1.3《四季的形成》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册人教鄂教版

五年级下册科学第一单元《昼夜与四季》 第3课《四季的形成》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心理念，以“核心素养为导向，探究实践为载体”为原则，聚焦“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大核心素养的落地。教学以学生熟悉的四季变化现象为切入点，引导学生经历“观察现象—提出猜想—模拟实验—建构概念—联系生活”的完整科学探究过程，将抽象的地球公转、地轴倾斜与四季形成的关系转化为可观察、可操作的实践活动，同时渗透“科学源于生活、服务生活”的理念，结合二十四节气的传统文化内容，培养学生用科学知识解释自然现象、理解传统文化的能力，落实“地球与宇宙科学”领域的教学要求。 二、教材分析 本课是人教鄂教版小学科学五年级下册第一单元《昼夜与四季》的第三课时，是本单元的重点与难点内容，承接前两课对“地球自转与昼夜交替”的学习，进一步探究“地球公转与四季形成”的科学原理，是对地球运动的深化与拓展。教材以“春花秋实、夏雨冬雪”的四季变化现象引出核心问题，通过“探究四季气温变化与太阳照射的关系—了解地球公转的特点—模拟地球公转实验—建构四季形成的科学概念—拓展二十四节气文化”的探究主线，引导学生理解“地球公转和地轴倾斜，导致太阳照射角度有规律变化，从而形成四季”的科学规律。教材设计从生活现象入手，层层递进，将抽象的天文知识转化为具象的探究活动，同时融入二十四节气的传统文化内容，体现了科学与生活、科学与文化的融合，符合小学生从具象到抽象的认知发展规律。 三、学情分析 五年级学生已经通过前两课的学习，知道了地球自转的特点及其与昼夜交替的关系，对地球的运动有了初步的科学观念。同时，他们对四季变化现象非常熟悉，能说出四季的气温、景物变化，也知道“夏天热、冬天冷”的生活常识，但对“为什么会有四季变化”的本质原因缺乏科学认识，部分学生仍存在“地球离太阳近就是夏天、离太阳远就是冬天”的错误认知。此外，该阶段学生好奇心强，乐于动手实验，但对“地球公转”“地轴倾斜”等抽象概念理解存在困难，需要借助具象的模拟实验，将抽象的地球公转运动转化为可观察的现象，帮助他们突破认知难点，建构完整的科学概念。同时，学生对二十四节气有一定的生活认知，但不了解其与地球公转的科学联系，需要在教学中进行渗透与引导。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道地球围绕太阳的运动叫公转，公转的方向是自西向东，公转一周的时间约为一年。 2. 理解地球公转时地轴是倾斜的，且倾斜方向始终不变，这导致了太阳照射角度的有规律变化。 3. 知道太阳照射角度的变化会影响气温，从而形成四季变化；了解二十四节气与地球公转的关系。 （二）科学思维目标 1. 能基于四季气温变化的现象，提出关于四季成因的合理猜想，并对猜想进行分析与批判。 2. 能通过模拟地球公转实验，对比不同位置的太阳照射角度和影子长度，推理得出“地轴倾斜导致太阳照射角度变化，进而形成四季”的结论，发展证据意识和逻辑推理能力。 3. 能运用“地球公转与地轴倾斜”的科学概念，解释四季变化的现象，理解二十四节气的科学原理，实现知识的迁移应用。 （三）探究实践目标 1. 能设计并实施“模拟地球公转与四季形成”的实验，规范操作地球仪（模拟地球）和电灯（模拟太阳），观察并记录不同公转位置的太阳照射角度、影子长度变化。 2. 能在小组合作中完成分工协作，包括实验操作、现象观察、记录分析、交流汇报，提升动手实践与合作探究能力。 3. 能结合实验结果，解释四季形成的原因，并尝试分析不同节气对应的地球公转位置。 （四）态度责任目标 1. 对探究地球公转与四季形成的关系产生浓厚兴趣，乐于主动探究自然现象背后的科学原理。 2. 认识到科学探究需要基于证据，培养尊重事实、严谨细致的科学态度。 3. 体会科学与生活、科学与传统文化的紧密联系，感受地球运动的神奇，树立正确的宇宙观，增强对中华传统文化的认同感。 五、教学重难点 教学重点 通过模拟实验，理解地球公转、地轴倾斜与太阳照射角度变化的关系，建构“四季形成的科学原理”。 教学难点 1. 理解地轴倾斜且方向不变，是导致太阳照射角度变化的关键因素，纠正“地球离太阳远近导致四季变化”的错误认知。 2. 将模拟实验中的现象与真实地球公转运动建立关联，解释四季形成的完整过程，理解二十四节气与地球公转的科学联系。 六、教学准备 教师准备 教学课件、大尺寸地球仪、强光手电筒（模拟太阳）、记录单、板书贴、地球公转示意图、二十四节气视频资料、实验演示道具（带倾斜地轴的地球仪）。 学生准备 每组1个地球仪、1把手电筒、1张实验记录单、笔、小木棍（模拟物体，用于观察影子长度）、尺子。 七、教学过程（逐字稿） （一）情境导入，感知四季变化现象（5分钟） 师：同学们，上课！我们先来看一组图片，大家看看这四张图片分别代表什么季节？（出示春、夏、秋、冬四季的景物图片） 生：第一张是春天，第二张是夏天，第三张是秋天，第四张是冬天。 师：观察得非常准确！就像课本里说的，春花秋实、夏雨冬雪，我们国家大部分地区都有明显的四季变化。那大家想一想，四季最明显的变化是什么？ 生：气温不一样，夏天热，冬天冷，春天和秋天温度适中。 生：还有景物变化，春天开花，夏天树木茂盛，秋天树叶变黄，冬天下雪。 师：没错，气温变化是四季最核心的变化。那大家有没有想过，为什么会有四季变化？为什么夏天热、冬天冷？这背后是什么原因导致的？今天，我们就一起来探究这个问题，走进《四季的形成》的科学课堂。（板书课题：四季的形成） （二）观察探究，分析气温变化与太阳照射的关系（10分钟） 师：我们知道，气温变化和太阳有密切的关系。大家看课本里的两张图片，一张是夏季的树，一张是冬季的树，它们的影子有什么不同？ 生：夏季的影子短，冬季的影子长。 师：说得对！影子的长短和什么有关呢？大家回忆一下我们之前做过的太阳能热水器实验，物体的温度和太阳的照射角度有什么关系？ 生：太阳照射角度大的时候，影子短，物体温度高；照射角度小的时候，影子长，物体温度低。 师：完全正确！就像课本里的实验提示，太阳的照射角度越大，物体获得的热量越多，温度越高；照射角度越小，获得的热量越少，温度越低。那夏季影子短，说明太阳照射角度大，所以气温高；冬季影子长，说明太阳照射角度小，所以气温低。那为什么一年中太阳的照射角度会不一样呢？这和地球的运动有什么关系？ 生：可能和地球绕着太阳转有关？ 师：你的猜想很有道理！那我们接下来就来探究，地球围绕太阳的运动，和四季的太阳照射角度有什么关系。 （三）查阅资料，了解地球公转的特点（7分钟） 师：请大家打开课本第8页，阅读关于地球公转的资料，思考：地球是怎样围绕太阳运动的？公转有什么特点？ （学生阅读课本资料，教师巡视指导） 师：谁来说说你的收获？ 生：地球围绕太阳的运动叫公转，公转的方向是自西向东，公转一周的时间大约是一年。 生：公转过程中，地轴是倾斜的，而且指向始终不变。 师：说得非常完整！老师这里有一张地球公转的示意图，大家请看（出示地球公转示意图）。大家看，地球的公转轨道是椭圆形的，地球在公转的时候，地轴一直保持倾斜，指向北极星的方向，不会改变。那大家想一想，地轴倾斜且方向不变，会对太阳的照射角度有什么影响？这会不会就是四季形成的原因呢？接下来，我们就通过模拟实验来验证这个猜想。 （四）设计实验，模拟探究地球公转与四季形成的关系（20分钟） 师：大家看，老师这里有手电筒和地球仪，手电筒可以模拟什么？