4.2 地球的转动 教案 - 2026-2027学年科学浙教版七年级上册

该教案聚焦地球自转和公转的概念、方向、周期及产生的昼夜交替、时差、四季等现象。从“太阳东升西落”日常现象切入，对比古人与现代认知引发冲突，通过地球仪演示、模拟实验等支架衔接自转、昼夜交替、时区、公转等知识点。 特色是以模拟实验（地球仪+手电筒区分昼夜现象与交替）和生活化情境（旗杆影长、亚运会时差）为核心，融合二十四节气传统文化，运用“北逆南顺”口诀、“数数法”等科学思维方法，落实科学观念与探究实践，帮助教师突破重难点，提升学生空间思维和学习兴趣。

4.2 地球的转动 一、基本信息 课题 4.2 地球的转动 课型 新授课 课时 2课时（第1课时） 教材 浙教版科学七年级上册 年级 七年级 学科 科学 教法 讲授法、演示法、模拟实验法、讨论法 教具 地球仪、手电筒/光源、透明半球、杆影记录图 二、核心素养目标 1. 知道地球自转和公转的概念，掌握自转和公转的方向、周期、绕转中心及产生的主要现象（科学观念）。 2. 利用模拟实验，理解昼夜交替现象的产生原因，能解释不同经度地区存在时差的原理（科学思维、探究实践）。 3. 通过演示实验了解正午太阳高度变化与杆影长度的关系，理解四季变化和昼夜长短变化的原因（科学思维、探究实践）。 4. 知道春分、夏至、秋分、冬至等二十四节气，理解节气与地球运动的关系，感受科学与传统文化的结合（科学观念、科学思维）。 三、教学重难点 教学重点：① 地球自转和公转的概念、方向与周期；② 昼夜交替的成因；③ 时区划分与北京时间 教学难点：① 太阳高度与杆影长度的关系；② 昼夜长短变化及四季成因；③ 区时计算 四、教学过程 环节一：情境导入——太阳的"东升西落"（3~5分钟） 【教师活动】展示课件图片：太阳东升西落的场景。提问：太阳每天从东方升起、西方落下，这是太阳在绕地球运动吗？古人也曾这样认为，事实果真如此吗？ 【学生活动】生：不是太阳在绕地球转，而是地球自身在转动。 生：因为我们住在地球上看太阳，感觉是太阳在动。 【知识点】太阳东升西落是地球载着我们不停地自西向东绕地轴旋转的结果。把古人的看法与现代科学认知对比，引出"地球的自转"。 【设计意图】七年级学生对"太阳东升西落"这一日常现象非常熟悉，但未必知道其真正原因。从"眼见未必为实"的认知冲突切入，瞬间抓住学生的注意力和好奇心。 注意：本节课中的"春分、夏至、秋分、冬至"均是对北半球而言。 环节二：地球的自转（10~15分钟） 【教师活动】用地球仪演示地球自转。关键步骤：(1)让地球仪绕地轴自西向东旋转；(2)让学生分别从北极上方和南极上方观察地球仪的旋转方向。 【学生活动】生：从北极上空看，地球仪是逆时针转动的。 生：从南极上空看，地球仪是顺时针转动的。 【知识点】地球的自转：地球始终不停地绕着贯穿南、北两极的地轴旋转，这种运动称为自转。地轴北端指向北极星附近，与地表交点分别为北极和南极。自转方向：自西向东（从北极上空看为逆时针，从南极上空看为顺时针）。自转周期：约24小时（一天）。 【教师活动】补充说明：地球自转一周的准确时间为23时56分4秒，但日常我们以约24小时计算一天。 典例1：杭州的辰辰在游乐场看到摩天轮转动的方向如图所示（顺时针），这和我们用地球仪演示地球自转时的哪个观察角度相似？（ C ） A.从侧面观察 B.从北极上空观察 C.从南极上空观察 D.哪个角度都一样 答案：C。解析：从南极上空看，地球自转方向为顺时针，与图中摩天轮转动方向相同。 自转方向记忆口诀：北逆南顺——从北极上空看逆时针，从南极上空看顺时针。 【设计意图】七年级学生对空间想象较陌生。用地球仪实物演示+摩天轮类比，将抽象的空间视角问题（北逆南顺）转化为具体的旋转观察体验，帮助建立三维空间思维。 环节三：昼夜交替（8~12分钟） 【教师活动】模拟实验（教材第147页）：用地球仪（代表地球）和手电筒（代表太阳光）演示。只开手电筒不转动地球→观察到昼半球和夜半球（昼夜现象）；转动地球仪→观察到昼夜交替。提问：产生昼夜现象的原因是什么？产生昼夜交替的原因又是什么？ 【学生活动】生：昼夜现象是因为地球不透明，太阳光只能照亮一半。 生：昼夜交替是因为地球在不停地自转。 