内容正文:
六年级下册科学第一单元《昼夜和四季》
第2课《地球、月球和太阳》教学设计
一、设计依据
本课依据《义务教育科学课程标准(2022年版)》“地球与宇宙科学”领域核心素养要求设计,紧扣“认识地球、月球和太阳的相对大小、运动方式及相互关系”核心目标,以“探究式学习”为核心,通过观察三球仪、制作三球模型、探究地球引力等活动,引导学生经历“观察—猜想—建模—验证—应用”的科学探究过程,落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任的四维目标,培养学生的空间想象能力与宇宙观。
二、教材分析
本课是冀人版小学科学六年级下册“昼夜和四季”单元的第二课,承接第一课对地球自转的认识,重点引导学生探究地球、月球和太阳三者的相对大小、运动方式及相互关系,同时拓展认识地球引力,为后续学习四季的形成、日食月食等内容奠定基础。教材内容分为三个部分:
1. 情境与问题:通过儿歌“地球大,月球小,地球带着月球跑,绕着太阳转呀转”,引出地球、月球和太阳的关系,激发学生的探究兴趣。
2. 探究与发现:分为两个探究活动,一是“认识地球、月球和太阳”,通过观察三球仪、制作三球模型,认识三者的相对大小、距离和运动方式;二是“认识地球的引力”,通过实验和科学史介绍,认识地球引力的存在与作用。
3. 应用与拓展:通过“自制重锤”的活动,引导学生将地球引力的知识应用于生活实际,解释垂线砣的原理,体现科学与生活的联系。
教材内容层层递进,从三球的基本特征到运动关系,再到地球引力的探究,体现了科学探究的完整性,同时融入模型制作、实验验证等活动,培养学生的动手实践能力与科学思维。
三、学情分析
六年级学生已具备以下学习基础:
1. 知识基础:对地球、月球和太阳有初步的认识,知道地球绕太阳转、月球绕地球转,但对三者的相对大小、距离、运动周期等具体数据了解不足,对地球引力的概念缺乏科学认识。
2. 能力水平:已具备基本的观察、实验和模型制作能力,能参与小组讨论和简单的探究活动,但对按比例制作模型、分析实验现象的能力不足,需要教师通过步骤引导和方法指导突破难点。
3. 认知特点:对宇宙天体的运动充满好奇心,乐于通过模型制作和实验探究真相,但对三者的空间位置关系、运动方式的理解较为抽象,需要通过直观的模型和实验帮助学生建立空间概念。
4. 情感特点:对科学史和生活中的科学应用感兴趣,愿意将所学知识应用于生活,适合通过制作、实验、拓展活动培养科学态度与实践能力。
四、教学目标
(一)科学观念目标
1. 知道地球、月球和太阳的相对大小、平均距离,了解三者的基本特征。
2. 认识地球自转和公转、月球自转和公转的运动方式,知道地球公转周期为一年、月球公转周期约为一个月,理解月球总是一面朝向地球的原因。
3. 知道地球引力的存在,了解地球引力的作用,认识物体下落、垂线砣的原理都与地球引力有关。
(二)科学思维目标
1. 能通过观察三球仪、制作三球模型,分析地球、月球和太阳的相对大小、距离和运动方式,发展空间想象与归纳概括能力。
2. 能通过实验观察物体下落现象,推导地球引力的存在,发展逻辑推理与证据意识。
3. 能运用地球引力的知识,解释生活中的垂线砣现象,发展应用知识解决问题的能力。
(三)探究实践目标
1. 能观察三球仪,记录地球、月球和太阳的相对大小、距离和运动方式,提升观察与记录能力。
2. 能根据数据按比例制作三球模型,绘制模型图,提升模型制作与数据处理能力。
3. 能完成地球引力的探究实验,自制重锤并检验物体是否垂直,提升实验操作与应用实践能力。
(四)态度责任目标
1. 体会科学模型和实验在探究宇宙现象中的重要作用,培养尊重证据、实事求是的科学态度。
2. 了解地球引力的科学史,体会科学家勇于探索的精神,激发对宇宙科学的探究兴趣。
3. 能运用所学知识解释生活中的现象,体会科学与生活的紧密联系,培养学科学、用科学的意识。
五、教学重难点
教学重点
1. 认识地球、月球和太阳的相对大小、距离和运动方式,理解三者的相互关系。
2. 知道地球引力的存在与作用,能解释物体下落和垂线砣的原理。
教学难点
1. 按比例制作三球模型,理解三者的空间位置关系与运动方式。
2. 理解月球总是一面朝向地球的原因,建立地球、月球和太阳的空间运动概念。
六、教学准备
教师准备
1. 教学课件:包含三球仪演示视频、地球月球太阳数据、三球模型制作步骤、地球引力实验演示、垂线砣应用案例。
2. 教具:三球仪、计算器、直尺、圆规、橡皮泥、铁丝、地球仪、毽子、重锤模型。
3. 拓展资料:牛顿与地球引力的科学史故事、月球公转自转的动画演示。
学生准备
1. 课前收集地球、月球和太阳的相关资料,了解三者的基本特征。
2. 预习课本内容,初步了解三球的运动方式和地球引力的概念。
七、教学过程
(一)情境导入:儿歌中的三球关系(5分钟)
师:同学们,上课!大家还记得这首儿歌吗?“地球大,月球小,地球带着月球跑。绕着太阳转呀转,一年一年停不了。” 这首儿歌描述了哪三个天体之间的关系?
