资源简介

3.7《四季变化》教学设计
一、教材分析
本课是地球运动单元核心课时，承接前一课地球公转、地轴倾斜知识，以 “四季冷热差异” 为探究主线，设置两大模拟实验：手电筒模拟阳光直射斜射、地球公转光斑模拟实验，搭建 “阳光照射角度→光斑大小→热量多少→气温四季变化” 逻辑链。教材配套研讨问题梳理核心原理，拓展二十四节气链接生活农业，将天文规律与生产生活结合，落实地球公转产生四季这一核心科学概念，为后续昼夜长短、节气学习铺垫基础。
二、学情分析
六年级学生已掌握地球自转、公转基础认知，能感知一天中早晚冷、中午热，也清楚春夏秋冬温度差异，但无法理解温度变化本质。学生动手模拟实验兴趣浓厚，但难以建立抽象逻辑：无法关联地轴倾斜 + 公转共同造成太阳高度四季变化；容易误以为四季冷热是日地距离远近导致。同时学生对二十四节气仅停留在听说，不明白节气与太阳热量、农业生产的内在联系，需要模拟实验直观突破认知误区。
三、核心素养分析
科学观念
1. 阳光直射时光斑小、单位面积获得热量多，温度高；斜射时光斑大、热量分散，温度低。
2. 地球公转时地轴倾斜且倾斜方向不变，造成北半球四季太阳高度规律性变化，形成夏热冬冷的四季。
3. 二十四节气依据太阳运行规律划分，能够指导农业生产。
科学思维
通过手电筒模拟、公转光斑实验开展链式推理，建立 “直射 — 太阳高度大 — 光斑小 — 热量多 — 气温高” 逻辑模型，能对比春分、夏至、秋分、冬至光斑差异，推理四季温度变化，纠正 “地球离太阳近就是夏天” 的错误前概念。
探究实践
能独立完成两组模拟实验：①手电筒直射、斜射物体观察光斑；②地球仪、手电筒、可调纸屏模拟公转，记录四季节光斑、太阳高度、温度，规范填写实验记录单，根据现象推导四季成因。
态度责任
体会古人观测太阳运动创制二十四节气的智慧，理解天文规律对农业、生活的价值；养成基于实验证据推理结论、尊重客观现象的探究习惯。
四、教学重点
1. 阳光直射斜射与地表获得热量、温度的关系。
2. 地轴倾斜的地球公转造成北半球四季温度变化的成因。
五、教学难点
理解地轴倾斜且倾斜方向不变是四季太阳高度发生变化的根本原因，完整梳理四季冷热的链式逻辑。
六、教具准备
教师：地球仪、手电筒、可调高度纸屏、四季实景图片、公转模拟实验演示视频、二十四节气科普短视频；
学生：分组地球仪、手电筒、卡纸、贴纸、实验记录单、铅笔。
七、教学过程
一、导入新课
教师活动：播放四季风景延时短视频，出示教材四季风景图，提问：生活在北半球的我们，四季最明显感受是什么？夏天为什么热、冬天为什么冷？板书课题《四季变化》，抛出本课核心探究问题：四季温度如何变化？夏热冬冷的成因是什么？
学生活动：观看视频，自由发言分享四季冷热感受，大胆猜测四季冷热的原因（部分学生会说出 “夏天地球离太阳近”）。
设计意图：用实景视频唤醒生活经验，抛出认知冲突，激发学生探究欲望，自然引出本课聚焦问题。
二、讲授新课
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦框文字，梳理两个核心探究问题：①四季温度呈现怎样的变化规律？②为什么会出现夏热冬冷？结合学生导入时的猜测，不直接纠正，留待实验验证猜想。
学生活动：齐读聚焦问题，在笔记本上写下自己对 “夏热冬冷” 的猜想。
设计意图：明确课堂探究目标，留存学生原有错误认知，为后续实验推翻误区做铺垫。
（二）探索板块
活动 1：探究太阳高度变化与温度的关系
教师活动：出示手电筒直射、斜射示意图，播放直射斜射示范视频，讲解实验操作要点：用手电筒模拟太阳光，分别垂直、倾斜照射桌面卡纸，观察光斑大小、影子长短；引导学生对应生活：中午阳光接近直射，清晨傍晚阳光斜射。巡回指导分组实验，板书链式推理线索：直射→太阳高度大→光斑小→热量集中→温度高。
