《谁先迎来黎明》教学设计
【教材分析】
本课的主要任务是聚焦于“北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明”这一问题,让学生通过“提出问题-作出假设-模拟实验-推理分析-得出结论-实验验证”的思维探究过程,逐步认识地球的自转方向、自转周期,以及自转形成了太阳这一天体的东升西落。
本课教材设计了3个活动。一是模拟实验,利用人体围成的“地球”,研究北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明,明确地球自转方向不同会导致不同的结果;二是根据太阳东升西落的现象,结合日常生活经验中相对运动的特点,推测地球的自转方向是自西向东,再用“地球椅”验证我们的推测;三是根据确认后的地球自转方向,在地球仪上模拟验证谁先迎来黎明。三个活动环环相扣,且要求学生每进行一次推理,都要用模拟实验验证,充分发挥了模拟实验法在研究宇宙领域问题时的优势,也较好地培养了学生的证据意识。
【学情分析】
通过本单元前三节课的学习,学生已经知道了地球在自转,且自转形成了昼夜交替现象,在此基础上,老师提出问题:“地球上生活在不同的地区,每天迎来黎明的时间会相同吗?”虽然学生没有亲身观察的证据,但是生活常识会让大家认为不同地方迎来日出的时间是不一样的。那么研究北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明就是顺理成章的事了。
由于本节课学生要进行三个模拟实验,故教师应引导生明确实验目标,观察要细致,保证实验结果的有效性,才能保证各个环节的层层推进。
活动2推理地球自转方向时,学生已经具有“我坐在运动的车上,旁边静止的树会向后运动”等相对运动的生活经验。对于直线类的相对运动,学生较容易理解,但坐在地球椅上旋转是一个曲线运动,要让学生观察太阳是“自西向东运动”还是“自东向西运动”是有一定难度的。故教师应在尽量保证更好的实验效果,且应提示学生在转的过程中哪边是东、哪边是西。
【教学目标】
科学概念目标:
地球自西向东绕地轴自转,自转一周24小时,并形成了天体东升西落的现象
东边的北京比西边的乌鲁木齐先迎来黎明
科学探究目标:
能运用“地球椅”模拟实验的体验,并结合生活实践来理解相对运动的特点
能运用各种实验逐步认识地球的自转方向
科学态度目标:
对探寻自然现象、解密自然规律保持好奇心和探究兴趣
能主动与他人合作,积极参与交流和讨论,尊重他人的情感和态度
科学、技术、社会与环境(STSE)目标:
了解科学与社会生活密不可分,生活处处是科学
【教学重难点】
重点:通过各种实验逐步认识地球的自转方向
难点:运用“地球椅”模拟实验,结合生活实践,理解相对运动的特点。
【材料准备】
打印好的“北京(东)”,“乌鲁木齐(西)”,双面胶,正反面都写有“东”、“西”的大字,写有太阳的红色圆卡纸,可以旋转的办公椅,地球仪,银色圆片贴纸。
【教学流程图】
【教学过程】
1.提出问题
教师提问引导:上节课我们知道了地球自转形成了昼夜交替现象,那么地球上不同地区,每天迎来黎明的时间相同吗?
教师提问引导:那么我国的北京和乌鲁木齐,谁先迎来黎明?引出课题并板书。
学生活动:提出自己的猜想。
设计意图:由已知到未知,从旧知识中提出新问题,符合学生的认知规律。
2.模拟实验
教师活动:引导学生先在地球仪上找到北京和乌鲁木齐,明确两者的地理位置
学生活动:在地球仪上明确北京和乌鲁木齐的位置:北京在乌鲁木齐的东边,乌鲁木齐在北京的西边。
教师活动:介绍模拟实验的实验目标、实验步骤。注意事项:实验开始前两个地区要均处于黑夜中。
学生活动:明确本实验目的:观察当地球“自西向东转”和“自东向西转”时,两个城市谁先看到太阳?各小组根据实验步骤进行实验,并将实验现象记录在实验记录单中。发现由于地球转动方向不同,两个城市迎来黎明的先后就不同。
设计意图:学生明确北京和乌鲁木齐的地理位置,是完成本实验和模拟实验3的基础,教师可以在PPT上标出方向盘供学生参考。为了便于学生判断地球的自转方向,一是在学生身上贴北京(东)、乌鲁木齐(西)的纸片,二是在实验记录单上用箭头注明了圆圈的转动方向。由于该实验要求部分学生手拉手围成一个圈,一人手拿红色球形灯,部分人观察并记录,故可以将全班分成两组,一组实验,一组观察,然后对调角色再次进行实验,保证全班的参与感。根据记录的实验结果,学生可以得出结论:要想知道谁先迎来黎明,得先知道地球自转方向。
3.推理分析
教师引发学生思考:我们站在地球上看不到也感觉不到地球的自转,更别说观察地球的自转方向了。能不能根据其他天体的运动情况进行推理分析呢?比如:我们每天都能看到太阳东边升起西边落下,但其实太阳并没有运动,这又是怎么回事呢?
