3.7《四季变化》教学设计-2026-2027学年科学六年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦四季变化成因，通过回顾地球公转知识，展示夏冬对比图片，暴露“距离说”前概念，聚焦“为什么夏热冬冷”的核心问题，搭建“地球公转→太阳高度变化→温度差异”的学习支架，衔接已学公转特征与本课探究。 特色在于以“模拟实验+链式推理”驱动探究，通过手电筒模拟太阳高度、地球公转模型观察光斑变化，运用“直射→太阳高度大→光斑小→温度高”的科学思维链条，结合实验数据纠正“距离说”误区，既培养学生探究实践与科学思维，又为教师提供可操作的实验指导与概念建构路径。

《四季变化》教学设计 1、 教材分析 本课是教科版六年级上册第三单元《地球的运动》的第7课，是本单元的收尾课和综合应用课。本单元的5~7课都是基于课程标准“地球自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象”学习目标而设计的。在上一课《地球的公转》中，学生已经了解了地球公转的基本特征——方向、周期、轨道形状和地轴倾斜特点。本课在此基础上，聚焦核心问题“四季温度是怎样变化的？为什么会夏热冬冷呢？”，引导学生通过“探究太阳高度变化与温度的关系”和“模拟地球公转中的太阳高度变化”两个递进的探究活动，建立“太阳高度→光斑大小→温度高低”的链式推理，最终理解四季变化的真正成因。本课属于2022版课标核心概念“宇宙中的地球”，内容要求为“知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关”。 2、 学情分析 六年级学生在前面几课中已经学习了地球自转的特点、影长的四季变化规律以及地球公转的基本特征，对地球的运动有了较系统的认识。上一课中，学生已经了解了公转的方向、周期和地轴倾斜的特点，但对“为什么公转会导致四季温度变化”仍缺乏深入理解。许多学生对四季成因存在一个普遍的错误认识——“夏季地球离太阳近，温度高；冬季地球离太阳远，温度低”。学生已经历过“提出假说→模拟验证”的探究过程，具备一定的实验操作和数据分析能力。本课需要借助直观的模拟实验和链式推理，帮助学生建立“地轴倾斜→直射点移动→太阳高度变化→温度变化”的完整因果链条，纠正认知误区。 3、 学习目标 科学观念：通过模拟实验和链式推理，知道四季温度变化与太阳高度有关——太阳高度大（直射/接近直射）时温度高，太阳高度小（斜射）时温度低；理解四季变化的根本原因是地球公转过程中地轴始终倾斜，导致太阳直射点在南北回归线之间移动。 科学思维：运用“直射→太阳高度大→影短→光斑小→温度高”的链式推理方法，建立从现象到本质的逻辑链条；能通过模拟实验获取证据并据此进行推理论证。 探究实践：能完成用手电筒模拟不同太阳高度的实验；能完成地球公转过程中太阳高度变化的模拟实验；能规范记录实验现象并完成“地球公转与北半球气温模拟实验”记录单。 态度责任：在交流研讨中，面对有说服力的证据能调整自己的观点；感受宇宙运动的规律之美，激发继续探究地球运动奥秘的热情。 四、教学重难点 重点：通过模拟实验理解太阳高度变化与温度的关系，建立“太阳高度大→温度高”的因果认知。 难点：运用链式推理方法，完整解释“地轴倾斜→公转→直射点移动→太阳高度变化→四季温度变化”的因果链条。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：为什么会夏热冬冷？（5分钟） 1. 回顾衔接：“上一课我们学习了地球的公转，知道了地球自西向东围绕太阳公转，公转一周为一年。那么，公转与四季变化到底有什么关系呢？” 2. 呈现现象：出示夏季和冬季同一地点同一时刻的对比图片。“对于居住在北半球的我们来说，四季变化最明显的现象就是夏热冬冷。” 3. 聚焦问题：“四季温度是怎样变化的？为什么会夏热冬冷呢？” 4. 暴露前概念：“你认为夏热冬冷的原因是什么？”请学生自由发言，暴露“距离太阳远近”的常见认知误区。 5. 揭示课题：板书“四季变化”。 回顾上一课地球公转的知识；观察夏冬对比图片，感受温度差异；围绕“为什么夏热冬冷”自由发言，暴露前概念；明确本课要探究的核心问题。 从生活现象切入，引发认知冲突；暴露“距离说”这一常见认知误区，为后续纠偏做铺垫；聚焦核心问题，明确探究方向。 二、探索 活动一：太阳高度变化与温度的关系（10分钟） 1. 提出猜想：“接收太阳光能量的多少是影响地球表面冷热分布最重要的原因。太阳高度变化会影响地球表面温度变化。” 2. 引导类比：“一天中早上和中午温度不同，也是由于这样的原因。”引导学生回忆——早晨太阳斜射，温度低；中午太阳直射，温度高。 3. 演示实验：用手电筒照射物体—— （1）垂直照射（模拟太阳高度大）：观察光斑大小和亮度； （2）倾斜照射（模拟太阳高度小）：观察光斑大小和亮度。 4. 引导发现：“光斑大小和亮度有什么不同？这说明了什么？”引导学生发现——垂直照射时光斑小且亮（能量集中），倾斜照射时光斑大且暗（能量分散）。 5. 链式推理导入：出示“直射→太阳高度大→影短→光斑小→温度高”的链式推理图。