1.3《四季的形成》（教学设计）-2025-2026学年科学六年级下册冀人版

六年级下册科学第一单元《昼夜和四季》 第3课《四季的形成》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“认识地球公转与四季形成的关系”核心目标，以“探究式学习”为核心，通过情境导入、猜想讨论、模拟实验、科学史拓展、实践应用等活动，引导学生经历“提出问题—猜想假设—实验验证—得出结论—拓展应用”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科学探究精神。 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”单元的第三课，承接前两课对地球自转、地球月球和太阳关系的认识，重点引导学生探究四季形成的原因，是单元内容的深化与总结。教材内容分为四个部分： 1. 情境与问题：通过春、夏、秋、冬四幅图片，呈现季节变化的现象，提出“四季是怎样形成的？”的核心问题，激发学生的探究兴趣。 2. 探究与发现：通过两个思考问题引导学生猜想，再通过模拟实验，观察地球公转过程中立柱影子的长短变化，推导温度变化与四季形成的关系，验证地球公转与四季形成的联系。 3. 科学在线：介绍圭表的发明与应用，了解古人通过观测日影变化认识季节的科学史，体会科学与生活的联系。 4. 应用与拓展：引导学生制作简易圭表，观测一年中24节气正午时分的影子长度，将科学探究延伸到课外实践。 教材内容层层递进，从生活现象到科学猜想，再到实验验证、科学史拓展与实践应用，体现了科学探究的完整流程，同时融入传统文化元素，培养学生的科学态度与文化自信。 三、学情分析 六年级学生已具备以下学习基础： 1. 知识基础：对四季变化有丰富的生活经验，知道一年有春夏秋冬，温度和自然现象会随季节变化；已学习地球自转和公转的基本概念，但对四季形成的原因缺乏科学认识，部分学生存在“地球离太阳远近导致四季变化”的前概念。 2. 能力水平：已具备基本的科学探究能力，能提出猜想、参与小组讨论和模拟实验，但对实验变量的控制、实验现象的分析与结论的推导能力不足，需要教师通过步骤引导和问题链突破难点。 3. 认知特点：对宇宙天体的运动充满好奇心，乐于通过实验探究真相，但对地球公转、地轴倾斜与四季形成的关系理解起来较为抽象，需要通过直观的模拟实验帮助学生建立空间概念。 4. 情感特点：对科学史和传统文化中的科学应用感兴趣，愿意了解古人的智慧，适合通过圭表的介绍和制作，培养科学态度与文化自信。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道四季变化的周期是一年，与地球公转的周期一致，认识地球公转是四季形成的基础。 2. 理解地球公转过程中，由于地轴倾斜，同一地点的太阳高度角会发生变化，导致影子长短和温度不同，从而形成四季。 3. 了解圭表的工作原理，知道古人通过观测日影变化认识季节，体会科学与生活的联系。 （二）科学思维目标 1. 能基于四季变化的现象提出关于成因的猜想，对不同猜想进行对比分析，发展批判性思维。 2. 能通过模拟实验观察、记录立柱影子的长短变化，分析实验结果，推导地球公转与温度变化、四季形成的关系，发展逻辑推理与归纳概括能力。 3. 能运用地球公转与太阳高度角的知识，解释生活中影子长短变化与温度的关系，发展应用知识解决问题的能力。 （三）探究实践目标 1. 能参与猜想讨论，提出关于四季形成原因的观点与依据，提升科学猜想能力。 2. 能按照实验步骤完成地球公转模拟实验，观察并记录立柱影子的长短变化，验证地球公转与四季形成的关系。 3. 能制作简易圭表，设计观测方案，提升实验设计与课外探究能力。 （四）态度责任目标 1. 体会科学探究的严谨性与实证性，认识到科学猜想需要通过实验验证，培养尊重证据、实事求是的科学态度。 2. 了解古人通过圭表观测季节变化的智慧，体会科学与传统文化的联系，增强文化自信与民族自豪感。 3. 能运用所学知识解释生活中的四季现象，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. 知道地球公转与四季形成的关系，理解地轴倾斜导致太阳高度角变化，从而形成四季。 2. 能通过模拟实验观察立柱影子的长短变化，推导温度变化与四季形成的原因。 教学难点 1. 