3.2昼夜交替的解释 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围绕“昼夜交替的解释”核心知识点，通过昼夜对比图和“太阳东升西落”生活现象引发认知冲突导入，衔接学生已有地球仪使用基础，作为后续地球自转、公转教学的起点，搭建“假说提出—实验验证—研讨修正”的学习支架。 特色在于以科学思维和探究实践为核心，引导学生提出多种昼夜交替成因假说，通过手电筒模拟太阳、地球模型贴标志点的模拟实验验证，结合科学史（地心说与日心说）培养证据意识和实事求是的态度。帮助学生突破抽象思维难点，为教师提供完整探究流程与评价工具，提升教学效率。

《昼夜交替的解释》教学设计 【教材简析】 本课对应课程标准 5～6 年级学习内容“9.2 地球绕地轴自转 ”的第一点“知道地球的自转轴、自转周期和自转方向，理解昼夜交替和天体东升西落等自然现象与地球的自转有关 ”。在这一课，学生将利用地球自转、公转等知识储备对昼夜交替现象的成因提出假说并进行解释。因为地球的自转和公转都安排在这一课的后面，所以本课的开展成为后面教学内容的起点。本课的主要目的并不是让学生掌握昼夜交替现象的成因，而是让学生探寻用合理的、科学的证据去解释昼夜交替现象，让学生后续的学习有延续性、有支撑点。 在聚焦环节，以学生生活中习以为常的太阳东升西落、白昼和黑夜交替出现为焦点，延伸到昼夜交替现象和地球运动之间的关系，从而展开探究。在探索环节涉及三个层面的活动：一是学生自由发表关于昼夜交替现象成因的解释，提出自己的假说；二是做模拟实验，初步检验自己的假说是否成立；三是交流实验结果，修正自己的解释或提出的研究问题。研讨环节帮助学生总结和升华，最后形成正确的科学观念。拓展环节，带领学生了解人类认识地球运动的科学史。 【学生分析】 六年级学生已经知道昼夜交替现象的存在，也了解地球仪、模型等工具的使用方法，但对“昼夜交替的成因 ”普遍存在前概念误区，比如认为“太阳绕地球转 ”是真实的运动方式，对“地球自转 ”缺乏直观认知。 六年级的学生具备一定的小组合作、实验操作和记录能力，但对“模拟实验的变量控制 ”“用证据支撑假说 ”的科学探究方法掌握不足，需要教师明确实验要求，引导学生规范操作、细致观察。 在认知特点和情感态度上，六年级的学生好奇心强，对宇宙、地球运动等主题有浓厚兴趣，乐于参与动手实验和小组讨论，对科学史故事有较强的探究兴趣。但学生的抽象思维能力尚在发展中，难以直接理解地球与太阳的相对运动关系，需要通过具象的模型实验、示意图等方式辅助理解。本课适合通过“假说验证 ”的方式培养学生尊重证据、实事求是的科学态度。 【教学目标】 1 学科网（北京）股份有限公司 科学观念目标 1.知道昼夜交替现象是地球上常见的天文现象。 2.知道昼夜交替现象成因的解释可以有多种方案，但与事实相符的是昼夜交替现象与地球自转有关。 科学思维目标 能根据已有知识，对昼夜交替现象的成因提出有依据的假设。 探究实践目标 能基于假设，制订可行的探究方案，并通过模拟实验验证昼夜交替现象成因的假设。 态度责任目标 对昼夜交替现象成因的假说能用批判性思维大胆质疑，善于从不同角度思考问题，追求创新。 【教学重难点】 重点：提出多种解释并进行模拟实验验证，用示意图和科学语言解释地、日运动关系。 难点：能根据模拟实验修正自己的解释，理解并解释昼夜交替现象的成因。 【教学准备】 学生：手电筒、地球仪或自制的地球自转模型、标志点贴纸、记录单。 教师：教学课件、班级记录表、彩色笔。 【教学过程】 一、聚焦 1. 