资源简介

3.2《昼夜交替的解释》教学设计
一、教材分析
本课是地球运动单元第二课时，承接学生日常看到的日月东升西落现象，引导学生对昼夜交替成因提出多种假说，通过模拟实验验证假说，对比地心说、日心说，最终建立地球自转形成昼夜交替的科学观念。教材遵循 “提出假说 — 模拟探究 — 研讨辨析 — 拓展科学史” 逻辑，让学生经历完整科学探究流程，区分古人错误猜想与现代科学结论，渗透人类探索宇宙的科学发展史，为后续学习地球公转、四季成因奠定基础。
二、学情分析
六年级学生已直观感知白天黑夜循环交替，能观察太阳东升西落，潜意识会认为太阳绕地球转动（贴合地心说认知）；具备简单动手实验能力，会操作手电筒、地球仪模拟光影，但难以区分 “地球公转” 和 “地球自转” 对昼夜的不同影响；抽象思维较弱，很难自主理解相对运动，容易混淆三种假说的运动方式；对哥白尼、托勒密的科学史了解较少，需要借助示意图、模拟实验具象化抽象天体运动。
三、核心素养分析
1. 科学观念：知道昼夜交替是地球自西向东自转形成；区分地心说、日心说两种古代宇宙学说，清晰知晓地球、太阳真实运动关系。
2. 科学思维：能针对自然现象提出多种假说，对比不同假说的相同与差异；根据模拟实验现象推理、判断假说是否成立，建立证据支撑观点的逻辑思维。
3. 探究实践：能利用手电筒、地球仪、自制地球模型完成昼夜交替模拟实验；规范记录实验现象，小组合作交流实验结果，完整经历 “猜想 — 验证 — 分析” 探究过程。
4. 态度责任：体会人类探索宇宙漫长、艰辛的历程；明白科学结论需要证据支撑，不盲从直观感受，树立敢于质疑、追求真理的科学精神。
四、教学重点
1. 提出昼夜交替成因的三种假说，完成模拟实验并记录现象。
2. 理解昼夜交替的真正成因：地球不停自转。
五、教学难点
1. 通过模拟实验辨析三种假说，区分哪种假说符合真实自然现象。
2. 理解相对运动，纠正 “太阳绕地球转” 的直观错误认知。
六、教具准备
教师：多媒体课件、昼夜交替实景短视频、地球自转科普动画、地心说日心说动画、大号地球仪、强光手电筒、自制泡沫地球模型、班级记录单；
学生：小号地球仪、手电筒、记录单、铅笔。
七、教学过程
课前准备视频
一、导入新课（5 分钟）
教师活动
播放昼夜交替延时实拍视频，提问：同学们看完视频，发现了什么自然现象？白天和黑夜是怎样变化的？为什么会出现太阳东升西落、昼夜循环不停的现象？引出本节课课题《昼夜交替的解释》。
学生活动
观看视频，自由发言，说出 “白天过后是黑夜，黑夜过后又是白天”“太阳早上从东边出来，晚上西边落下”，思考昼夜交替的原因。
设计意图
利用实景视频唤起学生生活经验，抛出核心问题，激发探究好奇心，自然导入新课。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦板块（7 分钟）
教师活动
出示教材聚焦文字，板书核心问题：昼夜交替是怎样形成的？到底是太阳在动，还是地球在动？引导学生结合生活感受大胆猜想，鼓励学生说出自己心中的解释，不急于评判对错。
学生活动
独立思考后举手发言，大多会说出 “太阳围着地球转”，部分学生能说出 “地球自己转动”，自由表达原始猜想。
设计意图
抛出探究核心问题，暴露学生原有前概念，为后续提出三种科学假说做铺垫，尊重学生直观感受。
（二）探索板块（12 分钟）
教师活动
1. 出示教材三种假说示意图，逐一讲解三种假说：假说 1 地球不动，太阳绕地球转；假说 2 太阳不动，地球绕太阳公转；假说 3 地球绕太阳公转，同时地球自转。讲解每种假说的运动方式，示范示意图记录方法。