学生活动：分组动手实验，对比直射、斜射下光斑大小，记录现象；结合生活经验，解释中午气温高于早晚的原因。
设计意图：简单直观模拟实验，建立 “照射角度影响热量分布” 基础认知，搭建逻辑推理第一层。
活动 2：模拟地球公转，探究四季太阳高度变化
教师活动：抛出过渡问题：太阳不会上下移动，一年中太阳高度为何会变？出示地球公转模型材料，讲解实验规则：地轴倾斜方向全程不变、手电筒高度固定、调整纸屏让光斑落在北半球固定观察点（北京贴纸处）；播放地球公转动态动画，分步演示春分、夏至、秋分、冬至四个位置；发放实验记录单，指导学生观察、填写光斑、太阳高度、推测温度。巡视各组，提醒对比四个节气光斑大小差异。
学生活动：小组合作完成公转模拟实验，依次切换四个节气位置，观察光斑大小，完整填写记录单；组内交流光斑变化规律。
设计意图：进阶模拟实验，突破本课难点，直观让学生看见公转 + 地轴倾斜带来的光斑四季变化，用实验证据支撑推理。
（三）研讨板块
教师活动：依次出示 3 道研讨问题，组织小组讨论，邀请小组代表发言，结合两组实验现象梳理完整四季成因逻辑，纠正 “日地距离决定冷热” 的错误猜想。
1. 提问 1：模拟实验中北半球光斑如何变化？光斑和季节是什么关系？引导学生总结：夏至光斑最小、冬至光斑最大，光斑越小气温越高，对应夏季；光斑越大气温越低，对应冬季。
2. 提问 2：结合两次实验，完整解释夏热冬冷的原因，引导学生串联逻辑：地球公转 + 地轴倾斜不变→夏季北半球阳光接近直射、太阳高度大、光斑小、热量集中，温度高；冬季阳光斜射、太阳高度小、光斑大、热量分散，温度低。
3. 提问 3：回顾单元开篇问题，梳理已解决、未解决问题，引出下一课时昼夜长短内容。
学生活动：小组合作交流研讨问题，结合实验记录单发言，完整复述四季冷热成因；梳理单元疑问，记录未解决问题。
设计意图：通过研讨整合实验结论，内化完整科学逻辑，实现从现象到原理的思维提升。
（四）拓展板块
教师活动：出示二十四节气图文素材，播放农耕科普短片，讲解：古人长期观测太阳运行，在四季基础上划分二十四节气，精准指导农业生产；出示节气谚语，解读 “清明前后，种瓜点豆” 等俗语背后太阳热量规律；布置课后任务：收集更多节气农耕谚语。
学生活动：观看短片，认读二十四节气，理解节气和太阳热量、农作物生长的关联；记录课堂上的节气谚语。
设计意图：链接中华传统文化，落实态度责任素养，让学生感受天文科学对生产生活的实用价值。
三、课堂练习
（一）选择题
1. 北半球夏季气温高的根本原因是（）
A. 地球离太阳更近 B. 阳光直射，单位地面热量多 C. 月亮照射
答案：B
2. 模拟地球公转实验中，保持不变的是（）
A. 地轴倾斜方向 B. 光斑大小 C. 手电筒高度
答案：A
3. 冬至时北半球光斑状态是（）
A. 最小 B. 中等 C. 最大
答案：C
（二）判断题
1. 阳光斜射地面，光斑更小，温度更高。（×）
解析：斜射光斑大，热量分散，温度更低。
2. 地球公转时地轴始终垂直，不会倾斜。（×）
解析：地轴保持倾斜，倾斜方向不变。
3. 二十四节气是根据太阳运行规律划分的，能指导农业。（√）
（三）情境题
夏天正午站在户外影子很短，冬天正午影子很长，请结合本课知识解释这个现象，同时说明影子长短和气温的关系。
答案：夏季北半球太阳高度大，阳光接近直射，影子短、光斑小，地面获得热量多，气温高；冬季太阳高度小，阳光斜射，影子长、光斑大，热量分散，气温低。
四、课堂小结
这节课我们通过两组模拟实验，解开了四季冷热的秘密。首先知道阳光直射时光斑小、热量集中，温度更高，斜射则相反。地球公转过程中地轴一直倾斜且方向不变，让北半球夏至阳光直射、光斑最小，形成炎热夏季；冬至阳光大幅斜射、光斑最大，形成寒冷冬季，春分、秋分冷热适中。我们还了解到古人依据太阳运动创制二十四节气，用来指导农耕。四季变化是地球公转与地轴倾斜共同作用的结果，生活里影子长短、气温高低都能印证这条科学规律。