出示同一地点的昼夜对比图，提问：左边是白天，右边是黑夜，太阳每天东升西落，昼夜交替出现。同学们，你们有没有想过，太阳真的在绕着地球转吗？还是地球在运动？昼夜交替到底是怎样形成的？ 2.学生自由发言，分享自己的想法和疑问，教师引导学生聚焦本课的核心探究问题。 设计意图：以昼夜对比图唤起学生的生活经验，用“太阳东升西落 ”的常见生活现象引发认知冲突，快速抓住学生的注意力，激发探究兴趣。直接点明本课的核心问题，让学生带着疑问进入后续探究，明确学习目标。 2 学科网（北京）股份有限公司 二、探索 （一）提出昼夜交替现象成因的假说 1. 自古以来，人们一直试图对昼夜交替现象的成因给出合理的解释。提问：如果让你当小科学家，你会提出哪些可能的假说？请大胆提出来。 2.小组讨论，提出假说并填写“昼夜交替现象成因的假说 ”记录单，用示意图和文字表达。引导学生参考教科书中的三种典型假说：（1）地球不动，太阳绕着地球转；（2）太阳不动，地球绕着太阳转；（3）地球绕着太阳转，同时地球自转。 3.全班交流，梳理学生提出的假说。教师在教科书上的示意图的基础上进行补充（如“太阳不动，地球自转 ”），引导学生区分不同假说中太阳和地球运动方式的差异。 设计意图：让学生像科学家一样大胆提出假说，经历科学探究的第一步，培养猜想与假设的科学思维。用示意图结合文字表达假说，帮助学生将抽象的地球与太阳运动关系可视化，为后续做模拟实验打下基础，同时锻炼学生的表达与交流能力。 （二）利用模型，做模拟实验 1.实验任务布置。 出示实验情境图，说明实验材料和要求：我们可以用手电筒模拟太阳，用地球模型模拟地球，来验证你们的假说是否能产生昼夜交替现象。请先在地球模型上贴上标志点，方便观察标志点的明暗变化。 2.分组实验探究。 学生分组进行模拟实验，教师巡视指导。 教师重点提醒：（1）手电筒要稳定照射，光线尽量直射地球模型，模拟太阳的平行光；（2）要严格按照假说的运动方式操作模型，观察标志点是否出现“亮—暗—亮 ”的交替变化；（3）及时记录实验结果，填写班级实验记录单。 3.教师示范关键操作：以“太阳不动，地球自转 ”假说为例，演示如何通过旋转地球模型，让标志点在手电筒照射下出现昼夜交替现象，引导学生关注实验变量。 设计意图：通过“手电筒＋地球模型 ”的模拟实验，将抽象的宇宙运动转化 3 学科网（北京）股份有限公司 为直观的实验现象，落实“做中学 ”的科学探究理念，帮助学生突破抽象思维的难点。要求学生在模型上贴标志点，引导学生关注局部的明暗变化，培养细致观察的习惯，同时渗透“ 用模型做模拟实验 ”的科学方法，为后续的证据交流提供支撑。 （三）交流假说和实验结果 1.各小组展示实验结果，结合记录单汇报，以“我们的假说是 ，实验中 （‘ 出现 ’或‘没有出现 ’）昼夜交替现象，证据是 。”的句式进行汇报。 2.教师引导全班同学交流：哪些假说能解释昼夜交替现象？它们的运动方式有什么不同？ 3.教师小结：能解释昼夜交替现象的假说有很多，因此我们需要更多的证据来验证哪种假说是正确的。 设计意图：通过小组汇报，让学生用实验证据支撑自己的假说，培养证据意识和科学表达能力，落实“科学探究要以证据为基础 ”的理念。引导学生发现“多种假说都能解释昼夜交替现象 ”，制造新的认知冲突，为后续研讨和科学史学习埋下伏笔，激发学生进一步探究的欲望。 三、研讨：梳理证据与认识 根据模拟实验结果，我们的假说能成立吗？如何判断模型上是否出现了昼夜交替现象？ 可以解释昼夜交替现象的假说有几种？它们有什么区别呢？ 现在，科学家们是怎样解释昼夜交替现象的？ 