2. 讲解模拟实验器材对应关系：手电筒模拟太阳，地球仪模拟地球，手电筒光代表太阳光；示范操作方法，转动地球仪 / 移动手电筒，观察地球仪上明暗区域变化，讲解如何用标志线观察昼夜覆盖范围。
3. 布置小组任务：每组依次模拟三种假说，在记录单画出示意图，记录每种模型是否出现昼夜交替。巡视课堂，指导动手操作有困难的小组。
学生活动
1. 认识三种假说，在个人记录单抄写、绘制三种假说简图。
2. 4 人一组合作实验，轮流操作手电筒与地球仪，分别模拟三种运动方式，观察地球仪明暗变化，填写实验记录单。
3. 利用自制泡沫地球模型重复实验，标记标志线，清晰观察昼夜更替范围。
设计意图
先建立假说框架，再通过动手模拟实验将抽象天体运动具象化，锻炼学生合作探究、观察记录能力，用实验现象作为判断假说的证据。
（三）研讨板块（7 分钟）
教师活动
出示教材三个研讨问题，组织小组讨论后全班交流：
1. 提问：三种假说都能在模型上做出昼夜交替吗？怎么判断模型里出现了昼夜交替？引导学生说出 “地球模型上明暗区域不断循环变化就是昼夜交替”。
2. 追问：三种假说有什么相同和不同？梳理总结：相同点是都能模拟出昼夜交替；不同点是地球、太阳运动状态不一样。
3. 播放地球自转科普动画，公布科学结论：科学家证实，昼夜交替真正成因是地球自西向东不停自转。
学生活动
小组讨论研讨问题，结合自己的实验记录发言；观看动画，对比三种假说，明白只有地球自转符合真实宇宙规律，修正自己最初 “太阳绕地球转” 的错误想法。
设计意图
以实验证据为基础开展研讨，通过对比辨析区分猜想与科学事实，借助动画突破 “相对运动” 教学难点，建立正确科学观念。
（四）拓展板块（4 分钟）
教师活动
出示地心说、日心说示意图，播放对比动画与哥白尼科学史短片，讲解：古代托勒密提出地心说，认为地球是宇宙中心；哥白尼提出日心说，证实太阳是太阳系中心，地球绕太阳公转同时自转。提问：为什么日心说最终取代地心说？这个过程为什么漫长艰难？引导学生从观测证据、时代思想限制两方面总结。
学生活动
观察两张示意图，观看短片，小组简单交流，明白科学发展需要持续观测、敢于挑战固有认知。
设计意图
补充科学史拓展内容，让学生体会科学探索的艰辛，培养追求真理、尊重证据的科学态度。
三、课堂练习（7 分钟）
（一）选择题
1. 地球上昼夜交替形成的真实原因是（）
A. 太阳绕地球转动 B. 地球自转 C. 地球只绕太阳公转
答案：B
2. 下列哪种假说不符合真实天体运动（）
A. 地球不动，太阳绕地球转 B. 地球自转 C. 地球公转 + 自转
答案：A
3. 日心说的提出者是（）
A. 托勒密 B. 哥白尼 C. 牛顿
答案：B
（二）判断题
1. 只有地球自转才能模拟出昼夜交替现象。（×）
解析：三种假说都能模拟出昼夜交替，只是只有自转符合真实情况。
2. 地心说认为地球是宇宙的中心。（√）
3. 我们看到太阳东升西落，是因为太阳在运动。（×）
解析：是地球自西向东自转形成的视觉效果。
（三）情境题
小明晚上观察到月亮、星星慢慢向西移动，请结合本节课知识解释这个现象。
答案：地球自西向东不停自转，我们站在地球上，会看到太阳、月亮、星星都出现东升西落的视觉效果，并不是天体绕地球转动。
四、课堂小结
今天我们一起探究了昼夜交替的成因，一开始我们提出了三种不同假说，通过手电筒和地球仪模拟实验，发现三种猜想都能模拟出昼夜交替，但真实宇宙中，昼夜交替是地球自转造成的。我们还认识了两种古代学说：地心说认为地球静止不动，太阳围着地球转；日心说提出太阳是中心，地球一边绕太阳公转，一边自转。人类为了弄清楚地球和太阳的运动关系，经历了漫长艰难的探索。我们要记住，科学猜想需要实验证据支撑，不能只靠眼睛看到的现象下结论。
五、板书设计
昼夜交替的解释
1. 三种假说
①地不动，太阳绕地转（地心说）
②太阳不动，地球绕日公转
③地球公转 + 自转（科学事实）
2. 模拟实验：手电筒 = 太阳 地球仪 = 地球
3. 真实成因：地球自西向东自转
4. 科学史：地心说（托勒密）、日心说（哥白尼）
六、教学反思
成功之处
1. 以生活实景视频导入，贴合六年级学生认知，充分调动课堂积极性，学生参与实验热情高；
2. 分层设计假说、模拟实验、研讨、拓展完整探究流程，学生亲手操作实验，能用明暗变化作为证据辨析猜想，有效落实探究实践核心素养；
3. 引入地心说、日心说科学史动画，将知识点与科学精神结合，学生能直观感受科学发展历程。
不足之处
1. 小组模拟实验耗时较长，部分动手慢的小组没能完整做完三种假说模拟，研讨环节发言时间被压缩；
2. “相对运动” 概念较抽象，少数学生依旧无法理解 “太阳东升西落是地球自转的视觉效果”，容易回到原有错误认知；
3. 科学史拓展部分讲解较仓促，学生对日心说战胜地心说的艰难理解不够深刻。
教学建议
1. 课前提前分好实验器材，简化实验操作步骤，提前示范操作要点，缩短实验耗时，预留充足研讨交流时间；
2. 增加原地转身模拟相对运动小游戏，让学生亲身感受转动时周围物体反向移动，化解相对运动难点；
3. 布置课后拓展任务，让学生查阅哥白尼相关小故事，下节课分享，加深对科学精神的理解；
4. 分层设计练习，针对理解薄弱学生增加画图题，用画图方式区分三种假说的运动方式。(共26张PPT)
3.2《昼夜交替的解释》
2026年秋期教科版（新教材）六年级上册科学
太阳每天东升西落，白昼、黑夜交替出现。
同学们看完视频，发现了什么自然现象？白天和黑夜是怎样变化的？为什么会出现太阳东升西落、昼夜循环不停的现象？
导入新课
昼夜交替是怎样形成的？到底是太阳在动，还是地球在动？
昼夜交替由地球自转形成，地球自西向东 24 小时转一圈。地球不透明，朝向太阳一面是白天，背向一面是黑夜，自转让各地轮流迎向、背离太阳。我们看到日月东升西落是视觉错觉，实际是地球在转动，太阳并未绕地球运动。
讲授新课
1.关于昼夜交替现象成因的假说。
自古以来，人们一直试图对昼夜交替现象的成因给出合理的解释。我们也可以大胆地提出自己的假说，用简单的示意图和文字进行表达。
假说：
昼夜交替可能是由地球自转形成的。地球自西向东不停地转动，朝向太阳的一面是白天，背向太阳的一面是黑夜。随着地球自转，同一地点会轮流迎向太阳和背离太阳，于是就出现了白天和黑夜交替的现象。
我预测的实验现象：
用手电筒模拟太阳，用地球仪模拟地球。当地球仪自西向东转动时，可以看到地球仪上的同一位置会依次被光照亮和进入阴影，模拟出昼夜交替。
需要的材料：
手电筒、地球仪、记录单。
注意：
这只是一种假说，还需要通过实验观察来验证。
2.利用模型，做模拟实验。
利用自制的地球模型同样可以做昼夜交替的模拟实验。我们可以在模型上做标志线，以便于观察昼夜覆盖的范围。其实地球仪上的网格线就是一种标志线。
3.交流我们的假说和模拟实验的结果。
假说 模拟实验结果
假说 1：太阳不动，地球自西向东自转 转动地球仪，标记点反复明暗交替，能出现昼夜交替
假说 2：地球不动，太阳绕地球转动 移动手电筒绕地球仪，也能观察到昼夜交替现象
1.根据模拟实验结果，我们的假说能成立吗？怎样判断模型上是否出现了昼夜交替现象？
假说成立。转动地球仪，标记点交替被手电筒照亮、进入阴影，重复出现明暗变化，就代表模型出现昼夜交替。
2.可以用于解释昼夜交替现象的假说有几种？它们有什么不同？
共 4 种假说：
①地球不动，太阳绕地球转；②太阳不动，地球自转；
③地球自转并绕太阳公转；④太阳地球一起转动。
区别在于谁运动、运动方式不一样。
3.现在，科学家们是怎样解释昼夜交替现象的？
地球不透明、不停自西向东自转，周期约 24 小时。同一地点轮流朝向、背向太阳，光照变化形成昼夜交替。
小明晚上观察到月亮、星星慢慢向西移动，请结合本节课知识解释这个现象。
答案：地球自西向东不停自转，我们站在地球上，会看到太阳、月亮、星星都出现东升西落的视觉效果，并不是天体绕地球转动。
三、情境题
“地心说”和“日心说”
在人类认识地球运动的历史中，“地心说”《和“日心说”是两种代表性的学说。查阅资料，了解这段科学史，和同学交流一下：“日心说”为什么可以取代“地心说”？为什么“日心说”取代“地心说”的过程如此漫长和艰难？
课堂练习
1. 地球上昼夜交替形成的真实原因是（ ）
A. 太阳绕地球转动 B. 地球自转 C. 地球只绕太阳公转
2. 下列哪种假说不符合真实天体运动（ ）
A. 地球不动，太阳绕地球转 B. 地球自转 C. 地球公转 + 自转
3. 日心说的提出者是（ ）
A. 托勒密 B. 哥白尼 C. 牛顿
B
A
B
一、选择题
1. 只有地球自转才能模拟出昼夜交替现象。（ ）
2. 地心说认为地球是宇宙的中心。（ ）
3. 我们看到太阳东升西落，是因为太阳在运动。（ ）
×
√
×
二、判断题
今天我们一起探究了昼夜交替的成因，一开始我们提出了三种不同假说，通过手电筒和地球仪模拟实验，发现三种猜想都能模拟出昼夜交替，但真实宇宙中，昼夜交替是地球自转造成的。我们还认识了两种古代学说：地心说认为地球静止不动，太阳围着地球转；日心说提出太阳是中心，地球一边绕太阳公转，一边自转。人类为了弄清楚地球和太阳的运动关系，经历了漫长艰难的探索。我们要记住，科学猜想需要实验证据支撑，不能只靠眼睛看到的现象下结论。
课堂总结
3.2 昼夜交替的解释
1. 三种假说
①地不动，太阳绕地转（地心说）
②太阳不动，地球绕日公转
③地球公转 + 自转（科学事实）
2. 模拟实验：手电筒 = 太阳 地球仪 = 地球
3. 真实成因：地球自西向东自转
4. 科学史：地心说（托勒密）、日心说（哥白尼）
板书设计六年级科学 3.2《昼夜交替的解释》课时作业
学校__________ 班级__________ 姓名__________
一、选择题，把正确答案的番号填在括号里。
1. 地球自身不会发光，且是不透明球体，同一时刻太阳只能照亮地球的（ ）。
A. 全部 B. 一半 C. 三分之一
2. 地球上昼夜交替一次的时间大约是（ ）。
A.12 小时 B.24 小时 C.365 天
3. 下列四种假说，全部都能通过模拟实验制造出昼夜交替现象的是（ ）。
①地球不动，太阳绕地球转 ②太阳不动，地球绕太阳转
③地球只自转 ④地球绕太阳转，同时自转
A.①②③ B.②③④ C.①②③④
4. 符合真实宇宙情况、能正确解释昼夜交替的是（ ）。
A. 地球不动，太阳围着地球转动
B. 地球绕太阳公转，同时绕地轴自西向东自转
C. 只有地球不停自转，不绕太阳公转
5. 做昼夜交替模拟实验时，手电筒用来模拟（ ）。
A. 月球 B. 太阳 C. 地球
6. 地球自转的旋转中心是（ ）。
A. 太阳 B. 赤道 C. 地轴
7. 我们看到太阳东升西落，是因为地球自转方向为（ ）。
A. 自东向西 B. 自西向东 C. 自南向北
8. 如果地球是透明球体，地球上会出现的现象是（ ）。
A. 只有白天，没有黑夜 B. 昼夜正常交替 C. 只有黑夜，没有白天
9. 下列生物行为，和昼夜交替直接相关的是（ ）。
A. 大雁秋季南飞 B. 猫头鹰昼伏夜出 C. 树木四季落叶
10. 区分 “昼半球” 和 “夜半球” 的分界线叫（ ）。
A. 赤道 B. 晨昏线 C. 地轴
11. 关于模拟实验，说法正确的是（ ）。
A. 模拟实验得出的结论一定等于真实事实
B. 多种假说都能模拟出昼夜交替，需要更多证据判断真伪
C. 只要能模拟出昼夜交替，假说就是正确的
12. 同一时刻，我国东部城市比西部城市更早迎来黎明，原因是（ ）。
A. 东部离太阳更近 B. 地球自西向东自转 C. 西部地势更高
13. 下列不属于地球自转带来的现象是（ ）。
A. 昼夜交替 B. 日月星辰东升西落 C. 四季冷暖变化
14. “地心说” 认为昼夜交替成因是（ ）。
A. 地球自转 B. 太阳绕地球转动 C. 地球绕太阳公转
15. 地球自转不会造成的影响是（ ）。
A. 白天黑夜循环出现
B. 地表温度不会极端冷热，适宜生物生存
C. 一年有春夏秋冬四季
二、判断题，正确的画 “√”，错误的画 “×”。
（ ）1. 地球不发光、不透明是产生昼夜现象的基础条件。
（ ）2. 只让地球围绕太阳公转，不进行自转，也能出现昼夜交替。
（ ）3. 模拟实验中，地球仪上被手电筒照亮的区域代表黑夜。
（ ）4. 所有能模拟出昼夜交替的假说，都符合真实宇宙规律。
（ ）5. 地球自转一周，我们会经历一次完整的白天和黑夜。
（ ）6. 地轴是真实存在、贯穿地球的一根金属轴。
（ ）7. 昼夜交替周期适中，避免地球一面持续暴晒、一面持续冰冻。
（ ）8. 太阳东升西落，说明太阳每天围绕地球旋转。
（ ）9. 上海比乌鲁木齐先看到日出，因为上海位置更靠东。
（ ）10. 四季变化和昼夜交替，都是地球自转形成的。
三、连线题
将模拟实验材料与模拟对象用直线相连
手电筒 地球
带标记的地球仪 太阳光
橡皮泥小人 地面上的人
四、探究题
1. 昼夜交替模拟实验（16 分）
实验材料：手电筒、地球仪、橡皮泥小人
实验操作：在地球仪某位置粘贴小人，手电筒水平照射地球仪，分别验证四种假说，观察小人位置明暗变化。
(1) 手电筒静止不动，缓慢自西向东转动地球仪，小人会反复出现明暗交替，该假说代表（ ）。
A. 地球不动，太阳绕地球转
B. 地球只自转
C. 地球绕太阳转，同时自转
(2) 实验中，地球仪保持静止，拿着手电筒绕地球仪转圈，小人也出现昼夜交替，该假说对应古代的（ ）。
A. 日心说 B. 地心说 C. 盖天说
(3) 实验证明，仅靠地球绕太阳公转、不自转，同一地点（ ）。
A. 不会出现昼夜交替 B. 能正常昼夜交替 C. 昼夜交替速度变快
(4) 模拟实验中，地球仪转动方向如果改为自东向西，我们会观察到（ ）。
A. 太阳东升西落 B. 太阳西升东落 C. 没有昼夜变化
(5) 请简单写出：地球上产生昼夜现象、昼夜交替现象分别需要哪两个条件？
(6) 为什么多种假说都能模拟出昼夜交替，但只有 “地球绕太阳转同时自转” 符合真实情况？
2. 地球自转与黎明先后（12 分）
(1) 地球自西向东自转，下列城市同一天最先迎来日出的是（ ）。
A. 新疆乌鲁木齐 B. 四川成都 C. 上海
(2) 同一夜晚，东边地区已经天亮，西边还是深夜，这是因为（ ）。
A. 太阳向西移动 B. 地球自西向东自转 C. 西边云层太厚
(3) 下列现象能证明地球自转的是（ ）。
A. 一年有四季 B. 月亮圆缺变化 C. 每天日月星辰东升西落
(4) 小明观察到傍晚时分影子越来越长，同时太阳慢慢向西落下，这一现象直接说明（ ）。
A. 地球在自转 B. 地球在公转 C. 太阳在自转
(5) 对比维恩图：区分 “地心说” 和 “日心说” 对昼夜交替的解释，填写两者相同点与不同点。
相同点：____________________________________________________
不同点：____________________________________________________
3. 昼夜交替与生物生活（10 分）
(1) 下列动物属于昼行性动物（白天活动）的是（ ）。
A. 蝙蝠 B. 蝴蝶 C. 猫头鹰
(2) 植物只在夜晚开花的主要影响因素是（ ）。
A. 四季温度 B. 昼夜光照交替 C. 雨水多少
(3) 如果地球停止自转，不会出现的后果是（ ）。
A. 一面永久白昼，一面永久黑夜
B. 昼夜不再交替
C. 四季消失
(4) 举 2 个生活实例，说明昼夜交替影响动植物的生活：
①__________________________________________________________
②__________________________________________________________
4. 拓展实践：绘制昼夜示意图（8 分）
(1) 绘制简易示意图要求：画出太阳、地球、晨昏线，标注昼、夜区域，标注地球自转方向。
(2) 简单说明：晨昏线两侧为什么一边是白天、一边是黑夜？
参考答案
一、选择题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.B
6.C 7.B 8.A 9.B 10.B
11.B 12.B 13.C 14.B 15.C
二、判断题
1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√
6.× 7.√ 8.× 9.√ 10.×
三、连线题
手电筒 —— 太阳光
带标记的地球仪 —— 地球
橡皮泥小人 —— 地面上的人
四、探究题
(1) B (2) B (3) A (4) B
(5) 昼夜现象：地球不发光、不透明；昼夜交替：地球不发光不透明 + 地球不停自转
(6) 模拟实验只能证明假说能产生昼夜交替，结合天文观测证据：太阳体积远大于地球、地球围绕太阳公转、日月星辰东升西落，证明只有地球公转加自转符合真实事实。
(1) C (2) B (3) C (4) A
(5) 相同点：都认为太阳光照产生昼夜，都能解释昼夜交替；不同点：地心说认为太阳绕地球转；日心说认为地球自转并绕太阳公转。
(1) B (2) B (3) C
(4) 示例：公鸡清晨打鸣；夜来香夜晚开花；猫头鹰夜间捕食；向日葵白天追随阳光（任选两条）
(2) 地球不透明，太阳光只能照射一半，朝向太阳一侧为白昼，背对一侧为黑夜，分界线就是晨昏线。

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