3.2 昼夜交替的解释 课件-2026-2027学年科学六年级上册教科版

该小学科学课件聚焦地球昼夜交替成因，从地球不透明球体特性切入，通过“太阳东升西落”生活现象提问，连接地球形状前备知识，引导学生提出多种假说，以模拟实验为支架展开探究。 其亮点在于以探究实践为主线，用地球模型和手电筒模拟不同运动假说，培养模型建构与推理论证能力，结合地心说、日心说科学史渗透态度责任，助学生理解科学本质，教师可借实验与历史案例提升教学实效。

太阳东升，白天来到太阳西落，夜幕降临，第二天太阳又从东方升起来，白昼又来临了。昼和夜就是这样周而复始不停的交替出现的。地球上的昼夜现象为什么会不断交替出现呢？地球太阳在怎样运动时才会导致这种现象发生呢？关于昼夜交替的成因有很多种观点。有人说是因为地球不动，太阳围绕着地球转动导致的。有人说是因为太阳不动，地球围绕太阳转动形成的。也有人说昼夜交替是因为地球自转形成的。还有一种观点认为是地球围绕着太阳转，同时地球也在自转导致的。究竟哪一种观点是正确的呢？让我们通过一个实验来检验一下。准备一只小球，一只手电筒和几张记录表。将手电筒静置在一处，转动小球模拟太阳不动，地球自转，再将小球静止，用手电筒绕小球转动，模拟太阳绕静止的地球运动。最后转动小球，同时用手电筒绕小球转动，模拟地球自转，太阳绕地球公转。用示意图的方式来分别记录几次模拟实验的结果，用箭头线表示手电筒和小球的运动方式和方向，根据我们实验的结果再思考一下，还有其他实验方法可以模拟昼夜交替吗？对于昼夜交替现象的解释有多少种可能呢？在没有新的证据前，前面哪些有关昼夜交替现象的假说暂时是正确的？从这些解释中，我们又能发现什么吗？ 根据哥白尼的日心说，地球绕地轴自转，自转一周是24小时。据此，我们需要改进地球模型，增加地轴，再次做昼夜交替现象的模拟实验，完善我们对昼夜交替现象的解释，用一根铁丝贯穿地球模型的南北当作地轴。地轴是倾斜的，为了方便观察记录，我们在地球模型的几块大陆上分别贴上几个反光的小圆片。打开手电筒，模拟太阳照射地球模型。地球模型自转一周代表24小时，注意观察闪光片。地球模型自转一周出现了一次昼夜交替，这说明地球自转能够产生昼夜交替现象。由于增加了地轴和反光片定位，这次昼夜交替现象模拟实验与之前比更加接近真实情况。 你能想象吗？一个被沿用了1500年的宇宙法则竟然是错的，而发现真相的科学家直到临终前才敢发表他的著作。在16世纪前，地心说就是真理，它不仅是天文学的基础，更主宰着整个世界的思想。太阳东升西落，没错，就是围着我们转。但很快漏洞出现了，火星会突然在夜空里倒车逆行，金星像变魔术一样忽大忽小。最打脸的是，连日月食的时间都算不准了。怎么办？当时的科学家只能拼命打补，他们发明了一套极其复杂的系统，叫本轮和均轮。结果就是行星的轨道被变成了一团乱麻，圆圈套着圆圈。这时，一个关键人物登场了，哥白尼。他的身份是一名波兰牧师，却是一个不折不扣的天文发烧友。他花了整整40年，夜夜观测记录下所有异常。当数据堆在眼前，一个疯狂的念头炸响，有没有可能真相恰恰相反，一直是地球在绕着太阳旋转。这想法太颠覆了，这意味着人类必须从宇宙中心的宝座上滚下来，承认地球只是一颗普通的行星。哥白尼怕了，他的手稿直到他临终那天才敢出版。果然日心说一出现就炸了锅，教会说他亵渎神明，同行骂他违背常识，但真理从不因质疑而消失。伽利略望远镜看见了木星的卫星，开普勒的计算画出了椭圆的轨道，牛顿的万有引力定律最终为日心说提供了完美的物理证明，给了他一个坚实的理论根基。