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第二单元《地球的运动》大单元整体教学设计
教材版本 教科版（2017） 单元（或主题）名称 地球的运动
单元主题 正值暑假，绍兴天气炎热，小明突发奇想，想趁着放假去南极看看企鹅，又可以去感受一下南极寒冷的气候。如果你是小明，你会选择7、8月份去南极吗？你会如何制定一份去南极看企鹅的旅游计划？
课标要求 核心概念：宇宙中的地球、地球系统 学习内容： 9.2地球绕地轴自转（5~6年级）：①知道地球的自转轴、自转周期和自转方向，理解昼夜交替和天体东升西落等自然现象与地球的自转有关。 9.3地球围绕太阳公转（5~6年级）：②知道地球围绕太阳公转的周期和方向，理解四季的形成与地球的公转有关。③测量正午时物体的影长，说明不同季节正午影长的变化情况。 10.4地球内部圈层（5~6年级）：知道地球内部分为地壳、地幔和地核。 学业要求： 知道昼夜交替、天体东升西落，季节变化、正午物体影长变化与地球的自转和公转有关。 能借助动画演示或动手制作简单模型，模拟地球的自转和公转，解释昼夜交替、四季变化等自然现象产生的原因。 知道地球内部的圈层结构，能通过制作实物模型，模拟地球内部的圈层结构。 能在好奇心驱使下，表现出对未知现象的探究兴趣；具有用证据支持观点的意识。
教材分析 地球的运动对于六年级的孩子来讲是比较抽象的，需要通过建构模型、模拟实验、资料阅读等方式来学习研究。 本单元总共有7课，分别是《我们的地球模型》、《昼夜交替现象》、《人类认识地球运动的历史》、《谁先迎来黎明》、《影长的四季变化》、《地球的公转与四季变化》和《昼夜和四季变化对生物的影响》。教材通过一开始让学生建构地球模型，知道模型是表达已知和进行模拟实验的好方法，再引导学生探索昼夜交替现象的的成因是由于地球自转，接着利用自然现象推断地球自转的方向，然后通过探索影长的四季变化知道四季变化和太阳公转有关，最后引导学生讨论地球运动产生昼夜交替和四季变化对生物的影响，让学生感受到万物之妙、自然之奇，体会到自然的力量、生命之坚强，并对自然产生敬畏之心。
学情分析 六年级的孩子在学习二年级上册科学时，知道了地球是我们的家园，地球上有水、空气、岩石、生物等；在学习三年级下册科学时，知道了地球的海陆分布情况、地球的形状是个球体；在学习五年级上册科学时，知道了地球的内部结构包括地核、地幔、地壳，制作了地球结构模型，了解了地壳的运动、挤压，会使岩层变形。在平常的生活中，观察过一些自然现象，比如太阳的东升西落、四季的变化等。 但是六年级的孩子对这些自然现象的产生，这些现象和地球运动的关系，地球的运动以及地球的运动对我们生活的影响的认识还是不够全面的，需要通过本单元的研究学习，才能建构起孩子们对于有关地球运动的核心概念的框架。
单元目标 1.科学观念： 通过建构地球的模型，认识到地球是由地核、地幔、地壳以及大气层组成，地球表面主要由海洋和陆地组成。 通过资料阅读，认识到地球自西向东绕地轴自转，自转一周24小时；通过模拟实验、大量资料的阅读以及亲身体验，初步知道了地球的自转形成了昼夜交替和天体东升西落的现象。 通过资料阅读，认识到圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器；通过自制简易圭表和模拟实验，知道正午时，物体影子在不同季节有规律地变化。 通过资料阅读和模拟实验，认识到地球自西向东围绕太阳公转，周期是1年，公转时地轴倾斜角不变，公转过程中产生四季变化。 通过交流研讨和资料阅读，认识到昼夜交替和四季变化影响着生物的生长与生活。 2.科学思维： 能使用或建构模型，解释昼夜交替、四季变化等自然现象产生的原因。 针对昼夜交替、四季变化等具体问题提出假设，基于交流情境提出观点，建立证据与假设或观点之间的联系。 3.探究实践： 通过使用模型和思维导图，表达已学的地球相关知识。 根据已有知识，对昼夜现象成因、地球自转方向和四季变化成因提出有依据的假设。 基于假设，制订比较完整的探究方案。 通过观察、模拟实验、资料查阅、实际测量，获取信息、分析信息、验证假设，从而建构自己的模型假说。 在研究中发现问题，带着问题开展新的研究，最终形成自己的观点。 4.态度责任： 对自然有敬畏之心，对探寻自然规律保持好奇心与探究欲。 能大胆质疑，善于从不同角度思考问题，追求创新；勇于采用新的方法和新的材料设计和制作模型，进行模拟实验。 能主动与他人合作，积极参与交流、讨论和分享观点；能根据事实，勇于修正与完善自己的观点。 乐于参与调查、查阅、实验等科学活动，有证据意识，知道任何科学观点都需要证据的支持。 了解科学、技术、社会、环境之间的相互影响，愿意采取行动保护自然环境，减少自然灾害对人类生活的影响。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析 3.对地球自转、公转与生物之间关系的综合测试性评价 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.制定一份合理、科学的南极旅游计划。
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题） （一般1-2个）达成评价1实验课我们的地球模型通过建构地球的模型，认识地球的结构、组成、运动等。1.地球的内部结构和海陆分布。 2.地球围绕地轴自转。1.知道地球的结构由地核、地幔、地壳以及大气层组成。 2.知道地球表面主要由海洋和陆地构成。 3.认识地球围绕地轴自转。1实验课昼夜交替现象根据昼夜交替现象能提出自己的假设，并用模拟实验来验证。1.对昼夜交替现象提出自己的假设。 2.用模拟实验验证自己的假设。1.能提出有价值的科学假设。 2.用模拟实验准确验证假设。1实验课人类认识地球运动的历史通过资料阅读和模拟实验，知道地球自转产生了昼夜交替现象。1.阅读资料，了解“地心说”和“日心说”，知道地球自转的有关知识。 2.再次模拟昼夜交替现象，分析产生昼夜交替现象的原因。1.知道地球自转的知识：地球绕地轴自转，自转一周24小时。 2.知道地球的自转形成了昼夜交替现象。1实验课谁先迎来黎明通过交流研讨，知道地球自西向东绕地轴自转，形成了天体东升西落的现象。 2.通过模拟实验，东边的北京比西边的乌鲁木齐先迎来黎明。1.通过交流研讨，补充地球自转的特点：自西向东。 2.通过模拟实验，知道东边先迎来黎明。知道地球自转的方向。1实验课影长的四季变化通过资料阅读，认识到圭表；通过自制简易圭表和模拟实验，知道正午时，物体影子在不同季节有规律地变化。1.认识圭表。 2.通过自制简易圭表和模拟实验，知道正午时，物体影子在不同季节有规律地变化。1.认识圭表的结构和功能。 2.制作圭表。 3.通过模拟实验，知道正午时，物体影子在不同季节有规律地变化。1实验课地球的公转与四季变化通过资料阅读和模拟实验，认识地球公转的特征以及四季变化。 1.通过资料阅读，认识到地球自西向东围绕太阳公转，周期是1年，公转时地轴倾斜角不变。 2.通过数据分析和图片比较，认识到公转过程中产生四季变化。 1.知道地球公转的特点：地球自西向东围绕太阳公转，周期是1年，公转时地轴倾斜角不变。 2.知道公转过程中产生四季变化。 1讨论课昼夜和四季变化对生物的影响通过交流研讨和资料阅读，认识到昼夜交替和四季变化影响着生物的生长与生活。通过交流研讨和资料阅读，认识到昼夜交替和四季变化影响着生物的生长与生活。1.能举出昼夜交替对生物影响的例子。 2.能举出四季变化对生物影响的例子。
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第五课时《影长的四季变化》教学设计
一、教学目标
科学观念：
1.通过模拟实验，认识到正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。
2.通过查阅资料，认识圭表是中国古代测量正午时刻的日影常用的天文仪器，了解圭表的结构和工作原理。
科学思维：
1.通过分析、比较的方法，抓住影长四季变化的规律，能使用或建构圭表模型，解释影长的四季变化。