生:地球、月球和太阳!
师:说得非常好!儿歌里说地球带着月球绕着太阳转,那它们之间的相对大小是怎样的?距离有多远?又是怎么运动的呢?今天,我们就一起来探究《地球、月球和太阳》,揭开它们之间的秘密!(板书课题)
(二)探究活动1:认识地球、月球和太阳(15分钟)
1. 观察三球仪,了解基本特征
师:要探究三者的关系,我们首先来观察三球仪。大家看,三球仪上分别代表了太阳、地球和月球。请大家以小组为单位,按照课本里的实验方法进行观察:第一,观察三者的相对大小和相互之间的距离;第二,转动三球仪,观察它们的相对运动方式,注意地球地轴的指向。给大家5分钟时间,开始吧!
(学生小组观察三球仪,教师巡视指导,引导学生观察三者的大小、距离,记录运动方式)
师:时间到!哪个小组来说说你们的观察结果?
生1:太阳最大,地球比太阳小很多,月球最小,就像一个小卫星。
生2:地球离太阳很远,月球离地球很近,就在地球旁边转。
生3:地球绕着太阳转,同时自己也在转;月球绕着地球转,也在自己转。
师:观察得很仔细!大家看课本里的表格,这里有三者的赤道直径和平均距离数据:太阳直径1392000千米,地球12756千米,月球3476千米;地球距离太阳约149600000千米,月球距离地球约384403千米。从数据可以看出,太阳的直径大约是地球的109倍,地球的直径大约是月球的3.7倍,所以三者的大小关系是太阳>地球>月球。
2. 按比例制作三球模型
师:为了更直观地了解三者的大小和距离,我们来按比例制作一个三球模型。课本里给了制作方法:第一步,将地球的直径12756千米缩小至1厘米,把月球和太阳的直径以及三球间的平均距离也缩小相同的倍数;第二步,按照缩小后的数据绘制三球模型图;第三步,选择合适的材料制作模型;第四步,按照缩小后的距离摆放模型。现在请大家以小组为单位,先计算缩小后的数据,再绘制模型图,给大家5分钟时间,开始吧!
(学生小组计算数据、绘制模型图,教师巡视指导,帮助学生按比例缩小数据,提醒注意距离的比例)
师:时间到!哪个小组来分享一下你们的计算结果?
生:地球直径缩小到1厘米,太阳直径大约是109厘米,月球直径大约是0.27厘米;地球到太阳的距离大约是11726厘米,月球到地球的距离大约是3厘米。
师:计算得很准确!大家可以看到,缩小后地球到太阳的距离非常远,而月球离地球很近。接下来,请大家用橡皮泥、铁丝等材料制作三球模型,给大家5分钟时间,开始吧!
(学生小组制作模型,教师巡视指导,帮助学生固定模型,摆放位置)
3. 交流三球的运动方式
师:模型制作好了,现在请大家用科学语言描述一下三个天体的相对大小和运动方式。谁来说说?
生1:太阳最大,地球次之,月球最小;地球绕着太阳转,月球绕着地球转。
生2:地球在自转的同时,也在自西向东绕太阳公转,公转一周是一年,地轴一直指向北极星附近;月球自西向东绕地球公转,同时也在自转,公转周期大约是一个月,自转周期和公转周期大致相同,所以月球总是一面朝向地球,我们看不到它的背面。
师:说得非常全面!大家看,地球的公转和自转、月球的公转和自转,共同构成了三者的运动关系,也为后续学习四季的形成打下了基础。
(三)探究活动2:认识地球的引力(12分钟)
师:我们认识了地球、月球和太阳的运动,那大家有没有想过,不管住在地球哪个地方的人,为什么都不会离开地球表面?是什么力量把我们留在地球上呢?我们来做一个小实验,大家手里有毽子,向上抛一抛,看看会发生什么?
