资源简介

4.2.1《地球的转动——地球绕地轴自转+地球绕太阳公转》教学设计
一、教材分析
本节课选自浙教版七年级下册地球运动单元，分为地球自转与地球公转两大核心板块。教材先用北极星星轨照片创设情境，通过灯泡模拟地球昼夜实验落实自转昼夜交替现象；再结合时区分布图讲解地方时、区时、北京时间；后半部分借助直射 / 斜射对比、地球公转轨道图，解释四季更替、太阳直射点移动成因。内容由浅入深，从日常昼夜现象延伸至四季变化，衔接宏观天体运动与生活地理现象，是学生建立空间天体运动思维的核心课时，同时为后续五带划分、气候差异学习铺垫基础。
二、学情分析
七年级学生具备基础生活感知，能观察到日出日落、四季冷暖、影子长短变化，但无法区分自转、公转两种运动，难以理解地轴倾斜、太阳直射点移动等抽象空间概念。学生动手模拟实验兴趣浓厚，但空间想象能力薄弱，容易混淆自转公转的周期、产生现象；对时区换算、正午杆影季节变化逻辑理解存在障碍，需要借助实物模型、动态视频、模拟实验降低抽象难度。
三、教学目标
1. 科学观念
1. 知道地球自转绕地轴、自西向东，周期约 24 小时，理解自转产生昼夜交替、日月东升西落、地方时差异；
2. 掌握地球公转绕太阳、自西向东，周期约 365 天，地轴倾斜且北端指向北极星；
3. 明白太阳直射、斜射辐射量差异，理解公转 + 地轴倾斜造成太阳直射点移动、四季更替。
2. 科学思维
能区分自转、公转对应的自然现象；通过光照模拟实验推理昼夜成因；结合公转轨道图分析四季太阳直射点变化，建立空间运动逻辑推理能力。
3. 实践探究
能完成灯泡 + 地球仪模拟昼夜交替实验；结合北极上空俯视示意图判断自转方向；能简单计算时区时差，观察杆影长短变化对应天体运动。
4. 态度责任
体会天体运动规律影响人类作息、农业生产、生活节律；建立宇宙天体运动有规律的科学认知，养成用科学视角解释日常自然现象的习惯。
四、教学重点
1. 地球自转、公转的方向、周期、运动中心；
2. 自转产生昼夜交替、时差；公转产生四季更替；
3. 太阳直射与斜射对地表热量的影响。
五、教学难点
1. 地轴倾斜状态下地球公转，太阳直射点南北移动规律；
2. 地方时与时区换算逻辑；
3. 区分昼夜（自转）、四季（公转）两类现象的成因。
六、教具准备
地球仪、台灯（模拟太阳）、全球时区分布图、地球自转公转动态动画视频、北极星星轨延时摄影视频、旗杆杆影四季实拍图、直尺、粉笔。
七、教学过程（配套视频标注）
配套使用视频清单
1. 北极星星空延时摄影视频（导入）
2. 地球自转昼夜交替动态演示视频
3. 全球时区时差动态演示视频
4. 地球完整公转四季变化 3D 动画视频
5. 一天 / 一年四季旗杆杆影变化实拍视频
一、导入新课
教师活动：播放北极星星轨延时摄影视频，展示教材星空轨迹图片，向学生提问：照片里星星围着北极星转圈，我们明明站在地面不动，为什么星空会出现这样的轨迹？太阳每天东升西落，是太阳在绕地球转吗？顺势引出本节课主题 —— 地球的转动，分为自转和公转两种运动。
学生活动：观看视频，结合生活经验自由发言，说出自己对日月星辰转动的直观感受。
设计意图：用延时摄影奇观激发学生好奇心，打破 “太阳绕地球转” 的固有错误认知，自然导入地球运动核心内容。
知识点：日月星辰视运动本质是地球自身转动造成。
二、讲授新课
板块 1：地球绕地轴自转
环节 1：自转基础概念
