4.18 四季与地球公转（教学设计）科学粤教粤科版六年级上册（新教材）

粤教科技版（2024）科学六年级上册 《四季与地球公转》教学设计 课题 4.18 四季与地球公转 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 知道地球沿着近似圆形的椭圆轨道绕太阳不停地转动，叫做地球的公转；公转方向是自西向东，公转一周约一年。 2. 知道四季的形成与地球离太阳的远近无关：地球在近日点（1月初）时北半球反而是冬天，在远日点（7月初）时北半球反而是夏天。 3. 知道阳光直射时地面获得的热量多、温度高，斜射时获得的热量少、温度低； 科学思维： 1. 能根据“太阳越高影子越短、越低影子越长”的规律，从影子长短推断太阳高度与直射、斜射的关系，进行由果溯因的推理。 2. 能借助地球仪与暖灯建立公转模型，把地轴倾斜、直射点移动、获得热量多少与四季更替串联成一条完整的因果链；能进行反事实想象并设计实验验证。 探究实践： 1. 能查阅并整理近日点、远日点的时间与南北半球季节等资料，完成对比记录表，从中发现矛盾、提出新问题。 2. 能小组合作完成“直射与斜射升温对比”实验，规范使用温度计，如实记录数据。 3. 能参与“地球仪绕暖灯公转”的模型实验，把温度传感器探头固定在自己所在的位置，记录四个季节位置的温度并比较规律； 态度责任： 1. 乐于探究、乐于合作交流；尊重事实与数据，敢于用证据修正自己原有的想法，不迷信直觉与想当然。 2. 感受人类认识四季成因的漫长历程，体会科学结论必须经过证据检验，萌发求真求实、敢于质疑的科学态度。 3. 了解二十四节气这一中华优秀传统文化成果，增强文化自信；树立安全操作意识。 教学重难点 重点： 通过资料分析、影子与直射斜射实验、地球公转模型实验，探究四季形成的根本原因——地轴倾斜约23.5°，公转时太阳直射点南北移动，使地面获得的热量发生周期性变化。 难点： 理解“四季与日地距离无关”这一反直觉结论；建立“地轴倾斜方向不变—太阳直射点南北移动—直射斜射—获得热量不同—四季更替”的完整因果链。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、情境激趣：一年四季，景色各不相同（约4分钟） 教师活动：1. 播放四季景色图（春天桃花盛开、夏天烈日炎炎、秋天落叶纷飞、冬天白雪皑皑），提问：“我们在一年中会经历春、夏、秋、冬四个季节的更替。四季是怎样形成的？和地球的公转有关吗？” 2. 揭示课题并板书：“今天我们就一起来研究——《四季与地球公转》。” 学生活动：观赏四季图景，说说自己最喜欢的季节和理由；对“四季是怎么来的”大胆猜想（如“夏天离太阳近、冬天离太阳远”），并把猜想写在记录单“我的想法”栏。 设计意图：用熟悉的四季景象唤起生活经验，同时把学生的前概念（多为“距离说”）暴露出来，为后面用证据修正认识制造认知冲突，做到以学定教。 课 程 学 习 环节一：认识地球的公转（约3分钟） 教师活动：1. 结合动画讲解：地球沿着近似圆形的椭圆轨道绕太阳不停地转动，这叫做地球的公转；公转一圈要花约一年的时间，公转方向是自西向东。 2. 追问设疑：“公转时，地球与太阳的距离是不断变化的，有时近一些，有时远一些。那么，四季的形成是不是因为地球离太阳的远近不同呢？”引出第一个探究任务。 学生活动：观看公转动画，用自己的话说一说什么是公转；对“四季与距离是否有关”作出初步判断。 设计意图：先建立公转的概念，再把“距离说”摆上桌面，让探究有的放矢。 环节二：资料分析——四季与日地距离有关吗（约8分钟，突破难点） 1. 阅读资料，收集证据 教师活动：出示资料卡，引导全班读数据：①太阳直径约1392000千米，地球赤道直径约12756千米，太阳直径约是地球的109倍；②近日点约1.471亿千米，远日点约1.521亿千米，两者相差约500万千米，只相当于日地平均距离的约3%。 引导思考：“仅仅因为这一点点距离差别，就会造成冷热不同的四季吗？” 2. 查阅并记录关键事实 学生活动：完成对比记录表：近日点——每年1月初，日地距离约1.471亿千米，北半球是冬季、南半球（澳大利亚）是夏季；远日点——每年7月初，日地距离约1.521亿千米，北半球是夏季、南半球是冬季。 