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3 昼夜是怎样形成的 教学设计 第一课时 园丁共建

刘江海
梅桥镇水潭小学
小学
科学
五年级
下学期
湘科版
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教学准备

学情分析

     随着电视中的科普节目的普及,五年级学生在平时看电视的时候,也看到过许多宇宙中的天体的运动情况,不少学生虽然不能当场弄懂节目中介绍的知识,但对于各种天体(包括地球)的运动已经产生了浓厚的兴趣。分组合作探究的欲望非常强烈,所以小组合作学习,组内质疑,组间交流,更能保证整节课的活动效率。


教学工具

1.学生用:篮球,地球仪,手电筒、实验记录表,小人儿贴纸。

2.教师用:教师演示用地球仪


教学设计

教学目标

科学探究

1、能用模拟实验的方法来探究昼夜交替的成因。通过体验、验证几种可能使地球产生昼夜交替现象的猜测,培养学生在模拟实验中的观察能力,动手操作能力,记录能力。

2、培养,提升学生的空间想象能力。

情感、态度与价值观

1、能在分析中选择正确的意见和意见当中符合实际的部分。

2、培养学生不墨守成规,积极探索的创新意识和自主探究学习的能力。

3.使学生对昼夜变化的原因有一个全面的认识。

科学知识与技能

1、了解古代的人对昼夜形成的原因的猜想,和他们猜想形成的原因。

2. 通过观察,结合生活经验,能对昼夜交替作出自己的猜测。

3、建立地轴的概念,知道什么是地球的自转,知道地球的自转是不停的。

4、知道地球的自转使昼夜交替。




教学重难点

教学重点:在探究昼夜交替的形成原因的过程中,小组能联系生活经验正确使用模拟实验验证各种猜测。会初步解释地球上昼夜交替的现象的成因。

教学难点:想像和体验地球的自转,小组能联系生活经验正确使用模拟实验验证各种猜测。


教学方法

    通过阅读教材指南车信箱内容,引发学生讨论的兴趣;小组间讨论,交流;小组成员结合生活实际,相互配合,进行模拟实验验证自己的猜想。

教学过程

一、创设情境,导入课题

同学们,2008年3月31日上午9时,采自希腊神庙的圣火,漂洋过海,抵达中国的首都-北京。与此同时美国境内的小朋友收看盛况直播的时候已经是晚上,为什么我们这里白天的时候,而美国已经是黑夜?播放网上下载的 “2008年奥运圣火传递到北京”的视频。教师归纳:当中国白天时,美国是黑夜;而中国在黑夜的时候,美国是白天,这种现象是昼夜的变化,昼夜是怎样形成的呢?(板书课题)。

二、新授:

(一)地球被照情况的猜想

1教师引导学生围绕地球上为什么会有白天和黑夜这一问题建立猜想。

师:大家想一想:地球是美丽的,为什么我们看不到地球的全貌?

生:因为我们生活在地球表面所以我们看不到地球的全貌。

师:现在宇航为我们弥补了这个遗憾,他们在太空中拍到了珍贵的地球全貌照片,让我们来欣赏欣赏这些图片,深深领略地球的美。(课件展示三幅太空中拍到的地球照片。)

大家领略了地球的美还有没有新的猜想?

生1:地球有光明的部分和黑暗的部分,在光明的部分地方就是白天,在黑暗部分的地方就是黑夜。

师:为什么有光明的白天部分和黑暗的黑夜部分?针对这个问题请你们说出自己的猜想。

生:被太阳照亮的部分就是光明的部分,没有被太阳照亮的部分就是黑暗的部分。

师:那么被太阳照亮的部分,与太阳之间的位置关系是怎么样的?没有被太阳照亮的部分,与太阳之间的位置关系是怎么样的?也请你们说出你们的猜想。

生:被太阳照亮的一面正对着太阳才能被照亮,没有被照亮的一面背对着太阳才没有被太阳照亮。

师:你们还有什么问题?

生:我们还想知道,地球被照亮的面积有多大?没有被照亮的面积有多大?

2、教师引导学生验证猜想,学生动手做模拟实验验证猜想。

(1)教师介绍模拟实验的概念(在试验中用一种物体模仿另一种物体,来模仿真实存在的自然现象)

师:对照这个概念,我们认为模仿物与被模仿物之间一定要有很相似的地方,所模仿出的自然现象的情况才能反映真实情况。

(2)教师引导学生使用模拟实验,教师巡视指导。

师:老师非常赞赏大家认真思考的行为,但是光有猜想是不够的,科学需要真理,所以我们一定要验证自己的猜想,那么你们准备怎样验证自己的猜想,寻找问题的答案呢?

