3.1 利用地球模型来研究（教学设计）科学教科版六年级上册（新教材）

《利用地球模型来研究》教学设计 教科版科学六年级上册 第三单元《地球的运动》第1课 一、教材和学情分析 （一）课标要求 《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“宇宙中的地球”核心概念中，要求5～6年级学生“知道地球的自转产生昼夜交替和天体东升西落等现象”“知道地球公转和地轴倾斜产生四季变化与昼夜长短变化”。在科学思维与探究实践方面，课标要求学生“能建构和使用简单模型解释自然现象”“初步学会借助地球仪、模型等开展探究活动”。 本课作为单元起始课，不急于让学生解释成因，而是引导学生收集、整理与昼夜和四季有关的现象与问题，认识地球模型，形成“利用模型研究地球运动”的基本思路，为后续探究昼夜交替和四季成因奠定基础。 （二）教材分析 《利用地球模型来研究》是教科版科学六年级上册第三单元《地球的运动》的起始课。教材以“地球太大，科学家常常利用模型进行研究”为主线，按“聚焦—探索—研讨—拓展”四个板块展开。 聚焦板块从“冬夏上学时天亮得不一样”等生活现象切入，引出昼夜交替、四季变化两个研究方向；探索板块安排了三个活动：分享观察和思考、用班级记录单将现象按“昼夜现象”和“四季现象”分类整理、观察地球仪收集信息并阅读“不同类型地球模型”资料；研讨板块引导学生梳理已知现象和疑问，讨论哪些问题可以在现有条件下研究；拓展板块指导学生用乒乓球、大蒜等材料自制简易地球模型。 本课在单元中承担“激活经验、建立问题库、准备研究工具”的功能：现象的整理为全单元提供研究素材，地球仪和自制模型则是后续各课模拟、推理论证的核心工具。 （三）学情分析 六年级学生在生活中对昼夜交替、四季变化已有丰富的感性经验，如“太阳每天东升西落”“夏天昼长夜短、冬天昼短夜长”“南北方季节冷热不同”等，也在中年级和地球与宇宙相关内容的学习中接触过地球的形状等知识。多数学生见过甚至使用过地球仪，但观察多停留在“找国家、看颜色”的层面。 学生可能存在以下迷思和困难：一是将昼夜、四季现象混为一谈，不善于分类；二是知道地球仪是“缩小的地球”，但不理解它是一种“研究模型”，对“地轴为什么是斜的”“经纬网格线有什么作用”缺乏思考；三是能提出零散问题，却难以把问题转化为可观察、可模拟的研究问题。教学中需要借助有结构的观察任务和记录单帮助学生完成由“看模型”到“用模型研究”的提升。 二、教学目标 素养维度 目标描述 科学观念 1. 能列举生活中与昼夜交替、四季变化有关的常见现象，并能按“昼夜现象”和“四季现象”进行分类。 2. 知道地球仪是地球的模型，能识别地球仪上的陆地与海洋、赤道、南北半球、地轴和经纬网格等主要信息，知道不同类型的地球模型有不同用途。 科学思维 1. 能对观察到的现象进行比较、分类，并将疑问整理、转化为可以研究的问题。 2. 初步建立模型意识，能借助地球仪描述地球的特征，体会科学家利用模型研究无法直接观察对象的方法。 探究实践 1. 能有目的地观察地球仪，收集信息并完成“地球仪上的信息”记录单。 2. 能用乒乓球等材料制作简易地球模型，在模型上呈现赤道、南北半球和倾斜的地轴。 态度责任 1. 对昼夜和四季现象保持好奇心，乐于观察、提问和分享。 2. 愿意与同伴分工合作，实事求是地记录观察发现，爱护模型与实验材料。 三、教学重难点 教学重点：收集并分类整理与昼夜、四季有关的现象和问题；通过观察地球仪知道它是地球的模型，认识赤道、南北半球、地轴和经纬网格等主要信息。 教学难点：将生活现象分类并把零散疑问转化为可研究的问题；理解“模型”作为研究工具的意义，思考地轴倾斜和经纬网格线的作用。 四、教学准备 教师准备：地形地球仪和政区地球仪各1个，自制乒乓球地球模型范例，手电筒，课件（冬夏上学对比照片、地球模型资料），“班级记录单”大表和“问题银行”展示板，磁贴若干。 学生准备：每组地球仪1个、“现象分类记录单”和“地球仪上的信息记录单”各1份；乒乓球、细铁丝（或竹签）、超轻黏土底座、水彩笔等制作材料。 五、教学过程 （一）聚焦：生活现象引出问题（约5分钟） 教师出示本班学生冬天和夏天上学时拍摄的两张照片：冬天上学时天才蒙蒙亮，夏天上学时太阳已经升起很高。教师引导学生对比照片并追问：同样是早上上学，为什么冬天和夏天天亮得不一样晚？在我们的生活中，还有哪些现象与白天黑夜、春夏秋冬有关？ 预设学生能发现：冬天天黑得早、夏天天黑得晚；太阳每天东升西落；一年有春夏秋冬，冷热不同；有的同学还会提到“南半球的季节和我们是不是相反”。教师在学生充分发言后揭示单元主题《地球的运动》，并板书课题：要研究这些现象，先要请出一位重要“帮手”——地球模型。 