教师活动：手持地球仪，指出贯穿南北两极的假想地轴，明确地轴北端永远指向北极星；缓慢自西向东转动地球仪，分别从侧面、北极上空展示转动方向，在黑板画图标注北极俯视逆时针；讲解自转定义：地球绕地轴不停旋转，自转真实周期 23 时 56 分 4 秒，日常使用昼夜周期 24 小时（一天）。同时纠正古代 “太阳绕地球转” 的错误观点，说明东升西落是地球自西向东自转的视觉效果。
学生活动：分组手持小型地球仪，跟着老师示范自西向东转动，同桌互相从北极上空观察逆时针转动，识记自转方向、地轴特点、周期。
设计意图：借助实物模型，把抽象的地轴、自转方向直观化，区分恒星日与生活中 24 小时一天。
知识点：自转中心：地轴；方向：自西向东（北极俯视逆时针）；周期：约 24 小时。
环节 2：模拟实验 —— 昼夜交替成因
教师活动：组织教材探索活动，分发台灯、地球仪；分步示范实验操作：①台灯放桌面中央模拟太阳；②关灯点亮台灯，观察地球仪一半亮一半暗；③在地球仪标注杭州位置，缓慢转动地球仪，观察标注点明暗交替。播放地球自转昼夜交替动态演示视频，总结：太阳光只能照亮半个地球，形成昼半球、夜半球；地球不停自转，同一地点昼夜不断更替，即昼夜交替现象。
学生活动：小组合作完成模拟实验，记录标注位置何时亮（白天）、何时暗（黑夜），观看视频后小组交流昼夜交替产生原因。
设计意图：动手模拟实验落实探究实践，可视化理解昼夜半球形成，突破昼夜交替成因知识点。
知识点：地球不透明、不发光 + 自转，产生昼夜交替，周期 24 小时。
环节 3：自转产生时差、地方时
教师活动：出示北极上空俯视自转示意图，讲解思考讨论第 1 题：阳光直射 D 点为正午 12 点，地球逆时针自转，B 点处于黑夜中央为 0 点；A、C 分别位于晨昏线，A 清晨日出、C 傍晚日落。再展示全球时区分布图，讲解本初子午线、中时区、东八区（北京、杭州），区时计算规则：东加西减。举例杭州亚运会 20:00（东八区），伦敦中时区时差 8 小时，20-8=12 点。播放时区时差动态演示视频，补充规律：偏东地区先日出，地方时更早。
学生活动：对照示意图独立完成思考讨论问题，小组计算伦敦直播时间，识记 “东早西晚、东加西减”。
设计意图：结合示意图与时区图，分步拆解时差计算难点，结合生活赛事实例降低理解难度。
知识点：自转造成不同经度地方时不同；我国统一使用东八区区时（北京时间）。
环节 4：证明地球自转的现象
教师活动：抛出思考讨论第 2 问，引导学生归纳：星轨旋转、昼夜交替、日月东升西落、不同地方时差、一天内杆影长短方位变化，都是地球自转证据。播放一天旗杆杆影变化实拍视频辅助理解。
学生活动：结合生活举例，整理自转相关现象笔记。
设计意图：串联生活实例，巩固自转对应的各类自然现象。
板块 2：地球绕太阳公转
环节 1：直射与斜射热量差异
教师活动：展示教材直射斜射对比图，用粉笔模拟太阳光，垂直照射桌面（直射）、倾斜照射桌面（斜射），对比相同光束覆盖面积大小；讲解：斜射照射面积更大，单位地面获得太阳辐射更少，温度更低。抛出导入问题：春天升温、白昼变长，本质是阳光照射角度变化。
学生活动：用直尺模拟光束，对比直射、斜射覆盖范围，记录热量差异规律。
设计意图：直观对比，铺垫四季温度变化的底层原理。
知识点：太阳光直射辐射多、温度高；斜射辐射少、温度低。
环节 2：地球公转基础特征
教师活动：播放地球公转 3D 动画视频，讲解公转定义：地球沿轨道绕太阳转动；公转方向自西向东，周期约 365 天（一年）；重点强调关键条件：地轴倾斜，地轴与公转轨道夹角 66.5°，北端始终指向北极星，倾斜姿态全程不变。出示公转轨道四节气示意图，标注春分 3.21、夏至 6.22、秋分 9.23、冬至 12.22（北半球）。
学生活动：观看动画，在课本轨道图标注公转方向、四个节气时间，识记地轴倾斜特点。
设计意图：动态动画化解 “地轴倾斜不变” 抽象难点，建立公转完整运动模型。
知识点：公转中心：太阳；方向自西向东；周期一年；地轴倾斜 66.5°，指向不变。
环节 3：太阳直射点移动与四季形成
教师活动：结合公转轨道图分步讲解：夏至太阳直射北回归线 23.5°N，北半球直射热量多，夏季；冬至直射南回归线，北半球斜射热量少，冬季；春分、秋分直射赤道，南北半球热量均衡，春秋季。总结：地轴倾斜公转，造成一年中太阳直射点在南北回归线来回移动，地表热量分布改变，形成四季。展示一年四季旗杆杆影实拍视频，讲解思考讨论问题：一天杆影长短变化是地球自转；一年四季正午杆影长短变化是地球公转。
学生活动：跟随老师梳理直射点移动路线，区分自转、公转分别造成的杆影变化，小组交流四季冷暖成因。
设计意图：串联直射热量、公转倾斜、直射点移动三层逻辑，攻克四季成因教学难点。
知识点：地轴倾斜公转→太阳直射点南北移动→地表辐射季节差异→四季更替。
三、课堂练习
（一）选择题（3 道）
1. 我们每天看到太阳东升西落，产生该现象的原因是（）
A. 太阳绕地球旋转 B. 地球自西向东自转 C. 地球自西向东公转 D. 地轴倾斜
答案：B
2. 杭州（东八区）20 点，伦敦（中时区）当地时间是（）
A. 20 点 B. 12 点 C. 次日 4 点 D. 8 点
答案：B
3. 北半球夏至日，太阳光直射的纬线是（）
A. 赤道 B. 南回归线 C. 北回归线 D. 北极圈
答案：C
（二）判断题（3 道）
1. 地球自转一周的时间大约是 365 天。（×）
解析：自转周期 24 小时，公转周期约 365 天。
2. 地轴始终倾斜，北端一直指向北极星附近。（√）
3. 昼夜交替、四季变化都是地球自转造成的。（×）
解析：昼夜交替是自转，四季更替是公转。
（三）情境题（3 道）
1.小明晚上观察星空，发现星星绕北极星转圈，请结合本节课知识解释该现象。
参考答案：地球自西向东绕地轴自转，我们站在地球上跟随地球转动，视觉上就会看到星空、星星围绕北极星做圆周运动。
2.家住杭州的小丽和在英国伦敦的舅舅视频，小丽这里是中午 12 点，舅舅那边却是凌晨 4 点，请说明时差产生的原因。
参考答案：地球自西向东自转，不同经度地区地方时不同，杭州位于东八区，伦敦位于中时区，东边地区时间更早，两地相差 8 小时，因此出现巨大时差。
3.同一根旗杆，夏天正午杆影很短，冬天正午杆影很长，请分析季节杆影长短变化的成因。
参考答案：地球倾斜地轴绕太阳公转，一年中太阳直射点南北移动；夏季太阳直射北半球，正午太阳高度大，杆影短；冬季阳光斜射北半球，正午太阳高度小，杆影长。
四、课堂小结
今天我们学习了地球两种运动：自转绕地轴、自西向东，24 小时一圈，带来昼夜交替、时差；公转绕太阳，周期一年，因地轴倾斜，太阳直射点南北移动，形成四季。区分现象关键：一天内变化是自转，一年四季变化是公转，生活里的日出、冷暖、杆影都能用地球转动规律解释。
八、板书设计
第 2 节 地球的转动
一、地球自转（绕地轴）
1. 方向：自西向东（北极俯视逆时针）
2. 周期：约 24h（一天）
3. 现象：昼夜交替、日月东升西落、时差
二、地球公转（绕太阳）