所以，这场持续200年的革命留给我们的最大遗产是什么？科学的本质不是捍卫传统，是勇于怀疑。不是迎合直觉，是尊重事实。我们失去了宇宙中心的虚荣，却换回了整个浩瀚真实的星空。今天再看地球，它只是宇宙中的一粒微尘，但正是这粒微尘上的我们，用理性与勇气一步步破解了宇宙的奥秘，这才是人类最伟大的骄傲。下一集我们看看伽利略是如何用望远镜亲眼戳穿地心说的。 教科版（2022）科学六年级上册 第2课 昼夜交替的解释 第三单元 地球的运动 地球是不透明的球体，总有一半被太阳照亮称为昼；一半没被太阳照亮称为夜。 一、聚焦 太阳每天东升西落， 白昼、黑夜交替出现。 昼夜交替是怎样形成的？太阳真的在东升西落地运动吗？还是地球在运动？ 这个问题看似简单，但困扰了人们几千年，几种说法争论不休 关于昼夜交替现象成因的假说 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。我们也 可以大胆地提出自己的假说，用简单的示意图和文字进行表达 二、探索 甲小组认为，昼夜交替是因为地球不动，太阳绕着地球自东向西转，照亮的部分就是白天，另一面就是黑夜。因为我们每天都能看到太阳东升西落。 乙小组认为：是地球围绕太阳转导致昼夜交替 丙小组认为：是地球自转导致昼夜交替，朝着太阳的时候是白天，转到背对太阳的时候就是黑夜 …… 利用模型，进行模拟实验。思考一下，要用一些什么材料？分别模拟的是什么？ 模拟地球 模拟太阳 根据你们小组的假说，能在地球模型上模拟出昼夜交替吗？ 实验之前，先想清楚实验操作步骤 初步检验我们的假设是否成立。 我们模拟地球自转。 一手将手电筒的光照射在地球模型上，一手转动模型。 初步检验我们的假设是否成立。 利用自制的地球模型同样可以做昼夜交替的模拟实验。我们可以在模型上做标志线，以便于观察昼夜覆盖的范围。其实地球仪上的网格线就是一种标志线。 实验步骤: (1)模拟地球不动，太阳围着地球转。固定地球模型位置，手电筒围着地球模型转,观察地球模型上的明暗变化。 (2)模拟太阳不动，地球围着太阳转。固定手电筒位置，地球模型围着手电筒转，观察地球模型上的明暗变化。 (3)模拟地球围着太阳转同时地球自转。固定手电筒位置，地球模型围着手电筒转，同时转动地球模型，观察地球模型上的明暗变化。 交流我们的假说和模拟实验的情况。 地球不动，太阳自东向西围绕地球转 能产生昼夜交替，太阳东升西落 太阳不动，地球自西向东围绕太阳转 能产生昼夜交替，太阳东升西落 …… 我发现，只要地球与太阳之间产生相对的运动，就能实现昼夜交替！ 但实际情况只能有一种啊！看来还要继续寻找更多的证据才行。 我们该如何进一步来确认哪一种假设是正确的呢？ 因为几种假设都得到了模拟实验的支持，所以模拟实验的结果无法说明哪种假设是错误的。也就是说，如果不能提供新的证据，那么这几种假设都是成立的，但是这显然不可能。因此我们要找到: 1.地球不动的证据。 2.地球自转的证据。 3.地球公转的证据。 三、研讨 1.根据模拟实验结果，我们的假说能成立吗？怎样判断模型上是否出现了昼夜交替现象？ 假说成立。转动地球仪，标记点交替被手电筒照亮、进入阴影，重复出现明暗变化，就代表模型出现昼夜交替。 2.可以用于解释昼夜交替现象的假说有几种？它们有什么不同？ 共4种假说： ①地球不动，太阳绕地球转；②太阳不动，地球绕太阳公转； ③地球自转并绕太阳公转。 补充：还有地球原地自转也能产生昼夜交替 区别在于运动方式不一样。 3.现在，科学家们是怎样解释昼夜交替现象的？ 