3四季的形成（教学设计）-2023-2024学年科学六年级下册冀人版

3四季的形成 教材分析 通过前两课的探究和前面课程的学习，学生已经了解到天体在太空中是不断运动的，知道地球在太空中有自转和公转两种运动方式，知道地球的自转形成了地球上的昼夜交替的现象。本节课将引导学生认识地球的公转形成四季交替的过程。活动“探究四季的形成”，引导学生根据模拟实验、观察分析同一地点不同时间影子长短的变化，推想四季的形成原因。应用与拓展“观察影子的长短变化”，引导学生认识铜圭表，并让学生亲自动手制作一个简易式圭表，观测一年中24个节气日正午时分的影子长度。本节课的教学内容旨在探究中培养学生提出问题、作出假设、制订计划、进行实验、根据实验得出结论、表达交流等科学探究能力，树立实事求是、尊重证据的科学精神，培养学生合作交流、善于接纳他人建议、形成集体观点的能力。 学情分析 学生在先前的学习中认识了地球的运动方式分为自转和公转两种，也知道了地球绕太阳公转的规律；学生在日常生活中对四季的变化和传统的二十四节气也有一定的了解，为本课的学习奠定了良好的知识基础。学生对于探究四季变化的形成有着浓厚的兴趣，为本课的探究奠定了良好的情感基础。学生已经具备了提出假设、实验观察、总结归纳的科学探究能力，具备了良好的科学素养，能够与他人合作进行观察、假设和实验探究，尊重他人的意见并能与同学形成统一的观点，为本课的探究奠定了良好的能力基础。 教学目标 科学知识目标 1．知道四季变化的形成原因。 2．认识四季变化与地球公转的关系。 科学探究目标 1．通过观察四季的变化提出可探究的科学问题。 2．根据生活经验和观察提出地球公转与四季变化关系的相关假设。 3．能通过实验观察发现地球公转过程中立柱影子的长短变化，进而发现四季形成的规律。 科学态度目标 1．对探究四季的形成有着浓厚的兴趣。 2．能进行观察并记录观察结果。 3．能综合考虑他人意见，形成统一观点。 科学、技术、社会与环境目标 1．知道地球的不同运动方式形成了昼夜交替、四季变化等不同的自然现象。 2．知道人们通过观察、记录自然现象，制作工具来认识、记录自然规律。 重点 1．观察地球公转过程中立柱影子长短的变化与温度变化的关系。 2．推想四季形成的过程。 难点 1．观察并记录地球公转过程中立柱影长的变化，推测其与温度变化的关系。 2．根据实验现象推想四季的形成过程。 教学过程 教学准备 教师准备 教学课件、地球仪、台灯、立柱等。 学生准备 《学生活动手册》、白纸、铅笔、木棍、直尺等。 教学设计 教学准备 学生准备 教师准备 《学生活动手册》、白纸、铅笔、木棍、直尺等。 教学课件、三球仪、立柱等。 教学设计 一、复习导入 出示三球仪。 师：地球在太空中是怎么运动的？ 生：地球在自转的同时也围绕着太阳进行公转。 师：地球的自转形成了什么自然现象？ 生：地球的自转形成了昼夜交替现象。 师：地球的公转又会形成什么自然现象？ 设计意图：学生通过复习、概括、陈述进一步巩固所学知识，建立与新课内容的联系，激发学习兴趣。 二、实验探究 活动：探究四季的形成 1．提出假设。 师：（转动三球仪，使之围绕太阳运动）观察三球仪，你有什么其他发现吗？ 生：三球仪上有二十四节气的标识，随着地球绕太阳公转，指向的节气发生变化。 师：二十四节气的变化现象与什么有关？ 生：与温度有关。 师：地球上的温度变化主要与什么因素有关？ 生：与阳光的照射角度有关。 师：观察二十四节气变化周期与地球公转周期的关系，说说四季可能是怎样形成的？ 生：我们认为四季变化是由于地球绕太阳的公转形成的。 设计意图：引导学生通过观察、分析了解三球仪，提出四季形成与地球公转有关的假设。 2．观察与实验。 师：转动三球仪，模拟地球的运动，观察转动到不同位置时，光照角度、影子长度的变化。 生：通过实验验证。 （1）在三球仪模型中的地球上选择一个中国的北方城市，将一根木棍垂直粘在此处。 （2）转动三球仪，观察春分、夏至、秋分、冬至四个节气时，阳光照射角度和木棍影子长度的变化特点。 （3）把实验数据记录在《学生活动手册》中。 师：通过实验，你发现了什么规律？ 生：随着地球的公转，太阳照射地球的位置发生了变化，木棍影子的长度也在不断发生变化。 师：影子长度与太阳照射地球的角度和季节的变化有什么样的联系？根据教材提示的问题进行思考与讨论。 生：思考与讨论。 （1）随着“地球”公转，影子长短是怎样变化的？ 生：冬至日时，物体的影子在早、晚达到最长；冬至日到夏至日的过程中，同一时刻物体的影子越来越短，夏至日正午时，同一时刻物体的影子最短；夏至日到冬至日的过程中，同一时刻物体的影子越来越长。 （2）根据影长变化判断地球公转过程中温度是怎样变化的。由此我们能得出什么实验结论？ 师：观察一天中影子长度与气温之间的关系是怎样的？ 生：正午时太阳的位置最高，物体的影子最短，一天中的温度最高。 师：由此判断，地球公转过程中温度是怎样变化的？ 生：物体的影子短时，光线强烈温度高；物体的影子长时，光照较弱温度低。 师：试着描述四季的形成过程。 生：地球围绕太阳进行公转，由于地轴的倾斜，地球在公转的过程中太阳照射地球的位置不断发生变化，从而引起了地球上温度的变化，就在地球上形成了四季。夏至时，物体的影子短，光照强烈温度高；冬至时，物体的影子长，光照较弱温度低。夏季与冬季之间是秋季，冬季与夏季之间是春季。 设计意图：引导学生进行观察、实验，结合资料阅读和分析进行概括、总结，了解地球上四季变化的过程，并用科学的语言进行概括。 3．认识圭表。 师：很早以前，人们发现阳光下物体影子的变化是有规律的，于是就发明了一种能呈现这种规律的仪器，通过一个短片，了解这种仪器。 生：观看视频或如图所示的图片，认识圭表。 圭表是我国发明的最早、 由对着正南正北方向、平放 最简单的一种天文仪器 在地上的圭和竖直的表组成 师：用自己的话描述圭表的工作原理。 生：夏至日时，太阳直射北半球，正午时表影最短；冬至日时，太阳直射南半球，早晚时表影最长；由夏至日至冬至日，同一时刻表影逐渐变长，由冬至日至夏至日，同一时刻表影逐渐变短。 设计意图：鼓励学生通过观察认识圭表的工作原理，并试着结合实验观察的结论用自己的话进行概括总结。 三、应用与拓展 活动：观测影子的长短变化 师：阅读教材中的“资料”，了解袖珍铜圭表的构成和数据信息。 生：阅读并进行总结。 师：用手边的材料制作一个简易式圭表。 生：制作并进行交流展示。 师：用手电筒模拟太阳，结合自制的圭表，观测一年中24个节气日正午时分的影子长度，并记录下来。 生：以小组为单位进行实验、讲述。 设计意图：引导学生用手边材料制作圭表，然后通过实验展示、互相交流，进一步巩固学生对于四季变化过程的理解。 四、总结回顾 1．说说通过本节课的学习你都知道了什么？ 2．试着猜想地球的公转让地球上出现了哪些特殊的现象？ 设计意图：引导学生发散思维，对继续探究地球公转过程中产生的特殊现象产生浓厚的兴趣，激发学生继续探究的欲望。 板书设计 3 四季的形成 地球公转→太阳直射点变化→四季变化 圭表：观测节气变化的工具 教学反思 本节课的教学设计，首先引导学生通过观察季节变化的特征、结合地球的运动方式提出关于地球上四季变化原因的假设。然后引导学生分析生活中的现象并结合教材“科学在线”的资料，了解地球公转过程中物体影子长短的变化，最后分析四季交替的原因。在这个活动中，学生能够通过教材引导进行实验观察、数据记录、分析整理、总结概括四季的形成过程。在应用与拓展环节，引导学生用所学知识分析圭表的工作原理，然后引导学生用手边材料制作简易圭表，观测一年中24个节气日正午时分影长的变化。学生能够以小组合作的形式进行实验探究，能够通过观察、分析，结合生活经验提出假设，并能够设计不同的方案进行实验验证。通过本节课的学习，学生能够用自己的话描述四季的形成过程，较好地完成了本节课的学习任务。 备课资料 教学活动设计 新课导入 师：根据生活经验，大家认为四季最主要的区别是什么？ 生：温度。 师：地球上的温度变化主要受哪个因素的影响？ 生：地球上的温度变化主要受太阳照射角度的影响。 师：四季交替的时间大概是多久？ 生：周期是一年。 师：这与地球的运动有什么关系？ 生：与地球公转的周期一致。 师：试着推想四季交替形成的原因是什么？ 生：四季交替可能与地球的公转有关。 设计意图：以问题导入，引导学生进行分析和讨论，提出有关四季形成原因的相关假设，引入新课。 活动：观察四季与太阳高度变化之间的关系 师：下图表示我们一天中太阳高度和物体影长的变化，结合一天当中的温度变化，说说二者之间有什么联系。 生：正午影子短，温度高；早晚影子长，温度低。 师：地球的自转导致一天之内的温度变化，那么一年内温度的变化又与什么因素有关呢？ 生：可能与地球的公转有关。 师：让我们通过实验进行探究吧！ 设计意图：引导学生结合已有知识对一天之内气温与影长的变化进行分析，并大胆地对四季的温度变化成因提出假设，从而进入新课的探究。 2 科学知识聚焦 太阳直射点 太阳直射点，是地球表面太阳光射入角度（即太阳高度角）为90度的地点，它是地心与日心连线和地球球面的交点。太阳直射点所在的经线的地方为正午12时。 春分，太阳直射点在赤道，此后北移，直至6月22日（即夏至）到北回归线。夏至，太阳直射点在北回归线上，此后南移，直至9月23日（即秋分）到赤道。秋分，太阳直射点在赤道，此后继续南移，直至12月22日（即冬至）到南回归线。冬至，太阳直射点在南回归线上，此后北移，在3月21日（即春分）回到赤道。如此周而复始回归运动，周期为365日5时48分46秒，约是365.2422天，称为一个回归年。 地球公转产生的自然现象 1．四季，指一年中交替出现的四个季节，即春季、夏季、秋季和冬季，每季三个月。一年中四季交替出现是因 为地球在围绕太阳公转。 2．极昼与极夜，极昼的范围与太阳直射点纬度有关，其边界与极点的纬度差就是太阳直射点的纬度。所以每年春分过后，北极附近就会出现极昼，此后极昼的范围会越来越大，到夏至日的时候达到最大，其边界会到达北极圈。夏至过后北极圈附近的极昼范围就会逐渐缩小，到秋分时极昼完全消失。秋分过后，南极附近开始出现极昼，此后南极附近的极昼范围会越来越大，到冬至日时达到最大，边界会到达南极圈：冬至日过后，南极附近的极昼范围会逐渐缩小，到春分日时完全消失。就这样周而复始，其周期为一个同归年。 测量影长辨别方向的仪器 1．圭表，是度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。 2．日晷，本义是指太阳的影子。现代的“日晷”指的是人类古代利用日影测量时刻的一种计时仪器，又称“日规”（如图所示）。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。 应用原理： 在一天中，被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着。 （1）影子的长短在改变。早晨的影子最长，随着时间的推移，影子逐渐变短，一过正午它又重新变长。 （2）影子的方向在改变。在北回归线以北的地方，早晨的影子偏向西方，正午的影子偏向北方，傍晚的影子偏向东方。从原理上来说，根据影子的长度或方向都可以计时，但根据影子的方向来计时更方便一些，故日晷通常都是以影子的方位计时。 3课后活动方案 ［活动主题1］ 了解“极昼”与“极夜”现象。 ［活动目标］ 通过模拟实验展示“极昼”与“极夜”的出现。 ［活动过程］ 如图所示。 1．观看视频，认识“极昼”与“极夜”现象。 2．描述地球上“极昼”“极夜”现象出现的原因。 3．借助手电筒模拟太阳光，结合地球的公转，模拟地球上“极昼”“极夜”现象出现的规律。 4．展示与分享。 ［活动总结］ 每年春分结束时，太阳开始直射赤道偏北的地方，北极开始出现极昼现象，南极开始出现极夜现象；每年夏至，北极的极昼范围最大，南极的极夜范围最大；每年秋分结束时，太阳直射赤道偏南的地方，北极开始出现极夜现象，南极开始出现极昼现象；每年冬至，太阳直射南回归线时，南极的极昼范围最大，北极的极夜范围最大。 设计意图：引导学生继续探究地球公转的秘密，发现更多因为地球公转形成的自然现象，丰富学生的科学知识。 ［活动主题2］ 了解太阳“直射点”变化的秘密。 ［活动目标］ 通过模拟实验认识地轴方向与直射点变化之间的关系。 ［活动过程］ 1．观察地球公转过程中直射点变化与什么因素有关？ 生：地轴总是倾斜的，所以地球在公转过程中正对太阳的位置会发生变化。 2．将地轴扶成垂直于地面的角度，让地球继续围绕太阳进行公转，地球还会出现四季的变化吗？ 生：直射点将一直围绕赤道，地球上可能会失去四季的交替变化。 3．查阅资料，认识黄赤交角，总结并进行概括。 ［活动总结］ 地轴倾斜指向北极星附近，地球公转轨道面（黄道面）与赤道面的交角，被称为黄赤交角。故而在地球公转过程中出现太阳直射点的变化现象，形成了地球上的四季交替现象。 设计意图：鼓励学生通过观察提出关于四季交替成因的假设，引导学生发现地轴角度与四季交替变化现象的关系，并通过实验进行验证。 学科网（北京）股份有限公司 $$