五、板书设计
7 四季变化
1. 直射：光斑小→热量多→温度高（夏、正午）
斜射：光斑大→热量少→温度低（冬、早晚）
2. 四季成因：地球公转 + 地轴倾斜（方向不变）
夏至：光斑最小→高温夏季
冬至：光斑最大→低温冬季
春分、秋分：中等光斑，气温适中
3. 拓展：二十四节气 —— 依据太阳规律，指导农业
八、教学反思
成功之处
1. 分层模拟实验设计贴合六年级学生认知，先用简单手电筒实验铺垫基础，再开展公转模拟突破难点，动画视频辅助抽象地轴倾斜知识可视化，学生能自主通过光斑现象推理温度变化，课堂参与度高。
2. 研讨环节链式推理引导到位，多数学生能完整说出四季冷热逻辑，有效纠正了 “夏季地球离太阳近” 的常见错误前概念。
3. 拓展二十四节气融合传统文化，学生兴趣浓厚，实现科学与传统文化融合育人。
不足之处
1. 分组公转模拟实验耗时较长，部分动手能力弱的小组没能完整观察四个节气光斑差异，记录单填写不完整。
2. 研讨环节留给学生自主表达时间不足，部分内向学生没有发言机会。
3. 节气拓展仅停留在课堂讲解，缺少学生分享收集谚语的互动环节。
教学建议
1. 课前培训小组实验小组长，简化公转实验操作步骤，预留 5 分钟机动实验时间；提前打印光斑对比图，供操作慢的小组参考。
2. 研讨采用小组轮流发言 + 书面写观点结合，给内向学生纸笔表达的机会。
3. 布置课前预习任务，让学生提前收集节气谚语，拓展环节增加谚语分享互动；课后布置实践作业，观察早晚、正午影子长短并记录。六年级科学 3.7《四季变化》课时作业
学校：________ 班级：________ 姓名：________ 得分：________
一、选择题（把正确答案的番号填在括号里，每题 3 分，共 45 分）
1. 地球上四季更替的根本原因是（ ）。
A. 地球离太阳远近变化
B. 地球公转 + 地轴倾斜 23.5° 且倾斜方向不变
C. 太阳自身温度四季变化
2. 地球绕太阳公转的方向是（ ）。
A. 自东向西
B. 自西向东
C. 无固定方向
3. 地球公转一周的时间大约是（ ）。
A. 24 小时
B. 一个月
C. 一年
4. 每年 1 月初地球处于近日点，此时北半球是（ ）。
A. 夏季
B. 冬季
C. 春季
5. 同一时间，北半球和南半球的季节关系是（ ）。
A. 完全相同
B. 刚好相反
C. 相差一个季度
6. 夏至日，太阳直射（ ），北半球白昼最长、气温高。
A. 赤道
B. 北回归线
C. 南回归线
7. 冬至日，太阳光照射北半球的特点是（ ）。
A. 直射、光照集中
B. 斜射、光照分散
C. 无阳光照射
8. 阳光垂直照射地面时，单位面积获得的热量（ ）。
A. 多
B. 少
C. 和斜射一样
. 地轴倾斜时，北极始终指向（ ）。
A. 太阳
B. 北极星
C. 月球
10. 下列现象和地球公转、四季变化无关的是（ ）。
A. 昼夜交替
B. 南北半球季节相反
C. 夏季白天更长
11. 秋分、春分当天，太阳直射赤道，此时全球昼夜（ ）。
A. 昼长夜短
B. 昼夜平分
C. 昼短夜长
12. 模拟阳光直射、斜射实验中，斜射的温度计读数会（ ）。
A. 上升更快
B. 上升更慢
C. 不变
13. 如果地轴不倾斜，地球上会出现的情况是（ ）。
A. 四季分明
B. 全年无明显四季变化
C. 只有夏季
14. 远日点在每年 7 月初，北半球此时是夏季，说明（ ）。
A. 离太阳越远越热
B. 日地距离不是四季冷暖主要原因
C. 公转轨道不影响温度
15. 古人 “斗柄南指，天下皆夏”，斗柄指向变化是因为（ ）。
A. 地球自转