1. 方向：自西向东；周期：365 天（一年）
2. 特点：地轴倾斜 66.5°，指向北极星
3. 直射点：南北回归线间移动
4. 现象：四季更替
区分：自转→一日变化；公转→四季变化
九、教学反思
1. 成功之处
1. 实验 + 多段动态视频结合，把抽象天体运动可视化，学生能直观区分自转、公转，课堂参与度高；
2. 结合亚运会时差、旗杆杆影等生活情境，知识点落地，学生能利用规律解释日常现象；
3. 分层练习贴合课本思考讨论题，及时巩固重难点，课堂反馈效果较好。
2. 不足之处
1. 时区换算部分逻辑偏抽象，部分基础薄弱学生无法熟练使用 “东加西减”；
2. 小组模拟实验时间把控不足，部分小组操作拖沓，后半段公转知识点讲解时间紧张；
3. 地轴倾斜导致直射点移动的空间逻辑，少数学生依旧难以想象。
3. 教学建议
1. 课前制作简易时区换算口诀卡片，课后增设 5 分钟时差小练习，强化计算能力；
2. 提前分组、明确实验分工，压缩操作时长，预留充足时间讲解公转难点；
3. 增加可活动纸质公转轨道教具，让学生手动移动地球，直观观察直射点位置变化，降低空间想象难度；
4. 布置课后观察作业：连续一周记录早晚杆影方位，巩固自转、公转相关现象。(共27张PPT)
最新版七年级上册
第四章 多种多样的运动
4.2.1《地球的转动》
——地球绕地轴自转+地球绕太阳公转
仰望天空，斗转星移，流星划破静谧的夜空，火箭把飞船送到遥远的天穹；俯视大地，万家灯火，风吹草动，蝴蝶在花丛中翩翩起舞，蜗牛在小草中缓缓爬行……从非生命体到生命体，从浩瀚宇宙到微小粒子，一切物体都在不断地运动。运动有哪些形式？人们如何描述运动？
把照相机对着北极星附近的星空进行延时摄影，就会得到一张星星绕北极星运动的轨迹照片。通过这张照片，我们能否推断地球到底是怎样运动的？
（一）导入新课
照片里星星围着北极星转圈，我们明明站在地面不动，为什么星空会出现这样的轨迹？太阳每天东升西落，是太阳在绕地球转吗？顺势引出本节课主题 —— 地球的转动，分为自转和公转两种运动。
古代的人们看到太阳周而复始地东升西落，认为太阳在绕地球旋转。其实，太阳东升西落是地球载着我们不停地自西向东绕地轴旋转的缘故。
地球始终不停地绕着贯穿南、北两极的地轴旋转，这种运动被称为自转。地轴是地球自转的假想轴，它的北端指向北极星附近。从北极上空俯视，地球呈逆时针方向转动。
（二）新课讲授
板块 1：地球绕地轴自转
1. 将一个装在灯座上的电灯泡放在一张桌子的中央，灯泡模拟太阳。在离灯泡约1 m处的桌面上放一个地球仪。
2. 关闭房间内的其他光源，点亮灯泡，观察地球仪上有哪些部分被灯光照亮，哪些部分没有被灯光照到。
3. 在地球仪上标注自己所在的位置，将地球仪转一圈，记录自己的位置：
什么时候是被照亮的，照亮代表白天；
什么时候是暗的，暗代表黑夜。
1. 图4.2-3中，A、B、C、D为地球赤道上的四个位置，此刻，D位置与B位置的时间分别为几点？A 位置与 C 位置的昼夜情况如何变化？
2. 想一想，还有哪些现象可以证明地球在不停地绕地轴旋转？
问题 1:D 正对阳光为正午 12 点；B 处在夜半球中央为 0 点（24 点）。
A 位于晨线，即将日出，由夜转昼；C 位于昏线，即将日落，由昼转夜。
问题 2:日月星辰东升西落、昼夜交替、傅科摆偏转可证明地球自转。
1. 在杭州（东八区）举办的第19届亚运会开幕式于2023年9月23日20:00举行，在英国伦敦（中时区）如果想观看开幕式的电视实况转播，应选择什么时间？
2. 地球上昼夜交替的周期约为24小时。想一想这样的周期对人们的生活有哪些有利影响。
东八区比中时区快 8 小时，20 8=12，伦敦为 9 月 23 日 12:00。
24 小时昼夜交替适配人体生物钟，光照昼夜均衡，方便作息劳作，气温变化温和，利于生物生存与人类生产生活。
①自转：绕地轴、自西向东，北极俯视逆时针，周期 23h56m4s；②自转产生昼夜交替、不同经度时差；③东八区区时为北京时间，东边时间早于西边。
知识点
板块 2：地球绕太阳公转
操场上旗杆的杆影一天中有明显的长短变化，一年四季中正午杆影也有明显的长短变化。引起杆影一天中变化的原因是什么？引起杆影季节变化的原因又是什么？
一天杆影变化：地球自转，太阳东升西落，太阳高度不断改变，杆影长短、方位随之变化。
四季正午杆影变化：地球公转、地轴倾斜，一年中正午太阳高度周期性改变，夏季高影短，冬季低影长。
①公转：绕太阳自西向东，周期一年，地轴倾斜不变；②地轴倾斜使太阳直射点在南北回归线间移动；③直射辐射热量多，斜射热量少，是四季形成根本原因。
知识点
课堂练习
1. 我们每天看到太阳东升西落，产生该现象的原因是（ ）
A. 太阳绕地球旋转 B. 地球自西向东自转 C. 地球自西向东公转 D. 地轴倾斜
2. 杭州（东八区）20 点，伦敦（中时区）当地时间是（ ）
A. 20 点 B. 12 点 C. 次日 4 点 D. 8 点
3. 北半球夏至日，太阳光直射的纬线是（ ）
A. 赤道 B. 南回归线 C. 北回归线 D. 北极圈
B
C
B
1. 地球自转一周的时间大约是 365 天。（ ）
2. 地轴始终倾斜，北端一直指向北极星附近。（ ）
3. 昼夜交替、四季变化都是地球自转造成的。（ ）
判断题
×
√
×
1.小明晚上观察星空，发现星星绕北极星转圈，请结合本节课知识解释该现象。
参考答案：地球自西向东绕地轴自转，我们站在地球上跟随地球转动，视觉上就会看到星空、星星围绕北极星做圆周运动。
三、情境题
2.家住杭州的小丽和在英国伦敦的舅舅视频，小丽这里是中午 12 点，舅舅那边却是凌晨 4 点，请说明时差产生的原因。
参考答案：地球自西向东自转，不同经度地区地方时不同，杭州位于东八区，伦敦位于中时区，东边地区时间更早，两地相差 8 小时，因此出现巨大时差。
3.同一根旗杆，夏天正午杆影很短，冬天正午杆影很长，请分析季节杆影长短变化的成因。
参考答案：地球倾斜地轴绕太阳公转，一年中太阳直射点南北移动；夏季太阳直射北半球，正午太阳高度大，杆影短；冬季阳光斜射北半球，正午太阳高度小，杆影长。
今天我们学习了地球两种运动：自转绕地轴、自西向东，24 小时一圈，带来昼夜交替、时差；公转绕太阳，周期一年，因地轴倾斜，太阳直射点南北移动，形成四季。区分现象关键：一天内变化是自转，一年四季变化是公转，生活里的日出、冷暖、杆影都能用地球转动规律解释。
课堂小结
4.2.1 地球的转动
一、地球自转（绕地轴）
1. 方向：自西向东（北极俯视逆时针）
2. 周期：约 24h（一天）
3. 现象：昼夜交替、日月东升西落、时差
二、地球公转（绕太阳）
1. 方向：自西向东；周期：365 天（一年）
2. 特点：地轴倾斜 66.5°，指向北极星
3. 直射点：南北回归线间移动
4. 现象：四季更替
区分：自转→一日变化；公转→四季变化
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