教师引导学生梳理实验中能产生昼夜交替现象的假说，总结出这些假说的核心差异在于地球和太阳的运动方式不同，目前公认的科学解释是“昼夜交替的主要原因是地球自转 ”。 设计意图：以教科书上的研讨问题为框架，引导学生回顾实验过程，梳理已有的发现和疑问，形成“提出假说—实验验证—交流研讨 ”的完整探究逻辑链。引导学生关注不同假说的差异，为后续科学史的学习做好铺垫，同时培养学生的批判性思维和归纳总结能力。 四、拓展：了解“地心说 ”与“ 日心说 ” 4 学科网（北京）股份有限公司 1.教师简单介绍两种学说的核心观点。 地心说：地球是宇宙的中心，静止不动，太阳、月亮和其他星体都绕着地球转。 日心说：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕着太阳转，地球同时在自转。 2.提问：为什么“日心说 ”能取代“地心说 ”？取代的过程为什么这么漫长？引导学生体会科学理论的发展过程。 3.小结：科学理论的发展需要证据的支撑，从“地心说 ”到“ 日心说 ”，是科学家们不断探索、修正的结果，也让我们对昼夜交替现象有了更科学的认识。 设计意图：引入科学史的内容，帮助学生了解人类探索昼夜交替现象成因的历程，体会科学探究的严谨性与曲折性，培养尊重科学、实事求是的态度。帮助学生建立科学的宇宙观，理解“ 日心说 ”是目前公认的科学解释，纠正前概念误区，深化对昼夜交替现象成因的理解。 【相关练习】 一、判断题 1.昼夜交替现象是由地球自转形成的。 ( ) 答案： √ 解析：昼夜交替的主要原因是地球不停地自转，使得地球各处轮流被太阳照射。 2.用手电筒模拟太阳做实验时，光线要斜着随意照射地球模型。 ( )答案： × 解析：手电筒需平稳直射模拟太阳光，随意照射会导致实验结果不准确。 二、选择题 1.形成昼夜交替现象的主要原因是（ ）。 A.太阳转动 B.地球自转 C.月亮转动 答案：B 解析：地球自转是形成昼夜交替现象的主要原因。 2.在模拟昼夜交替现象的实验中，手电筒用来模拟（ ）。 A.月球 B.太阳 C.地球 5 学科网（北京）股份有限公司 答案：B 解析：手电筒能发光，用来模拟太阳。 3.探究昼夜交替现象常用的研究方法是（ ）。 A.模拟实验 B.实地测量 C.观察星空答案：A 解析：实地观测地球的运动难度较大，一般用模型做模拟实验进行探究。 【板书设计】 昼夜交替的解释 现象：太阳东升西落，昼夜交替 假说与验证： 1.地球不动，太阳绕着地球转 2.太阳不动，地球绕着太阳转 3.太阳不动，地球自转 4.地球绕着太阳转，同时地球自转 【相关表单】 我的假说 （请用线条、箭头表示运动 关系） 地球的运动 （自转、绕着太阳转、不转） 太阳的运动 （绕着地球转、 不转） 是否产生昼夜交替现象 6 学科网（北京）股份有限公司 我的解释：有 种情况可以产生昼夜交替现象，我最认可第 种假说， 理由是： 课堂学习评价单 评价等级 ☆ ☆☆ ☆☆☆ 提出假设 能提出一种地球自转的假设 能提出两种地球自转的假设 能提出三种及以上地球自转的假设 严谨地进行模拟实验 能对应假设模拟一种情况的地、日运动 能对应假设模拟两种情况的地、日运动 能对应假设模拟三种 及以上情况的地、 日 运动 如实记录实验现象 能如实记录一种情况的实验现象 能如实记录两种情况的实验现象 能如实记录三种及以上情况的实验现象 解释实验现象 能合理解释一种实验现象 能合理解释两种实验现象 能合理解释三种及以上的实验现象 7 学科网（北京）股份有限公司 $