【知识点】昼夜现象：同一时间，太阳光始终只照亮半个地球表面，被照亮的一面为昼半球，未被照亮的一面为夜半球。昼夜交替：地球沿自西向东的方向不停地自转，白昼与黑夜交替出现。周期：约24小时（一天）。 【设计意图】七年级学生易将"昼夜现象"和"昼夜交替"混淆。通过对比演示（不转vs.转动地球仪）让学生直观看到两者的区别——"不透明+光照=昼夜现象"、"自转=昼夜交替"。 【知识点】昼夜交替的意义：昼夜交替时间不长，使地球表面温差不至于过大，保证了地球上生命有机体的生存和发展。 区分要点：昼夜≠昼夜交替。昼夜现象是地球不透明+光照造成的；昼夜交替是地球自转造成的。两者原因不同！ 典例2：读图回答——(1)该图是按____上空拍摄的图像绘制的（北极/南极）。(2)图中A、B、C、D中，已经白天的是____，即将进入白天的是____。 答案：(1)北极（逆时针箭头）；(2)白天：D；黑夜：B；即将白天：C；即将黑夜：A。 解析：先看箭头方向判断是北极（逆时针），B在夜半球背对光线→黑夜；根据自转方向判断C即将进入白天。 环节四：时区划分与北京时间（8~12分钟） 【过渡语】刚才的昼夜交替演示中我们发现，有的地方是正午，有的地方是深夜。为什么同一时刻地球上不同地方的昼夜情况不一样呢？这就引出了"时区"的概念。 【教师活动】展示全球时区分布图。引导观察：全球划分为24个时区，相邻时区相差1小时。东边的时间早（先看到日出），西边的时间晚（后看到日出）。提问：为什么会出现时差？ 【学生活动】生：因为地球自转方向是自西向东，东边的地方先被太阳照到。 【知识点】时区产生原因：地球自转→太阳位置不断变化→不同经度的地方有不同地方时→为统一，全球划分24个时区。区时计算（数数法）：从已知地时区开始，向东每数一个时区+1小时，向西每数一个时区-1小时。 【知识点】北京时间：我国采用北京所在的东八区（东经120°）的区时作为全国统一标准时间，称为"北京时间"。 典例3：2023年9月23日19:35杭州亚运会开幕，小明给纽约的姨妈视频，此时纽约是9月____日____点____分。（纽约与北京相差13小时） 答案：23日6点35分。解析：纽约比北京晚，19:35 → 减去13小时 = 6:35，同一天。 【设计意图】区时计算是本章的思维难点。用"数数法"直观操作代替公式记忆，降低学习门槛。同时利用亚运会等时事热点，缩短知识与生活的距离。 环节五：地球的公转（8~12分钟） 【教师活动】演示实验：手持地球仪以倾斜姿态围绕光源（代表太阳）运动，保持自西向东方向。提问：公转时地球的姿态有什么特点？ 【学生活动】生：地球是斜着绕太阳转的。 生：一直绕着光源转大圈。 【知识点】地球的公转定义：地球沿近似圆形的轨道不停地绕太阳转动，称为公转。公转姿态：地轴是倾斜的（地轴与公转轨道面之间有夹角）。公转方向：自西向东。公转周期：约一年（365天）。 【知识点】公转产生的影响：(1)地球上大部分地区在一年中太阳照射角度和照射时间长短有差异；(2)太阳直射点在南北回归线之间来回移动→形成四季变化；(3)赤道附近接受太阳辐射多，随纬度增加辐射减少→大气及水循环运动。 典例4：辰辰利用地球仪和光源演示地球公转运动，正确的是（ C ） A.让赤道所在平面与公转轨道面保持在同一水平面上 B.以光源为中心沿顺时针方向移动地球仪 C.演示公转的同时保持地球仪自西向东自转 D.让地轴北端指向光源 答案：C。解析：地球公转时，自转轴始终倾斜且指向北极星方向（不指向光源），公转方向为逆时针（自西向东），同时保持自西向东自转。 【设计意图】七年级学生首次接触三维天体运动演示，容易忽略"地轴倾斜姿态"这个关键特征。用实物演示+典例辨析的方式，让学生建立"自转+公转同时进行，地轴始终倾斜指向北极星"的完整模型。 环节六：太阳高度与杆影变化（8~12分钟） 【教师活动】引入：一天中，同一根旗杆的影子什么时候最长？什么时候最短？一年中，同一个地方的旗杆影子又有什么变化？引导学生阅读教材第151页。 【学生活动】生：早上和傍晚的影子最长，中午的影子最短。 生：夏天的影子短，冬天的影子长。 【知识点】杆影一天中变化的原因：地球自转→太阳位置（太阳高度）不断变化→杆影长度变化（正午最短、早晚最长）。杆影季节变化的原因：地球公转→太阳直射点南北移动→正午太阳高度不同→夏季杆影短、冬季杆影长。 【教师活动】讲解正午太阳高度概念：一天中太阳高度的最大值（正午时刻）。在同一时间，不同纬度的正午太阳高度不同；在同一地点，不同季节的正午太阳高度不同。 【知识点】杆影长度与太阳高度的关系：太阳高度越大，杆影越短；太阳高度越小，杆影越长。正午时分杆影最短（朝向正北或正南），此时太阳高度最大。 典例5：北京某中学四个节日升旗时间，正午太阳高度最大的是（ C ） 答案：C（7月1日）。解析：7月1日最接近夏至日（6月22日前后），太阳直射北回归线，北回归线以北的北京正午太阳高度最大。 太阳高度与杆影关系：太阳越高→影子越短（口诀：日高影短，日低影长）。北半球夏至日正午影子最短，冬至日正午影子最长。 【设计意图】七年级学生对"杆影变化"缺乏长时间的观察经验。用旗杆、路灯杆等校园真实场景切入，把抽象的太阳高度概念转化为可触摸的"影子长短"问题，再通过典例数据（升旗时间表）训练学生的数据解读能力。 环节七：昼夜长短变化与极昼极夜（5~8分钟） 【教师活动】提问：为什么夏天白天长、冬天白天短？这与地球的什么运动有关？展示昼夜长短变化示意图。 【学生活动】生：因为夏天太阳出来得早、下山得晚。 生：跟地球公转有关，因为太阳直射点不一样。 【知识点】昼夜长短变化原因：地球公转→太阳直射点在南北回归线间移动→不同季节南北半球昼夜长短不一。当太阳直射北半球时，北半球昼长夜短；越靠近极地，昼夜差值越大。赤道上全年昼夜等长。 【知识点】极昼与极夜：太阳整日不落→极昼；太阳整日不出→极夜。仅在南北极圈及其以内出现。北半球冬季（南半球夏季），南极地区出现极昼，有利于科学家考察。 典例6：2022年7月25日问天实验舱对接，杭州昼夜长短变化描述正确的是（ B ） A.昼渐长、夜渐短，直射点向南移 B.昼渐短、夜渐长，直射点向南移 答案：B。解析：7月25日在夏至（6月22日）与秋分（9月23日）之间，太阳直射点从北回归线向南移动，北半球昼渐短、夜渐长。 【设计意图】昼夜长短变化是七年级学生理解的难点——需要同时考虑"时间"和"空间"两个维度。利用典例帮学生建立"先判断日期在哪个节气之间→判断太阳直射点移动方向→判断昼夜变化趋势"的推导逻辑链。 环节八：二十四节气与地球运动（5~8分钟） 【教师活动】展示二十四节气图。引导：二十四节气是中国古代劳动人民的智慧结晶，2016年被列入联合国非物质文化遗产。提问：你知道哪些节气？它们和地球运动有什么关系？ 【学生活动】生：春分、秋分、夏至、冬至。 生：立春、雨水、惊蛰…… 生：节气跟太阳的位置有关。 【知识点】二十四节气是根据太阳在黄道上的位置划分的，反映了地球公转过程中太阳直射点的变化。春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）太阳直射赤道，全球昼夜等长；夏至（6月22日前后）太阳直射北回归线，北半球昼最长、夜最短；冬至（12月22日前后）太阳直射南回归线，北半球昼最短、夜最长。 典例7：大雪这一天，宁波市的昼夜长短情况是（ B ） A.昼长夜短，昼渐长 B.昼短夜长，昼渐短 答案：B。解析：大雪在秋分至冬至之间，北半球昼短夜长且昼渐短。 太阳直射点移动规律口诀：夏至北回，冬至南回，春秋赤道——直射点在北半球时北半球昼长夜短。 【设计意图】二十四节气是科学与人文的绝佳结合点。教学设计不仅关注"节气=地球公转位置"的科学原理，也引导学生感受传统文化中蕴藏的科学智慧。 环节九：方法技能——模拟实验（3~5分钟） 【教师活动】介绍模拟实验的概念（教材第155页）：在科学探究中，模仿实验对象制作替代物，利用替代物进行实验，或模仿实验的某些条件进行实验，叫作模拟实验。指出本节课中探索太阳运动轨迹的活动就是典型的模拟实验。 【知识点】模拟实验的特点：用替代物（地球仪、手电筒等）代替真实研究对象，在可控条件下进行研究。适合用于研究尺度过大（天体运动）、时间过长的现象或条件难以控制的情境。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $