资源简介

《昼夜交替现象》教学设计
一、教学背景
昼夜交替现象是地球最常见的天文现象之一，它与我们的生活息息相关。然而，对于昼夜交替现象的成因，学生们往往只有模糊的认识。通过本节课的学习，学生将深入探究昼夜交替现象的成因，了解地球与太阳的运动关系，培养科学探究能力和批判性思维。
二、教学目标
准确理解昼夜交替是地球常见的天文现象。
明确昼夜交替现象的解释可以有多种方案，且与事实相符的是昼夜交替与地球自转有关。
掌握太阳光照射、地球不透明以及地球自转等因素对昼夜交替现象的影响。
三、教学重难点
（一）教学重点
利用模拟实验验证对昼夜交替现象成因的假设，理解实验原理和操作方法。
分析和解释模拟实验的结果，确定哪些假设能够产生昼夜交替现象。
引导学生认识到解释昼夜交替现象的关键在于确定地球和太阳的运动关系。
（二）教学难点
对不同假设的模拟实验结果进行深入分析，找出各种假设的本质区别。
帮助学生理解地球自转在昼夜交替现象中的关键作用，排除其他干扰因素。
培养学生在探究过程中的逻辑思维能力和归纳总结能力，使其能够从实验结果中得出科学结论。
四、教学方法
讲授法、问题驱动法、小组合作法、实验探究法、多媒体演示法、案例分析法
五、教学准备
学生准备：手电筒、地球模型、学生活动手册、笔记本、铅笔、彩色笔。
教师准备：教学课件、班级记录表、彩色粉笔、不同类型的地球模型（如透明地球模型、不透明地球模型等）、太阳系模型、相关视频资料、奖品（如小贴纸、奖章等）。
六、教学过程
（一）情境导入
教师播放一段关于地球昼夜交替的视频，展示美丽的地球在太空中的景象，以及白天和黑夜的交替变化。
视频播放结束后，教师提问：“同学们，在刚才的视频中，我们看到了地球的昼夜交替现象。你们在生活中也经常看到白天和黑夜的交替，那么你们有没有想过，昼夜交替现象是怎么产生的呢？” 引导学生思考昼夜交替现象的成因。
学生自由回答，可能会提到太阳的升起和落下、地球的转动等。
教师进一步提问：“大家的想法都很有道理，但是昼夜交替现象的形成到底与哪些因素有关呢？今天我们就一起来探究这个问题。” 引出本节课的课题：“昼夜交替现象”。
（二）知识铺垫
复习太阳和地球的基本特征
教师提问：“我们先来复习一下太阳和地球的基本特征。谁能说一说太阳有哪些特点？地球又有哪些特点呢？”
学生回答：“太阳是一个巨大的恒星，会发光发热。地球是一个行星，不会发光，是不透明的球体。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，让学生明确太阳和地球的基本特征。
教师可以用图片或视频展示太阳和地球的外观、大小、位置关系等，帮助学生复习太阳和地球的基本特征。
介绍昼夜现象的形成原因
教师提问：“我们知道，地球有白天和黑夜之分，这是为什么呢？”
学生可能会回答：“因为地球是不透明的球体，太阳只能照亮地球的一半。”
教师解释：“同学们说得很对。地球是一个不透明的球体，太阳只能照亮地球的一半。被太阳照亮的一半是白天，没有被太阳照亮的一半是黑夜。这就是昼夜现象的形成原因。”
教师可以用图片或模型演示昼夜现象的形成过程，帮助学生理解昼夜现象的形成原因。
（三）实验探究一：形成昼夜交替现象的假设
提出问题
教师提问：“地球上昼夜交替现象的形成与什么因素有关呢？” 引导学生思考昼夜交替现象的成因。
学生假设
学生独立思考，对昼夜交替现象的成因提出自己的假设，并把自己的想法画下来，完成活动帮助卡。
活动帮助卡：
（1）关于昼夜交替现象的成因，我的假设是：____________________。
（2）我的假设的依据是：____________________。
（3）用图画形式表达我的假设：（请在下面的空白处画出你的假设）
小组交流
科学家们在寻找问题答案的过程中，会对假设进行论证，最终发现规律。今天我们也是小小科学家，大家四人一组，交流自己关于昼夜交替现象成因的假设。
组内研讨帮助卡：
主持人：关于昼夜交替现象的成因，大家有哪些假设？
学生 1：我认为地球不动，太阳围着地球转能产生昼夜交替现象。
学生 2：我认为太阳不动，地球围着太阳转能产生昼夜交替现象。
学生 3：我认为地球自转能产生昼夜交替现象。
学生 4：我认为地球围着太阳转，同时地球自转能产生昼夜交替现象。
主持人汇总大家的发言。
全班讨论
教师提问：“通过组内交流，大家有什么发现？” 引导学生总结小组交流的结果。
学生可能会回答：“解释昼夜交替现象的假设可以有很多种。”
教师进一步提问：“那么，我们怎样才能验证哪种假设是正确的呢？” 引导学生思考验证假设的方法。
学生可能会回答：“做实验。”
教师总结：“是的，我们可以通过模拟实验来验证我们的假设。”
（四）实验探究二：模拟实验，检验假设
展示实验器材
教师出示实验器材，包括手电筒、地球模型等，并介绍实验器材的名称和作用。
教师提问：“这些实验器材可以用来模拟什么呢？” 引导学生思考实验器材与昼夜交替现象的关系。
学生可能会回答：“手电筒可以模拟太阳，地球模型可以模拟地球。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，让学生明确实验器材的作用。
明确实验要求
教师讲解实验要求：
（1）实验目标是验证我们的假设是否能产生昼夜交替现象。
（2）昼夜交替现象出现的判断标准是地球模型上的亮暗位置不断变化。
（3）了解实验材料，思考实验操作步骤。
教师提问：“在实验过程中，我们应该注意什么呢？” 引导学生思考实验的注意事项。
学生可能会回答：“要保持手电筒的光稳定，不要晃动地球模型等。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，强调实验的注意事项。
