资源简介

3.7 《四季变化》教学设计
【教材分析】
本课为本单元收官课时，整合自转、公转全部知识，完整拆解四季冷热的形成原理。教材设置两层递进实验：先探究阳光直射、斜射带来的热量差异；再完整模拟地球公转，借助光斑大小观测四季太阳高度变化，建立完整推理链条，最后结合二十四节气拓展，打通天文知识与传统农耕文化的联系，完成单元全部概念建构。
【学情分析】
学生能直观感受到夏天阳光灼热、冬天阳光柔和，但无法把光照角度、热量、四季三者建立逻辑关联；开展公转模拟实验时，容易忽略全程保持地轴倾斜不变这个关键控制变量；对二十四节气仅听过名称，不了解背后对应的地球公转规律。
【教学目标】
科学观念
1. 阳光直射地面时热量集中、温度高；斜射时光热量分散、温度偏低；
2. 地球公转全程地轴保持倾斜，公转过程中太阳高度规律性改变，由此形成四季冷热变化；
3. 二十四节气是古人依托地球公转规律总结的农耕时间标尺。
科学思维
依托“直射—光斑小—热量高”完整推理链条，解释四季温度变化的内在逻辑。
探究实践
能够通过模拟太阳高度角实验探索太阳地球公转对地球四季的影响。
能够通过查找资料了解地球的公转与四季变化的关系。
态度责任
感受地球天体运行的奇妙规律，体会二十四节气蕴含的古人观测智慧，敬畏自然。
【教学重难点】
重点：理解地球公转+地轴倾斜共同造成四季温度变化。
难点：依托光斑大小变化，推理四季太阳高度与地表热量的对应关系。
【教学准备】
教师教具：多媒体课件、直射斜射测温演示教具。
小组学具：手电筒、木块、地球仪、可升降带孔遮光纸板、探究记录单。
【教学流程图】
【教学过程】
（一）聚焦（5分钟）
回顾导入：回顾地球公转的特点，思考是什么根本原因造成一年四季温度差别巨大？单纯是地球离太阳远近吗？结合上节课知识思考，引出本课探究主题。
设计意图：衔接上一课 “远近不决定冷热” 结论，设置递进探究问题，聚焦本课探究主题。
（二）探索（22分钟）
活动1：探究太阳高度与温度的变化
用手电筒垂直直射木块、倾斜斜射木块，对比两种情况下光斑大小、明暗区别，并完善推理证据链。
活动2：地球公转与北半球气温变化模拟实验
固定手电筒高度模拟太阳，地球全程保持倾斜地轴沿轨道公转，调整带孔遮光板的高度承接光斑，记录四个节气光斑尺寸，并借助证据链反向推理太阳高度。
设计意图：通过搭建链式推理模型，化解本课核心难点。再借助模拟实验，反推太阳高度与四季温度变化的联系。
（三）研讨（10分钟）
1. 公转过程中北半球光斑大小如何循环变化？光斑大小和季节冷热存在什么关联？
2. 结合公转、光照角度两节课内容，完整解释夏热冬冷的科学原理；
3. 回顾单元全部课程，我们已经解开了哪些地球运动相关疑问？还有哪些待探究问题？
设计意图：进一步完善 “公转→太阳高度→光斑→温度” 完整推理链，解释四季温度变化的原因。整体复盘单元内容，形成完整知识闭环，同时预留拓展探究方向，延续课后科学兴趣。
（四）拓展（3分钟）
阅读二十四节气图文资料，收集民间农耕节气谚语，梳理谚语背后对应的太阳高度、公转规律。
设计意图：融合天文科学与中华农耕传统文化，落实文化自信、人与自然和谐共生育人目标。
【板书设计】
【学生记录单设计】见附件(共14张PPT)
教科版 六年级上册《地球的运动》单元
7.四季变化
回顾
远日点
近日点
四季变化与地球距离太阳的远近无关
聚焦
四季温度是怎样变化的 为什么会夏热冬冷呢 四季变化的原因是什么？
探索
活动1：探究太阳高度与温度的变化
一天中早上和中午的太阳高度不同，地表温度也不同。太阳高度与地表温度之间是什么关系？尝试进行观察与推理。
实验材料：手电筒、小木块
实验步骤：用手电筒分别直射和斜射小木块，观察物体的影子长度和光斑大小，并进行推理。
推理原理：光斑越大，相同面积接收的能量就越少，温度越低。
探索
活动1：探究太阳高度与温度的变化
链式推理过程：
照射角度
太阳高度
影子长度
光斑大小
温度高低
直射
斜射
大
短
小
高
小
长
大
低
太阳直射时地表温度高，太阳斜射时地表温度低。
探索
活动2：地球公转与北半球气温变化模拟实验
实验材料：地球仪、手电筒、小木块、纸屏、标记贴
实验材料：
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仪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。
探索
活动2：地球公转与北半球气温变化模拟实验
注意事项：
①地轴的倾斜方向保持一致。
②保持纸屏与地球仪的距离相同。
③手电筒的高度保持不变。
探索
活动2：地球公转与北半球气温变化模拟实验
地球公转与北半球气温变化模拟实验记录表
时节 观察点光斑 大小 太阳高度 推测北半球的温度
春分
夏至
秋分
冬至
探索
活动2：地球公转与北半球气温变化模拟实验
光斑小
光斑大
研讨
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
时节 观察点光斑 大小 太阳高度 推测北半球的温度
春分
夏至
秋分
冬至
中等
中等
中等
小
大
高
中等
中等
中等
大
低
低
夏季光斑小，太阳高度大，温度高；冬季光斑大，太阳高度低，温度低，春秋两季太阳高度适中，温度适中。
研讨
通过两课的探究，我们能解释夏热冬冷的原因吗
由于地轴倾斜，在地球公转的过程中太阳高度发生变化。
当地球处于冬季时，太阳高度低，阳光较为斜射，形成的光斑大，温度低；而地球处于夏季时，太阳高度高，阳光直射，形成的光斑小，温度高。
研讨
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？
地球自转
周期：
方向：
影响：
一天
自西向东
形成昼夜交替，且东边的城市先迎来黎明
地球公转
周期：
方向：
轨道形状：
影响：
一年
自西向东
形成四季交替
椭圆形
拓展
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。
拓展3.7《四季变化》探究记录单
班级： 小组： 日期：
活动1：探究太阳高度与温度的变化
我的发现：
。
活动2：地球公转与北半球气温变化模拟实验
地球公转与北半球气温变化模拟实验记录表
时节 观察点光斑大小 （填“大、中、小”） 太阳高度 （填“大、中、小”） 推测北半球的温度 （填“高、中、低”）
春分
夏至
秋分
冬至
我的发现
天猫店：科学猩旗舰店 公众号：科学猩 TEL:15820755611
照射角度
太阳高度
影子长度
光斑大小
温度高低
直射
斜射

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