地球的运行状况是：地球不停自西向东自转，同时围绕太阳公转。地球上某个地点转到面对太阳的时候被照亮就是白天，转到背向太阳的时候就是黑夜。地球自转一圈的时间是一天（大约24小时） 四、拓展 “地心说”和“日心说” 在人类认识地球运动的历史中，“地心说”和“日心说”是两种代表性的学说。查阅资料，了解这段科学史，和同学交流一下：“日心说”为什么可以取代“地心说”？为什么“日心说”取代“地心说”的过程如此漫长和艰难？ 克罗狄斯·托勒密 “地心说”示意图 托勒密与“地心说”——看上去符合“眼见为实”的古老传统观点，在几千年前就已经形成 托勒密提出的主要观点 1. 地球是球体。如果大地是平面的话，所有的人都会同时看到太阳或星辰的出没，但事实并非如此。 2. 地球处于宇宙中心，而且静止不动。如果地球转动，就必然会带动其他物体（如云彩等）一起转动，人们看见的却是云彩、鸟类在自由运动。 3. 所有的日月星辰都绕着地球旋转，并且每天做一次圆周运动，因为人们看到的是这些天体每天都在有规律地东升西落。 想一想，托勒密的观点相当于我们模拟实验中的哪一种解释？ 尼古拉·哥白尼 “日心说”示意图 哥白尼与“日心说”——基于长期观测数据与数学计算的观点 哥白尼 (1473—1543) 是波兰的天文学家。 哥白尼上中学时就对天文学很感兴趣，曾跟着老师在教堂的塔顶上观察星空。他相信研究天文学只有两件法宝：数学和观测。他不辞劳苦，克服困难，每天坚持观测天象，30 年如一日，终于取得了可靠的数据，提出了 “日心说”，并在临终前出版了他的不朽名著《天体运行论》。 哥白尼提出的主要观点 1. 地球是球形的。如果在船桅顶放一个光源，当船驶离海岸时，岸上的人们会看见亮光逐渐降低，直至最后消失，这说明地球表面是球形的。 2. 地球是在运动，并且 24 小时自转一周。因为天空比大地大得太多，如果无限大的天穹在旋转，而地球不动，实在不可想象。 3. 太阳是不动的，而且处于宇宙的中心，地球以及其他的行星都一起围绕太阳做圆周运动。 想一想，哥白尼的观点相当于我们模拟实验中的哪一种解释？ “地心说” 和 “日心说” 两种观点有哪些相同和不同之处？ 相同点 不同点 地心说 地球是球形 地球是宇宙的中心地球静止不动太阳围着地球做圆周运动 日心说 太阳是宇宙的中心地球在自转地球围着太阳做圆周运动 1. 地球不发光、不透明，同一时间只有一半被太阳照亮，形成白天黑夜，一昼夜24小时。 2. 模拟实验：手电筒模拟太阳，地球模型模拟地球。 3. 两种古代宇宙学说： - 地心说（托勒密）：地球静止，日月星辰绕地球转； - 日心说（哥白尼）：太阳中心，地球绕太阳运转。 4. 地球不动太阳转、太阳不动地球转、地球自转同时公转，三种假设都能模拟昼夜交替，但周期不同。 五、总结 1. 下列条件哪个属于能让地球形成昼夜交替的因素（ ） A. 地球发光且透明 B. 地球不发光、不透明 C. 地球会绕太阳公转 2. 地球上一个昼夜的时间大约是（ ） A. 24 小时 B. 12 小时 C. 365 天 3. 在模拟昼夜交替的实验当中，手电筒主要用来模拟（ ） A. 月球 B. 太阳 C. 地球 4.关于地心说和日心说，下列说法正确的是（ ） A. 两种学说都认为地球在不停地自转 B. 托勒密提出的地心说认为地球静止不动 C. 哥白尼的日心说认为太阳绕地球转动 5.下列有关昼夜交替的几种假设，说法正确的是（ ） A. 只有地球自转这一种假设能够模拟出昼夜交替现象 B. 多种假设都可以模拟昼夜交替，但真实周期并不全部符合现实 C. 