地球仪又可以模拟什么？ 生：手电筒模拟太阳，地球仪模拟地球。 师：完全正确！那我们怎么用这两种材料，来模拟地球公转，观察太阳照射角度的变化呢？请大家结合课本的提示，想一想实验步骤。 生：把手电筒放在桌子中间不动，代表太阳，然后让地球仪围绕手电筒转动，模拟地球公转，观察地球仪上物体的影子长度变化。 师：说得很好！老师再补充几点实验要求，大家看大屏幕： 1. 把手电筒固定在桌子中间，打开手电筒，光线要照在地球仪的侧面，代表太阳。 2. 在地球仪上我国北方的位置（比如北京）插上一根小木棍，代表一个物体，用来观察影子长度。 3. 让地球仪围绕手电筒（太阳）公转，公转的方向是自西向东，公转过程中，地轴要保持倾斜，指向始终不变（可以用地球仪上的北极标记，让它始终指向同一个方向）。 4. 分别在地球仪公转的A、B、C、D四个位置（对应示意图的四个位置），观察小木棍的影子长度，并用尺子测量记录下来，同时判断对应的气温和季节。 师：实验前，老师还有几点注意事项：第一，手电筒的位置要固定不动，光线要稳定；第二，转动地球仪时要缓慢、平稳，沿着公转轨道转动，不要晃动，地轴的倾斜方向始终不变；第三，小组内分工合作，一人操作地球仪，一人拿手电筒，一人观察测量影子长度，一人记录；第四，注意用电安全，不要用手触碰灯泡。现在请大家开始实验，边操作边观察，把实验结果记录在记录单上。 （学生分组实验，教师巡视指导，重点关注学生的公转方向是否正确、地轴倾斜方向是否保持不变、影子长度的测量是否准确，及时纠正错误操作） 师：时间到！哪个小组来分享你们的实验结果？ 生：我们小组发现，在B位置的时候，小木棍的影子最短，说明太阳照射角度最大，气温最高，应该是夏季；在D位置的时候，影子最长，说明太阳照射角度最小，气温最低，应该是冬季；A和C位置的影子长度适中，气温适中，分别是春季和秋季。 师：观察得非常仔细！那大家再想一想，如果地球公转的时候，地轴不倾斜，会发生什么？我们来做一个对比实验：让地球仪的地轴保持竖直，再围绕手电筒公转，看看小木棍的影子长度有没有变化。 （邀请一名学生上台操作，其他学生观察） 生：老师，地轴竖直的时候，不管地球仪转到哪个位置，小木棍的影子长度都差不多，太阳照射角度没有明显变化，气温也不会有明显变化，就不会有四季了。 师：说得太棒了！所以，地轴倾斜且方向不变，是导致太阳照射角度发生有规律变化的关键因素。那现在，我们结合两次实验的结果，谁来说说，四季是怎样形成的？ 生：地球围绕太阳公转，公转的时候地轴是倾斜的，而且倾斜方向始终不变，所以在公转的不同位置，太阳对地球的照射角度不一样，照射角度大的时候，气温高，是夏季；照射角度小的时候，气温低，是冬季；中间的位置就是春季和秋季，这样就形成了四季。 师：总结得非常完整！大家再想一想，之前有同学认为“地球离太阳近就是夏天，离太阳远就是冬天”，这个说法对吗？ 生：不对，因为地球的公转轨道是椭圆形的，有时候离太阳近，但北半球却是冬天，这说明不是离太阳远近导致的，而是地轴倾斜导致的太阳照射角度变化。 师：你说得非常对！地球离太阳的远近，对气温的影响非常小，真正导致四季变化的原因，是地球公转和地轴倾斜，使得太阳的照射角度发生了有规律的变化，从而导致气温变化，形成了四季。 （五）拓展延伸，探究二十四节气与地球公转的关系（8分钟） 师：我们的祖先根据四季的变化，制定了二十四节气，大家看课本第9页的内容，谁来说说，二十四节气和地球公转有什么关系？ 生：二十四节气是祖先根据昼夜长短、正午影长的变化定出的时间点，这些时间点和地球在公转轨道上的位置有关。 师：说得非常好！地球公转一周是一年，一年中，太阳照射角度的变化会带来昼夜长短、正午影长的变化，我们的祖先就根据这些变化，把一年分成了24个节气，用来指导农事活动。大家还记得二十四节气歌吗？