资源简介

《昼夜交替现象》教学设计
一、教学目标
学生能够准确描述昼夜交替现象是地球常见的天文现象，理解昼夜交替现象的形成与太阳光的照射、地球是不透明的球体以及地球自转等因素有关。
学生学会对昼夜交替现象成因提出有依据的假设，掌握科学假设的方法和技巧，提高科学思维能力和创新能力。
学生能够基于假设，制订可行的探究方案，并通过模拟实验验证昼夜交替成因的假设，掌握科学探究的方法和步骤，提高科学实验能力和数据分析能力。
学生能够对昼夜交替现象成因假设的验证实验结果进行分析和解释，掌握科学分析和解释问题的方法和技巧，提高科学思维能力和创新能力。
二、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，掌握科学探究的方法和步骤。
对昼夜交替现象成因假设的验证实验结果的分析和解释，掌握科学分析和解释问题的方法和技巧。
（二）教学难点
对昼夜交替现象成因假设的验证实验结果的分析和解释，掌握科学思维和创新能力。
理解昼夜交替现象的形成与地球自转等因素的关系，掌握科学知识和概念的方法和技巧。
三、教学方法
（一）探究式教学法
通过提出问题引发学生的思考，引导学生进行探究实验和观察活动，让学生在探究中自主发现昼夜交替现象的成因和规律，掌握科学探究的方法和步骤。
（二）直观教学法
利用图片、视频、实物模型等直观教具，帮助学生理解昼夜交替现象的概念、特点和成因，提高教学效果。
（三）小组合作法
将学生分成小组，进行假设的提出、实验的设计和结果的分析，让学生在合作中互相学习、互相帮助，提高学生的团队协作能力和沟通能力。
（四）启发式教学法
提出具有启发性的问题，引导学生进行思考和分析，激发学生的思维能力和创造力。
四、教学准备
（一）学生准备
每人准备一本科学笔记本、一支铅笔、一块橡皮、一张白纸，用于记录观察结果和思考问题。
小组准备：手电筒、地球模型、学生活动手册、计算器、电脑等。
（二）教师准备
准备多媒体课件，包括昼夜交替现象的图片、视频、资料，地球自转等因素与昼夜交替现象的关系的动画演示，昼夜交替现象在生活中的应用和意义的案例分析等内容。
准备教学课件、班级记录表、实验器材（手电筒、地球模型、学生活动手册、一些不同地区的昼夜交替现象的图片和视频、一些现代天文观测仪器）。
设计并打印好学生活动手册和实验记录表格，用于学生记录实验现象和数据。
准备一些奖品，如小实验器材、科学书籍等，用于奖励积极参与的学生。
五、教学过程
（一）导入新课
生活情境引入
教师播放一段日出和日落的视频，视频中有美丽的日出和日落景色，以及人们在不同时间的活动场景。播放结束后，教师提问：“同学们，在这个视频中你们看到了什么？日出和日落对我们的生活有什么影响呢？你们在生活中还见过哪些与昼夜交替有关的现象呢？” 引导学生回忆生活中看到的日出和日落以及与昼夜交替有关的场景，思考昼夜交替对生活的影响。
学生们积极回答问题，有的说看到了美丽的日出和日落景色，以及人们在不同时间的活动场景；有的说日出和日落决定了我们的作息时间，对我们的生活有很大的影响；有的说在生活中见过白天和黑夜的交替，以及动物在不同时间的活动变化等与昼夜交替有关的现象。教师对学生的回答给予肯定，然后说：“同学们说得很对，昼夜交替是我们生活中非常重要的自然现象，它对我们的生活有着很大的影响。那么，昼夜交替现象是如何产生的呢？今天我们就来一起探究昼夜交替现象的成因。” 教师在黑板上写下课题。
引发思考
教师提问：“大家在生活中有没有想过昼夜交替现象是怎么产生的呢？你们觉得昼夜交替现象与哪些因素有关呢？” 引导学生思考昼夜交替现象的成因，回忆生活中与昼夜交替有关的场景，以及对昼夜交替现象的观察和思考。