太阳绕地球转动是解释昼夜交替的科学正确观点 B A B B B 下 课 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf59.27.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf59.27.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $太阳不动，地球围绕太阳转，地球不自转。当地球转到面对太阳的一面是白天，转到背对太阳的一面是晚上，随着地球围绕太阳的转动，形成了昼夜交替。 地球不动，太阳不停围绕地球转，被太阳光照射到的地方就是白天，没有照射到的地方就是晚上。随着太阳的转动投射到地球上，光线也就随着移动，形成了昼夜交替。 地心说地心说长期盛行于古代的欧洲，古希腊学者托勒密是地心说的集大成者，他认为地球是宇宙的中心，它静止不动，自地球向外依次是月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星。他们在各自的圆轨道上绕地球转动，除太阳以外的恒星都镶嵌在恒星的天球上，最外面是推动天体运动的圆洞天。地心说是第一个行星系统模型，将行星从天体中区分出来，认为行星在一个圆形的本轮上做匀速圆周运动，本轮的中心又在以地球为中心的军轮上做匀速圆周运动，太阳和月亮只有本轮而没有军轮。本轮和均轮的加入使得第听说与实际观测相符合，但随着观测一切的改进，观测越来越精确。在地心说的基础上需要加入更多的电能才能解释观测到的现象，这使得宇宙的运行变得特别复杂。后来本轮越加越多，但依旧不能用地心说精确的预测行星的位置。到了16世纪，哥白尼创立了日心说，地心说便逐渐被淘汰了。 日心说是一个科学理论。他认为太阳是宇宙的中心，而地球和其他行星围绕着它旋转。这一理论于16世纪由克里斯托弗戈白尼提出，颠覆了当时的地心说理论。然而，当时天主教会控制着欧洲的政治和文化，地心说被视为神圣真理，因为它符合圣经故事中的描述，因此日心说被视为异端邪说，威胁到了教会的权威和教义。在这种背景下，意大利哲学家布鲁诺于1600年被定罪为异端。因对他在讲课时公开支持了日心说，他被关进监狱，接受了漫长的审判过程，然后被判处死刑。他被绑着带到了罗马的焚烧厂，并活活烧死了。这场事件反映出教会在当时的权威和残酷，也表明了科学和宗教之间的冲突。虽然今天日新已经成为了当代天文学的基础，布鲁诺的死亡仍然是一个警示，提醒我们保护科学自由和言论自由的重要性。尽管日心说并没有真正的恐怖，但布鲁诺的悲惨命运令人震惊。他的死亡告诉我们，科学是一种寻求真理的进程，在这个过程中，理性思维和言论自由是至关重要的，这些价值观需要得到我们的坚定维护。 当所有人都以为地球是宇宙中心时，这个男人用望远镜击碎了千年谬误。他就是哥白尼，一个改写人类认知的孤独探索者。1473年，哥白尼出生在波兰托伦市的富裕家庭，父亲是商人，母亲出身贵族。18岁时，他进入克拉科夫大学学医，却意外被星空吸引，用自制工具观测月食。1496年，哥白尼前往意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学、神学，受天文学家德诺瓦拉影响，学习天文观测技术和希腊天文学理论。成年后，他大部分时间在教堂任教室，业余研究天文。当时欧洲盛行托勒密的地心说，但哥白尼发现其模型复杂且矛盾重重。经过长期观测和思考，他大胆提出日心说，太阳是宇宙中心，地球绕太阳公转并自转。