不相符合的情况，会发现许多矛盾。比如说：“太阳不动，地球围绕太阳转（地球不自转）”。虽然也能发生地球上的昼夜变化，但这种情况得到的结果是地球围绕太阳转一圈，才会有一次昼夜交替，即一天等于一年，这显然是不符合事实的。地球不动，太阳绕着地球转也不可能实现24小时昼夜交替。而地球仅仅自转，又解释不了为什么不同季节白天和黑夜时间长短不同。因此，在进行这部分活动的时候，教师要千方百计地鼓励学生对各种假设进行质疑，把每一种假设可能产生的问题记下来想清楚，重演一次人类认识昼夜交替现象的过程，这对于学生科学探究能力的形成是非常有意义的。

（二）、教学过程的评价

1、引入：在茫茫宇宙中，有一颗美丽的蓝色星球，她孕育生命，是我们共同的家园，这就是地球。地球是一个非常巨大的球体，但是她本身是不发光的。那么地球上生命万物需要的光明是哪里来的呢？是太阳，太阳是地球在宇宙中最重要的伙伴。那么当阳光照射到地球上的时候，地球表面的明暗会出现什么变化呢？老师演示，大家做好观察。——这时地球表面的明暗有什么变化？——对，这时地球表面上一半是亮的，就是白天，一半是暗的，就是黑夜。用图来表示就是这样的。（板画）这就是我们平常所讲的“昼夜”。我们还应该非常熟悉的是，地球上不仅有昼和夜，昼夜还在有规律的交替（板书昼夜交替）——你知道什么叫昼夜交替吗？ 【评：教师轻松自然地引出课题“昼夜交替”为下面的提出问题作了恰如其分的铺垫。】

2、模拟实验。 a)介绍实验器材

讲述：为了做好这个实验，老师为大家准备了手电筒（边说边举起），这代表太阳，还准备了小球，这代表地球仪，还有固定手电筒的泡沫支架。 b)讨论实验方法及注意事项。

方法：打开手电筒，把手电筒和地球仪的位置距离调整好。观察地球仪，当地球仪不转时，记录你的发现；当地球仪自西向东转动时，也记录你的发现。 c)注意事项：

1)手电筒和地球仪之间的距离适当，以电筒光圈照到地球仪的一半为宜。

2)调节好“太阳”和“地球”的位置后，实验过程中，不要去移动。 3)转动地球仪时，自西向东，方向不能转错。 4)实验过程中，记录下你们的发现

5)小组中4位成员，要分工合作，共同完成这项实验。

【评：此项实验难度较大，实验的方法及注意事项，是能否做好实验的关键所在，此次实验需要注意的问题比较细，比较多，学生很难讨论完整，老师可以选择适当时机讲解。另外，合作精神在此项活动中尤为重要，实验过程中充分调动学生积极性，让每个学生都能积极参与到小组实验中去，这样才能形成信息互补，使小组成员人人都感到对方的重要性，认识到自己在小组中的作用，引导学生学会合作，愿意合作，善于合作。】 3、实验探究。 4、汇报交流。 出示课件“昼夜”

（1）、指名学生汇报。（边汇报边演示课件） （2）、根据学生汇报，小结得出：

A、地球仪不转时，一半是亮的（白天），一半是暗的（夜晚）。 B、亮（白天）和暗（夜晚）的交界处，应该是日出和日落。

C、地球仪转动时，原来亮的（白天），一会儿就变成了暗的（夜晚）；原来暗的（夜晚）一会儿就变成了亮的（白天），不停地转动，不停地交替。 ……

（3）、讲述；一会儿是白天，一会儿是夜晚，这不就是昼夜交替吗？现在你们知道是什么原因形成了“昼夜交替”吗？（板书：地球不停地自转）

【评：在介绍地球转动时的发现，可以让学生观察某个国家，例：中国的变化，这样学生有了具体的观察目标，更容易发现其中的变化。】

【总评：在指导学生探究方面下功夫，始终将学生放在学习的主体地位。重难点突破有方，在教学中利用多媒体课件，创设一定情境，帮助学生思考、启发学生思维，鼓励学生对昼夜形成原因进行大胆猜测，提出质疑，学生在实验探究过程中，学习兴趣得以提高，合作能力得到培养。通过实验，学生对昼夜成因有了一定的认识。】 八、设计特色简述

1、从实际出发，根据学生已有的认知基础对教材进行处理。五年级的学生通过多种渠道已经初步了解昼夜交替现象产生的原因是由于地球的自转，但在怎样情况下地球会出现昼？在怎样情况下地球会出现夜？怎样自转就产生昼夜交替现象等具体问题，学生就不甚明白。针对这一实际，我对教材进行了重新的处理。力求通过本课的教学，学生能够对昼夜交替现象产生的原因有比较清楚的认识。为此，我把教学设计为六个部分。一、二部分让学生认识昼夜交替现象，第三、四、五部分让学生知道昼夜交替是地球自转引起的，同时知道地球自转的方向是自西向东，六是总结拓展。在第三部分中通过指导学生进行模拟实验，学生能够模拟并认识到地球的自转能够产生昼夜交替现象，但在学生汇报中会出现地球自转方向不同的问题，由此引出本课的第四部分教学，即地球是自西向东还是自东向西自转才是事实。为解决这一问题安排了四个小环节：

（1）、确定东、西方向。因为学生对地球仪上某一点的东、西方向的判断不清楚但这是模拟实验的基础，这一问题解决不好将导致这究活动无法进行。 （2）、用模拟实验的方法探究地球自转的方向。

（3）、用现象再现的方法，进一步认识自转方向。这一方法是为了让学生运用亲身体验，借助太阳东升西落的事实来进一步理解地球自转的方向是自西向东的。 （4）、通过将探究的结果与生活实际相联系，加深对自转方向的理解。最后通过总结拓展环节，一方面让学生对本课学习的感受进行总结，另一方面通过课后的进一步研究使课上学习的内容得以继续与延伸。这样的设计，知识结构相对完整，利于学生较全面的理解昼夜交替现象产生的原因。 2、形象直观的方法，突破本课难点。 通过模拟实验与现象再现相结合的学习方式让学生真正理解昼夜交替的成因。对于五年级学生来说，主要还是以具体形象思维为主，逐渐向抽象逻辑思维过渡。抽象思维的展开是以具体形象为基础的。在教学中，应善于将抽象的内容具体化，将宏观的物象直观化，将不易观察的可视化，变难为易，变繁为简，使学生在实践的基础上对所观察到的现象进行分析归纳，提升为较理性的认识科学结论。这一课所研究的具体内容是非常抽象的，学生极不易理解，所以必须采用非常直观的方式，让学生通过模拟实验和现象再现来达到对所研究内容的理解。例如在指导学生确定东、西方向时，设计了用即时贴剪成小贴于地球仪自己所在的位置上，以此确定观察点，并以观察点为基准，确定东、西方向，由此突破了教学的重点也是难点。再如通过学生利用小地球仪、手电筒进行的模拟实验。 九、板书设计： 附:《昼夜交替的解释》实验记录表： 组长： 员： 发言人： 活动讲解员： 模拟游戏组成员： 记录实验情况 能否解释昼夜交替 第一种解释 第二种解释 第三种解释 第四种解释 第五种解释