2.1地球自转与昼夜更替教学设计2026-2027学年晋教版地理七年级上册

晋教版（2024）七年级上册·主题二 2.1《用地球仪探究地球自转》第四课时“地球自转与昼夜更替”教学设计

——“地球停转三日”思想实验：以模拟操作与反事实检验为主线的学生活动设计

一、课标依据与教材定位

课标依据。 《义务教育地理课程标准（2022年版）》“认识全球”主题对地球自转提出两条内容要求：其一，“运用地球仪或软件，演示地球的自转运动，说出地球的自转方向、周期”；其二，“结合实例，说出地球自转产生的主要自然现象及其对人们生产生活的影响”。学业要求进一步指向：“能够通过自主演示地球的自转运动，归纳地球的运动规律，并用现实世界中的事例证明地球运动的存在，形成尊重客观事实的科学态度”。这两条要求的教学含义不同：第一条指向可演示的运动特征（绕转中心、方向、周期），第二条指向可解释的地理效应（昼夜更替、时间差异）。两条要求之间的逻辑纽带是“演示—观察—解释”：学生不是在记忆“自转产生昼夜更替”这一结论，而是在演示中看到它发生，再用反事实条件检验这一因果关系的边界。

教材定位。 晋教版（2024）七年级上册2.1节以“用地球仪探究地球自转”为总题，本课时“地球自转与昼夜更替”是该节第四课时。教材的基本内容结构为：地球自转的基本概况（绕地轴、自西向东、约24小时）→自转产生的地理现象（昼夜更替、时间差异、日月星辰东升西落）。教材特别设置了一个关键的辨析点：“昼夜现象≠昼夜更替现象。昼夜现象的形成主要是因为地球是一个不透明的球体；又因为地球自转产生了昼夜更替现象，即使地球不自转也会有昼夜现象”。这一辨析是本课时真正的教学重心——它要求学生区分“静态条件造成的结果”与“动态过程造成的结果”，而这一区分恰恰是七年级学生最容易含混的地方。本课时在主题二中的功能，是从“地球仪上的线”（前课时）走向“地球仪上的运动”，并为后续“时间差异”“地球公转”等内容提供运动学基础。

二、学情分析

七年级学生在小学科学课中已经知道“地球自转一周是一天”“自转方向是自西向东”等零散事实，在日常经验中也熟悉“太阳东升西落”“白天黑夜交替”。但前认知中潜藏着三类需要被认真对待的迷思。第一，因果归属偏差。 学生容易把“昼夜”直接归因于“自转”，而看不到“地球不透明、不发光”才是昼夜现象存在的前提条件；当被问“如果地球不自转，还有没有昼夜”时，相当一部分学生会回答“没有”。第二，空间模型混淆。 研究显示，初一新生对昼夜现象的理解常受“双地球模型”“浮球模型”等前概念影响，难以在“太阳—地球—观察者”的三维关系中稳定地定位“谁挡住了谁”。第三，方向判断困难。 从北极上空看逆时针、从南极上空看顺时针的“北逆南顺”规则，学生在侧面观察时容易与“自西向东”混淆，缺乏在球面上从不同视角追踪运动方向的经验。上述迷思共同决定了本课时的教学策略：不能靠“讲清楚”来消除，必须让学生在手电筒与地球仪的模拟中看见“不自转也有昼夜，只是没有更替”，在反事实追问中自己撞上认知冲突，再通过操作和推理修正它。

三、核心素养目标

区域认知。 能在地球仪上指出昼半球、夜半球的大致范围，识别晨线与昏线所代表的“夜→昼”和“昼→夜”过渡；能结合具体城市（如北京与纽约、乌鲁木齐与上海）说明地球自转带来的时间差异，理解“东早西晚”的空间含义。

综合思维。 能区分“昼夜现象”与“昼夜更替”两个概念，解释前者由“地球不透明、不发光”决定，后者由“地球自转”决定；能运用“前提条件—运动过程—可观察结果”的因果链条，解释自转产生昼夜更替和时间差异的机制。

地理实践力。 能规范操作“手电筒—地球仪”模拟实验，从侧面、北极上空、南极上空三个视角观察并描述自转方向；能在模拟中追踪某一地点的光照变化，判断其处于昼半球、夜半球、日出还是日落状态。

人地协调观（科学态度与生活关联维度）。 通过“如果地球停转”的反事实推理和“东早西晚”的生活实例，体会地球运动对人类作息、通信与航天活动的深层塑造，形成尊重客观事实的科学态度和对地球运动秩序的敬畏感。

四、教学重难点

重点： 地球自转的基本特征（绕地轴、自西向东、约24小时）；昼夜更替与时间差异的成因；从不同视角判断自转方向。

难点： 区分“昼夜现象”与“昼夜更替”——前者是“地球不透明、不发光”造成的静态光照格局，后者是“自转”造成的动态交替过程；理解“即使不自转，地球上仍然有昼半球和夜半球”。

五、教学准备

教师：地球仪（每组一个，确保地轴倾斜方向可辨）；手电筒或可调节亮度的台灯（每组一个，作“太阳”）；可粘贴的小标记贴（每组数枚，用于标记观察城市）；“三视角自转方向”示意卡（侧面、北极上空、南极上空各一幅空白箭头图）；“反事实检验卡”（含三个追问）；“东早西晚”情境卡（北京—纽约、上海—乌鲁木齐两组对照）；学习任务单。

学生：铅笔、彩笔；课前请学生用一句话写下“你觉得白天和黑夜是怎么来的”，作为课堂起点。

六、教学过程（学生活动为主体）

环节一：启动——“地球停转三日”（约6分钟）

学生活动：思想实验与直觉外显。

教师提出一个假设情境：“假设从明天开始，地球突然停止自转，但太阳照常发光，地球也照常绕太阳公转。三天之后，我们的生活会变成什么样？”请学生在便签上快速写下一个最直接的后果（可以写“一直是白天”“一直是黑夜”“一半永远白天一半永远黑夜”“没有白天黑夜了”等）。

教师将学生的便签贴在黑板上，按“有昼夜但没有更替”“完全没有昼夜”“不知道”三类归并，不急于评判，而是指出：“这个问题的答案，取决于一个关键区分—— ‘昼夜’和‘昼夜更替’是同一件事吗？今天我们就用手电筒和地球仪，把这件事弄到没有任何含糊的余地。”教师板书本课的核心追问：“不自转，还有没有昼夜？ ”

设计意图。 以“地球停转”的反事实情境开篇，直接指向本课最核心的迷思概念。学生写下的“一个后果”就是其前认知的可观察样本，教师归并但不评判，是为了让接下来的实验成为“检验自己判断”的过程，而非“接受教师答案”的过程。核心追问以“有没有昼夜”而非“有没有更替”发问，是有意制造一个需要精细分辨的问题空间——学生只有在实验之后才能意识到，答案不是简单的“有”或“没有”，而是“有昼夜，但没有更替”。

环节二：核心活动一——“让地球转起来：三视角看方向”（约10分钟）

活动任务：规范演示自转，从三个视角确认方向，建立“北逆南顺”的空间经验。

第一步：规范摆放与侧面观察。 每组将地球仪置于桌面，使地轴北端指向北方（大致朝向北极星方向），手电筒置于地球仪一侧作为“太阳”。学生按“自西向东”的方向缓慢拨动地球仪，从侧面观察：地球仪上的某一点是如何从“暗”进入“亮”的。教师提示观察要点：“盯住一个标记贴，看它是从哪一侧进入光亮的。”学生描述：标记贴从暗侧进入亮侧的方向，与自转箭头一致。

第二步：北极上空与南极上空。 学生将视线移至地球仪北极正上方，俯视观察自转方向，并在“三视角示意卡”的北极图上画出箭头。学生会发现：从北极上空看，自转呈逆时针方向。再将视线移至南极正上方，同样画箭头，发现呈顺时针方向。教师请两组学生分别用地球仪向全班演示“北极视角”和“南极视角”，其他组对照自己画的箭头进行核对。

第三步：手势编码与快速应答。 教师带学生做一个简单的手势：右手掌心向上，四指弯曲方向表示“自西向东”；从北极上空俯视，四指弯曲方向呈逆时针；从南极上空仰视，同一弯曲方向呈顺时针。学生用手势配合口述完成教师给出的快速判断（“北极上空——？”“南极上空——？”“侧面——？”）。

教师点拨。 教师明确：“北逆南顺”不是两条需要分别背诵的规则，而是同一个“自西向东”在不同视角下的视觉表现。地球的自转方向只有一个，视角变了，看起来的旋转方向就变了。

设计意图。 “北逆南顺”如果作为两条并列的口诀来教，学生记住的是两个孤立结论，遇到新情境（如从赤道某点上空斜视）就容易失效。本活动让学生先在侧面建立“自西向东”的方向感，再通过改变观察位置发现“同一个运动看起来不一样了”，使“北逆南顺”成为视角转换的自然结果，而非外加的记忆负担。手势编码为空间方向判断提供了一个可随时调用的身体支架，对空间想象能力较弱的学生尤其重要。规范摆放（地轴指北）的要求，也为后续“地球公转”课时中地轴指向不变的学习埋下伏笔。

环节三：核心活动二——“关掉自转：昼夜现象与昼夜更替的分界”（约15分钟，本课核心突破）

活动任务：通过“自转—停转”的对照实验，区分昼夜现象与昼夜更替，回应启动环节的思想实验。

第一步：转起来——观察昼夜更替。 在昏暗环境中，每组用手电筒照射地球仪，按自西向东方向缓慢拨动地球仪。学生在自己选定的一个“城市”（用标记贴标出，如北京）上追踪光照变化：标记贴从暗侧进入亮侧时，记录“日出”；从亮侧进入暗侧时，记录“日落”。继续转动，观察到“日出—白天—日落—黑夜—日出”的循环。教师提问：“这个循环叫什么？它是由什么造成的？”学生回答：昼夜更替，由地球自转造成。

第二步：停下来——观察“只有昼夜，没有更替”。 教师发出关键指令：“现在，停止转动地球仪，但手电筒继续照射。观察你的‘城市’，它在亮侧还是暗侧？它还变不变？”学生发现：停止转动后，地球仪上仍然有被照亮的一半（昼半球）和未被照亮的一半（夜半球），昼夜现象依然存在；但自己的“城市”不再经历“日出—日落”的循环，昼夜更替消失了。教师追问：“那么，昼夜现象是谁造成的？昼夜更替又是谁造成的？”学生归纳：地球不透明、不发光→太阳只能照亮一半→昼夜现象；地球自转→每一地轮流进入亮侧和暗侧→昼夜更替。

第三步：反事实检验（小组讨论与全班应答）。 教师出示“反事实检验卡”，逐条请各组快速判断并说明理由：