生:我们觉得老师刚才说的模拟实验是一个确实可行的办法,我们就准备用模拟实验的办法来验证我们的猜想,寻找问题的答案。

师:那么大家想一想要用什么东西模仿地球?用什么东西代表太阳?请说出理由。

生:我们用篮球代表地球,因为篮球和地球都是球状,我们用打开的手电筒代表太阳,因为打开的手电筒和太阳一样都能发光,都是光源。

师:大家说的非常对,说明大家已经非常清楚模拟实验的条件了,现在就请大家分组做好太阳照射地球的模拟实验,老师会来指导的,不要忘记及时记录实验现象哦!

3教师展示实验记录,师生对照猜想形成一致的验证结论。

师:我把各小组在实验中记录到的现象展示出来,你们看看这些现象能否验证你们的猜想。

师:通过这次模拟实验我们形成了怎样的共识。

生:我们知道了太阳总是照亮地球的一半。被照亮的一半地区是白天,没有被照亮的一半是黑夜。

生:我们明白了地球正对着太阳的一半被太阳照亮,背对太阳的一面没有被照亮。

(二)昼夜的形成猜想与验证

1、引导学生回忆一下每天看着太阳从东方升起,从西方落下的情景,鼓励学生用自己喜欢的方式画出太阳东升西落的过程。也可以用文字把讨论的结果记录在老师提供的实验记录单上。

2鼓励每组学生把自己画的展示给全班同学看一看,并且用自己的话描述一下

3教师引入昼夜怎样形成的的问题,学生交流,质疑。

(1)教师提问,鼓励学生谈认识。

师:我们每天都看到太阳东升西落,你们有没有想过太阳东升西落是怎样形成的?对于这样一个看似平凡的问题,老师曾经问过许多没有学习过这一课的学生,他们当中有许多回答不出来,其中的一个重要的原因是没有弄懂地球的运动形式,请同学们根据每组学生画的画和描述的话谈一谈对地球运动形式的认识。

(2)教师鼓励学生发表不同意见,进行辩论。

教师提出这种猜想:看了东升西落图,太阳应该在绕着地球转。

师: 对此,同学们有什么疑问?

生:错,我们肉眼看到的是太阳绕着地球转,但我看到的科技书上说是地球绕着太阳转。

(3)教师展示典型性问题,激发学生发现问题,寻找答案的兴趣。

第一种典型问题: 为什么看我们到的现象与书中讲的不一致呢?

第二种典型问题:地球与太阳之间的运动形式到底是怎样的呢?

师:我们先来阅读一下教材第 24面的指南车信箱有关先人研究地球运动的事迹,或许能找到这些问题的答案,也能为揭开昼夜是怎样形成的这个谜团做准备!

(4)教师播放幻灯片引导学生列举,解释人类认识的各种地球运动形式。

师:大家都读得认真,从刚才阅读的内容中大家了解到人们认识到的地球运动形式有哪些?请同学们结合幻灯片列举一下人类认识的那些地球运动形式,并结合图片用自己的话解释一下各种运动形式(教师播放展示地球运动形式的幻灯片)

生1:地球的自传:地球绕着某根看不见的轴做周向运动。

生2:地球的公转:地球绕着太阳自西向东运动。

生3:地球绕着太阳转,同时也不停地绕着地球转。

生4:地球处于宇宙的中心,不动,太阳绕地球转动。

(5)教师补充介绍地轴的概念(地轴其实不是真实存在的,是人们为了研究地球的自转而假想的)

(6)教师组织评价,学生发言补充

教师:同学们你们评价一下他们的描述合不合理。

教师鼓励学生大胆发言,补充他们对地球运动形式的认识,以加深他们对地球运动形式的认识

(7)教师宣传人们勇于质疑,探索真理的精神

师:在科学研究的道路上,要得到真理,就要尊重质疑,许多真理的产生开始于质疑,所以我们要向勇于提出质疑的孩子学习,在近代,人类对地球的运动形式的探索经历了长久而艰难的过程,并为此付出了巨大的代价。有许多伟大的科学家也对太阳绕地球自转的说法提出了质疑,并为此付出了巨大的代价。我们来看看他们是怎样质疑错误观点,提出新学说的优秀事迹。(课件展示“哥白尼与日心说”“布鲁诺和伽利略不畏迫害坚持日心说”)

他们的质疑对吗?他们的新学说对吗?我们根据现代科学家合理的推理就知道答案(课件展示“昼夜交替的认识------科学家推理”)

 师: 根据科学家探究出的真理,我们认为前面猜想中的那些地球运动形式不存在?

生:根据科学家的推理,太阳绕着地球转动的这种运动形式是不存在的。

师:为什么在真理出现之前,人们有错误的认识。

生:应该是当时没有先进的观察工具和好的观察方法导致的。

师:同学们说的非常对!为了能提高探究自然奥秘的效率,我们一定要使用先进的观察设备和好的观察方法。

【设计意图】通过教学科学史,使学生认识到我们需要借助先进的工具,利用好的观察方法,经过长期的观测实验才能探究到自然的奥秘、认识到科学理论的建立和完善长期性和艰巨性。

4教师引导思考昼夜交替是怎样形成的,并且小组讨论填写猜想记录单。

师:刚才我们已经了解了地球被照亮的一些情况,地球绕地轴自转和地球绕太阳的公转的情况,还排除了地球不动,太阳绕地球转动的这种运动形式,这些实际存在的运动形式和太阳东升西落,昼夜交替形成有没有联系?请你们,结合已经知道的地球被照亮的情况,动手画一画太阳照射公转中的地球场景,和太阳照射自转的地球的场景,然后以小组为单位谈谈你们的猜想,把不同的猜想记录到猜想记录单,然后各小组派代表。上来说出你们的猜想,并且用绘图的方式和描述所绘图的方式展示猜想的理由

5老师梳理以后课件展示如下几类主要猜想,展示相对应的猜想的理由。(学生展示根据自己的猜想画的图)

第一类:昼夜形成是由于地球自转引起的。

第二类:昼夜形成是由于地球公转引起的。

第三类:昼夜形成是地球的自转和地球的公转共同作用引起的,

第四类:昼夜交形成是太阳绕地球转动形成的。

【设计意图】猜想就是让学生试着建立一个解决问题的模型,此前,部分学生已经听到过有关地球的自转和公转的传说,但弄不清这些运动与昼夜交替有没有联系,有怎样的联系。指导学生学会结合画图的方式来猜想,然后用自己的话描述所绘图画,这样有理有据的把比较抽象的猜想生动具体的展示出来,让人一眼就能看明白,有利于使学生重新构建或修改最初的认知模型。我们要尊重学生的猜想,不要快速地否定与事实相悖的猜想,要让学生懂得怎样收集相关证据来证明自己的猜想。

6教师引导学生用模拟实验验证自己的猜想

(1)教师引导学生根据实验的条件,选择好实验材料。

师:对于你们的猜想非常欣赏,说明大家在努力探索真理,我们没有条件在太空中观察到运动的地球和太阳,那么我们该用什么实验来验证这些猜想呢?

生:我们觉得采用模拟实验的方法验证上述几种猜想比较合适。

师:那么大家想一想要模仿地球的自转和地球绕太阳的公转,还要模仿太阳光照射地球的情景,我们准备用什么东西模仿地球,用什么东西模仿太阳?请说出理由。

生1:我们用地球仪模仿地球,因为地球仪本来就是地球模型,地球仪上还有可见的假想的地轴,还能够在人手指的拨动下产生自西向东的转动,这些特点和地球的特点非常相似,所以我们选地球仪来模仿地球。

生2:我们选手电模仿太阳,因为在这个实验中太阳的形状特点已经无关紧要,所以即使手电筒的形状与太阳的形状不相似也没多大关系,重要的是打开的手电筒和太阳都有一个相同的特点,就是都能自己发光,都是光源,所以用打开的手电筒来模仿太阳是合适的。

(2)教师组织学生根据模拟实验的概念评价他们的发言的合理性。教师肯定学生代表的发言,并对他们积极思考的行为表示赞赏。

【设计意图】学生应该养成在科学探究过程中动手之前先思考的基本行为习惯。学生在制定实验计划中,教师要指导他们紧紧围绕猜想,根据实验条件,通过自己的认真思考,选择最既适合自己使用的实验材料,又与实际中物体尽量相似的实验材料。

(3)教师介绍模拟实验中的注意事项(课件展示科学小助手米奇的提示:)

1、教师引导学生理解第一条应该注意的事项。

师:请同学们想一想代表太阳的手电筒光为什么应该一直照在代表地球的地球仪上?

生(1):因为在白天地球总是处在太阳光线的照射范围,所以手电筒的光应该一直照在代表地球的地球仪上。

生(2):因为太阳光线照射在地球上,地球总是能反射太阳光,所以手电筒的光线应该一直照在代表地球的地球仪上。

教师组织学生评价两个同学的答案的合理性,并对前一个学生的答案表示肯定。

2、教师引导学生理解第二条应该注意事项。

师:为什么代表太阳的手电筒要与代表地球的地球仪保持距离?

生1:本来太阳与地球之间就有距离,为了模仿得尽量接近于真实情景所以代表太阳的手电筒要与代表地球的地球仪之间要保持距离。

生2:如果不保持距离,那么手电筒只能照亮地球仪的一个点,范围极小,这相当于,太阳只能照亮地球的一个很小的地点,这与实际情况是不相符的,所以代表太阳的手电筒与代表地球的地球仪保持距离。

教师组织学生评价两个同学的答案的合理性,对两种答案都给予肯定。

师:为什么代表太阳的手电筒与代表地球的地球仪之间的距离要是一定的。

生1:地球在公转过程中,在公转轨道上的不同位置与太阳之间的距离基本上相同,所以代表太阳的手电筒与代表地球的地球仪之间的距离要是一定的。

生2:如果代表地球的地球仪与代表太阳的手电筒之间的距离在不断变化,就会引起地球仪表面被照亮的面积不是一定的,远一点被照亮的面积是地球表面积的一半,太近了被照亮的面积变小,这与地球被太阳照的面积的大小不变的实际情况是不相符的,所以代表太阳的手电筒与代表地球的地球仪之间的距离不变才能保证地球被照亮的表面面积不变。

教师组织学生评价两个学生的回答的合理性,教师对两名学生的答案都表示肯定。

3、教师引导学生理解第三条应该注意事项,并确定好观察的起始点。

师:我们观察事物要按照一定的顺序来观察才能取得良好的观察效果。现在我们在模拟实验中观察现象也要按照一定的顺序观察,那么我们就要选择好观察的起点,观察的终点,现在想象一下:地球自转了一圈,地球上的某个地点又回到原来的位置,所以我们既以这个地点作为观察的起点,又以这个地点作为观察的终点,根据这个想法我们确定我们最熟悉的地点作为我们观察的起始点和观察的终点,你们觉得选什么地区既作为观察的起点又作为观察的终点最好?

生:我们生活在中国境内,最熟悉中国版图,我们就选中华人民共和国版图作为昼夜交替观察的起始点。

教师和学生确定了以中国版图观察的起始点 。

4教师引导学生理解第四条注意事项的重要性。

师:请大家想一想在试验中,用来验证第三种猜想的模拟实验当中既要模仿地球的自转,又要同时模仿地球的公转,太阳的光线始终照射在地球上面,我们当中的一个人能够同时模仿出来吗?

生:不能,因为一个人只有一双手。

师:那么我们应该明白一个什么道理,才能使实验做得更好!

生:我们在实验当中要学会合作,做好分工,才能提高实验的成功率。

师:同学们说的非常对那我们来看一看实验当中第五个注意点

(幻灯片展示第五个注意点:学会合作,做好分工)

5教师引导学生理解第五条注意事项的重要性,并介绍试验记录表。

1师:很多实验现象出现得很快,消失的也很快,所以我们在试验中要及时做好观察记录,把实验现象及时的记录下来,以便于根据这些现象和数据进行研究,先进的实验现象记录工具有很多如摄像机,录音机,手机等,而我们现在准备的是试验记录表(幻灯片展示昼夜交替试验记录表)

2教师介绍昼夜交替实验记录表每一栏要填的内容以及具体要求

教师重点解释为什么第一种情况的试验情况的空和能否解释昼夜交替的空不要填(教师:我们的实验研究必须建立在尊重科学事实的基础上,如果我们的实验不是以事实为依据,那么我们的实验就会走弯路,降低实验的效率,甚至会走入误区,得不到一个正确结论。)