B. 地球公转
C. 月球公转
二、判断题（正确画 “√”，错误画 “×”，每题 2 分，共 20 分）
（ ）1. 四季变化是地球自转形成的。
（ ）2. 地球公转轨道是标准圆形。
（ ）3. 地轴倾斜角度、倾斜方向始终保持不变。
（ ）4. 阳光斜射时，地面受热面积大，温度更低。
（ ）5. 澳大利亚和我国季节完全相同。
（ ）6. 夏至之后，北半球白昼会慢慢变短。
（ ）7. 地球离太阳越近，气温一定越高。
（ ）8. 春分、秋分全球昼夜时长相等。
（ ）9. 模拟四季实验中，手电筒模拟太阳光。
（ ）10. 地轴倾斜 23.5° 是四季产生的关键条件。
三、连线题（共 8 分）
将节气与对应现象、阳光直射位置连线
夏至 直射赤道 北半球冬季
冬至 直射北回归线 昼夜平分
春分 直射南回归线 北半球夏季
秋分 直射赤道 南北半球热量均等
四、探究题（共 27 分）
1. 阳光直射与斜射模拟实验（10 分）
实验材料：手电筒、黑色卡纸、两支温度计
操作：①手电筒垂直照射卡纸；②手电筒倾斜 45° 照射同等大小卡纸，观察温度计升温速度。
(1) 垂直照射组温度计升温速度更______（快 / 慢）。
(2) 实验结论：同一束阳光，______时地面获得热量多，温度高；______时热量分散，温度低。
(3) 结合实验解释：为什么北半球夏季更炎热？
(4) 该实验采用的是（ ）。
A. 对比实验 B. 模拟实验 C. 模拟 + 对比实验
2. 地球公转与四季综合分析（9 分）
(1) 四季形成两个必要条件：①地球绕太阳______；②______倾斜且方向不变。
(2) 每年 1 月地球离太阳最近，我国却是冬天，这证明：____________________。
(3) 家住海南的小明暑假去南极旅游，南极此时是（ ）。
A. 夏季 B. 冬季 C. 春季
3. 拓展简答题（8 分）
(1) 简述地球公转时，地轴倾斜如何造成南北半球季节相反？
如果地球公转时地轴直立不倾斜，地球会有四季吗？简单说明理由。
参考答案
一、选择题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.B
6.B 7.B 8.A 9.B 10.A
11.B 12.B 13.B 14.B 15.B
二、判断题
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.×
6.√ 7.× 8.√ 9.√ 10.√
三、连线题
夏至 — 直射北回归线 — 北半球夏季
冬至 — 直射南回归线 — 北半球冬季
春分 — 直射赤道 — 昼夜平分
秋分 — 直射赤道 — 南北半球热量均等
四、探究题
(1) 快 (2) 直射；斜射
(3) 夏季北半球朝向太阳，阳光接近直射，热量集中，白昼时间长，气温更高
(4) C
(1) 公转；地轴 (2) 日地距离远近不是四季冷暖的主要原因 (3) B
(1) 地球公转时地轴倾斜方向不变，当地球公转到一侧，北半球朝向太阳获得热量多，为夏季；南半球背向太阳热量少，为冬季；半年后位置互换，季节相反。
(2) 不会有明显四季。地轴直立时阳光常年直射赤道，南北半球光照角度不会发生规律性变化，全年温差稳定，无春夏秋冬更替。(共24张PPT)
3.7《四季变化》
2026年秋期教科版（新教材）六年级上册科学
对于居住在北半球的我们来说，四季变化最明显的现象就是夏热冬冷。
生活在北半球的我们，四季最明显感受是什么？夏天为什么热、冬天为什么冷？四季温度如何变化？夏热冬冷的成因是什么？
导入新课
①四季温度呈现怎样的变化规律？②为什么会出现夏热冬冷？
四季温度循环变化：春升温、夏最热、秋降温、冬最冷，年年重复循环。地球公转时地轴倾斜，夏季正午太阳高度高、光照集中热量多；冬季太阳高度低，光线分散热量少，因此夏热冬冷。
讲授新课
1.探究太阳高度变化与温度的关系。
接收太阳光能量的多少是影响地球表面冷热分布最重要的原因，太阳高度变化会影响地表温度变化。一天中早上和中午温度不同，也是出于这样的原因。我们用手电筒照射物体，可以进行观察和推理。
2.模拟地球公转。
在地球公转过程中，太阳并没有上下移动，那么它的高度变化又是怎样产生的呢？我们已经知道，地球自转时地轴是保持倾斜的，而方向基本保持不变。模拟地球公转，借助光斑大小，观察模型上太阳高度是否在有规律地发生变化。
①做一个上端有圆孔的纸屏，纸屏的高度与地球模型差不多高。
②用手电筒模拟太阳，手电筒高度与春分时地球仅的赤道高度保持一致。
③在地球仪的北半球上选择一个观察点（比如北京），贴上小纸片。
④模拟地球公转。公转中，调整纸屏的高度，保证光斑落在固定的观察点上，观察光斑的大小变化。
时间 观察点光斑（大、中、小） 太阳高度（大、中、小） 推测北半球的温度（高、中、低）
春分 中 中 中
夏至 小 大 高
秋分 中 中 中
冬至 大 小 低
1.模拟实验中北半球的光斑大小是怎样变化的？光斑变化与季节变化是什么关系
地球公转时，北半球直射光斑夏至最小最亮，热量集中；冬至光斑最大、光线分散；春秋分光斑大小适中。光斑越小光照越强，对应夏季；光斑越大光照越弱，对应冬季，光斑大小变化直接决定四季冷热差异。
2.通过两课的探究，我们能解释夏热冬冷的原因吗？
能。地球公转 + 地轴倾斜，夏季阳光直射、光斑小热量足；冬季阳光斜射、光斑大热量少，所以夏热冬冷。
3.回顾单元首页，哪些问题得到了解决？哪些问题还没有很好地解决呢？
已解决昼夜交替、地球自转公转、四季影长与温度成因；部分拓展问题，如极昼极夜细节、南北半球温差差异还需深入探究。
二十四节气与农业生产
我国是一个农业大国，农作物的生长和地面获得的太阳热量息息相关。我国劳动人民长期观察太阳运行规律，确立了四季，还在四季的基础上进一步细分了二十四节气。二十四节气很好地指导了农业生产，例如，南方种水稻需要较多的光照，所以有“过了芒种不种稻，过了夏至不栽田”的谚语，水稻如不及时在芒种前插秧，产量会大受影响。收集一些谚语，我们可以比较好地了解二十四节气与农业生产的关系。
课堂练习
（一）选择题
1. 下列物体能放大文字图像的是（ ）
A. 近视眼镜片 B. 装满水的圆形玻璃瓶 C. 平面镜
2. 放大镜放大倍数和（ ）有关
A. 镜片大小 B. 镜片凸度 C. 镜柄长短
3. 野外小河的清水（ ）直接饮用
A. 可以 B. 不可以 C. 烧开就能直接喝
C
A
B
一、选择题
1. 放大镜镜片是中间薄、边缘厚的透明玻璃。（ ）
2. 放大倍数越大的放大镜，能看到的范围越小。（ ）
3. 平面玻璃片透过看文字，文字会被放大。（ ）
×
√
×
二、判断题
这节课我们通过两组模拟实验，解开了四季冷热的秘密。首先知道阳光直射时光斑小、热量集中，温度更高，斜射则相反。地球公转过程中地轴一直倾斜且方向不变，让北半球夏至阳光直射、光斑最小，形成炎热夏季；冬至阳光大幅斜射、光斑最大，形成寒冷冬季，春分、秋分冷热适中。我们还了解到古人依据太阳运动创制二十四节气，用来指导农耕。四季变化是地球公转与地轴倾斜共同作用的结果，生活里影子长短、气温高低都能印证这条科学规律。
课堂总结
3.7 四季变化
1.直射：光斑小→热量多→温度高（夏、正午）
斜射：光斑大→热量少→温度低（冬、早晚）
2.四季成因：地球公转 + 地轴倾斜（方向不变）
夏至：光斑最小→高温夏季
冬至：光斑最大→低温冬季
春分、秋分：中等光斑，气温适中
3.拓展：二十四节气 —— 依据太阳规律，指导农业
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