9．昼夜交替
【课标落实】
1.本单元通过一系列动手、动脑活动，落实《课程标准》高年级的课程目标。
科学知识：
知道昼夜交替、四季变化分别与地球自转和公转有关。昼夜交替现象对动植物的影响。
科学探究：
在教师指导下，能用进行观察、调查、科学阅读等活动，并用简洁、科学、准确的语言进行表述。
在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解地球的自转和公转运动产生的结果。
科学态度：
表现出对事物的变化及相互关于进行科学探究的兴趣。
能从不同视角提出研究思路，用新方法、新材料完成探究。
愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能接受别人的建议。
科学、技术、社会与环境：
了解生活中常见的科技发展对人类探索宇宙带来的便利。
2.本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“地球和宇宙空间领域”学习内容13.1中的高年段要求。
《课标》在“地球和宇宙空间领域”明确指出，教师应帮助生形成的：“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”的主要概念。学习内容13.1要求学生知道“地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替变化等有规律的自然现象”。其中对高年级学生的要求是：将自然现象与地球自转联系起来，即知道地球自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替现象，知道地球自转轴（地轴）及自转的周期和方向等。
【教材分析】
《昼夜交替》是苏教版科学五年级下册第3单元《地球的运动》的第一课时，是单元的起始课。应在对本课内容进行教授和学习的基础上，对后续的学习内容稍作铺垫，或是在教学过程中无痕融入与渗透，让学生在学习之初就对“地球的运动”有较为整体的认知，防止片面化、割裂化、碎片化的学习。
通过低年级“描述太阳每天在天空中东升西落的位置变化，并利用这一现象，描述怎样利用太阳的位置辨认方向”和中年级“知道地球的运动方法，知道它们与一些自然现象有规律”等知识的学习，学生已经对于天体的运动和自然现象及形成规律有了一定的了解。
昼夜交替是生活中的常见现象，探索其成因是原始人类原始天文学研究的开始，本课围绕昼夜交替现象展开，通过科学史的阅读、简单易行的模拟实验等多种方式，带领学生在探究活动中将自然现象与地球的自转运动联系在一起，引导学生认识人类探索地球自转运动的历程，变抽象为直观，让他们能够从宏观角度形成“世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的”的大概念，从学科角度形成“地球是运动的，地球有规律的自转产生了有规律的昼夜交替现象，地球的自转方向决定了地球以外天体的升落方向”的学科概念。
本课由四部分组成：第一部分是阅读活动，主要是认识昼夜交替现象及人类认识昼夜现象的历程。首先通过读图引发对昼夜交替现象的思考、认识昼夜现象。再通过阅读文字，了解古人对昼夜现象的解释历程。第二部分是一个探究活动，通过模拟实验，认识昼夜现象，探索昼夜交替现象形成的原因。第三部分进一步通过模拟实验，了解地球自转现象。第四部分通过读图和讨论，理解地球绕着地轴在自转。
【学情分析】
通过二年级上册第2单元《天空中的星体》的学习，知道了太阳能够发出光和热、月相变化有规律、夜空中星星闪烁的秘密。通过四年级下册第2单元《地球、月球与太阳》的学习，了解了地球的形状，认识了月球的运动以及太阳的运动规律，对于天体的运动和自然现象及形成规律有了一定的了解。
但对于小学生来说，他们的空间想象和思维能力较弱，虽然对于天体运动的知识有所了解，知道地球围绕着太阳转动，它在公转的同时也在自转，但对于地球的公转和自转会带来什么影响、分别会产生哪些自然现象却不够明晰，有的甚至存在错误认知，究其原因就是没有“知其然而知其所以然”，同时，学生难以通过直接探究的方法进行学习。
本课教学重点通过科学史的阅读和简单易行的模拟实验，帮助学生通过多个角度和多种方法突破迷思概念，建立起“太阳照射产生昼夜→地球自转产生昼夜交替→太阳东升西落，所以地球自西向东自转五年级下册科学教案”的正确概念。
经过四年半的科学学习，学生已经具备了较完善的自主探究、自主思维与科学活动能力。在科学史阅读活动中，要引导学生思考与分析文本，注意抓取重点进行辨析；在模拟实验的过程中，应帮助学生通过思辨逐步建立正确的空间概念，通过分析现象，结合推断，得出正确结论。
从学生的年龄结构和心理特征来看，五年级的小学生对“地球和宇宙空间领域”的科学知识有天然的好奇心、较强的求知欲和一定的先前知识基础，但也有一些畏难情绪，在教学过程中，应将任务细化、分化、多样化，借助结构化的教学材料帮助学生的理解与学习。同时，考虑将第一部分教学内容——科学史阅读融入实践活动各个环节，让学生在依次递进的模拟实验中感受与体悟古人观察自然现象并作出昼夜交替现象的猜想与解释的过程，在思辨与不断创生问题、解决问题中产生共情与更深刻的理解。
【教学目标】
科学知识：
1．通过阅读，了解人类由天动到地动的探索地球自转的过程。
2．通过模拟实验，知道昼夜交替与地球自转有关。
3．将昼夜变化的自然现象与地球自转联系起来，知道地球每天自西向东围绕地轴自转，形成了昼夜交替与天体东升西落的现象。
4．知道地球自转轴及自转的周期、方向等。
科学探究：
1．能进行自主科学阅读活动，并归纳与提取关键信息，用简洁的语言进行表述。
2．在教师指导下，通过模拟实验和建构模型等方法，了解地球的自转和公转运动产生的结果。
3．注重实验习惯和思维习惯的培养，引导学生规范活动、积极思考、及时记录、分析现象、得出并交流结论、及时反思等。
科学态度：
1．意识到要用实验证明关于“昼夜交替的成因”的猜想。
2．对昼夜的变化及与地球运动的关系充满探究兴趣。
3．乐于从不同视角提出研究思路，创新方法与材料完成模拟实验探究。
4．愿意倾听、分享获得的信息，乐于表达、讲述自己关于昼夜交替的观点，能接受别人的建议并对自己的观点做出修正。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到科技的进步为人们认识天体运动和宇宙探索带来的便利。
2．认识科技的发展会带来人们科学观念的不断更新。
【教学重点】
通过模拟实验，了解由于地球的自转产生了昼夜交替现象和其规律。
【教学难点】
分析模拟实验和实际天体运动之间的联系。
【教学准备】
教师材料：课件和太阳东升西落的视频。
学生材料：手电筒、旋转支架、地球仪、铁丝、卡纸圆环、贴纸、方位卡（上北下南左西右东）、卡片（遮挡视线）、模型卡（太阳）、记号笔。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、故事导入，揭示主题
1．（出示白天和夜晚的校园图片）观察并思考：白天的校园与黑夜有什么不同？（明暗不
同）
2．介绍：很早以前，人们就发现了白天与黑夜的光线不同，古代中国人做出了这样的解释：他们认为，太阳是住在东边海上的一只三足金乌，金乌从海上飞出，就迎来了白天，当它休息时就是黑夜。
3．提问：关于这个解释，你提取到哪些信息？
4．小结：古中国人意识到昼夜的形成与太阳有关，太阳出现就是白天，太阳消失就是黑夜。
［设计意图：利用学生熟悉的校园场景白天和黑夜的的图片，让学生联系实际生活，并将关注点聚焦到白天和黑夜光线的不同上，再适时提出古中国人对于昼夜现象做出的猜想与解释，让学生从古人的思考中链接自然现象，感知古人的想法，调动学习动机。]
二、模拟实验一：昼夜现象的形成
1．交流：当然，我们已经知道地球和太阳都是球体，我们用地球仪和手电筒来代替（师出示地球仪和手电筒）。
2．提问：太空中的环境是明亮还是黑暗？（关灯、拉上窗帘）
3．演示：打开手电-亮（白天），关闭手电-暗（黑夜）。
（师将圆环卡纸挂在挂钩上，作为区分昼和夜的虚拟分界线，在地球仪的中国位置贴上贴纸）
4．思考：昼夜每天交替一次，好像没问题，这个神话传说似乎确实能够解释昼夜的形成？
生：不对，太阳的照射是持续的，并不能像手电一样一开一关。
生：不对，按照这样的方法，地球的另一半永远都是黑夜。
生：不对，地球上还有其他的国家，我们有白天黑夜，他们也有。
5．小结：古中国人对于地球的形状没有概念，更不知道地球上还有许多其他的国家，所以他们只能从自己生活周围的自然现象进行推测，做出了片面的解释。