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4.3 日地月的相对运动（第2课时） 教案
一、基本信息
课题 4.3 日地月的相对运动（2）——月球的运动、日食和月食 课型 新授课
课时 1课时 教材 浙教版七上科学 第四章
年级 七年级 学科 科学
教法 模拟实验法、演示法、对比分析法 教具 大/小球模型、手电筒（光源）、多媒体课件
核心素养 详见下方
二、核心素养目标
1.科学观念：认识月球不发光、反射太阳光的特点；理解月球自转与公转周期均为27.3日，始终以同一面朝向地球；掌握日食（月球挡太阳光，农历初一）和月食（地球挡太阳光，农历十五或十六）的成因及类型。
2.科学思维：用光的直线传播解释日食和月食成因；对比分析日食与月食的差异（日地月位置、发生时间、类型）；推理月食不每月发生的原因（轨道平面有约5度夹角）。
3.探究实践：通过模拟实验（大小球遮掩）探究日食、月食的形成过程及三种日食类型（全食、环食、偏食）的观察者位置差异。
4.态度责任：通过嫦娥六号月背采样等航天成就激发科学探索兴趣，认识到日食月食从迷信恐惧到科学解释的认知进步。
三、教学重难点
【重点】重点：月球自转与公转周期相同（27.3日，同步自转）；日食成因（月球挡太阳光，农历初一，日—月—地排列）及三种类型（全食/环食/偏食）；月食成因（地球挡太阳光，农历十五或十六，日—地—月排列）及类型；日食月食对比。
【重点】难点：理解日食太阳被遮部分从西边开始（月球自西向东公转），月食月球先亏损于东面；区分日环食与日全食的形成条件（月球距离地球远近不同导致视大小不同）；理解月食不是每月发生的原因（白道面与黄道面有约5度夹角）。
四、教学过程
环节一：情境导入（3分钟）
【教师活动】
展示月球正面与背面照片，提问：月球和地球一样不会发光，太阳总是把半个月球照亮。但是我们看到的月球却有圆缺的变化，这是为什么呢？引导学生意识到月相变化与日地月相对位置有关。
再展示日食和月食的照片（日全食/月全食古铜色照片），提问：你们见过太阳突然被遮挡的现象吗？月亮为什么有时会变成暗红色？今天我们就来揭开日食和月食的科学奥秘。
【学生活动】
回忆日常看到的月亮圆缺变化，分享对日食和月食的已有认知（可能提到古代传说），产生探究兴趣。
【设计意图】
从月相变化切入引出日地月相对运动，同时用日食月食的震撼视觉效果激发学生的好奇心，为本节两个核心主题做好铺垫。
【知识点】
1. 月球自身不发光，能反射太阳光。
2. 月球的不同形状（月相）与日地月相对位置有关。
环节二：新知探究（一）——月球的运动（5分钟）
【教师活动】
讲解月球的基本特征：月球自身并不发光，它能反射太阳光。月球的一面被太阳光照亮，另一面是黑暗的。
重点讲解月球运动的独特之处——同步自转：月球的自转周期和公转周期相同，都是27.3日。这意味着月球始终以同一面朝向地球。我们在地球上永远看不到月球的背面。
用"两人手拉手转圈"的比喻帮助理解：月球绕地球转一圈的同时自身也转了一圈，就像人绕着柱子走一圈如果始终面对柱子，自己也转了一圈。
联系中国航天成就：2024年6月，嫦娥六号实现了世界首次月球背面着陆与取土返回，这是人类航天史上的里程碑。
【重点】关键数据记忆：月球自转周期=公转周期=27.3日。我们在地球上只能看到月球正面，永远看不到月球背面（除非通过航天器）。
【学生活动】
思考并讨论：为什么我们只能看到月球的一面？用自己的语言解释"同步自转"的含义。
【知识点】
1. 月球不发光，反射太阳光。
2. 月球自转周期=公转周期=27.3日（同步自转）。
3. 月球始终以同一面朝向地球（正面），背面在地球上看不到。
环节二：新知探究（二）——日食（12分钟）
【教师活动】
展示日食照片（日全食、日环食、日偏食三种），引入日食概念：地球上某些地区有时会看到太阳表面全部或部分被遮掩的现象，称为日食。
讲解日食成因：地球带着月球绕太阳运动，当月球运行到地球和太阳之间，并且三者接近排成一条直线时，由于光沿直线传播，月球挡住了太阳光形成月影。从地球上月影所在区域看太阳，太阳全部或部分被月球遮挡，产生了日食现象。
关键：日食发生的时间为农历初一（朔）。此时月球位于太阳和地球之间。
三种日食类型及观察者位置关系：
（1）日全食：观察者位于月球本影区，太阳完全被月球遮住。
（2）日环食：月球距离地球较远时，月球的视大小小于太阳，不能完全遮住太阳，边缘留下一个光环。