模拟实验验证假设
学生小组进行模拟实验，按照自己的假设进行操作，并观察实验现象。
教师巡视指导，及时解决学生在实验过程中遇到的问题。
教师可以提醒学生在实验过程中，要认真观察地球模型上的亮暗变化，记录实验结果。
交流实验结果
学生小组交流研讨，根据集体汇报帮助卡进行汇报，其他小组补充。
集体汇报帮助卡：
主持人：通过模拟实验，能够证明我们的假设吗？我们是根据什么来判断地球模型上出现的昼夜交替现象的？
小组 1：能证明 “地球不动，太阳围着地球转” 的假设，依据是手电筒的光打在地球模型上，可以观察到地球模型上亮、暗的位置不断变化，出现了昼夜交替现象。
小组 2：不能证明 “太阳不动，地球围着太阳转” 的假设，依据是观察到地球模型只有固定的一半被手电筒照亮，没有出现昼夜交替现象。
小组 3：不能证明 “地球自转” 的假设，依据是地球本身不发光不透明，没有光源，无法出现昼夜。
小组 4：能证明 “地球围着太阳转，同时地球自转” 的假设，依据是手电筒的光打在地球模型上，可以看到地球模型上亮、暗的位置不断变化，出现了昼夜交替现象。
主持人：能解释昼夜现象的假设有哪些？它们有什么不同？
小组 5：假设①和假设④。它们的不同之处是地球与太阳运动关系的不同。
主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。
分析实验结果
教师引导学生分析实验结果，找出哪些假设能够产生昼夜交替现象，哪些假设不能产生昼夜交替现象。
教师提问：“为什么有些假设能够产生昼夜交替现象，而有些假设不能呢？” 引导学生思考实验结果的原因。
学生可能会回答：“因为地球和太阳的运动关系不同。”
教师进一步提问：“那么，地球和太阳的运动关系是怎样的呢？” 引导学生思考地球和太阳的真实运动关系。
学生可能会回答：“地球自转，同时绕着太阳公转。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，让学生明确地球和太阳的运动关系。
（五）研讨与交流
假设的本质区别
教师提问：“我们已经通过模拟实验验证了一些假设，那么这些假设的本质区别是什么呢？” 引导学生思考不同假设的本质区别。
学生可能会回答：“地球和太阳的运动关系不同。”
教师进一步提问：“具体来说，有哪些不同呢？” 引导学生深入分析不同假设的地球和太阳的运动关系。
学生可能会回答：“有些假设是地球不动，太阳围着地球转；有些假设是太阳不动，地球围着太阳转；有些假设是地球自转；有些假设是地球围着太阳转，同时地球自转。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，让学生明确不同假设的本质区别。
进一步探究的方法
教师提问：“如果根据模拟实验我们还是无法得出准确的结论，我们又该如何进一步来确认哪一种假设是正确的呢？” 引导学生思考进一步探究的方法。
学生可能会回答：“上网查阅资料、翻阅相关书籍等。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，并介绍一些进一步探究的方法，如观察天文现象、进行实地考察等。
教师强调：“我们可以利用课余时间搜集地球运动的新证据，再对这些解释进行排除和修正，直到形成最终的解释。”
（六）拓展与应用
了解其他天文现象
教师提问：“昼夜交替现象是地球的一种天文现象，那么还有哪些天文现象与地球的运动有关呢？” 引导学生思考与地球运动有关的其他天文现象。
学生可能会回答：“四季变化、月相变化等。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，并介绍一些与地球运动有关的其他天文现象，如日食、月食等。
教师可以用图片或视频展示这些天文现象，帮助学生了解它们与地球运动的关系。
制作天文模型
教师布置任务：“同学们，我们已经了解了一些与地球运动有关的天文现象，现在请大家利用手中的材料，制作一个天文模型，展示地球、太阳和月亮的运动关系。”
学生小组合作，制作天文模型。教师巡视指导，及时解决学生在制作过程中遇到的问题。
学生展示自己制作的天文模型，并介绍模型中地球、太阳和月亮的运动关系。教师对学生的作品进行评价和鼓励。
（七）课堂总结
教师与学生一起回顾本节课的主要内容。
提问：“同学们，今天我们学习了《昼夜交替现象》，谁能说一说我们都学到了哪些知识呢？”
学生回答：“我们知道了昼夜交替是地球常见的天文现象，了解了昼夜交替现象的成因与太阳光的照射、地球是不透明的球体、地球自转等因素有关。我们还通过模拟实验验证了对昼夜交替现象成因的假设，分析了实验结果，找出了不同假设的本质区别。我们认识到解释昼夜交替现象的关键在于确定地球和太阳的运动关系。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，强调本节课的重点知识。
强调科学探究的方法和重要性。
教师引导学生体会科学探究的过程，强调提出问题、假设、设计实验、进行实验、分析数据、得出结论等方法在科学研究中的重要性。
提问：“在今天的学习中，我们是如何进行科学探究的呢？我们是如何通过实验和分析来解决问题的呢？”
学生回答：“我们首先提出了问题，即昼夜交替现象是如何产生的。然后我们对昼夜交替现象的成因提出了假设，并把假设用图画形式表达出来。接着我们进行了模拟实验，验证了假设。最后我们分析了实验结果，找出了不同假设的本质区别，得出了科学结论。”
教师对学生的回答进行肯定和鼓励，让学生认识到科学探究是一个不断探索和发现的过程。

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