这一理论简洁地解释了日夜交替、季节变化等现象，却直接挑战了教会的权威。为完善理论，哥白尼撰写了天体运行论，书中数据精确如恒星年，误差仅百1‱。但因顾虑教会反对，他迟迟未发表书稿，直到1543年临终前才收到这部巨著的出版样本。哥白尼的日心说否定了教会支持的地心说，动摇了中世纪神学宇宙观，为伽利略、开普勒、牛顿等科学家开辟了道路，推动了科学革命。他的思想更激发了人类对宇宙的探索热情，让科学从神学的桎梏中解放。今天，当我们仰望星空时，别忘了这位孤独的探索者，他让我们明白，真理往往掌握在敢于质疑的少数人手中。 在科学史的璀璨星河中，一位独步天文学领域的巨人熠熠生辉，他就是尼古拉斯哥白尼。在那个地球中心说为主流的时代，他以一己之力颠覆了这固有的宇宙观，提出了震撼的日心说。他的理念不仅在当时掀起轩然大波，也开创了现代天文学的新篇章。那么让我们一起走进哥白尼的世界，探寻他提出日心说的背景与过程。一、背景在哥白尼生活的时代，地球中心说是被大众普遍接受的宇宙观，太阳和其他星球围绕着地球转，这是人们普遍的认知。然而，哥白尼却对这一观念产生了质疑，他积极寻找证据，试图揭示这一观念的真相。2、提出日心说。哥白尼通过对天文学的研究以及对数学和物理学的深入理解，提出了日心说。他认为太阳位于宇宙的中心，而地球和其他星球则围绕太阳旋转。这一观念的提出彻底颠覆了传统的地球中心说。3、证据与支持。为了支持自己的观点，哥白尼在大量观测数据的基础上提出了有力的证据。他发现行星的轨道并不稳定，而是呈椭圆形。这一发现支持了他的日心说，并解释了行星轨道变化的原因。此外，哥白尼还提出了其他证据，如恒星的周年时差和地球的自转现象等。4、影响与争议。哥白尼的日心说对当时的科学界产生了深远的影响，它不仅提供了新的宇宙观，也促进了现代天文学的发展。然而，这一观念也引发了巨大的争议，许多学者和神学家对这一观点表示反对，认为他违背了宗教教义和传统观念。然而，哥白尼坚信自己的理论，他继续进行研究和论证，以及证明他的观点是正确的。哥白尼的日心说是一场颠覆性的革命，他挑战了传统的认知，开启了人类对宇宙的新探索。尽管在哥白尼的时代，他的理论受到了许多阻力，但随着时间的推移和科学的发展，日心说的正确性得到了广泛的认可。今天，我们可以骄傲地说，哥白尼是一位真正的先知，他的贡献永载史册。他的故事告诉我们，勇敢地挑战固有的观念，不畏困难，坚持追求真理，是推动科学进步的关键。希望每一位有志于探索未知的朋友，都能从哥白尼的故事中找到启示和动力，在科学的海洋中翱翔吧。 日心说。1543年，波兰文学家哥白尼在临终时出版了一部具有历史意义的著作天体运行论，提出了完整的日心说。这个理论认为，太阳是宇宙的中心，行星都绕太阳旋转。地球是一颗普通的行星，它一边像陀螺一样自转，一边又和其他行星一样围绕太阳转动。日心说把宇宙的中心从地球挪向太阳，这看上去似乎很简单，实际上却是一个极有勇气的非凡创举。哥白尼依据大量精确的观测材料，利用当时正在发展中的三角学理论，分析了行星、太阳、地球之间的关系，计算了行星轨道的相对大小和倾角等，安排出一个比较和谐而有秩序的太阳系。比起地心说，日心说不仅在结构上优美和谐的多，而且更简单。更重要的是，哥白尼的计算用实际观测结果能更好的吻合。但当时的社会为教会所统治，日心说把地球从宇宙中心的位置上拉了下来，这一观点为教会势力所不容，为了宣扬这一学说，更有仁人志士甚至付出了生命的代价。日心说发表后，长期受到教会势力的压制，随着天文观测的不断发展，日心说在17世纪以后逐渐被越来越多的人熟知。