(学生抛毽子,观察现象)
师:谁来说说实验现象?
生:毽子向上抛起来,最后还是落回了地面。
师:没错!不管我们把毽子抛得多高,它最终都会落回地面。再请大家跳一跳,感受一下,我们跳起来后,还是会落回地面。这是什么原因呢?课本里的“科学在线”告诉我们,英国科学家牛顿经过研究发现,地球表面和地球周围的物体,都受到地球的吸引力,这个力叫地球引力。地球不需要接触物体就可以对物体施加引力,物体下落就是因为受到地球引力的作用。
师:大家想一想,生活中还有哪些现象和地球引力有关?
生1:苹果从树上掉下来,砸到牛顿的头,就是因为地球引力。
生2:水往低处流,也是因为地球引力。
师:说得很好!地球引力让我们稳稳地站在地球上,也让物体都有了重量。接下来,我们来做一个应用与拓展活动:自制重锤。工人盖房子的时候,会用垂线砣检验墙壁是否垂直,这也是利用了地球引力的原理,因为重锤会受到地球引力的作用,始终保持竖直向下。请大家仿照垂线砣,用绳子和重物制作一个重锤,来检验我们的桌椅和墙壁是否垂直,给大家5分钟时间,开始吧!
(学生制作重锤,检验物体是否垂直,教师巡视指导,帮助学生理解垂线砣的原理)
师:大家的重锤都做好了吗?谁来说说,你用重锤检验了什么?发现了什么?
生:我用重锤检验了墙壁,墙壁和重锤线是平行的,说明墙壁是垂直的;检验了桌子,桌面和重锤线是垂直的,说明桌子是水平的。
师:说得非常对!地球引力让重锤线始终保持竖直,所以我们可以用它来检验物体是否垂直或水平,这就是科学知识在生活中的应用。
(四)课堂小结(3分钟)
师:同学们,今天这节课,我们一起认识了地球、月球和太阳的相对大小、距离和运动方式,还通过实验认识了地球引力,了解了它在生活中的应用。谁来说说,你今天最大的收获是什么?
生1:我知道了太阳、地球、月球的大小关系,地球绕太阳转,月球绕地球转,月球总是一面朝向地球。
生2:我知道了地球引力的存在,物体下落、垂线砣都是因为地球引力。
生3:我学会了按比例制作模型,用重锤检验物体是否垂直。
师:大家的收获都非常丰富!地球、月球和太阳的运动关系,地球引力的作用,都是宇宙科学中非常重要的内容,希望大家以后继续保持好奇心,探究更多宇宙的奥秘!
(五)板书设计
地球、月球和太阳
相对大小与距离:
太阳>地球>月球
地球—太阳:约1.5亿千米
地球—月球:约38万千米
运动方式:
地球:自转(自西向东,24小时)+ 公转(绕太阳,一年,地轴指向北极星)
月球:公转(绕地球,一个月)+ 自转(周期与公转相同,总是一面朝向地球)
地球引力:
概念:地球对物体的吸引力
现象:物体下落、水往低处流、人站在地球上
应用:垂线砣、重锤
八、教学反思
本课紧扣2022版新课标“地球与宇宙科学”领域的要求,通过儿歌导入、三球仪观察、模型制作、实验探究、拓展应用等环节,引导学生经历了完整的科学探究过程,落实了四维目标。教学中,通过按比例制作模型,帮助学生直观地建立了三球的空间概念;通过地球引力实验和重锤制作,将抽象的科学知识与生活实际联系起来,培养了学生的应用能力。
教学中也存在一些不足:部分学生对三球模型的比例计算不够准确,制作时容易忽略距离的比例;个别学生对月球总是一面朝向地球的原因理解不够清晰,需要教师反复讲解。后续教学中,可增加比例计算的前置练习,帮助学生掌握数据缩小的方法;同时增加月球公转自转的动画演示,帮助学生直观理解同步自转的概念。此外,可增加更多地球引力在生活中的应用案例,如卫星发射、失重现象等,拓宽学生的视野,进一步强化科学与生活的联系。
学科网(北京)股份有限公司
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