建立地球公转、地轴倾斜与太阳高度角变化的空间概念，理解四季形成的原理。 2. 纠正“地球离太阳远近导致四季变化”的前概念，认识太阳高度角变化对温度的影响。 六、教学准备 教师准备 1. 教学课件：包含四季变化图片、地球公转动画、圭表介绍视频、实验步骤演示、影子长短变化与温度的关系示意图。 2. 教具：地球仪4个、台灯1盏、立柱（小棍）4根、地球公转轨道示意图、圭表模型。 3. 拓展资料：圭表的科学史故事、24节气与日影变化的关系、简易圭表制作材料。 学生准备 1. 课前观察不同季节的影子长短和温度变化，记录生活中的四季现象。 2. 预习课本内容，对四季形成的原因提出自己的猜想。 七、教学过程 （一）情境导入：生活中的四季变化（5分钟） 师：同学们，上课！大家看这四幅图片，分别代表了我们生活中的四个季节——春天、夏天、秋天、冬天。谁来说说，每个季节有什么特点？ 生1：春天天气变暖，小草发芽，燕子飞回来了，我们可以放风筝。 生2：夏天天气很热，树木很茂盛，我们可以游泳、吃西瓜。 生3：秋天天气变凉，树叶变黄，果子成熟了，大雁往南飞。 生4：冬天天气很冷，树叶落了，我们可以堆雪人、打雪仗。 师：说得非常好！我们的地球大部分地区季节变化明显，春夏秋冬，周而复始。大家有没有想过，四季是怎样形成的？为什么会有这样的变化呢？今天，我们就一起来探究《四季的形成》，揭开这个生活现象背后的科学秘密！（板书课题） （二）探究活动1：猜想四季形成的原因（8分钟） 师：要探究四季的形成，我们先来看课本里的两个思考问题： 1. 不同季节事物的变化与什么有关？这说明影响四季变化最主要的因素是什么？ 2. 四季变化的时间周期是一年，地球公转的周期也是一年，这说明了什么？ 请大家以小组为单位，讨论这两个问题，说说你的猜想，给大家3分钟时间，开始吧！ （学生小组讨论，教师巡视指导，参与小组交流，引导学生结合生活经验和已学知识提出猜想） 师：时间到！哪个小组来分享一下你们的观点？ 生1：我们小组认为，不同季节的变化和温度有关，夏天热、冬天冷，所以影响四季变化的主要因素是温度。 师：说得对！温度的变化是四季最明显的特征，那温度变化又和什么有关呢？ 生2：我们小组认为，四季变化的周期和地球公转的周期都是一年，说明四季变化和地球公转有关。 师：分析得很有逻辑！那地球公转怎么会导致温度变化呢？大家有不同的猜想吗？ 生3：我们小组以前听说过，地球离太阳近的时候是夏天，离太阳远的时候是冬天，所以四季是因为地球离太阳远近变化形成的。 师：这是一个很常见的猜想，那到底是不是这样呢？我们接下来通过实验来验证。课本里的提示告诉我们，早晚影子长，温度低；中午影子短，温度高。看来温度变化和影子长短有关，那影子长短又和什么有关呢？我们来做一个模拟实验，看看地球公转过程中，影子长短会发生什么变化。 （三）探究活动2：模拟实验验证四季形成的原因（15分钟） 1. 明确实验目的与器材 师：我们的实验目的是：通过模拟地球公转，观察立柱影子的长短变化，探究温度变化与四季形成的关系。大家先讨论一下，这个实验需要哪些器材？ （学生小组讨论，教师引导学生结合课本内容说出器材） 生：需要地球仪、台灯（模拟太阳）、立柱（小棍，模拟地球上的物体）。 师：说得对！课本里给我们列出了实验材料：地球仪4个、台灯1盏、立柱（小棍）4根。 2. 明确实验步骤与注意事项 师：接下来，我们一起来看实验步骤： 1. 按照课本里的示意图，画好地球公转轨道，摆放好实验仪器，使地球仪的地轴朝向北（注意地轴倾斜的角度不变）。 2. 在地球仪上选择一个中国的北方城市，将一根立柱垂直粘在此处。 3. 打开台灯，观察春分、夏至、秋分、冬至四个位置立柱的影长，并记录下来。 大家在实验的时候，要注意用电安全，台灯不要离地球仪太近，防止烫伤；地球仪的地轴要始终朝向北，保持倾斜角度不变。现在请大家以小组为单位，按照步骤进行实验，给大家8分钟时间，开始吧！ （学生小组进行实验，教师巡视指导，提醒学生注意地球仪的摆放位置、地轴的方向，观察不同位置立柱影子的长短，记录实验现象） 3. 分析实验现象与结论 师：时间到！哪个小组来说说你们的实验现象？ 生1：在夏至的位置，立柱的影子最短；在冬至的位置，影子最长；春分和秋分的影子长度差不多，在中间。 生2：影子从春分的中等长度，到夏至变短，再到秋分变回中等长度，到冬至变长，再回到春分，是一个循环变化的过程。 师：观察得很仔细！大家再想一想，根据课本里的提示，影子长短和温度有什么关系？ 