【设计意图】老师在学生制定实验计划前提供与模拟实验有关的注意事项,为学生主动的设计模拟实验提供了理论依据,既能激发学生设计实验的兴趣,又能够帮助学生朝正确的方向设计实验从而降低实验设计的难度。

(4)学生分组,制定实验计划,交流计划,评价计划,补充计划。

1学生分组。

教师:我们知道了实验的原理,实验中的注意事项和试验记录表的一些情况,现在我们来成立研究小组,大家可以选平时和自己在学习上能最好配合的同学作为组员,成立小组之后,每组推选一个小组长,由小组长安排每个成员在试验中的具体工作。

2各组制定试验计划。(教师提醒:注意每一组都分别针对这三种猜想分别做三次模拟实验不同的模拟实验的顺序可以任意)

3评价计划(各组派代表上台简单介绍试验计划,大家一起评价计划的可行性,提出建议,教师对计划中的不足之处,补充说明)

4完善计划(各组根据建议和教师的补充说明修改计划)

(5)模拟操作

1、实验小组的同学分组到讲台处一边演示一边描述。

一组学生一边演示一边解释:我们猜想的是由于地球的自转引起昼夜的变化。先确定好我们的位置,在实验的时候,我们就站在这个位置,然后拨动地球仪使地球仪绕地轴转动以模仿地球的自转,灯光刚刚照到转到的这个中国版图的时候相当于中国的早晨,然后地球仪缓缓地自转,这样就相当于中国境内到了中午,然后继续使地球仪自转,这样就相当于中国境内到了傍晚,再自转,中国版图完全背对着太阳了,灯光照不到中国版图,就相当于中国境内到了深夜。实验证明我们的猜想符合实际现象,我们的猜想是正确的。

师: 其他组怎样搞实验?

2、另一实验小组的两个同学一边演示一边描述。

另一个实验小组的两个同学边演示边用自己的话描述。

生1: 我们的猜想“地昼夜的变化是地球围绕太阳公转引起的。”

生2:我们用五角星代表地球上的一个大型建筑物,先把五角星固定在地球仪表面的中国版图,让地球仪绕着亮的灯泡转,以此来模仿地球围绕太阳公转,转到不同的位置的时候,分别代表这个物体在上午,中午,下午的位置,转到傍晚的位置,然后再公转,五角星所在的中国版图完全背对太阳,是深夜了。

3同学们观察一下,把两种实验的步骤,实验现象,实验结论记录下来。

4、学生一起比较记录的情况,看哪种实验的情况最接近实际情况,得出结论(昼夜交替是由于地球自转形成的。)

(6)幻灯片展示科学数据,进一部加深学生对结论的认识。

(7)引导学生用自转的方向解释为什么太阳升起的方向是东方,落下的方向是西方。

1教师引导学生实验。

师:我们把小人儿当做地球人,把它贴在地球仪中国版图中,就好像这个地球人站在中国境内观察太阳的东升西落。

师:在模拟实验中怎样转动地球仪才能使中国版图中的小人儿看到太阳的东升西落?

一部分学生:可以使地球仪自西向东转动。

另一部分学生:可以使地球仪自东向西自转。

师:到底哪种方法是正确的,老师再分别派持这两种不同观点的代表人物上来演示一下,大家注意观察看哪种方向的转动,使小人儿看到的太阳是东升西落的。

2学生代表动手实验。

(让地球仪自西向东旋转或自东向西旋转)观察小纸人在地球仪表面影子的位置,大小变化过程与一天中我们实际观察到的影子变化是否一致,也就能看出小人儿是否看到了太阳东升西落。从而确定地球旋转的方向是怎样的。

学生通过观察实验得出结论:地球自西向东自转使得小人儿看到的太阳东升西落。

【设计意图】科学探究是一个动手实践的过程,也是从操作技能的形成到思维拓展和综合实践能力的养成的过程。放手让学生自己实验,尽量让每个学生都有机会动手操作,这样就变传统的教师模仿实验操作演示为学生主动的设计模拟实验,主动操作模拟实验。让学生逐步掌握科学实验探究思维的方法,让科学的概念在学生探究中沿着概念形成的顺序(提出问题—猜想,假设—制定研究计划—实验验证猜想—形成科学概念)在学生脑海中形成。

(三)教师小结:昼夜交替是地球自转引起的,地球自转的方向是自西向东的。

 

 

 

 

 

 

 

 


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