资源简介

3.3《地球如何自转》教学设计
一、教材分析
本课是单元第三课时，在昼夜交替成因的基础上，聚焦地球自转的核心特征，细化自转方式、地轴特点、自转与昼夜的关联。教材以陀螺自转现象为导入，类比地球自转，通过乒乓球、地球仪模拟实验，探究稳定自转的条件、地轴倾斜的作用。
本课核心突破难点：探究地轴倾斜角度对昼夜交替、极昼极夜现象的影响，区分不同行星自转差异。通过多组对比实验，让学生精准掌握地球自转的完整特征，同时为下一课黎明早晚差异的学习铺垫核心原理，落实证据推理、对比探究的科学素养。
二、学情分析
学生已经知道地球自转形成昼夜交替，但不清楚地球自转的具体方式、地轴倾斜的作用，无法理解不同地轴状态下昼夜现象的差异。学生熟悉陀螺旋转的生活现象，易于接受类比探究的方式，但难以将小型球体自转规律迁移到宏观地球运动。
学生动手实验能力较强，但对比观察、归纳总结能力薄弱，难以通过多组对照实验提炼地轴倾斜的意义，对极昼极夜等特殊天文现象完全陌生，需要教师分步引导、对照分析。
三、四维核心素养教学目标（2022新课标）
科学观念：知道地球自转是绕倾斜固定地轴的旋转运动，自转方向自西向东、周期24小时；了解地轴倾斜角度对昼夜长短、极昼极夜现象的影响；知晓不同行星自转特征存在差异。
科学思维：能通过陀螺、乒乓球自转类比地球自转，归纳球体稳定自转的条件；通过对照实验，推理地轴倾斜与昼夜现象的关联。
探究实践：完成球体自转、地轴不同角度倾斜的对照模拟实验，精准观察、记录实验现象，归纳地球自转的完整特征。
态度责任：体会生活现象与天文科学的紧密关联，养成细致观察、对照分析、严谨实证的科学探究习惯。
四、教学重难点
教学重点：掌握地球自转的核心特征：绕倾斜地轴、自西向东、周期24小时；理解自转形成昼夜交替的完整原理。
教学难点：通过对照实验，理解地轴倾斜角度对昼夜现象、极昼极夜的影响；区分普通自转与特殊行星自转的差异。
五、教学准备
教具：陀螺、乒乓球、细转轴、教学地球仪、强光手电筒、行星自转对比图、实验记录表
学具：乒乓球、细竹签、手电筒、分组地球仪、实验记录单
多媒体：3.3《地球如何自转》完整PPT、地球自转动态动画、行星自转科普视频
六、详细教学过程（匹配课件逐页设计）
环节一：趣味导入，类比设问（4分钟）
1. 实物演示：教师转动陀螺，引导学生观察陀螺的运动特点：陀螺绕自身中心轴旋转，转速稳定时直立，减速后倾斜倒地。
2. 概念引入：像陀螺这样绕自身轴线旋转的运动叫做自转。
3. 核心设问：地球和陀螺一样可以自转，地球如何稳定自转？自转一定会产生昼夜交替吗？顺势板书课题：《地球如何自转》。
环节二：球体实验，探究自转条件（8分钟）
1. 分组实验：让学生尝试两种方式转动乒乓球，对比效果：
方式一：直接在桌面转动乒乓球，无固定转轴。现象：球体晃动、偏移、转速不稳定，快速停止。
方式二：插入细竹签作为转轴，转动球体。现象：球体绕轴稳定旋转，摩擦小、转动持久。
2. 实验结论：球体想要稳定自转，需要固定转轴。地球的固定转轴就是地轴，是人类假想的穿过地心的轴线。
环节三：观察地球仪，认知自转特征（10分钟）
1. 引导学生转动地球仪，观察核心特征，课件同步总结：
①地球自转围绕假想地轴旋转；②地轴始终倾斜23.5°，倾斜方向固定，北极始终朝向北极星；③自转方向为自西向东；④自转周期约24小时。
2. 过渡设问：地轴的倾斜角度，会影响昼夜交替现象吗？
环节四：对照实验，探究地轴倾斜的影响（15分钟）
1. 实验设置：固定手电筒模拟太阳，调整地球仪地轴倾斜角度，分组完成四组对照实验，记录现象：
实验1：地轴竖直。现象：全球昼夜时长均等，昼夜交替稳定。
实验2：地轴正常倾斜23.5°。现象：不同地区昼夜长短出现差异，昼夜交替正常。
实验3：地轴平躺、与阳光垂直。现象：两极出现极昼、极夜现象，仍有昼夜交替。
实验4：地轴平躺、指向太阳。现象：朝向太阳一侧永久白昼，背向一侧永久黑夜，无昼夜交替。
2. 小组汇总现象，填写实验记录单，师生共同总结：地球不透明，太阳只能照亮半个地球；地轴正常倾斜自转，形成稳定昼夜交替和昼夜长短差异；特殊地轴状态会产生极昼极夜或无昼夜交替现象。
环节五：研讨交流，深化认知（6分钟）
研讨1：地球自转一定会产生昼夜交替吗？为什么？
答：不一定。若地球透明，光线可穿透，无昼夜之分；若地轴正对太阳，地球自转也无法形成昼夜交替。只有地球不透明、正常倾斜自转，才会形成稳定昼夜交替。
研讨2：陀螺自转和地球自转有哪些异同？
答：相同点：均绕自身中心轴自转；不同点：陀螺转轴晃动、会停止，地球地轴倾斜固定、持续匀速自转。
环节六：拓展延伸，行星对比（3分钟）
课件展示太阳系行星自转倾斜角度图，重点讲解天王星：自转轴几乎平躺倾斜，自转方式特殊，两极长期极昼极夜，几乎没有地球式的常规昼夜交替，让学生了解行星自转的多样性。
环节七：课堂小结（2分钟）
师生复盘：球体稳定自转需要固定转轴；地球绕倾斜固定地轴自西向东自转，周期24小时；地轴倾斜角度影响昼夜长短、极昼极夜现象，决定地球独特的昼夜环境。
七、板书设计
3.3 地球如何自转
1. 自转条件：固定转轴（地球→地轴）
2. 地球自转核心特征
方向：自西向东 周期：24小时（一天）
状态：地轴倾斜23.5°、方向固定
3. 自转作用：形成昼夜交替、昼夜长短差异、极昼极夜现象
八、分层作业（附标准答案）
选择题（5道）
地球自转的固定方向是（B）A.自东向西 B.自西向东 C.自南向北
地球自转一周的时间是（B）A.12小时 B.24小时 C.365天
地球自转的中心是（C）A.太阳 B.赤道 C.地轴
下列行星中几乎无常规昼夜交替的是（A）A.天王星 B.地球 C.火星
地球地轴的倾斜角度约为（C）A.90° B.0° C.23.5°
填空题（5道）
物体绕自身中心轴线的旋转运动叫做自转。
地球自转的方向是自西向东，周期为24小时。
地球自转的假想转轴是地轴，倾斜角度固定不变。
地轴倾斜是造成地球昼夜长短差异、四季变化的重要原因。
天王星因自转轴近乎平躺，几乎没有常规昼夜交替现象。
开放性拓展题
简单说明：为什么地轴竖直的地球，全年昼夜时长均等？
参考答案：地轴竖直时，地球自转过程中，全球各区域光照时间均匀，无光照时长差异，因此昼夜时长始终均等。
九、教学反思
本课通过类比实验、多组对照实验，让学生直观掌握地球自转的特征，理解地轴倾斜的重要作用，课堂探究性强。但部分学生对极昼极夜的形成原理理解模糊，难以区分不同地轴状态的实验差异。后续教学可增加动态模拟动画，直观展示不同倾斜角度的光照变化，同时简化对照实验维度，降低学生理解难度，强化核心知识点记忆。(共20张PPT)
地球如何自转
教科版六年级上册
《 地球运动 》
提出和聚焦问题
陀螺转动时，以陀尖为支撑可以在一段时间内
不停地旋转。地球是一个球体，它是怎样自转的？
地球自转一定会
产生昼夜交替现
象吗？
关于地球的自转
什么叫自转 ？什么叫自转轴 ？
自转轴
自转
尝试让球体自转
让一个球体自转起来。怎样
能让它的自转持续而稳定呢 ？
直接在桌面转乒乓球 （实验视频）
尝试让球体自转
实验设计
插一根细棍当轴再转动
细棍相当于固定转轴，乒乓球绕轴平稳旋转，接触摩擦变小，能转得更稳、更久。
想要球体自转持续又稳定，给球体装
上一根固定的转轴，让球体绕轴旋转，
减少晃动和摩擦。
实验结论
观察地球仪自转
转动地球仪，观察它的自转
小组讨论
地球仪的自转有什么特点呢？
地球仪中间的轴模拟“地轴”，
地轴是人们假想出来、穿过
地球南北极的轴，地球自转
就绕着它转。
观察地球仪自转
地球仪的自转有什么特点呢？
地轴不会竖直立着，一直是倾斜的，
而且倾斜方向固定不变，北极永远
朝向北极星
地球仪自转特点：绕倾斜的地轴、
自西向东转动，这个转动模拟真实
地球自转，会形成昼夜交替
观察地球仪自转
观察地球仪自转（实验视频）
地球自转与昼夜交替现象
观察地球模型上
是否会出现昼夜
交替现象。
尝试改变地轴的倾斜角度做模拟实验
地球仪自转观察昼夜交替现象（实验视频）
地球自转与昼夜交替现象
实验步骤
在地球模型的大陆贴上反光小圆片，小圆片代表地面上的人。
手电筒模拟太阳（唯一强光源），用灯光照亮地球模型，再转动模型模拟地球自转。
实验现象
手电筒光只能照亮模型一半，亮的一半是白天，背光另一半是黑夜；转动地球时，
贴小圆片的位置会交替经历光亮、黑暗。
结论：太阳只能照亮半个地球，地球一半白天、一半黑夜。
地球不停自西向东自转，同一个地方就会轮流出现白天和黑夜，形成昼夜交替现象。
地球自转与昼夜交替现象
地球自转与昼夜交替现象
各地昼夜时长均等，有稳定昼夜交替
不同地区昼夜长短出现差异，昼夜正常交替
两极会出现极昼、极夜，仍存在昼夜交替
面向太阳一侧永远白昼，背向一侧
永远黑夜，无昼夜交替
地球自转与昼夜交替现象
太阳只能照亮半个地球，地球一
半白天、一半黑夜。
地球不停自西向东自转，同一个
地方就会轮流出现白天和黑夜，
形成昼夜交替现象。
实验结论
地球自转一定会产生昼夜交替现象吗？
请结合我们的
模拟实验进行
解释。
不一定。如果地球透明，光线能穿透，
就不会有昼夜；地球本身不透明，手电
筒模拟太阳照射，转动地球仪时，同一
位置交替出现明暗，才会形成昼夜交替。
对比陀螺的自转和地球的自转，有什么相同和不同 ？
相同：都绕自身一条中心轴线旋转，都叫自转。
不同：陀螺转轴会晃动、最终停下；地球自转
轴倾斜且固定，匀速持续自转，不会停止。
地球自转有什么特点？
绕倾斜固定的地轴自
西向东旋转，自转一周
约 24 小时；地球不透
明，自转带来昼夜交替；
地轴倾斜角度始终不变。
八大行星的自转角度
八大行星的自转角度（科普视频）
八大行星的自转角度
板书设计
地球如何自转
1. 自转条件：固定转轴（地球→地轴）
2. 地球自转核心特征
方向：自西向东 周期：24小时（一天）
状态：地轴倾斜23.5°、方向固定
3. 自转作用：形成昼夜交替、昼夜长短差异、极昼极夜现象
布置作业
我们能否用地球
仪来模拟四季交
替现象呢？

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