学生们积极思考并回答问题，有的说昼夜交替现象与太阳的升起和落下有关；有的说昼夜交替现象与地球的自转有关；有的说昼夜交替现象与地球和太阳的相对位置有关；有的说不知道昼夜交替现象是怎么产生的。教师对学生的回答给予肯定，然后引导学生进一步思考昼夜交替现象的成因的假设和验证方法。
（二）科学探索与研讨
探索一：形成昼夜交替现象的假设
教师提问：“地球上昼夜交替现象的形成与什么因素有关？” 激发学生对昼夜交替现象成因的思考和分析，引导学生从不同的角度去观察和理解昼夜交替现象的成因。
学生们回答问题，有的说昼夜交替现象与太阳光的照射有关；有的说昼夜交替现象与地球是个不发光不透明的球体有关；有的说昼夜交替现象与地球自转有关；有的说昼夜交替现象与地球公转有关；有的说昼夜交替现象与月球的影响有关。教师对学生的回答给予肯定，然后用图片和动画演示昼夜交替现象的成因与这些因素的关系，帮助学生更加直观地理解昼夜交替现象的成因。
教师布置任务：“引导学生对昼夜交替现象的成因提出自己的假设，让他们把自己的想法画下来，完成活动帮助卡。” 教师发放活动帮助卡，上面有一些提示和问题，帮助学生提出假设和画图表达。例如：“你认为昼夜交替现象是由什么因素引起的？请用图画的形式表达你的假设，并在旁边写上简单的说明。”“你的假设中有哪些因素是可以通过实验来验证的？哪些因素是难以直接验证的？你打算如何解决这个问题？”
学生们认真思考并提出自己的假设，用图画的形式表达出来，并在活动帮助卡上写下说明和想法。教师巡视指导，帮助学生解决提出假设和画图表达中遇到的问题，鼓励学生大胆想象，合理假设。教师可以提问：“同学们，你们提出了哪些假设呢？你们是怎么想到这些假设的呢？你们的假设中有哪些因素是可以通过实验来验证的？哪些因素是难以直接验证的？你们打算如何解决这个问题？” 引导学生深入思考自己的假设的合理性和可行性，以及如何通过实验来验证假设。
教师组织学生进行交流：“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。” 教师发放组内研讨帮助卡，上面有一些主持人和学生的角色和问题，帮助学生进行交流和讨论。例如：“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。”
学生们以小组为单位，认真交流自己关于昼夜交替现象成因的假设，主持人汇总大家的发言，并在组内研讨帮助卡上记录下来。教师巡视指导，参与学生的交流和讨论，倾听学生的观点和想法，及时给予肯定和鼓励，引导学生进行深入的思考和分析。教师可以提问：“同学们，你们在交流中有什么发现呢？你们的假设有没有相似之处或不同之处呢？你们觉得哪个假设更有可能是正确的呢？为什么？” 引导学生在交流中发现问题，比较不同假设的优缺点，提高学生的批判性思维和创新能力。
教师提问：“通过组内交流，大家有什么发现？” 激发学生对交流结果的总结和反思，引导学生从不同的假设中找出共同点和不同点，以及它们的优缺点和可行性。
学生们回答问题，有的说解释昼夜交替现象的假设可以有很多种；有的说不同的假设都有一定的道理，但也有一些难以验证的地方；有的说需要通过实验来验证哪个假设更符合实际情况。教师对学生的回答给予肯定，然后引导学生进行模拟实验验证假设。
探索二：模拟实验，检验假设
教师展示实验器材：“出示实验器材，展示实验帮助卡。” 教师介绍实验器材的名称和用途，如手电筒代表太阳，地球模型代表地球，帮助学生理解实验的原理和方法。教师发放实验帮助卡，上面有一些实验的步骤和问题，帮助学生进行实验和记录。例如：“实验步骤：1. 将地球模型放在桌子上，用手电筒从侧面照射地球模型，观察地球模型上的明暗分布。2. 缓慢转动地球模型，观察地球模型上的明暗变化。3. 改变手电筒的照射角度或地球模型的转动方向，观察地球模型上的明暗变化。4. 记录实验现象和结果，并在旁边写下简单的说明。问题：1. 在实验中，你观察到了什么现象？这些现象与昼夜交替现象有什么相似之处或不同之处？2. 你的实验结果支持你的假设吗？为什么？3. 如果你的实验结果不支持你的假设，你打算如何修改你的假设或实验方法？”
