3.3《地球如何自转》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地球自转特点，包括绕地轴旋转、自西向东方向、地轴倾斜约23.5°及与昼夜交替关系。通过陀螺演示类比引出自转轴，在前两课昼夜交替成因基础上，搭建从现象到本质的学习支架。 特色在于融合科学思维与探究实践，通过控制变量的地轴倾角模拟实验（四种条件对比）推理论证自转是昼夜交替必要条件，体验式学习（球体自转、地球仪观察）提升空间认知，分层作业兼顾差异，助力教师高效教学，激发学生宇宙探索兴趣。

课 题 3.3《地球如何自转》 总第 课时 教材分析 本课是教科版六年级上册“地球的运动”单元的第3课。在前两课认识昼夜交替成因（地球自转）的基础上，聚焦地球自转的具体特点——绕地轴旋转、方向自西向东、地轴始终倾斜（约23.5°）。教材通过球体自转体验、地球仪观察和改变地轴倾角的模拟实验三个活动，引导学生深入理解自转特征及其与昼夜交替的关系。 学情分析 学生已知道昼夜交替由地球自转引起，但对自转细节（地轴倾斜、自转方向、地轴是假想的）不清楚。通过陀螺、球体自转体验能帮助理解抽象概念，模拟实验需要控制地轴倾角，对学生操作精度有一定要求。 教学目标 科学观念：知道地球自转是绕地轴旋转，地轴始终倾斜约23.5°，方向自西向东，周期约24小时。 科学思维：能运用控制变量的思维方法，在改变地轴倾斜角度的模拟实验中，保持手电筒位置固定，通过比较不同倾角下昼夜交替是否发生，建立“自转是昼夜交替的必要条件”的确定性认识；能运用推理论证，从极端情况（轴指向太阳→无昼夜交替）反向推理自转与昼夜交替的因果关系。 探究实践：能用球体模拟地球自转，观察并记录不同地轴倾角下的昼夜交替现象；能转动地球仪并描述自转特征。 态度责任：体会模型实验在科学研究中的价值，关注太阳系行星自转轴的多样性，激发宇宙探索兴趣。 教学重点与难点 重点：通过实验认识地球自转的特点（绕地轴、倾斜、产生昼夜交替）。 难点：理解“地轴是假想的轴线”；区分“自转一定产生昼夜交替”与“地轴倾斜与否不影响昼夜交替的发生”。 教学方法 体验式学习法、模拟实验法、控制变量法、对比分析法 教学准备 教师：课件（陀螺动画、地球自转动画、行星倾角图）；可调节倾角的地球模型（带量角器底座）、强光手电筒、反光小圆片；乒乓球、网球等球体（每组1个）；地球仪（每组1个）。 学生：记录单、笔。 学生活动设计 导入：陀螺旋转演示→问“地球自转和陀螺相似吗”→引入自转轴→揭题。 球体自转：乒乓球/网球自转尝试→发现需要轴心和动力→讨论“地球为何不停转”（惯性）。 观察地球仪：转动地球仪→发现绕地轴转→地轴是假想的→方向自西向东（北极俯视逆时针）→地轴倾斜23.5°。 倾角实验：贴反光圆片→手电筒固定→改变地轴倾角（①垂直②23.5°③平行且垂直阳光④平行且指向太阳）→记录圆片明暗→发现“只有轴指向太阳时无昼夜交替”→结论“自转是昼夜交替必要条件”。 研讨：自转三特点→陀螺vs地球对比→行星倾角拓展→总结。 作业：分层布置。 教 学 过 程 设计意图 一、聚焦导入——陀螺类比引出“轴”（约3分钟） （一）建立“自转轴”的直观认识 教师演示陀螺旋转，提问：“陀螺是怎样转的？地球自转和它有什么相似？” 学生观察回答：绕中心轴旋转。 介绍“自转轴”概念，揭示课题：《地球如何自转》。 二、探究活动一：尝试让球体自转——体验轴与惯性（约6分钟） （一）通过动手操作理解自转 教师提供乒乓球、网球，提问：“怎样让球体自转起来？怎样让它转得更持久？” 学生分组尝试：手指搓动球体，观察旋转。 讨论：“地球自转没有‘手指搓’，为什么能一直转？”（惯性，初始动力来自地球形成时的角动量） 三、探究活动二：观察地球仪自转——发现基本特征（约5分钟） （一）通过模型观察掌握自转特征 学生转动地球仪，观察并记录自转特征： 绕什么转？