我们一起来背一背：“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。” （学生齐背二十四节气歌） 师：大家看，春分、夏至、秋分、冬至是四个非常重要的节气，它们分别对应地球公转轨道上的四个位置。夏至的时候，太阳照射角度最大，影子最短，白天最长；冬至的时候，太阳照射角度最小，影子最长，白天最短；春分和秋分的时候，昼夜平分。这些节气都和地球公转的位置密切相关。大家还知道哪些和节气有关的农事谚语吗？ 生：“谷雨前后，种瓜点豆”，说的是谷雨的时候适合种庄稼。 生：“白露早，寒露迟，秋分种麦正当时”，说的是秋分的时候种麦子最合适。 师：这些谚语都是我们的祖先根据四季变化和农事经验总结出来的，是科学与生活结合的智慧结晶。大家课后可以查一查，还有哪些和节气有关的谚语，了解它们背后的科学道理。 （六）全课小结，梳理收获（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了四季的形成原因。谁来说说，你有哪些收获？ 生：我知道了地球公转的特点，公转方向是自西向东，一周是一年，地轴是倾斜的，方向不变。 生：我知道了四季形成的原因是地球公转和地轴倾斜，导致太阳照射角度有规律变化，气温也跟着变化，形成了四季。 生：我知道了二十四节气和地球公转有关，是祖先根据地球公转的规律制定的，用来指导农事活动。 生：我学会了用模拟实验来验证猜想，知道了科学探究要基于实验证据，纠正了之前“离太阳近就是夏天”的错误想法。 师：大家的收获都很丰富！从生活中的四季现象出发，到提出猜想，再到通过模拟实验验证，最后建构科学概念，还了解了二十四节气的传统文化，我们完整地经历了一次科学探究的过程。科学就是这样，从生活中的疑问出发，用实验寻找证据，最终解开自然的奥秘，同时也能理解我们祖先的智慧。希望大家以后也能带着这样的科学精神，去探究更多地球运动的奥秘，感受科学与生活、科学与文化的联系。 八、板书设计 四季的形成 1. 现象：四季变化（气温、景物变化） 核心：气温变化 → 太阳照射角度变化（夏季影子短→角度大；冬季影子长→角度小） 2. 地球公转： 方向：自西向东 周期：约1年 特点：地轴倾斜，方向始终不变 3. 实验验证： 地轴倾斜公转 → 太阳照射角度有规律变化 → 气温变化 → 四季形成 地轴竖直公转 → 照射角度无明显变化 → 无四季 4. 结论：地球公转 + 地轴倾斜 → 太阳照射角度变化 → 四季形成 5. 拓展：二十四节气（与地球公转位置相关，指导农事活动） 九、教学反思 本节课以学生熟悉的四季变化现象为驱动，通过“观察现象—分析关系—查阅资料—模拟实验—建构概念—拓展文化”的探究主线，落实了科学核心素养的培养目标。教学中，通过对比实验（地轴倾斜与不倾斜的公转实验）让学生直观感受地轴倾斜的关键作用，有效纠正了学生的错误认知，突破了教学难点；小组合作探究的形式，充分调动了学生的参与积极性，培养了学生的合作交流能力和证据意识。同时，教学过程中融入二十四节气的传统文化内容，引导学生理解科学与文化的联系，增强了学生的文化认同感，体现了科学与生活、科学与文化的融合。 但教学中也存在一些不足：部分学生对“地轴倾斜方向始终不变”的理解仍不够清晰，后续可以增加动态演示视频，帮助学生直观感受；在实验环节，个别小组的影子长度测量不够准确，影响了对太阳照射角度变化的判断，需要在后续教学中加强对实验操作的个别指导；对于二十四节气与地球公转的关系，讲解不够深入，后续可以结合具体节气的昼夜长短变化，帮助学生进一步理解。此外，课堂中对学生的生成性问题回应不够充分，后续教学中应更加关注学生的疑问，鼓励学生大胆提问，培养学生的质疑精神和创新思维。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $