【核心素养目标】2.6《地球的公转与四季变化》教学设计

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6.地球的公转与四季变化
【教材简析】
本课教材基于课程标准的“地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四季等有规律的自然现象”学习目标而设计。前一课学生已经学习了一些四季变化的自然现象，了解了它们的变化规律。本节课则尝试探究地球绕太阳公转与四季变化的关系，并了解地球公转的特点，为后续学习四季变化对生物的影响做铺垫。
本课的学习内容主要有两部分。一是了解地球公转的特点，推理得出四季变化与地球公转有关。二是初步尝试探究四季变化的成因。但由于四季变化的成因非常复杂，是由多方因素共同作用形成的，最主要的原因是地球公转过程中地轴的倾斜角度与方向保持不变，探究难度大，学生理解难度也大。故本课并非要求学生通过各种探究活动得出科学、准确的四季变化成因，而是纠正学生常见的一个错误观点。
【学情分析】
通过本单元前几课的学习，学生已经知道了地球自转的特点以及四季变化的自然现象，但对于地球的公转特点不甚了解。许多学生对四季的成因有着较为普遍的错误认识：夏季地球离太阳近，温度高；冬季地球离太阳远，温度低。以学生目前的知识与能力储备难以真正理解四季的成因，通过本课学习不仅要纠正学生的错误观点，还要在学生心中埋下继续探究的种子。
【核心素养目标】
科学观念：通过阅读资料及模拟实验，知道地球是自西向东围绕太阳公转，公转一周为一年，认识到四季变化与地球公转有关。
科学思维：运用模型建构、推理论证等方法归纳地球公转的特点及了解公转与四季变化的关系。
探究实践：根据地球公转和自转的特征，模拟地球在太阳系的运动；通过分析研讨，知道四季变化与地球公转特征中地球与太阳的距离变化无关。
态度责任：在模拟实验中，能乐于分享彼此的想法；在交流研讨中，面对有说服力的证据，能调整自己的观点，保持继续探索地球运动及四季成因的热情。
【教学重难点】
重点：根据地球公转和自转的特征模拟地球的运动。
难点：根据地球公转的特征推理四季变化的成因。
【教学准备】
教师：课件、地球公转的资料、三球仪。
学生：乒乓球、记号笔、圆盘、课堂作业本。
【教学过程】
一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）
材料准备：教学课件
1.出示昼夜交替图片，请学生回忆昼夜交替的成因是地球自转。
教师小结：我们观测到众多自然现象都与地球的运动有关，地球在自转的同时也在围绕太阳公转。
2.出示四季变化图片，提问：四季的变化也与地球的公转有关吗？揭示课题：地球的公转与四季变化（板书）。
【设计意图】将常见的自然现象与地球的运动相联系，引发学生思考，直接揭示本课的研究主题。
二、探索地球的运动与四季变化（预设30分钟）
材料准备：乒乓球、记号笔、圆盘、三球仪
（一）了解地球公转
1.过渡：关于地球的公转，你知道哪些？
出示地球公转示意图，提出思考问题：
（1）地球公转的方向是怎样的？
（2）地球公转一周的时间是多少？
（3）地球地轴倾斜的方向会改变吗？
（4）地球公转轨道的形状是怎样的？
2.小组阅读。
学生先独立阅读思考，再组内交流学习心得。
3.小组展示学习成果。
学生汇报地球公转的特点。
4.教师小结：地球自西向东绕太阳公转，公转一周是一年，地球地轴始终倾斜并且方向不变，地球公转轨道是椭圆形的。
（二）模拟地球的自转和公转
1.过渡：地球公转的特点众多，地球自转的特点也不少，而且地球自转与公转是同时进行的，能不能用一些材料把地球的运动模拟出来帮助我们理解呢？
2.教师出示材料，学生讨论模拟方法。
3.学生交流方法：乒乓球模拟地球，球上画一条线代表赤道，圆盘模拟地球公转的轨道，让小球在圆盘中运动起来，模拟地球的运动。
4.学生领取材料，开展模拟实验。
5.交流研讨：
（1）我们设计的模拟实验体现了地球运动的哪些特征？
（2）通过模拟，你对地球的运动有什么认识或问题？针对这些问题，你们有什么解决办法吗？
6.教师出示三球仪，演示地球的自转和公转运动，加深学生对地球运动的理解。
（三）地球公转与四季变化
1.提问：我们现在已经对地球的运动有了充分的认识，那么你认为地球的公转与四季变化有关系吗？你的证据是什么？
（预设：地球公转一周是一年，四季循环一次也是一年；地球的公转轨道是椭圆的，地球与太阳的距离会发生变化，离太阳近时是夏天，离太阳远时是冬天。）
2.教师出示地球公转轨道距离与时间表，学生阅读，发表观点。
3.教师出示同一时间地球南北半球的季节示意图，学生阅读，发表观点。
4.教师小结：地球距离太阳近时，北半球是冬天，距离远时，北半球是夏天，而且同一时间，地球的南北半球恰好是相反的季节，地球上的四季变化与公转过程中距离太阳的远近无关。
5.延伸思考：你现在认为四季变化与地球公转有关吗？
教师播放重难点微课：地球在公转过程中地轴始终倾斜并且方向不变，这就导致一年中阳光有规律地直射或斜射某个地区，直射时，温度高，斜射时，温度低。
【设计意图】从资料阅读到实验模拟，学生对地球运动特点的认识逐级加深，在此基础上推测出四季变化与地球公转有关系，相关数据的呈现可以帮助学生反思和修正自己原有的错误认知。
三、课堂小结与拓展（预设5分钟）
1.课堂小结
通过今天的学习，你对地球的公转有哪些了解？
2.拓展
提问：我们生活在北半球，如果我们想去南半球海边度假，哪几个月去比较合适？
（预设：12、1、2月份，这几个月是北半球的冬季，却是南半球的夏季，气候宜人。）
【设计意图】通过小结活动帮助学生梳理本节课的内容，拓展部分的价值在于将所学知识应用于生活，以达到知识迁移的目的。
四、板书设计
【疑难解答】
1.模拟实验难以模拟出地球运动的特点，价值何在？
学生在了解地球自转和公转特征后，可能只是记住了几条自转和公转特征的抽象信息点，很难把两者关联起来。模拟实验可以把地球自转与公转组合成一个整体，并呈现出动态具象的模型。学生通过亲自体验、观察，对地球运动的特点认识得更为深刻，越是难模拟，学生越会想办法了解并尽可能模拟地球运动的每一个特点。在学生模拟实验后，教师可再次演示三球仪帮助学生理解地球运动的特征。
2.学生难以理解近日点地球北半球气温低，远日点北半球气温高怎么办？
开展模拟实验，用浴霸灯模拟太阳，在地球仪北半球选择一个城市固定数字测温表，分别测出地球仪公转至春分、夏至、秋分、冬至四个位置时该城市的温度，真实数据的呈现帮助学生真正理解为什么近日点气温低，远日点气温高。教师也可以事先拍好微课供学生学习。