（地轴——穿过南北极，是假想的轴线） 方向怎样？（自西向东，从北极俯视逆时针） 地轴是垂直还是倾斜？（倾斜约23.5°） 教师追问：“地轴是真实存在的吗？”（不是，是假想的轴） 四、探究活动三：地轴倾斜与昼夜交替——控制变量实验（约12分钟） （一）通过改变倾角理解“自转是昼夜交替的必要条件” 教师提出问题：“如果地轴不倾斜（垂直），昼夜交替还会发生吗？” 指导模拟实验（控制变量：手电筒位置固定，只改变地轴倾角）： 在地球模型上贴反光小圆片（代表观察点） 用强光手电筒照射，改变地轴倾斜角度（用带量角器的底座精确设定） 四种条件实验与记录： 地轴倾角条件 小圆片是否明暗交替 ①垂直（0°） ✅ 有昼夜交替 ②倾斜23.5° ✅ 有昼夜交替 ③平行且与阳光垂直 ✅ 有（但极昼极夜现象不同） ④平行且指向太阳 ❌ 无昼夜交替（永远一面昼一面夜） 分析结论： 只要自转且轴不指向太阳，就能产生昼夜交替。 地轴倾斜不影响昼夜交替的发生，但影响四季（下节课学）。 五、研讨与拓展——深化认知，联系宇宙（约8分钟） （一）巩固自转特征，拓展行星视角 教师组织研讨：“地球自转有哪些特点？”（绕地轴、自西向东、地轴倾斜23.5°、周期24小时） “对比陀螺自转和地球自转的异同。”（相同：绕轴旋转；不同：陀螺有支撑点会停，地球悬空不停——惯性） “结合实验，自转一定能产生昼夜交替吗？”（不一定，若轴指向太阳则无——但地球不是这样） 拓展：展示太阳系行星自转轴倾角图。 水星倾角≈0°，天王星≈98°。 讨论：倾角不同会影响昼夜交替吗？（只要自转就有交替，倾角影响的是“季节”的强烈程度） 六、作业布置（约2分钟） 分层布置作业（见作业设计）。 1. 用陀螺类比帮助学生建立“自转轴”的直观认识。体现课标“运用类比理解抽象概念”。 体验自转的轴心和稳定性，初步理解惯性概念。体现课标“通过动手操作获取直接经验”。 通过直观观察掌握地球自转的基本特征。体现课标“能通过模型获取科学信息”。 1. 通过控制变量实验，让学生理解“自转是昼夜交替的必要条件”与“地轴倾角不影响交替发生”的科学认识。体现课标“能设计控制变量实验验证假说”。 巩固知识，扩展宇宙视野，为四季成因做铺垫。体现课标“关注太阳系天体运动特征”。 作业设计： 基础作业：画一幅地球自转示意图，标出自转轴、自转方向箭头、地轴倾斜角度（约23.5°）。写一句话说明地轴是假想的还是真实存在的。 实践作业：用篮球模拟地球，用手电筒照射，改变倾斜角度，观察某一点是否始终有昼夜交替，拍照记录。 拓展作业（选做）：查阅天王星的自转特点（轴倾角约98°），推测它的“昼夜”和“季节”是什么样子，写100字科幻短文。 板书设计： 3.3地球如何自转 1、 自转的特点 绕地轴（假想轴）旋转 方向：自西向东（北极俯视：逆时针） 周期：约24小时（一天） 地轴倾斜：约23.5° 2、 模拟实验（控制变量：手电筒固定） 倾角条件 昼夜交替 ①垂直 ✅ ②倾斜23.5° ✅ ③平行且垂直阳光 ✅ ④平行且指向太阳 ❌ 结论：自转且轴不指向太阳 → 有昼夜交替 3、 对比 陀螺 vs 地球：绕轴旋转，但地球无支撑、不停（惯性） 4、 拓展 行星倾角不同 → 季节强度不同，但不影响昼夜交替 课后反思： 优点：陀螺类比形象，球体自转体验直观，改变地轴倾角的实验设计巧妙，学生能清晰看到极端情况（轴指向太阳）无昼夜交替。 不足：部分学生对“地轴指向太阳”的空间想象困难，行星拓展中需澄清“倾角0°也有昼夜交替”，研讨时间偏紧。 改进：用可调节量角器底座精确设定角度，提前准备行星自转动画直观展示不同倾角的昼夜变化，将行星倾角分析作为课后探究题。 学科网（北京）股份有限公司 $