设计意图:根据学生的常识,指出“明确地球自转方向”的方法,引出“相对运动”这一概念。
教师提问引导:当我们坐在向前/后/东/西运动的小车上,会看见窗外的树木往哪个方向运动?当我们坐在旋转的椅子上,周围静止的景物会怎么运动?
学生思考:当我们坐在向前/后/东/西运动的小车上,会看见窗外的树木往后/前/西/东方向运动;当我们坐在旋转的椅子上,周围静止的景物也会往反方向旋转。从而理解相对运动的概念:当我们坐在运动的物体上,周围静止的景物会向反方向运动。
教师提问引导:那么我们在地球上观察到原本不动的太阳东升西落,说明地球是怎样运动的呢?
学生思考:运用相对运动的概念,推理地球的自转方向是自西向东。
设计意图:根据学生的已有经验,多次举例强化,帮助其归纳出“相对运动”中“相反”这一规律。从而将其应用于解释为什么我们能看到不动的太阳“东升西落”。
教师活动:引导学生通过“地球椅”实验验证自己对地球自转方向的猜想,介绍实验目的是通过地球自转观察到太阳的东升西落,讲述实验步骤。注意事项:实验开始前地球椅上的人看不到太阳。
学生活动:明确“地球椅”实验目的;分小组按实验步骤进行实验:小组一个同学坐在“地球椅“上,左手拿正反面写有”东“字的纸片,右手拿”西“,另一个同学用手举着红色圆卡纸,代表太阳;使地球椅背对着太阳,将地球椅分别自西向东、自东向西转动,观察太阳的运动方向:从哪边升起,哪边落下。将实验结果记录在实验记录单中。
设计意图:让学生在模拟实验前明确实验目的和步骤,保证实验结果的有效性。让学生左手拿正反面写有”东“字、右手拿正反面写有”西“的纸片,一有助于座椅按某一方向转动,二有助于座椅上的同学观察太阳的运动情况:从哪个方向出现,从哪个方向消失。
4.得出结论
教师引发学生思考:通过刚刚的实验结果,你认为地球的自转方向是怎样的?
学生思考:当地球椅自西向东转时,能看到太阳东边升起西边落下;当地球椅自东向西转时,能看到太阳西边升起东边落下,所以地球的运动方向是自西向东。
设计意图:培养学生根据实验现象推理论证观点的能力。
5.实验验证
教师活动:引导学生利用地球仪再次模拟北京和乌鲁木齐的昼夜变化,介绍实验目的,讲述实验步骤,强调实验要求:在实验记录单上,先在白色圈上用箭头表示地球的自转方向,再进行实验。
学生活动:明确实验目的:一是验证哪一座城市先迎来黎明,二是弄清楚自转一周过程中一个地区迎来多少次黎明。明确实验步骤:
先将反光小圆片贴在地球仪北京和乌鲁木齐的位置上,再用手电筒模拟太阳照射。一个同学让地球模型按照正确的方向旋转,另一个同学从“太阳”的位置进行观察。
设计意图:在实验前让学生画出地球的自转方向,实为检测学生对于地球自转方向的掌握情况,这也是正确进行实验操作、得到有效实验结果的基础。通过再次进行模拟实验,验证了学生通过推理得出的结论,巩固了本节课的学习目标。
【板书设计(生成)】
【板书说明】
【学生记录单设计】
【班级记录表设计】
【其他说明】