（3）日偏食：观察者位于月球半影区，太阳只有一部分被遮住。
引导模拟实验——准备一大一小两个球（大球直径约是小球的4倍），大球代表太阳，小球代表月球。观察者（眼睛）位于三个不同位置，分别用单眼观察小球遮掩大球的现象，画出被遮掩的形状。
补充细节：日食过程中太阳被遮部分从西边开始，东边结束。原因是月球自西向东绕地球公转，月影在太阳圆面上也是从西向东移动。
【判断技巧】日食发生条件口诀：农历初一（朔），日—月—地（月球在中间），三者共线，光沿直线传播。
【易错提示】易错：日食不是每个月都发生！月球轨道面（白道面）与地球公转轨道面（黄道面）有约5度的夹角，所以即使初一也不一定三者恰好共线。
【学生活动】
分组完成大小球模拟实验，在三个不同位置观察，画出日全食、日环食、日偏食时太阳被遮挡的形状。讨论：为什么日环食比日全食更罕见？（月球必须在远地点，同时三者共线）
【知识点】
1. 日食：月球运行到太阳和地球之间，挡住太阳光。（日—月—地排列）
2. 发生时间：农历初一（朔），白天可见。
3. 三种类型：日全食（本影区）、日环食（月球距地球较远时）、日偏食（半影区）。
4. 太阳被遮部分从西边开始，东边结束（月球自西向东公转）。
环节二：新知探究（三）——月食（8分钟）
【教师活动】
展示月食照片（月全食古铜色），引入月食概念：有时候我们会看到月面部分或全部变暗的现象，时间可长达一个多小时，这就是月食。由于地球大气对太阳光的折射（散射掉蓝光，红光折射到月面），发生月食部分的月球并非全黑，而是呈暗弱的古铜色。
讲解月食成因：当地球位于太阳和月球之间，并且三者正好或接近排成一条直线时，地球挡住了太阳射向月球的光，月球进入地球的阴影区（本影或半影），就产生了月食。
关键：月食发生时间为农历十五或十六（望）。此时地球位于太阳和月球之间。
两种月食类型：
（1）月全食：月球全部进入地球本影中。
（2）月偏食：月球一部分进入地球本影中。
补充细节：月食过程中月面先亏损于东面（月球自西向东运行，东侧先进入地球本影），后复原于西面。
引导模拟实验——取大小不同的两个球，小球涂黑（代表月球），用灯光代表太阳。使小球按箭头方向部分或全部穿过大球的阴影区，观察小球光亮部分形状的变化并记录。
讨论两个关键问题：
（1）为什么月食只有在满月时发生？（满月=农历十五十六，日月分居地球两侧，地球在中间才能挡住射向月球的光。）
（2）为什么月食不是每个月都发生？（月球绕地球的轨道面——白道面，与地球绕太阳的轨道面——黄道面，有约5度的夹角。只有三者恰好或接近共线才行。）
【判断技巧】月食发生条件口诀：农历十五（望），日—地—月（地球在中间），三者共线，地球挡住阳光。
【理解要点】日食月食核心区分：日食（初一）→月球挡住太阳→白天可见；月食（十五/十六）→地球挡住阳光射向月球→晚上可见。位置关系相反。
【学生活动】
完成月食模拟实验，记录小球穿过阴影区时光亮部分的变化。总结月食发生条件并与日食对比。
【知识点】
1. 月食：地球位于太阳和月球之间，挡住射向月球的太阳光。
2. 发生时间：农历十五或十六（望），晚上可见。
3. 两种类型：月全食（月球全部进入本影）、月偏食（月球部分进入本影）。
4. 月面先亏损于东面，后复原于西面。
5. 月食不每月发生：白道面与黄道面夹角约5度。
日食与月食对比总结
项目 日食 月食
形成原因 月球遮住太阳光 地球遮住太阳光射向月球
日地月位置 日—月—地（月球在中间） 日—地—月（地球在中间）
出现时间 农历初一（朔），白天 农历十五/十六（望），晚上
类型 日全食、日偏食、日环食 月全食、月偏食
不每月发生原因 白道面与黄道面有约5度夹角 白道面与黄道面有约5度夹角
环节三：课堂练习（10分钟）
练习1
题目：月球自转周期和围绕地球公转的周期相同，所以总是同一面朝向地球。2024年嫦娥六号实现了世界首次月球背面着陆与取土返回。关于月球背面的昼夜现象，你认为（ ）。A.月背总是黑夜 B.月背24小时昼夜交替 C.月背总是白昼 D.月背有时是白昼，有时是黑夜
【答案】D
【解析】月球背面同样有昼夜之分（自转使然），只是始终背对地球，我们看不到而已。月球自转周期约27.3天。
练习2
题目：关于嫦娥六号月背采样返回，以下描述不合理的是（ ）。A.月球自转和公转的方向都是自西向东 B.月球表面的暗区是平原或盆地 C.在地球上只能看到月球正面 D.探测器在月背着陆时能使用减速伞
【答案】D