“我们可以用这样的链式推理来思考问题。” 6. 记录结论：学生在活动手册上记录——“太阳高度大→光斑小→温度高；太阳高度小→光斑大→温度低。” 回忆一天中早晚与中午的温度差异；观察手电筒垂直照射和倾斜照射的对比实验；描述两种情况下光斑的大小和亮度差异；理解“光斑小→能量集中→温度高”的原理；观察链式推理图，理解推理方法；记录实验结论。 以手电筒模拟太阳，将抽象的“太阳高度”具象化；从一天中的温度变化迁移到四季温度变化，建立认知桥梁；链式推理帮助学生建立系统的因果思维。 活动二：模拟地球公转中的太阳高度变化（12分钟） 1. 提出问题：“在地球公转过程中，太阳并没有上下移动，那么它的高度变化又是怎样产生的呢？”引导学生思考——关键在于地轴倾斜。 2. 介绍实验装置： （1）做一个上端有圆孔的纸屏，纸屏高度与地球模型差不多高； （2）用手电筒模拟太阳，手电筒高度与春分时地球仪的赤道高度保持一致； （3）在地球仪的北半球上选择一个观察点（比如北京），贴上小纸片。 3. 明确操作要求：“保持纸屏与地球模型的距离相同；地轴的倾斜方向保持一致；手电筒高度保持不变。” 4. 分组实验：学生模拟地球公转，依次将地球模型放到春分、夏至、秋分、冬至四个位置。在公转中，调整纸屏的高度，保证光斑落在固定的观察点上，观察光斑的大小变化。 5. 记录现象：分发“地球公转与北半球气温模拟实验”记录单。学生用“大、中、小”表示光斑大小，用“大、中、小”表示太阳高度，用“高、中、低”推测北半球温度。 6. 关键追问：“春分到夏至，光斑怎样变化？夏至到秋分呢？秋分到冬至呢？冬至到春分呢？光斑的变化与季节变化有什么关系？” 思考“太阳未动，高度为何变化”的问题；观察实验装置，明确各部分功能；明确实验的操作要求；分组实验：将地球模型依次放到四个节气位置，观察光斑大小变化；在记录单上记录光斑大小、太阳高度和推测温度；小组内交流实验发现。 模拟实验将地球公转中太阳高度变化具象化；控制变量的要求培养严谨的实验态度；记录单为后续研讨提供证据。 活动三：链式推理——从光斑到温度（5分钟） 1. 引导推理：“根据观察结果，借助上一页的链式推理进行推测。” 2. 出示推理链条：在黑板或PPT上呈现完整的链式推理—— “夏至：直射→太阳高度大→影短→光斑小→温度高” “冬至：斜射→太阳高度小→影长→光斑大→温度低” “春分/秋分：介于两者之间→太阳高度中等→影长中等→光斑大小中等→温度中等” 3. 小组交流：各组根据实验数据和链式推理，总结四季温度变化的规律。 4. 全班汇总：各组汇报推理结果，教师在黑板上汇总——夏至温度最高、冬至温度最低、春秋温度居中。 借助链式推理图，将实验数据转化为推理结论；小组内交流推理结果；全班汇报，形成共识；记录最终的推理结论。 链式推理将实验现象与温度变化建立逻辑联系；从“观察到什么”到“说明了什么”，培养基于证据的推理能力。 三、研讨深化：解释夏热冬冷，纠正认知误区（7分钟） 1. 问题一：“模拟实验中北半球的光斑大小是怎样变化的？光斑变化与季节变化是什么关系？”引导学生用实验数据回答——夏至光斑最小，冬至光斑最大，春秋居中。 2. 问题二：“通过两课的探究，我们能解释夏热冬冷的原因吗？”引导学生完整表述——地球公转过程中地轴始终倾斜→北半球夏至时太阳直射北回归线（太阳高度大→光斑小→温度高），冬至时太阳斜射（太阳高度小→光斑大→温度低）。 3. 问题三（认知纠偏） ：“有人认为是地球离太阳近导致夏季热，离太阳远导致冬季冷。这个观点对吗？上一课的数据告诉我们什么？”引导学生回顾上一课的数据——近日点在1月（北半球冬季），远日点在7月（北半球夏季）——说明四季变化与日地距离无关。 4. 总结提升：“四季变化的根本原因是——地球公转+地轴倾斜→太阳直射点南北移动→太阳高度变化→地面获得热量变化→四季温度变化。” 用实验数据回答光斑与季节的关系；用完整语句解释夏热冬冷的原因；回顾上一课数据，纠正“距离说”的认知误区；形成对四季成因的系统认识。 三个研讨问题从“现象描述”到“原因解释”再到“认知纠偏”，层层深入；纠偏环节针对学生常见认知误区进行精准纠正；总结提升实现概念的完整建构。 四、拓展延伸——二十四节气与农业生产（3分钟） 1. 呈现资料：“我国劳动人民长期观察太阳运行规律，确立了四季，还在四季的基础上进一步细分了二十四节气。二十四节气很好地指导了农业生产。”出示二十四节气图。 2. 引导观察：“观察二十四节气图，你有什么发现？每个节气之间相差多少天？”引导学生发现——约15天一个节气，一年24个节气。 3. 呈现谚语：出示“清明前后，种瓜点豆”“过了芒种不种稻，过了夏至不栽田”等谚语。“这些谚语说明了什么？”引导学生理解——节气与农业生产密切相关。 4. 布置任务：课后收集有关二十四节气的谚语，了解节气与农业生产的关系；回顾单元首页，思考哪些问题得到了解决、哪些还没有很好地解决。 观察二十四节气图，发现节气的分布规律；阅读节气谚语，理解节气与农业的关系；课后收集更多节气谚语；回顾单元学习收获。 将四季变化的知识延伸到传统文化和农业生产；二十四节气是古人智慧的结晶，增强文化自信；单元回顾体现学习的完整性和反思性。 学科网（北京）股份有限公司 $