教师布置任务：“指导学生小组进行模拟实验并完成实验帮助卡。” 教师强调实验的安全注意事项，如不要用手电筒直接照射眼睛，不要用力转动地球模型，不要损坏实验器材等。教师巡视指导，帮助学生解决实验中遇到的问题，鼓励学生认真观察，准确记录。教师可以提问：“同学们，你们在实验中遇到了什么问题呢？你们是怎么解决的呢？你们观察到了什么现象？这些现象与昼夜交替现象有什么相似之处或不同之处？你们的实验结果支持你们的假设吗？为什么？如果你们的实验结果不支持你们的假设，你们打算如何修改你们的假设或实验方法？” 引导学生深入思考实验过程和结果，以及它们与实验假设之间的关系。
教师组织学生进行研讨汇报：“指导学生小组交流研讨，根据集体汇报帮助卡进行汇报，其他小组补充。” 教师发放集体汇报帮助卡，上面有一些主持人和小组的角色和问题，帮助学生进行汇报和交流。例如：“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。”
学生们以小组为单位，认真交流研讨，根据集体汇报帮助卡进行汇报，其他小组补充。教师倾听学生的汇报和交流，及时给予肯定和鼓励，引导学生进行深入的分析和解释。教师可以提问：“同学们，你们对其他小组的汇报有什么问题或补充意见吗？你们觉得哪个小组的实验结果最有说服力？为什么？你们通过模拟实验，对昼夜交替现象的成因有了哪些新的认识和理解？” 引导学生在研讨汇报中发现问题，比较不同假设的优缺点，提高学生的批判性思维和创新能力。
（三）拓展
教师过渡：“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？” 激发学生对进一步探究的兴趣和好奇心，引导学生思考如何通过其他方法来确认昼夜交替现象的成因。
学生回答问题，有的说上网查阅资料、翻阅相关书籍等；有的说观察天文现象、进行实地考察等；有的说请教专家、与其他同学交流等。教师对学生的回答给予肯定，然后进行小结：“同学们提供的方法很多，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。”
教师拓展：“同学们，昼夜交替现象是地球最常见的天文现象之一，它不仅影响着我们的生活，也影响着地球上的其他生物和自然环境。我们要了解昼夜交替现象的成因和规律，才能更好地理解地球的运动和变化，以及我们所处的宇宙环境。希望同学们在今后的学习和生活中，继续关注昼夜交替现象，探索更多的天文奥秘。”
六、板书设计
昼夜交替现象
假设：地球不动，太阳围着地球转；太阳不动，地球围着太阳转；地球自转；地球围着太阳转，同时地球自转。
模拟实验：验证假设，观察现象，分析结果。
结论：昼夜交替现象与地球自转等因素有关，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。
七、教学反思
本课通过引导学生提出假设、进行模拟实验、分析实验结果等活动，让学生在探究中自主发现昼夜交替现象的成因和规律，掌握科学探究的方法和步骤。在教学过程中，注重培养学生的批判性思维和创新能力，让学生在交流和讨论中发现问题，比较不同假设的优缺点，提高学生的科学素养和审美情趣。
然而，在教学中也存在一些不足之处。例如，在模拟实验中，部分学生对实验器材的操作不够熟练，导致实验结果出现误差。在今后的教学中，应加强对学生实验操作技能的训练，提高实验的准确性和可靠性。此外，在讨论环节，部分学生的参与度不够高，应采取更加有效的方法引导学生积极参与讨论，提高学生的表达能力和合作能力。

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