【解析】月球上没有空气，不能用减速伞（降落伞需要空气阻力）。A、B、C均正确。
练习3
题目：把A、B两球放在同一水平面视线上，控制眼睛、球A和球B的位置模拟日食。下列有关说法错误的是（ ）。A.球A模拟的是月球 B.日食发生当天的月相是新月 C.要模拟日环食，小球A须向箭头3方向移动 D.要模拟日偏食，小球A须向箭头1或2方向移动
【答案】C
【解析】日环食需要月球距地球较远（月球视大小小于太阳），A球应远离B球（不是向3靠近）。C说反了。
练习4（提升）
题目：（嫦娥四号）2019年1月3日（农历十一月二十八），嫦娥四号在月球背面软着陆。以下分析符合实际的是（ ）。A.着陆时探测器和月球位于图中c点附近 B.探测器要有防水设计，因为环形山上有水 C.探测器着陆前要减速，因为与大气摩擦会生热 D.探测器在月球的着陆点能拍到地球的照片
【答案】A
【解析】月球背面需在c点附近且有阳光照射（a点背面无阳光）。B月球无水。C月球无大气，没有气动加热。D月背看不到地球。
练习5（提升）
题目：月食发生时，日、地、月相对位置正确的是（ ）。A.日—地—月 B.日—月—地 C.地与月并列在日两侧 D.地球在月球与太阳之间
【答案】D
【解析】月食时月球运行到地球背对太阳的一侧，地球挡光。三者排列为日—地—月。
练习6（综合）
题目：关于金星凌日和卫星日凌，回答：（1）金星凌日原理与日食相似，金星应位于图中_____处。（2）卫星日凌每年出现两次，分别在_____和_____前后（填节气）。
【答案】（1）甲 （2）春分、秋分
【解析】（1）金星凌日类似日食，金星在太阳和地球之间（甲处）。（2）春秋分太阳直射赤道，赤道同步卫星、太阳、地面接收站三者共线。
环节四：课堂小结（4分钟）
【教师活动】
引导回顾本课核心知识：
1. 月球运动：不发光→反射太阳光；自转=公转=27.3日（同步自转）→永远同一面朝向地球。
2. 日食：朔（初一），日—月—地共线，月球挡太阳光。三类：全食（本影）、环食（远月点视直径小）、偏食（半影）。太阳被遮从西开始。
3. 月食：望（十五/十六），日—地—月共线，地球挡太阳光。两类：全食（全部进本影）、偏食（部分进本影）。月球先亏东面。月食时月球呈古铜色（大气折射红光）。
4. 共因：白道面与黄道面夹角约5度，所以不是每个月都发生日食和月食。
【重点】日食月食对比口诀：朔日食（日—月—地），望月食（日—地—月）。位置反，时间反，类型不同记心间。日食白天看太阳，月食晚上看月球。
【理解要点】光的直线传播是日食和月食形成的共同理论基础！回顾第1课时光的直线传播条件——同一种均匀介质。太空近似真空，光沿直线传播，才有日食月食现象。
五、板书设计
4.3 日地月的相对运动（2）——月球的运动、日食和月食
一、月球的运动
不发光，反射太阳光
自转周期 = 公转周期 = 27.3日（同步自转）
始终同一面朝向地球（正面）→看不到背面
二、日食（朔，农历初一）
成因：日—月—地共线，月球挡太阳光
类型：全食（本影）/ 环食（远地点）/ 偏食（半影）
方向：太阳被遮从西边开始，东边结束
三、月食（望，农历十五/十六）
成因：日—地—月共线，地球挡太阳光
类型：全食（全部进本影）/ 偏食（部分进本影）
方向：月面先亏东面，后复西面
现象：月球呈古铜色（大气折射红光）
四、不每月发生原因
白道面与黄道面夹角约5度
五、理论基础
光的直线传播（第1课时知识延续）
六、教学反思
1. 学生对"自转周期=公转周期→始终同一面朝向地球"这一因果关系是否真正理解？用"人绕柱子走一圈，始终面向柱子"的比喻效果如何？
2. 日食模拟实验中，学生对三种类型（全食/环食/偏食）对应的观察者位置差异是否清楚？能否正确画出三种情况下被遮挡太阳的形状？
3. 日食和月食的位置关系对比（日—月—地 vs 日—地—月）是否通过对比表加深了记忆？能否独立判断"日食在初一/月食在十五"的原因？
4. "为什么不是每个月都有日食和月食"——学生对白道面与黄道面夹角（约5度）的理解程度如何？能否用自己的话解释轨道夹角如何影响三者共线的概率？
5. 练习6（金星凌日/卫星日凌）这类延伸应用能否帮助学生建立"原理迁移"的思维方式？
6. 本节课与第1课时（光的直线传播）的知识衔接是否自然？学生能否意识到日食月食本质上是光的直线传播在天文尺度上的应用？

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