3.1《昼夜交替》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册大象版

五年级下册科学第三单元《转动的地球》 第1课《昼夜交替》教学设计 一、设计依据 本课以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为指导，聚焦核心素养，以“科学探究”为核心，围绕“地球和宇宙科学”核心概念展开教学。课程标准要求学生“通过模拟实验，了解昼夜交替现象是由于地球自转形成的”，本课通过“情境激趣—猜想假设—模拟实验—事实证据—得出结论”的完整探究流程，引导学生亲历科学探究全过程，理解昼夜交替的成因，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养的培养要求。 二、教材分析 本课是大象版五年级科学下册第三单元《转动的地球》的第一课，是本单元的开篇课，也是学生认识地球运动的重要一课。教材以“白天过后总是夜晚，夜晚之后总是白天”的生活现象引入，通过“猜想假设（昼夜交替的成因）—事实证据（模拟实验）—寻找证据（傅科摆）—得出结论（地球自转形成昼夜交替）”等环节，层层递进地引导学生探究昼夜交替的成因。教材注重学生的探究过程，通过模拟实验、资料分析等方式，帮助学生建立“地球自转形成昼夜交替”的科学概念，同时渗透了科学史（托勒密、傅科摆），体现了科学探究的严谨性，为后续学习地球公转、四季变化奠定了基础。 三、学情分析 五年级学生已经知道白天和黑夜交替出现，对昼夜交替现象有丰富的生活经验，但对“昼夜交替的成因”缺乏科学认识，多数学生存在“太阳绕地球转”的前概念误区。学生具备一定的猜想、模拟实验和小组合作能力，但对“模拟实验的变量控制”“如何通过实验验证猜想”缺乏方法，对“傅科摆证明地球自转”的原理也难以理解。教学中需通过情境引导、对比实验、资料分析等方式，帮助学生亲历科学探究过程，纠正前概念误区，理解昼夜交替的成因，提升科学探究能力和科学思维能力。 四、教学目标 1.科学观念：知道昼夜交替现象是由于地球自转形成的；了解地球自转的特点（自西向东，周期约24小时）；知道傅科摆可以证明地球自转。 2.科学思维：通过对昼夜交替现象的猜想、模拟实验验证和分析，能归纳昼夜交替的成因，提升分析、推理和应用科学概念的能力。 3.探究实践：能根据猜想设计昼夜交替模拟实验；能小组合作完成乒乓球模拟实验、地球仪模拟实验，观察并记录实验现象；能通过查阅资料了解傅科摆，寻找地球自转的证据。 4.态度责任：体会科学探究的乐趣，养成严谨的科学态度；了解人类认识地球运动的科学史，学习科学家勇于探索的精神；认识到科学知识是在不断验证和修正中发展的。 五、教学重难点 重点：通过模拟实验验证昼夜交替现象是由地球自转形成的；理解地球自转的特点。 难点：纠正“太阳绕地球转”的前概念误区；理解傅科摆证明地球自转的原理。 六、教学准备 教师准备：多媒体课件（昼夜交替现象视频、托勒密地心说资料、傅科摆实验动画）、乒乓球、手电筒、地球仪、傅科摆模型、安全提示牌。 学生准备：课前收集的昼夜交替相关资料、铅笔、实验记录表、乒乓球、手电筒。 七、教学过程 （一）情境导入：白天与黑夜的轮回（5分钟） 师：同学们，我们每天都经历白天和黑夜，白天过后总是夜晚，夜晚之后总是白天，日复一日，周而复始。大家想一想，为什么会出现昼夜交替的现象呢？今天，我们就一起来探究《昼夜交替》。（板书课题） （二）探究活动1：猜想假设——昼夜交替的成因（7分钟） 师：为了解释昼夜交替现象，古希腊的费罗劳斯、海西塔斯就提出地球自转产生昼夜交替的假说；而亚里士多德、托勒密却认为是太阳在绕地球旋转。大家的假设是什么呢？请大家写在课本里的“我的假设”中。（学生写下自己的假设） 师：谁来说说你的假设？ 生1：我觉得是地球自己在不停地旋转，对着太阳的一面是白天，背着太阳的一面是黑夜，地球转一圈，就形成了昼夜交替！ 生2：我觉得是太阳围绕地球不停地旋转，太阳转到我们这边就是白天，转到另一边就是黑夜！ 师：大家的猜想都很有道理！那我们要怎样验证这些猜想呢？可以用什么来模拟地球和太阳？ 生3：可以用乒乓球模拟地球，手电筒模拟太阳！ 师：这个办法太棒了！接下来我们就来做模拟实验，验证我们的猜想。 （三）探究活动2：事实证据1——昼夜交替现象模拟实验（12分钟） 师：请大家看课本里的模拟实验设计：用乒乓球模拟地球，手电筒模拟太阳。我们来设计实验验证两种猜想： 猜想一：地球自转导致昼夜交替。 猜想二：太阳绕地球转导致昼夜交替。 师：实验步骤： 1. 验证猜想一：用手电筒照射乒乓球，让乒乓球保持不动，然后转动乒乓球，观察乒乓球上的明暗变化。 2. 验证猜想二：用手电筒照射乒乓球，让乒乓球保持不动，然后移动手电筒绕乒乓球转动，观察乒乓球上的明暗变化。 师：实验之前，老师要给大家安全提示：使用手电筒时，不要让手电筒发出的光直接照射自己或同学的眼睛，以免损伤视力！（学生分组实验，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享你们的实验现象？ 小组1：我们验证猜想一，转动乒乓球时，乒乓球上对着手电筒的一面一直是亮的，背着的一面是暗的，乒乓球转一圈，明暗交替出现，形成了昼夜交替！ 小组2：我们验证猜想二，移动手电筒绕乒乓球转动时，乒乓球上也出现了明暗交替，也形成了昼夜交替！ 师：两种猜想的模拟实验都出现了昼夜交替现象，那我们的模拟实验能够完全证明我们的假设吗？ 生4：不能，因为两个实验都能产生昼夜交替现象，我们还需要更多的证据！ 师：说得对！我们还需要寻找更多的证据来证明地球是自转的。 （四）探究活动3：事实证据2——寻找地球自转的证据（7分钟） 师：大家通过查阅资料，找到了哪些能证明地球自转的证据？ 生5：我查到了傅科摆的故事，法国物理学家傅科做了一个摆，摆的摆动方向会发生偏转，这说明地球是在不停地自转的！ 师：说得对！傅科摆是证明地球自转的著名实验。我们来看傅科摆的动画：摆的摆动方向会随着地球自转而发生偏转，这就证明了地球在自转。还有哪些证据？ 生6：我在科技馆也看到过傅科摆，它的摆动方向一直在变！ 师：还有吗？比如，河流两岸的冲刷情况、台风的旋转方向等，也能证明地球自转。 （五）探究活动4：得出结论——昼夜交替的成因（5分钟） 师：结合我们的模拟实验和收集到的资料，我们的哪个假设是正确的？ 生（齐）：地球在不停地自转，从而形成了昼夜交替现象！ 师：没错！就像课本里总结的一样——“地球在不停地自转，从而形成了昼夜交替现象。地球自转一圈刚好是一天。”（板书：昼夜交替的成因：地球自转；自转特点：自西向东，周期约24小时/一天） 师：我们再用地球仪来演示一下昼夜交替现象：用手电筒照射地球仪，转动地球仪，大家看到了什么？ 生7：地球仪上对着手电筒的一面是白天，背着的一面是黑夜，地球仪转一圈，昼夜就交替一次！ 师：这就和我们生活中的昼夜交替现象一样了！ （六）课堂小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了昼夜交替的成因，谁来说说，你有什么收获？ 生8：我知道了昼夜交替现象是由于地球自转形成的！ 生9：我知道了地球自转一圈刚好是一天！ 生10：我还知道了傅科摆可以证明地球自转！ 师：大家的收获真不少！我们通过模拟实验、资料分析，验证了昼夜交替的成因，也了解了人类认识地球运动的科学史。下节课，我们将继续探究地球的其他运动！ 八、板书设计 昼夜交替 1. 成因：地球自转 2. 地球自转特点： 方向：自西向东 周期：约24小时（一天） 3. 证据：傅科摆、河流冲刷、台风旋转方向…… 4. 现象：对着太阳→白天；背着太阳→黑夜；自转一圈→昼夜交替一次 九、教学反思 本节课以“探究昼夜交替的成因”为核心，通过“情境导入—猜想假设—模拟实验—寻找证据—得出结论”的完整流程，引导学生亲历科学探究全过程，达成了教学目标。课堂中，学生对模拟实验的兴趣很高，能主动参与小组合作，通过对比两种猜想的模拟实验，直观地发现了模拟实验的局限性，激发了学生寻找更多证据的兴趣，体现了科学探究的严谨性。但在讲解傅科摆证明地球自转的原理时，部分学生理解仍有难度，后续可增加动画演示和实物模型，帮助学生直观理解。此外，课堂时间有限，学生分享的地球自转证据不够多，后续可布置课前资料收集任务，让学生提前收集更多证据，丰富课堂内容。整体来看，本节课较好地落实了科学核心素养的培养要求，学生的探究实践能力和科学思维得到了提升，也纠正了部分学生的前概念误区。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $