第四单元自转与公转10.白天与黑夜【教学目标】[总体目标]1.知道地球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；知道地球自转轴(地轴)及自转的周期、方向等。2.能基于所学的知识对昼夜交替现象作出假设性解释；会做昼夜交替的模拟实验；能尝试从不同的视角想象昼夜交替的各种可能情形并设计、完成模拟实验，对昼夜交替现象作出合理的解释。3.对地球自转和昼夜交替现象表现出进行科学探究的兴趣；敢于大胆想象，乐于合作交流。4.了解到人类对日地运动关系的好奇心推动了科学技术的发展，技术的发展和应用影响着社会发展。[分层目标]1.发展性目标:会做昼夜交替的模拟实验，知道地球自转轴(地轴)及自转的周期、方向等。适用学生：A、B级2.基础性目标：知道地球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适用学生：C、D级【教学重难点】知道地球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；知道地球自转轴(地轴)及自转的周期、方向等。【教学准备】手电筒、地球仪等【教学过程】一、创设情境、导入新课教师出示太空中拍摄的地球照片，引导学生找出明暗的部分，引出“昼、夜”，描述昼夜交替现象。提出问题:为什么地球上昼夜会交替出现呢?二、鼓励猜想，提出假设1.教师提问:白天黑夜交替现象的产生与什么天体有关系呢?教师随着学生的回答板画太阳和地球。什么情况下是白天，什么情况下是黑夜呢?假如与太阳、地球有关，它们怎样运动才会出现白天黑夜的交替现象呢?把你们的想法写出来或者画出来。2.学生讨论交流。3.学生汇报交流假设性解释，教师用示意图归纳整理。(1)太阳不动，地球自转。(2)太阳不动，地球自转并围着太阳公转。(3)太阳不动，地球不自转但围着太阳公转。(4)地球不动，太阳围着地球转。4.教师小结:要证明哪种假设是正确的，人类现在可以用哪些方法对地球进行观察研究呢?教师引导学生认识到，可以通过到地球外面去看看、用望远镜观察、模拟实验等方法进行研究。三、设计实验方案1.教师谈话:随着科学技术的发展，人造卫星、宇宙飞船等先进工具的出现，使人类真正进人了太空，可以到太空对地球进行观察。但是这些方法在课堂上都不能实现，我们不能把地球和太阳搬到课堂上来研究，怎么验证我们的想法呢?2.教师小结:用手电简模拟“太阳”，用地球仪模拟“地球”，这种实验方法叫作模拟实验。现在有了“太阳”，也有了“地球”，说明我们相当于站在了什么位置?教师提问:你们准备怎样做这个模拟实验呢?请在小组内根据自己的假设讨论下实验方法。3.学生讨论方法后汇报。6四、模拟实验，汇报交流。1.学生实验，教师巡视。2.学生分小组汇报。教师汇总小组的结论，将有争议的提取出来，引导学生讨论、分析存在争议的假设，并请同学上台模拟演示有争议的假设。3.教师引导学生结合思维导航，排除不合理的假设，得出结论:昼夜交替现象是由地球自转形成的。五、了解地球自转1.教师引导学生先结合教科书中的思维导航进行分析，得出地球自转的方向、周期、方式，再结合文字结论、地球自转图示或《昼夜交替现象》相关微视频，进一步明确地球是怎样自转的。2.教师结合傅科摆实验资料卡，播放微视频《傅科摆》，使学生理解人类探索地球自转的历史。六、拓展延伸查找资料，了解每天的白天和黑夜时间是否样长，查找关于昼夜长短的资料，并记录来源。【教学后记】11.四季更替【教学目标】[总体目标]1.了解地球公转的规律；知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关。2.能基于所学的知识，运用分析、比较等方法归纳总结出四季更替形成的原因；能设计并完成四季更替的模拟实验。3.对四季更替与地球公转的关系表现出进行科学探究的兴趣；在进行四季更替模拟实验时，愿意沟通交流。4.了解人类的好奇和社会的需求是推动科学技术发展的动力;技术的发展与应用影响着社会发展。[分层目标]1.发展性目标：能设计并完成四季更替的模拟实验。适用学生：A、B级2.基础性目标：了解地球公转的规律；知道四季的形成与地球围绕太阳公转有关。适用学生：C、D级【教学重难点】难点了解地球公转的规律，能基于所学的知识，运用分析、比较等方法归纳总结出四季更替形成的原因；能设计并完成四季更替的模拟实验。【教学准备】4个地球仪、白炽灯【教学过程】一、视频导入，提出问题教师播放短视频:春夏秋冬的四季美景。提出问题:四季是怎样形成的?四季更替的原因是什么?这节课，我们一起研究四季更替的秘密。[设计意图]唤醒生活经验，激发学生探究兴趣。二、探究地球公转的特点(一)提出假设。教师引导学生根据生活经验做出四季更替形成原因的猜测。师生小结:四季更替与地球的自转、地球距太阳的远近没有关系。可能与地球公转有关。教师提出问题:地球是怎样公转的?地球公转的特点有哪些?(二)探究地球公转。61.根据北斗七星一年四季斗柄指向图、猎户座逐日西移图，引导学生利用相对运动观点，围绕以下3个问题推测地球公转的特点:①一年中，许多星座逐日西移，说明什么?②一年后，星座会回到原来的位置，说明什么?③北极星的位置基本不变，说明什么?2.教师让学生利用身边已有知识经验分析问题，对问题做出大胆猜测。3.教师出示地球公转视频资料并总结:地球公转是地球围绕太阳自西向东转动；公转时地轴是倾斜的，而且倾斜的方向保持不变；地球公转一周是一年。[设计意图]帮助学生进一步理解地球公转的特点，对地球公转形成系统认识，为研究四季更替的形成做好铺垫。三、通过模拟实验探究四季更替的成因(一)教师引导学生理解太阳直射与斜射的不同。1.教师引导学生认识到四季最大区别是温度的不同，而地球上的热量主要来源于太阳的照射。2.教师演示:用手电筒直射在黑板上和斜射在黑板上，让学生通过比较黑板上的光斑，认识到直射时光斑小，斜射时光斑大，同样多的光线分布在大小不同的平面上，单位面积上接受的光的量就不一样。3.师生总结:太阳斜射时光线弱，太阳直射时光线强。(二)设计四季形成模拟实验。1.引导学生讨论如何模拟地球公转，需要注意哪些问题。2.教师提示:为了更清楚地观察到地球上同地点绕太阳公转一周，是否产生直射、斜射、冷热交替、四季变化，可以在地球仪上先找到我们家乡的位置，在这个位置竖立一根标杆，再在同经度的赤道上竖立根标杆，让“地球”围着“太阳”公转，“地轴”方向保持不变，这样观察起来会更方便。3.教师课件出示“方法指导”，学生按方法指导的步骤开始实验观察。(三)分组实验，交流共享。1.学生分组实验，教师巡回指导。观察当地球运行到A、B、C、D位置时，从标杆的影子长短变化判断太阳光线直射与斜射的变化，做好记录。2.学生交流四季更替的主要原因。3.教师用微视频再现四季的成因:地球公转时，由于地轴是倾斜的，而且倾斜方向保持不变，因此地球在公转轨道的不同位置受太阳照射的情况不完全相同，如此可在一定程度上解释春、夏、秋、冬4个季节的形成。(四)教师引导学生思考:如果地轴不是倾斜的，地球上还会出现四季吗?学生分组用排球做地球公转模拟实验，教师巡回指导。总结:如果地球的地轴不是倾斜的，就不会出现四季。四、拓展活动查阅资料，了解二十四节气，感受中华优秀传统文化的精髓。【教学后记】12.影长与季节【教学目标】[总体目标]层1.知道一年四季中，正午物体影子的变化是有规律的。2.能基于所学的知识做好探究影长与季节关系的观察活动，并用语言、图表等方式记录整理信息，表述探究结果。3.对影长变化与季节变化关系表现出探究兴趣;能大胆质疑，愿意合作与交流。64.了解古代人们为认识季节变化规律所做的努力，意识到圭表发明、使用推动着人类文明的发展。[分层目标]1.发展性目标：能做好探究影长与季节关系的观察活动，并用语言、图表等方式记录整理信息，表述探究结果。适用学生：A、B级2.基础性目标：知道一年四季中，正午物体影子的变化是有规律的。适用学生：C、D级【教学重难点】难点知道一年四季中，正午物体影子的变化是有规律的。能做好探究影长与季节关系的观察活动，并用语言、图表等方式记录整理信息，表述探究结果。【教学准备】找一根竖直固定的细长杆，正午12时测量影长，每周一次，连续4周。【教学过程】一、师生交流，导入新课1.师生谈话:我们观察过一天中太阳在天空中的位置变化，也观察过阳光下物体影子的方向变化。那么，你们测量过自己影子的长度吗?昨天和今天的同一时刻，阳光下自己的影子的长度是一样的吗?2.学生根据自己的认知经验自由发表意见。3.教师提出问题:不同的季节，同-物体正午影子的长度是一样的吗?接着板书课题:《影长与季节》。[设计意图]创设问题情境，引导学生结合生活经验，思考影子长度变化的问题，为课堂探究活动做好充分准备。二、研究实践，探索问题活动一:探究正午影长与季节的关系。1.教师提出问题:不同季节，同-物体正午影子的长度-样吗?2.学生小组交流。主要内容为:(1)课前4周，在不同日期正午12时同一地点测量、记录的铅笔影长变化情况。(2)交流生活经验:夏天站在教室门口(北向的)能被晒到，冬天就晒不到了。(3)交流资料，发现夏至的影子比冬至短。3.学生汇报交流结果。4.教师出示北半球某-地区“二分二至”正午时旗杆影长的统计表。5.学生根据统计表，制作统计图。6.结合统计图，师生交流不同季节的影长变化规律:每天正午时的影长变化一夏至最短，秋分居中，冬至最长，春分居中。7.教师播放-一年四季影长变化规律的视频。8.师生小结:一年四季正午物体影子的变化是有规律的:在北半球，夏至影子最短，过了夏至影子由短变长;冬至影子最长，过了冬至影子由长变短。这种变化每年循环一次。9.教师总结:像这种“通过分析、比较-年中同物体正午影长的数据，将一年中影子长短的变化规律总结出来，就是在得出结论。”[设计意图]引领学生通过生活经验、课前观察与测量等不同的途径获得第一手材料，并对相关数据进行梳理、分析，从而得出物体影长变化的规律。活动二:利用圭表识季节。1.教师提出问题:“在古代，人们是怎样认识季节的?”2.学生阅读资料，认识圭表的作用。3.学生借助课本图片和阅读探究资料全面认识圭表。4.师生小结:圭表由垂直的表和水平的圭组成。圭平卧在正南正北的方向，上面有刻度，表立在圭面南端。根据圭面的刻度，可以知道表影的长度。5.根据圭表影长，判断季节。[设计意图]借助各种手段将古人研制圭表的过程展示给学生，并以此为切入点，使学生了解我国古代科技的发展历程以及对人类社会发展的贡献，增强民族自豪感。三、拓展活动6尝试制作圭表并利用它测定二十四节气。[设计意图]重在鼓励学生在课后继续对影长与季节变化的关系进行研究、验证，激发学生持续进行科学探究的兴趣。【教学后记】13.月球、地球和太阳的相对运动【教学目标】[总体目标]1.知道月球、地球和太阳的相对运动方式和相对大小。2.能基于所学的知识，通过模拟实验，描述月球、地球和太阳的相对运动方式。3.对月球、地球和太阳的相对运动方式和相对大小表现出进行科学探究的兴趣;能大胆质疑，从不同的视角提出研究思路，完成探究活动。4.了解人类的好奇和社会需求是推动科学技术发展的动力，科技的发展和应用影响着社会发展。[分层目标]1.发展性目标：通过模拟实验，描述月球、地球和太阳的相对运动方式。适用学生：A、B级2.基础性目标：知道月球、地球和太阳的相对运动方式和相对大小。适用学生：C、D级【教学重难点】难点知道月球、地球和太阳的相对运动方式和相对大小。能基于所学的知识，通过模拟实验，描述月球、地球和太阳的相对运动方式。【教学准备】三球仪、篮球、网球【教学过程】一、问题导入教师谈话:同学们，我们居住在地球上，每天都经历太阳的升起与落下。你们知道地球是怎样运动的吗?它的运动方向、周期是怎样的?我们知道月球是地球的卫星，那么月球又是怎样运动的?(板书课题。)二、探究活动活动一:探究月球、地球和太阳是怎样相对运动的。1.讨论、交流月球、地球和太阳是怎样相对运动的。教师谈话:课前，我们搜集了有关月球、地球运动的方式和周期的资料，现在请同学们把搜集的信息和大家分享。待学生交流后,教师出示搜集的相关资料，继续引导学生概括、描述月球和地球是怎样运动的。2.学生模拟月球、地球、太阳的相对运动。教师谈话:请3名同学分别扮演月球、地球和太阳，通过游戏的方式模拟它们之间的相对运动，其他同学观察。(学生进行模拟活动。)教师提出问题:通过刚才的模拟，你们有什么收获?这个模拟活动还存在什么问题?3.通过三球仪进行模拟实验。教师谈话:刚才，我们通过角色扮演模拟了月球、地球和太阳的运动方式，今天，我们来认识一个能够准确模拟月球、地球和太阳相对运动的科学仪器一三球仪。(教师介绍三球仪的特点和使用方法。)教师提出要求:请大家分小组演示。一名同学操作，大家共同观察:月球和地球自转与公转的周期和方向。记录员做好记录，并用画图的形式表示出不同的位置关系。6(学生分小组活动，观察并做好记录。教师引导学生交流研究结果，小组间相互补充。)师总结:通过这个模拟实验，我们知道了地球自转的同时绕太阳自西向东公转，月球自转的同时也在绕地球自西向东公转。活动二:了解月球、地球和太阳的相对大小。教师提出要求:我们知道太阳很大，它究竟有多大呢?月球比地球小，它相当于地球的几分之几呢?让我们一起来看资料卡了解下。(学生阅读资料卡，圈画出重点数据，交流自已对月球、地球和太阳相对大小的认识。)教师提问:借助资料卡，我们能更准确地了解“三球”的大小对比。教师引导学生讨论:为了更直观地理解月球、地球和太阳的相对大小，我们可以用生活中的物体来替代。三、课堂小结教师提问:通过今天这节课的学习，你们有哪些收获?(教师引导学生交流收获，巩固所学知识。)师生总结:通过这节课的学习，我们了解了月球、地球和太阳的相对运动关系，而且用生动形象的方法了解了月球、地球和太阳的相对大小关系。四、拓展活动教师提出拓展活动指向:课后，大家可以通过查阅资料，了解月球、地球和太阳运动到一条直线上时可能会发生的天文现象。【教学后记】6