第9课《昼夜交替》教学设计
【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？
五年级下册科学教案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。
6．介绍：不可否认，地球上有昼有夜确实与太阳的照射有关。但仅仅只是照射，能解释这个现象吗？（视频：太阳东升西落。）
7．交流：你观察到了什么？（引导学生关注太阳的运动速度和光线的变化）
a.太阳从东边缓缓升起，又从西边慢慢落下。（追问：白天和黑夜的变换是突然发生的还是需要经历一定的过程？）
b.太阳升起，从黑夜变为白天，太阳落下，从白天变为黑夜。（追问：光线如何变化？）8．介绍：我们地球上的人每天看到的是：清晨，太阳从东边缓缓升起，傍晚又从西边慢慢落下，昼夜交替，周而复始。所以，古希腊科学家提出了“地心说”，认为地球是宇宙的中心，
日月星辰都围绕着地球旋转，从而产生了昼夜交替的现象。
9．思考：这个解释是否合理？
［设计意图：该模拟实验较简单，通过教师的简单演示让学生先形成“太阳照射形成昼夜”的概念，再通
过问题“古中国人对于昼夜形成的猜想是否有无法解释的地方？”促使学生寻到矛盾冲突点。接着，通过视频“太阳的东升西落”帮助学生进一步建立自然现象与科学原理的联系，让学生明确“太阳的移动是缓慢的→光线的变化也是缓慢的→昼夜变化是过程性的”。最后，通过交流“地心说”理论，引发学生的进一步思考：“地心说能够解释我们看到的昼夜交替现象，但真的合理吗？”，为下个环节的研究打下基础。]
三、模拟实验二：昼夜交替现象的形成
1．师生交流：
生：合理，这确实能够解释昼夜交替现象的形成。
生：不合理，如果太阳按照缓慢的速度绕着地球转，无法实现24小时转一圈。
2．思考：是否还有其他的可能？
（1）地球绕着太阳转；
（2）地球自转；
3．介绍：是啊，有好几种可能，所以，波兰天文学家哥白尼在16世纪提出了“日心说”，认为不是太阳绕着地球转，而是地球绕着太阳转，昼夜交替现象是地球自转的结果。
4．引导：如何证明到底哪种解释是正确的？
生：实验。
5．实验材料：地球仪、手电筒、支架、贴纸。
6．活动提示：
（1）创造黑暗环境，在地球仪上的中国位置贴上贴纸；
（2）将手电筒放在支架上，调节与地球仪之间的距离，让光斑大小与地球仪大小大致相同；（3）观察并思考：
①地球仪的向光面和背光面分别代表什么？
②白天和黑夜的交界处光线是什么样的？
③白天和黑夜的交界处是一天中的什么时刻？
④哪些国家和中国一样处于白天，哪些国家处于夜晚？
⑤这几种转动方式是否能够产生昼夜交替？
⑥如果可以，它们产生的昼夜交替有什么不同？
7．分组活动：模拟不同转动方式产生昼夜交替的情况。
8．交流汇报：
①地球仪的向光面和背光面分别代表白天与黑夜；（师介绍：昼半球和夜半球）
②白天和黑夜的交界处光线较弱，缓慢过渡；
③白天和黑夜的交界处是一天中的清晨和傍晚；
④和中国一样处于昼半球的国家是白天，处于夜半球的国家是夜晚；
⑤这几种转动方式都能够产生昼夜交替；
⑥它们产生的昼夜交替，星体走过的路程长短不同、绕过的圈大小不同；
9．数据分析，寻证据：无论是太阳绕地球转，还是地球绕太阳转，走过的路程都很长，但地球自转走过的路程短，昼夜交替的周期为一天（24小时），所以昼夜交替现象的产生应该与地球的公转无关，是地球自转的结果。
（师边讲解边演示）
10．评价：能够结合现象与思考，分析得出结论是非常了不起的科学品质！
11．讲解：当然，我们知道，地球在自转的同时也在围绕太阳公转，只不过昼夜交替现象的产生与地球自转有关。
12．互动：我们不仅知道了昼夜交替的真实原因，还能够针对昼夜交替的现象做出合理的解释，问题解决了。那么，请告诉我，这是一天中的什么时刻？（出示图片：清晨、傍晚……）生：仅仅通过图片无法判断。
追问：那这里（出示地球仪和圆环卡纸，师手指白天和黑夜的分界线）是清晨还是傍晚呢？生：还是无法判断？
13．提问：为什么还是无法判断？
生：地球要转起来才能够判断。
14：提问：往哪个方向转？
［设计意图：结合“日心说”理论，引导学生提出昼夜交替产生原因的不同猜想，并在尝试不同转动方式产生的昼夜交替现象的活动过程中，感知几种转动方式的不同，再由教师提供理论数据，师生共同分析，结合现象与思考寻昼夜交替的真正成因。紧接着，通过反问“这是清晨还是傍晚？”让学生意识到应该进一步探究地球自转的方向，才能完整解释昼夜交替的自然现象。到本环节为止，学生完成了古人关于昼夜现象做出的一系列解释的学习，同时也能够在实践中加深理解，从形成正确科学观念的曲折与困难历程中，对科学研究充满敬畏之情。]
四、模拟实验三：模拟地球的自转
1．思考：我们既看不到地球的转动，也感觉不到，怎么办？
2．引导：我们能看到其他天体的运动，比如太阳，已知太阳东升西落。
3．提问：地球应该往哪个方向转，才能看到太阳的东升西落呢？
4．分组活动：
（1）活动材料：转椅、“上北下南左西右东”方位卡、卡片*2、模型卡（太阳）；
（2）一位同学坐在转椅上，将自己当做地球，手持“上北下南左西右东”方位卡，眼睛两侧贴上卡片，另一位同学手持太阳模型卡；
（3）第一次实验：坐着的同学保持不动，让太阳绕着他做“东升西落”运动；
（4）第二次实验：太阳保持不动，坐着的同学顺时针或逆时针慢慢转动，仔细观察，哪一种转动方式和第一次实验时看到的“东升西落”现象一致；
5．小结：当逆时针转动时，能够看到太阳东升西落的现象，所以，地球自转的方向应该是逆时针。
6．提问：现在，你能够判断清晨和黄昏了吗？
7．交流：由夜晚逐渐过渡到白天的那段时间是清晨，由白天逐渐过渡到夜晚的那段时间是傍晚。
8．操作：将卡纸圆环对折，将代表黄昏一侧的分界线用记号笔画斜杠。
9.观看视频：太空中看晨昏变化。
10．出示描述一天的时间的词语：黎明、清晨、上午、正午、下午、傍晚、夜晚、午夜……11．追问：难度升级。你能够通过今天所学的知识，判断一天中的任意时刻吗？
12．互动：
（1）教师选择一个国家，将地球仪转到某个位置，学生说出这个国家处于什么时刻。
例：师将中国转到昼半球的中间位置，学生说出“正午”。
（2）学生根据教师选择的国家和时间，将地球仪转动到合适的位置。（投屏展示）
例：师说“中国、傍晚”，生按照正确方向将地球仪转动到中国的傍晚时刻。
（3）学生根据活动手册的提示，完成相应记录。
例：当中国在白天时，处于清晨、傍晚、夜晚的国家分别有哪些（列举一个）？
13．尝试解释：为什么会产生时差？
14．观看视频：地球自转。
15．交流：你有什么发现？
生：地球绕着地轴在转动。（追问：地轴是真实存在的吗？它的方位是怎样的？）
生：从北极点往下看，地球逆时针转动，但从南极点看，地球顺时针转动。
16．小结：在四年级学习“物体的运动”时，我们就知道了陀螺是围绕一个轴心旋转的。地