3. 讨论与发现 教师活动：组织全班交流：“你发现了什么？”引导学生自己说出：地球离太阳近的时候（1月初），北半球反而是冬天；离太阳远的时候（7月初），北半球反而是夏天。追问：“这说明什么？” 学生活动：用自己的话写下结论：四季的形成不是因为地球离太阳的远和近！一定还有别的原因，决定了我们感受到的冷热变化。 设计意图：用真实数据制造强烈的认知冲突，让学生亲历“猜想—举证—推翻—再提问”的过程，体会科学结论必须由证据检验，有效突破“距离决定冷热”这一顽固的前概念。 环节三：实验探究——影子长短告诉我们什么（约10分钟） 1. 从影子长短说起 教师活动：出示夏季与冬季正午旗杆影子对比图，提问：“如果持续记录一年中每天正午校园旗杆的影子长度，会发现夏季影子短、冬季影子长。这说明了什么？”引导归纳：影子短说明太阳位置高，影子长说明太阳位置低；太阳越高影子越短，太阳越低影子越长。 2. 小实验：直射与斜射，哪个升温快 教师活动：明确方法与公平条件：两支温度计初始温度相同（如都是25℃），一支让光线接近直射（小棒影子极短），一支让光线斜射（小棒影子很长），同时开始照射，每隔5分钟各读一次数，共记录15分钟。提醒读数时视线与液柱顶端平齐，不触碰灯泡。 3. 讨论与发现 教师活动：投屏汇总数据，引导比较：“同样的时间，哪支温度计升得快、升得高？”组织全班把实验结论与影子现象连起来说。 学生活动：用“我发现……”的句式汇报，共同完成推理链：阳光直射时升温快、温度高，斜射时升温慢、温度低→地面接收热量的多少与直射、斜射有关→夏天影子短＝太阳高＝直射多＝热，冬天影子长＝太阳低＝斜射多＝冷。 设计意图：把“看不见的热量多少”转化为“看得见的温度示数”和“量得出的影子长短”，两次转换搭建起理解四季成因的桥梁，同时培养控制变量的实验设计能力。 环节四：模型实验——地球是怎样绕太阳转动的（约10分钟，本课重点） 1. 揭示关键秘密：地轴是倾斜的 教师活动：出示地球仪并讲解：地球的地轴是倾斜的，倾斜约23.5°；地球公转时，地轴始终朝同一个方向倾斜，北极总是指向北极星附近。追问：“这意味着什么？” 引导推理：正因为地轴倾斜且方向不变，太阳直射地球的位置在一年中会南北移动——有时直射北半球（北半球夏天），有时直射南半球（北半球冬天），有时直射赤道（春分、秋分）。这就造成了四季的冷热变化！ 2. 模型实验：地球仪绕暖灯转一圈 教师活动：演示并强调安全：暖灯温度很高，要保持适当距离，切勿用手触摸，严禁直视光源。明确步骤：①用暖灯模拟太阳、地球仪模拟地球；②在地球仪上找到自己所在的位置，把温度传感器探头固定在那里；③让地球仪绕暖灯转一圈，模拟春分、夏至、秋分、冬至四个位置（注意地轴倾斜方向保持不变）；④每个位置打开暖灯2分钟，记录探头显示的温度；⑤比较四个位置温度的高低。 先请学生预测：“地球仪在哪个位置时温度最高？哪个位置温度最低？” 学生活动：作出预测并说明理由；分组（或观察演示）完成四个位置的测量，记录温度数据。 3. 讨论与发现 教师活动：组织交流：“一年中地球接收到的太阳热量有什么变化规律？”引导结合数据说明：夏至太阳直射北半球，北半球白天最长、温度最高；冬至太阳直射南半球，北半球白天最短、温度最低；春分、秋分太阳直射赤道，昼夜差不多长、温度适中。 学生活动：用自己的话总结规律：地球绕太阳公转时，因为地轴是倾斜的，太阳直射点会在地球表面南北移动；直射北半球时北半球获得热量多、是夏天，直射南半球时获得热量少、是冬天，直射赤道时是春天或秋天。 设计意图：把“地轴倾斜”这一抽象的关键条件放进可操作的模型中，让直射点移动与温度变化同时呈现，直观建立完整因果链，是本课重难点的最有力抓手。 环节五：总结提升——南北半球季节相反与二十四节气（约5分钟） 教师活动：1. 引导归纳四季成因（板书核心句）：地球围绕太阳不停地公转，由于地轴倾斜约23.5°，太阳直射点在地球表面有规律地南北移动，地球表面受太阳照射的情况不相同，便产生了四季的变化。强调：不是因为距离远近，而是因为直射点移动；直射热、斜射冷，接收热量的多少决定季节。 2. 南北半球季节相反：太阳直射北半球时，北半球是夏天、南半球是冬天；澳大利亚、巴西、阿根廷7月是冬天、1月是夏天。小结：“所以我们放暑假的时候，澳大利亚的小朋友正在放寒假呢！” 3. 拓展四个重要节气：春分（3月21日前后，太阳直射赤道，昼夜差不多长，春天开始）、夏至（6月22日前后，太阳直射北回归线，白天最长）、秋分（9月23日前后，太阳直射赤道）、冬至（12月22日前后，太阳直射南回归线，白天最短）。简介：中国农历有二十四节气，这四个是最重要的，它们把一年分成了四份。 设计意图：把结论提炼成可背诵的核心句，用南北半球对比深化理解，用二十四节气增强文化自信，用反事实实验设计把探究延伸到课外，实现知识与素养的双提升。 课堂 小结与课后作业 一、课堂小结（师生共同建构，约3分钟） 1. 知识梳理（四个要点，齐读）：①什么是公转——地球沿椭圆轨道绕太阳转动，周期约一年，方向自西向东；②不是距离远近——近日点1月初反而是冬天，远日点7月初反而是夏天；③影子与太阳高度——夏天太阳高、影子短、直射多、热，冬天太阳低、影子长、斜射多、冷；④根本原因——地轴倾斜约23.5°，公转时太阳直射点南北移动，形成四季，且南北半球季节相反。 2. 方法回顾：回顾探究过程——提出问题→作出猜想→查阅资料（发现矛盾）→对比实验（直射与斜射）→模型实验（地轴倾斜）→分析归纳→形成结论→拓展想象；重温“用证据修正想法”的科学态度。 二、课后作业 基础作业：完成本课“互动练习”中的选择题与判断题；把四季成因用自己的话讲给家长听，特别注意说清“为什么不是因为离太阳远近”。 实践作业（长期观察）：从户外选择一个合适的物体（如旗杆、树影），连续一段时间每周测量并记录一次该物体正午时的影长；想一想观测到的影长变化与地球公转有什么关系，把发现和同学们分享。 板书设计 第18课 四季与地球公转 太阳位于椭圆轨道中心 春分站 夏至站 3.21 6.22 直射赤道 直射北回归线 22℃ 32℃ ★最热 冬至站 秋分站 12.22 9.23 直射南回归线 直射赤道 10℃ ★最冷 20℃ └────────── 公转方向：自西向东 ↻ ───────┘ 周期约一年 · 地轴倾斜 23.5° 且方向不变 ❌ 四季与距离无关 ✅ 四季的真正原因 近日点 1月初 约1.471亿千米 → 北半球冬季 地轴倾斜约23.5°，且倾斜方向始终不变 远日点 7月初 约1.521亿千米 → 北半球夏季 公转时太阳直射点在地球表面南北移动 夏天：太阳高 → 影子短 → 接近直射 → 升温快（25℃→42℃）； 冬天：太阳低 → 影子长 → 斜射 → 升温慢（25℃→30℃）。 不是离得近，而是照得直　　地轴倾斜23.5°，一年走出四个季节 教学反思 成功之处： 1. 认知冲突设计得法，前概念破除彻底。“离太阳近就热”是绝大多数学生的直觉猜想，本课没有直接否定，而是让他们自己查到“1月初近日点却是冬天、7月初远日点却是夏天”的事实，用数据自我推翻，印象极深，真正体会到科学结论必须由证据检验。 2. 素养培育自然融入。二十四节气增强了文化自信；“假如地轴不倾斜”的反事实实验设计激发了高阶思维；澳大利亚过圣诞节的追问把科学与生活、与全球视野连在一起。 不足之处与改进： 1. 模型实验受器材与时间限制。暖灯实验每组操作耗时较长且有一定安全隐患，部分学校只能演示。改进：改为教师演示＋学生代表读数，或分组用低功耗光源配合温度传感器；也可课前录制好四个位置的测温视频，课上播放并分析，把节省的时间用于讨论因果链。 2. 直射斜射实验误差偏大。有的小组两支温度计初始温度不一致，或照射距离不同，数据说服力不足。改进：课前统一校验温度计，实验台上预先画好“等距离”标记线，记录单增设“初始温度是否相同”的自查栏。 3. “地轴倾斜方向不变”仍是理解难点。有学生只记住了“倾斜”，忽略了“方向始终不变”。改进：增加一个对比演示——让地球仪在公转中一会儿“歪向左”、一会儿“歪向右”（方向改变），学生立刻发现直射点不再南北移动，从而深刻理解“方向不变”这个关键词；同时把这一条加粗写进板书因果链。 1 学科网（北京）股份有限公司 $