生：影子短的时候，温度高；影子长的时候，温度低。 师：没错！那我们根据实验现象，来分析一下温度变化：夏至的时候影子最短，温度最高，是夏天；冬至的时候影子最长，温度最低，是冬天；春分和秋分的时候影子中等，温度适中，是春天和秋天。那为什么地球公转过程中，影子长短会发生变化呢？ 生：因为地球在公转的时候，地轴是倾斜的，所以同一地点受到的太阳照射角度不一样，太阳高的时候影子短，温度高；太阳低的时候影子长，温度低。 师：总结得非常好！我们一起来梳理一下实验结论：地球在公转过程中，由于地轴始终倾斜，导致同一地点的太阳高度角发生变化，太阳高度角大时，影子短、温度高，形成夏季；太阳高度角小时，影子长、温度低，形成冬季；春秋两季太阳高度角适中，温度变化，形成春季和秋季。所以，四季的形成是地球公转和地轴倾斜共同作用的结果，而不是因为地球离太阳的远近变化。 （四）探究活动3：科学在线——圭表的故事（5分钟） 师：古人很早就发现了阳光下物体影子的变化规律，并且发明了一种仪器来观测季节变化，大家看课本里的“科学在线”，这就是圭表。谁来说说圭表是怎么工作的？ 生：圭表由“圭”和“表”组成，正午时表影投在石板上，古人通过表影的长度来判断季节变化，夏至日正午表影最短，冬至日正午表影最长。 师：说得非常对！圭表是我国古代重要的天文仪器，古人通过长期观测，发现了一年中表影长度的变化规律，从而确定了夏至、冬至等节气，这也是24节气的重要来源之一。大家看，课本里还介绍了1965年在江苏仪征东汉墓葬中出土的袖珍铜圭表，设计得非常巧妙，圭表可以合装一体，携带方便，体现了古人的智慧。 （五）应用与拓展：制作简易圭表（3分钟） 师：了解了圭表的原理，大家想不想自己制作一个简易圭表？课本里的应用与拓展活动，就引导我们参照资料，制作简易圭表，观测一年中24节气日正午时分的影子长度，并记录下来。大家可以课后准备材料，按照圭表的原理制作，下次课我们一起来分享观测结果。制作的时候，要注意圭和表要垂直，选择阳光充足的地方进行观测，记录不同时间的影子长度，看看是不是和古人观测到的规律一样。 （六）课堂小结（3分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起探究了四季的形成。谁来说说，你学到了什么？ 生1：我知道了四季变化的周期和地球公转的周期一样，都是一年。 生2：我知道了四季形成的原因是地球公转，加上地轴倾斜，导致太阳高度角变化，影子长短和温度不同，形成了四季。 生3：我了解了圭表的原理，古人通过观测日影变化来判断季节，非常聪明。 师：大家的收获都非常丰富！我们通过猜想、实验、验证，揭开了四季形成的秘密，也了解了古人的智慧。希望大家课后继续保持探究的热情，用我们学到的知识，制作简易圭表，观测生活中的影子变化，发现更多科学的奥秘！ （七）板书设计 四季的形成 现象：春夏秋冬，温度变化，周期一年（与地球公转周期一致） 实验：地球公转模拟实验 器材：地球仪、台灯、立柱 现象：夏至影子最短（温度高，夏季） 冬至影子最长（温度低，冬季） 春分、秋分影子中等（温度适中，春、秋季） 结论：地球公转 + 地轴倾斜 → 太阳高度角变化 → 温度变化 → 四季形成 拓展：圭表——古人观测季节的智慧 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，通过生活现象导入、猜想讨论、模拟实验、科学史拓展、实践应用等环节，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，通过模拟实验直观地帮助学生建立了地球公转、地轴倾斜与太阳高度角变化的空间概念，纠正了“地球离太阳远近导致四季变化”的前概念；通过圭表的介绍和制作，融入了传统文化元素，培养了学生的文化自信与科学态度。 教学中也存在一些不足：部分学生对地球仪的摆放和地轴的倾斜角度控制不够准确，导致实验现象观察不够清晰；个别学生对太阳高度角的概念理解不够深入，需要教师反复讲解。后续教学中，可增加地球公转的动画演示，帮助学生直观理解地轴倾斜的影响；同时细化实验步骤的指导，强调地轴方向的重要性，确保实验现象的准确性。此外，可增加更多生活中太阳高度角变化的案例，如不同季节的影子长度、日出日落时间等，帮助学生进一步理解四季变化的原理，强化科学与生活的联系。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $