3.7 《四季变化》（教学设计）-2026-2027学年科学教科版六年级上册

该小学科学教学设计聚焦地球公转与地轴倾斜导致太阳直射点移动形成四季变化这一核心知识点，通过夏热冬冷对比图片导入，聚焦“夏热冬冷原因”，在学生已学地球自转、公转知识基础上，以实验和模拟为支架构建“太阳高度-温度-四季”因果链。 该资料以实验驱动与模型建构为特色，通过手电筒直射斜射实验（探究实践）观察光斑与温度关系，模拟地球公转实验（模型建构）记录四季光斑变化，结合链式推理（推理论证）解释成因，纠正“距离决定季节”错误观点培养证据意识，二十四节气拓展渗透文化认同。助力学生提升科学思维与探究能力，为教师提供清晰教学路径和实操方案。

小学科学教科版（2026版）六年级上册第三单元《地球的运动》 第7课《四季变化》教学设计（2026新教材·六年级） 一、核心概念、内容与要求 核心概念：宇宙中的地球——地球自西向东围绕太阳公转，公转一周的时间为一年。由于地轴是倾斜的且方向保持不变，太阳直射点在南北回归线之间移动，导致同一地点正午太阳高度发生有规律的变化，形成四季更替。 内容与要求： 1． 通过手电筒照射实验，探究太阳高度变化与温度的关系——光斑越小（越接近直射），温度越高；光斑越大（越斜射），温度越低。 2． 模拟地球公转，观察北半球标志点（如北京）光斑大小的季节变化，推理太阳高度与温度的关系。 3． 理解“太阳直射点移动—太阳高度变化—温度变化—四季形成”的因果链。 4． 知道地球距离太阳的远近不是四季变化的根本原因（近日点在1月，北半球却是冬季），纠正常见错误观点。 5． 了解二十四节气与农业生产的关系。 二、教材分析 本课是《科学》六年级“地球的运动”单元的第7课，也是本单元的最后一课。教材在前6课学习了地球自转、昼夜交替、地球公转等知识的基础上，聚焦四季变化的根本原因。教材从“夏热冬冷”这一最明显的四季现象切入，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？” 探索活动分为两个层次：一是探究太阳高度变化与温度的关系，通过手电筒照射实验，建立“直射—光斑小—温度高”“斜射—光斑大—温度低”的对应关系，并联系一天中早晨和中午温度不同的生活经验进行解释；二是模拟地球公转，用手电筒模拟太阳、用纸屏上的小孔观察光斑大小变化，推理四季温度变化的成因。教材特别指出要纠正“地球离太阳近就是夏天”的错误观点——北半球冬季时（1月）地球反而在近日点。 本课强调通过模型建构和链式推理（“直射→太阳高度大→影短→光斑小→温度高”）来解释四季变化，培养模型思维和因果推理能力。 三、学情分析 六年级学生通过本单元前几课的学习，已经知道了地球自转的特点以及四季变化的自然现象（如冬夏影长不同、气温不同），但许多学生对四季的成因有着较为普遍的错误认识：认为夏季地球离太阳近所以温度高，冬季地球离太阳远所以温度低。 学生对于“太阳高度角”这一概念已有一定认识（前几课学习过），但将其与四季温度变化联系起来仍需要引导。以学生目前的知识与能力储备，难以真正理解四季成因的完整科学解释，本课的重点不是要求学生得出完整准确的原因，而是纠正“距离决定季节”的错误观点，在学生心中埋下继续探究的种子。 学生对于二十四节气与农业生产的关系有一定生活经验（如“清明前后，种瓜点豆”），可以作为拓展内容激发兴趣。 四、教学目标（四维表格） 维度 教学目标（用可观测行为动词表述） 科学观念 1. 能说出四季温度变化与太阳高度变化有关——太阳直射时温度高、斜射时温度低。 2. 能说出地球公转过程中由于地轴倾斜方向保持不变，导致同一地点正午太阳高度发生有规律的变化。 科学思维 1. 能通过手电筒照射实验，建立“光斑大小—温度高低”的对应关系模型。 2. 能运用链式推理（直射→太阳高度大→光斑小→温度高）解释四季温度变化。 3. 能根据公转轨道数据，判断“地球距太阳远近决定季节”的观点是否正确。 探究实践 1. 能用手电筒照射物体，观察并比较直射与斜射时光斑大小和温度感受的差异。 2. 能在地球模型上模拟公转过程，用纸屏上的光斑大小变化推理太阳高度的季节变化。 3. 能完成“地球公转与北半球气温模拟实验”记录单（春分、夏至、秋分、冬至）。 态度责任 1. 在模拟实验中认真操作、仔细观察，尊重实验事实。 2. 面对有说服力的证据，能调整自己的错误观点，保持继续探索的热情。 3. 通过了解二十四节气，感受中国古代劳动人民的智慧。 五、教学重点与难点 教学重点：通过手电筒照射实验和地球公转模拟实验，建立“太阳高度变化—温度变化”的因果联系。 教学难点：理解地轴倾斜方向保持不变是四季变化的根本原因；纠正“地球距离太阳的远近决定季节”的错误观点。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含四季变化图片、地球公转示意图、北京地区正午太阳高度角数据表）、大号地球仪（教师演示用）、强光手电筒、三球仪（如有） 学具（每组）：手电筒1支、白纸1张（观察光斑用）、地球仪（小号）1个、硬卡纸（制作纸屏）1张、美工刀（打孔用）、小贴纸（标志点用）、记录单（“地球公转与北半球气温模拟实验”）、笔 教室布置：4人一组，拉上窗帘创造较暗环境，便于观察光斑大小和光照效果。 七、教学过程 环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 2分钟 展示夏热冬冷的对比图片（夏日的海滩 vs 冬日的雪景）。 提问：“四季温度变化最明显的现象就是夏热冬冷，这是为什么？四季温度是怎样变化的？” 板书课题《四季变化》。 观察图片，思考并回答，产生探究兴趣。 （从最熟悉的四季温度差异切入，聚焦核心问题。） 聚焦 1分钟 出示教材“聚焦”板块问题：“四季温度是怎样变化的？为什么会夏热冬冷呢？”明确本课将通过实验探究四季变化的根本原因。 明确学习任务。 （聚焦核心问题。） 探索 （活动一） 8分钟 指导“太阳高度变化与温度的关系”实验。 方法： ①用手电筒垂直照射白纸（模拟直射），观察光斑的大小和亮度； ②用手电筒倾斜照射白纸（模拟斜射），观察光斑的大小和亮度。 提问：“直射时和斜射时光斑有什么不同？哪个更亮、更集中？请用手背感受一下哪个更热？”引导学生发现：直射时光斑小、亮、温度高；斜射时光斑大、暗、温度低。 联系生活：一天中，早晨和傍晚太阳斜射，温度低；中午太阳直射，温度高。 分组实验，观察直射与斜射的光斑差异，用手感受温度差异。记录现象。 （建立“直射—光斑小—温度高”“斜射—光斑大—温度低”的对应关系。） 探索 （活动二） 14分钟 指导“模拟地球公转”实验。 步骤：①用硬卡纸做一个上端有圆孔（直径约3-5mm）的纸屏，高度与地球仪差不多； ②用手电筒模拟太阳，高度保持固定；③在地球仪北半球选择一个观察点（如北京位置），贴上小贴纸； ④模拟地球公转：将地球仪分别放在春分、夏至、秋分、冬至的位置（可用桌面标记四个方位），调整纸屏使光斑落在贴纸位置； ⑤观察并记录光斑的大小（用大、中、小表示），推测太阳高度（用大、中、小表示）和北半球温度（用高、中、低表示）。 强调：手电筒高度不变，纸屏与地球仪距离不变，地轴倾斜方向保持不变。巡视指导。 分组实验，在地球模型上模拟公转，观察并记录春分、夏至、秋分、冬至四个位置的光斑大小。填写记录单。 （通过模拟实验，直观观察四季太阳高度的变化规律。） 探索 （活动三） 5分钟 出示教材第91页的链式推理图：直射→太阳高度大→影短→光斑小→温度高。结合实验数据，引导学生完成推理。 提问：“夏至时光斑是大还是小？太阳高度是大还是小？温度是高还是低？冬至呢？”引导学生用链式推理完整表述四季温度变化的因果链。出示地球公转轨道数据（近日点1月、远日点7月）， 提问：“地球在1月离太阳近，但北半球却是冬季，这说明了什么？”引导学生得出：四季变化与地球到太阳的距离无关，与地轴倾斜导致的太阳高度变化有关。 分析实验数据，运用链式推理解释四季温度变化。讨论“距离决定四季”是否正确。 （运用模型推理，纠正错误观点。） 研讨 5分钟 组织讨论三个问题（教师给出提示）： ①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？ 提示：夏至光斑最小（直射）→太阳高度最大→温度最高；冬至光斑最大（斜射）→太阳高度最小→温度最低；春秋居中。 ②通过两课的探究，我们能解释夏热冬冷的原因吗？ 提示：地球公转时地轴倾斜方向不变→太阳直射点南北移动→北半球夏至太阳高度大→光斑小→温度高；冬至相反。 ③回顾单元首页，哪些问题得到了解决？哪些问题还没有很好地解决呢？ 提示：昼夜交替、四季变化的成因已解决；地球公转与四季变化的关系已明确。 讨论并回答问题，归纳四季变化的根本原因。 （深化理解，完成单元核心概念建构。） 拓展 3分钟 出示教材拓展内容——二十四节气与农业生产。展示二十四节气图，介绍：我国劳动人民长期观察太阳运行规律，确立了四季，并细分了二十四节气，指导农业生产。展示谚语：“清明前后，种瓜点豆”“芒种玉秧放庭前，夏至稻花如白练”。提问：“你还知道哪些节气与农事有关的谚语？” 了解二十四节气与农业生产的关系，感受古人智慧。 （渗透传统文化教育，联系生活实际。） 课堂总结 1分钟 总结：四季温度变化与太阳高度角变化有关；夏至太阳直射北半球，太阳高度大，温度高；冬至太阳斜射，太阳高度小，温度低；地球公转时地轴倾斜方向保持不变是四季变化的根本原因。 回顾本课收获。 （强化核心概念，完成单元总结。） 布置作业 1分钟 必做作业： ①向家人解释为什么夏天热冬天冷，用“直射—光斑小—温度高”的链式推理说明。 ②收集一句与二十四节气有关的谚语，了解其含义。 选做作业：绘制一张“四季变化成因”示意图，标注春分、夏至、秋分、冬至的太阳高度和温度变化。 记录作业要求。 （延伸到课外，巩固知识，传播科学。） 八、板书设计 3.7四季变化 一、太阳高度与温度 直射 → 光斑小 → 温度高 斜射 → 光斑大 → 温度低 二、四季温度变化（北半球） 夏至：太阳高度大 → 光斑小 → 温度高（夏热） 冬至：太阳高度小 → 光斑大 → 温度低（冬冷） 春分、秋分：太阳高度中等 → 光斑中等 → 温度中等 三、根本原因 地球公转 + 地轴倾斜方向不变 → 太阳直射点移动 → 太阳高度有规律变化 → 四季变化 四、澄清误区 四季变化 ≠ 地球与太阳的距离变化 （1月近日点，北半球却是冬季） 五、拓展：二十四节气与农业生产 九、教学反思 本课通过“直射与斜射”的对比实验和“模拟地球公转”的模型实验，层层递进地帮助学生建立“太阳高度变化→温度变化”的因果联系。直射与斜射实验简单直观，学生能清晰看到光斑大小和温度感受的差异，为理解四季温度变化提供了坚实基础。 模拟公转实验中，学生通过观察春分、夏至、秋分、冬至四个位置的光斑大小变化，直观感受到太阳高度的季节规律，填写记录单的过程强化了数据分析和规律归纳。链式推理（直射→太阳高度大→光斑小→温度高）帮助学生将零散的知识点串联成完整的解释框架，提升了科学解释能力。 研讨环节，学生能主动运用实验证据纠正“距离决定四季”的错误观点，并能说出“1月地球离太阳近但北半球冷”这一反例，说明证据意识得到培养。二十四节气的拓展内容引发了学生对传统文化的兴趣。时间分配合理，实验操作有序。不足之处是模拟公转实验需要较精细的操作（调整纸屏高度使光斑落在标志点上），部分小组需要教师协助。 整体上，本课成功完成了单元核心概念的建构与总结。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、夏至时，北半球正午太阳高度较________（填“大”或“小”），温度较________（填“高”或“低”）；冬至时相反。 参考答案： 大；高 2、直射时，光斑________（填“大”或“小”），温度________（填“高”或“低”）；斜射时相反。 参考答案： 小；高 3、地球公转时，地轴是________（填“竖直”或“倾斜”）的，且倾斜方向________（填“改变”或“保持不变”）。 参考答案： 倾斜；保持不变 4、四季变化的根本原因是地球公转时________导致太阳直射点移动。 参考答案： 地轴倾斜方向不变 （二）选择题 1、北半球一年中，正午太阳高度最大、温度最高的季节是（ ） A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季 参考答案： B 2、关于四季变化的成因，下列说法正确的是（ ） A. 地球离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季 B. 四季变化与地球到太阳的距离无关，与地轴倾斜有关 C. 四季变化是由地球自转引起的 D. 四季变化是由月球引起的 参考答案： B 3、下列节气中，北半球正午太阳高度最大的是（ ） A. 春分 B. 夏至 C. 秋分 D. 冬至 参考答案： B （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、北半球夏季温度高，是因为地球在公转轨道上离太阳最近。（ ） 参考答案： ×（7月是远日点） 2、夏至时，北半球正午太阳高度最大，光斑最小。（ ） 参考答案： √ 3、地球公转时，地轴倾斜的方向会不断改变。（ ） 参考答案： × 二十四节气是古人根据太阳运行规律制定的，用于指导农业生产。（ ） 参考答案： √ （四）课堂实验探究题 题目：小红在模拟地球公转实验中，记录了北半球标志点在春分、夏至、秋分、冬至四个位置的光斑大小： 时间 春分 夏至 秋分 冬至 光斑大小 中 小 中 大 （1）根据光斑大小，推断四个季节的太阳高度大小（用大、中、小表示）和温度高低（用高、中、低表示）。 （2）夏至时为什么光斑最小？这说明了什么？ （3）如果小红在冬至日测量正午影长，她发现影子最长。请用链式推理解释：冬至→太阳高度→光斑→影子→温度。 参考答案： （1）春分：太阳高度中、温度中；夏至：太阳高度大、温度高；秋分：太阳高度中、温度中；冬至：太阳高度小、温度低。 （2）夏至时太阳直射北半球，正午太阳高度最大，光线最接近垂直照射，所以光斑最小。这说明太阳高度越大，光斑越小，温度越高。 （3）冬至时，北半球太阳高度小→光线斜射→光斑大→影子长→温度低。 学科网（北京）股份有限公司 $