22.设计月相变化演示模型 教学设计-2026-2027学年科学六年级上册粤教粤科版

该小学科学教学设计聚焦月相变化演示模型设计，承接学生对月相现象、周期及日月地位置关系的前期认知，通过播放月相动态延时视频导入，引导学生从观察记忆转向工程设计思维，为后续模型制作与成果展示奠定基础。 特色在于以科学观念为核心，通过聚焦建模三大要素、材料功能匹配探究，培养“原理推导结构”的科学思维，小组合作绘制设计草图、互评优化方案的探究实践环节，提升学生科学建模能力，为教师提供系统设计流程与实操指导，助力高效教学。

22.设计月相变化演示模型 【教材分析】 本课是第五单元月相变化演示的起始课，是模型制作、成果展示的基础铺垫课程。承接学生前期对月相变化现象、月相周期、日月地位置关系的基础认知，核心教学内容为明确月相变化演示模型的设计原理、结构组成与设计要求。教材以生活中月亮圆缺变化的真实现象切入，引导学生摒弃单纯观察记忆的学习方式，转向以工程设计思维搭建模拟模型，通过聚焦建模核心问题、梳理设计思路、确定模型结构，建立“日月地相对位置—月相形态变化”的对应逻辑。本课的设计思路与方案规划，直接为后续模型制作、展板设计课程提供依据，是单元工程实践探究的核心奠基环节，培养学生科学建模与工程设计的基础能力。 六年级学生已经通过前期学习，掌握了月相的基本类型、农历对应时间、月相变化周期及成因，知道月球不发光、绕地球公转是月相变化的核心原因，具备基础的天文认知。学生具备简单手工设计、绘图规划的能力，但首次接触科学建模工程设计，缺乏系统性的模型设计思维，难以精准结合科学原理确定模型结构、选材与演示功能。同时学生好奇心强，乐于动手创作，对自制科学模型兴趣浓厚，但设计过程中易出现原理与结构脱节、思路零散、方案不规范的问题，需要教师引导梳理标准化的设计流程。 【核心素养分析】 [科学观念] 1.巩固月相变化的成因：月球本身不发光不透明，依靠反射太阳光发亮，日月地三者相对位置变化形成月相变化； 2.明确月相变化周期性规律，掌握新月、蛾眉月、上弦月、满月、下弦月、残月的位置与形态对应关系； 3.理解演示模型的设计核心：精准模拟月球绕地公转、太阳光固定照射的运动规律，还原真实月相变化过程。 [科学思维] 通过分析月相变化核心原理，推理模型必备结构与功能，对比不同设计方案的优劣，梳理出科学、可行的建模思路，形成“原理推导结构、结构支撑功能”的工程设计思维。 [探究实践] 能结合月相科学原理，自主构思模型设计方案，规范绘制设计草图，明确模型选材、结构组成、运动方式和演示要点，完成标准化的模型设计方案撰写。 [态度责任] 1.养成严谨的科学设计态度，确保设计方案贴合科学原理，不凭空臆造； 2.乐于小组合作研讨设计方案，敢于创新优化设计思路； 3.体会建模技术在科学探究中的作用，感受用模型模拟自然现象的科学价值。 【教学重点】 结合月相变化原理，确定月相演示模型的结构、选材和运动设计，完成完整规范的模型设计方案。 【教学难点】 精准结合日月地运动规律设计模型结构，保证设计方案的科学性、可行性与实操性，实现模型可完整演示月相周期性变化。 【教具准备】 [教师教具] 月相变化动态演示视频、日月地运动示意图、优秀模型设计范例、空白设计图纸、多媒体课件、常见建模材料样品（泡沫球、硬纸板、LED灯、转轴、支架等）。 [学生分组器材] 设计图纸、铅笔、直尺、橡皮、草稿本、设计方案记录表。 【教学过程】 一、导入新课 [教师活动]播放月相月度变化动态延时视频，提问：我们已经知道月相变化的成因和规律，仅凭图片观察、文字记忆不够直观，如何制作一个简易模型，自主演示出一整月的月相变化过程？引出本节课课题《设计月相变化演示模型》。 [学生活动]观看视频，回顾月相变化规律与成因，思考建模的可行性，自由发言猜想模型的制作形式。 [设计意图]以动态月相现象唤醒旧知，抛出工程建模问题，激发学生设计创作兴趣，明确本课设计探究目标。 二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展） （一）聚焦板块 [教师活动]聚焦核心问题：月相变化的关键条件是什么？演示模型需要模拟哪些核心要素？引导学生梳理建模三大核心要素：固定的太阳光源、可绕地球转动的月球、固定观测视角的地球。出示建模设计基本要求：原理科学、结构简单、操作便捷、能完整演示月相周期变化。 [学生活动]小组讨论，梳理月相变化核心条件，明确模型必须具备的三大核心部件，记录模型设计的基本要求。 [设计意图]锚定建模科学原理，明确设计标准，避免学生设计脱离科学本质，为后续方案设计筑牢基础。 （二）探索板块 1.模型结构与选材探究 [教师活动]展示各类建模材料样品，引导学生结合功能分析选材：用LED灯模拟太阳（固定光源）、大泡沫球模拟地球、小泡沫球模拟月球、硬纸板/转轴制作公转轨道与支架。讲解各部件功能：太阳光源固定不动，月球沿公转轨道绕地球匀速转动，地球位置固定，模拟地球上的观测视角。 [学生活动]观察各类材料，分析材料适配性，小组交流选材理由，明确各部件的对应模拟对象。 [设计意图]结合功能匹配选材，让学生理解“材料服务于结构、结构服务于科学原理”的设计逻辑。 2.设计方案绘制与撰写 [教师活动]示范标准设计图纸绘制方法，要求标注模型整体结构、各部件名称、尺寸、安装位置、运动方式；指导学生分步设计：第一步确定整体框架，第二步细化部件结构，第三步规划月球公转轨迹，第四步标注月相对应位置。下发设计方案记录表，要求记录选材、设计思路、演示流程。巡视各组，指导学生修正不合理设计。 [学生活动]小组分工合作，结合月相原理绘制模型设计草图，标注详细信息，填写设计方案，自主完善设计细节。 [设计意图]落实工程设计探究实践，规范学生设计流程，培养标准化建模设计能力。 （三）研讨板块 [教师活动]组织小组展示设计草图与方案，抛出研讨问题：1.你的模型如何保证光源固定，贴合太阳光照规律？2.月球公转轨迹设计是否均匀，能否完整呈现八大月相？3.设计方案存在哪些不足，如何优化？引导学生互评方案、优化设计。 [学生活动]小组上台展示设计成果，讲解设计思路；倾听互评意见，结合科学原理修正设计漏洞，优化方案细节。 [设计意图]通过交流互评，打磨设计方案，强化学生原理与结构结合的思维，提升方案科学性与可行性。 （四）拓展板块 [教师活动]展示创意月相模型（电动自动公转、刻度标注式模型），介绍创新设计思路，布置拓展任务：课后结合小组方案，提前准备所需制作材料，思考如何简化结构、优化演示效果。 [学生活动]观察创意模型，学习创新设计方法，记录所需材料，完善个人小组设计方案。 [设计意图]拓宽学生设计思路，启发创新思维，为下一课模型制作做好充分准备。 三、课堂小结 本节课我们明确了月相演示模型的设计核心，依据月相变化原理，确定了太阳、地球、月球三大核心模拟部件，掌握了科学建模的设计流程。通过小组研讨、绘图设计、方案优化，完成了专属月相演示模型的设计方案。科学建模的核心是贴合原理、结构合理、功能可行，完整的设计方案是精准制作模型的基础，下节课我们将依据设计方案动手制作模型。 【板书设计】 设计月相变化演示模型 1.建模核心原理：日月地相对位置变化→月相变化 2.模型核心部件 太阳：固定LED光源 地球：固定泡沫球 月球：可公转小球 3.设计要求：科学、简洁、可操作、可完整演示周期变化 4.设计流程：梳理原理→选材规划→绘图设计→方案优化 1 学科网（北京）股份有限公司 $