【设计意图】从学生每天经历的上学情境切入，唤醒已有经验，使研究问题真实可感；教师不急于解释，留出疑问，自然引出“模型”这一研究工具。 （二）探索：分享、整理与观察（约27分钟） 1. 分享我们的观察和思考。 教师组织学生先在小组内轮流交流：我观察到哪些与昼夜有关的现象？哪些与四季有关的现象？我有什么想不通的问题？各组推选代表在全班分享，教师把学生提到的现象和问题用磁贴呈现在黑板上，如“昼夜会交替”“昼夜有长短”“四季会交替”“南半球和北半球季节相反吗”等。 预设学生讨论后意识到：白天黑夜和春夏秋冬的现象都很多，但它们似乎不是同一类问题，需要先整理清楚再研究。 2. 整理信息：给现象分分类。 教师出示“班级记录单”，引导学生讨论分类标准：与白天黑夜有关的现象放入“昼夜现象”栏，与春夏秋冬有关的现象放入“四季现象”栏。师生共同把黑板上的磁贴移入相应栏目，形成班级记录单——昼夜现象：昼夜会交替、昼夜有长短；四季现象：四季会交替、南北半球季节可能相反等。教师追问：这些现象背后藏着什么共同的秘密？哪些是我们这节课就可以开始研究的？ 【设计意图】分类是重要的科学思维方法。学生在整理中区分两类现象，明确研究方向；“班级记录单”作为持续更新的证据载体，为后续各课提供问题来源。 3. 利用模型来研究：观察地球仪。 教师先出示一个大地球仪并引导：地球太大了，我们无法站在地球外面直接观察它，科学家常常利用和它相似的模型来研究，地球仪就是常用的地球模型。随后布置有结构的观察任务，各组领取地球仪和“地球仪上的信息”记录单，按任务逐项观察： （1）看一看：地球仪上蓝色表示什么？其他颜色表示什么？找到中国的位置。 （2）找一找：找到赤道，用手沿着它摸一圈，想一想赤道把地球分成了哪两部分。 （3）拨一拨：让地球仪转动起来，找到穿过南北两极的那根轴（地轴），观察它与底座（水平面）的关系，有什么发现。 （4）数一数：地球仪上有许多横竖交错的网格线，它们可能有什么作用？ 预设学生能发现：蓝色是海洋，其他颜色是陆地；赤道在地球中部，把地球分成南半球和北半球；地轴总是斜着的，不是竖直的；网格线像地图上的坐标，可以帮助确定位置。教师适时补充：这些横线和竖线分别叫纬线和经线；地轴倾斜这一“小秘密”，在后面研究四季时非常重要。 观察后，教师组织学生阅读教材资料并比较地形地球仪与政区地球仪：地球模型有多种类型，有反映地形的、反映行政区划的，还有反映地壳运动的，不同的模型反映不同领域的知识，具有不同的用途。各组把发现补充到“地球仪上的信息”记录单中。 【设计意图】四个观察任务由浅入深，引导学生从“看热闹”走向“看门道”，在操作中认识模型要素、积累问题；不同类型地球仪的比较，帮助学生理解“模型是为研究目的服务的”。 （三）研讨：梳理现象，选择问题（约6分钟） 教师围绕三个问题组织全班研讨，并把学生提出的新问题记入“问题银行”： 1. 通过交流，我们知道了哪些现象？又产生了哪些新的疑问？ 2. 通过观察地球仪，我们有哪些新的认识和问题？（如：地轴为什么是斜的？如果地轴不斜会怎样？网格线怎样帮助我们找到一个地方？） 3. 根据现有的条件，我们可以选择哪些问题去研究？ 教师引导学生对照材料进行判断：利用地球仪、手电筒和自制模型，可以先研究“昼夜是怎样交替的”；四季成因较复杂，可在后续研究的基础上逐步解决。师生共同把“问题银行”中的问题排出研究顺序。 【设计意图】研讨环节帮助学生回顾建构、暴露真实疑问，并初步学习依据“现有条件”筛选可研究的问题，体会科学探究从问题出发、循序渐进。 （四）拓展：制作我的地球模型（课后完成） 教师出示用乒乓球制作的地球模型范例，讲解制作要点：先在乒乓球两端确定南极、北极，用细铁丝穿过两极作为地轴，固定在超轻黏土底座上，注意地轴要保持倾斜；在乒乓球中部画出赤道，标上南北半球，还可以画出中国的大致位置；也可以用大蒜等材料创意制作。 教师提醒学生：比一比谁的模型更像“地球仪”，下节课带上自制模型，我们将用它和手电筒一起模拟昼夜交替现象。 【设计意图】自制模型是典型的建模实践，促使学生把本课观察到的赤道、南北半球、倾斜地轴等要素外化表达；作品同时成为下一课研究昼夜交替的现成工具，实现课际衔接。 六、教学评价 评价类型 评价方式 主要观测点 诊断性评价 课前谈话、提问 能否说出昼夜、四季相关生活经验；是否使用过地球仪。 形成性评价 观察记录单、班级交流 现象分类是否正确；能否识别赤道、南北半球、地轴、经纬网格；能否提出并筛选可研究的问题。 表现性评价 自制地球模型作品 模型要素是否完整（赤道、南北半球、倾斜地轴），位置是否基本准确，结构是否牢固、标注是否清楚。 1 学科网（北京）股份有限公司 $