2.基于圭表的结构和功能展开想象的能力，运用发散思维，采用新的方法和新的材料进行圭表的创意制作。
探究实践：
1.复制古代天文仪器，模拟测量四季的影长。
2.通过实验收集数据，分析数据帮助我们发现四季影长的变化规律。
责任态度：
1.有创新精神，勇于采用新的方法和新的材料有创新地完成圭表的制作。
2.了解科学技术可以让我们更好地改造生存环境，顺应自然规律，减少自然灾害对人类生活的影响。
3.通过复制古人仪器，感受古人的智慧，体验古人科学技术的先进。
二、教学重难点
重点：通过模拟实验，分析同一地点影长的四季变化规律。
难点：通过了解古代圭表的特点，自己制作一个圭表。
三、评价任务（根据需要设计评价量规）
1.查阅资料，了解古人是如何观察日影的四季变化规律的。
评价量表1
评价标准 评价结果
能认真阅读并知道古人是利用圭表观察日影的四季变化规律的，得1☆ （ ）☆
能了解圭表的结构（圭表由圭和表组成，圭是有刻度的平面，表是立在圭面上的一根棍子）得2☆
了解古人的观测发现，知道古人根据影子长短制定了中国古代的二十四节气得2“☆”
2.选择合适的材料制作圭表。
小组实验评价量表2
序号 评价标准 评价结果
1 能准确制作出简易圭表得一“☆” （ ）☆
2 采用的材料不局限于卡纸得一“☆”
3 制作方法不局限于教科书，有创意得一“☆”
3.基于模拟实验，分析影长四季变化规律的小组评价表。
评价指标 评星标准 得星
操作方法 操作方法准确（4☆） （ ）☆
记录 能及时并准确记录实验现象（4☆） （ ）☆
分析影长四季变化的规律 能分析出影长四季变化的规律：同一地点，正午影子在夏至最短，冬至最长，春分和秋分在两者之间（1☆） （ ）☆
材料整理 能整理好材料，放回原处（1☆） （ ）☆
4.基于影长的四季变化，探讨四季变化的其他自然现象以及成因。
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 师引导学生思考：同学们，上一节课，有一位同学提出来7、8月份，太阳照射在什么位置？我们可以通过什么现象或什么方法来解决这个问题？ 师引导学生阅读书本P31“太阳照射树木，树木产生影子”的图片引导学生回忆一天内阳光下物体影长的变化规律。 预设：早长——中短——晚长。 师继续提问：是什么原因导致了这个变化？ 预设：太阳照射物体的位置或角度。 师：四季变化，年年循环，日影变化会随着季节有规律地变化吗？ 揭示并板书课题：《影长的四季变化》。 生讨论：有怎样的规律？为什么会出现这样的规律？ 预设：夏天影长短，冬天影长长。（教师适当板书） 用上节课遗留的问题和图片引入物体影长变化的真实情境，通过学生已知的一天影长变化来推测四季的影长变化，更能激发学生探索的欲望。 教师观察学生的活动参与程度及回答，给予学生及时的鼓励。
（二）探究活动 评价活动一：阅读资料，了解古人的方法 师：同学们，其实古人也考虑过这个问题，那么他们是如何观察日影的四季变化规律呢？我们先来向我们的先辈学习一下。 师引导学生观看书本P31的图片资料，想一想古人的观测发现使用了什么工具？ 预设：圭表。 师课件出示圭表的图片，引导学生了解圭表的结构。 播放视频《一分钟了解圭表》，用视频引导学生了解圭表的原理。 课件出示古人的观测发现： 小结：中国古代使用名叫“圭表”的天文仪器观测日影长度，圭表由圭和表组成，圭是有刻度的平面，表是立在圭面上的一根棍子。正午时，表会在圭面上投射出暗影，经过长期观测记录，人们发现影子长度在四季会呈规律变化，人们还根据影子长短制定了中国古代的二十四节气。 评价活动二：制作圭表 师（过渡）：同学们，古人利用圭表发现了一年四季，正午的日影长度变化规律。在课堂上我们也来学习下古人，制作一个圭表，探究日影的四季变化规律。 师引导学生观看书本P31的图片，学习圭表的制作方法。 生用自己的语言说一说圭表的制作方法。 师引导学生讨论：除了卡纸，生活中我们还能利用哪些材料来制作圭表？ 生1（预设）：纸板箱、泡沫板、筷子。 生2（预设）：圭面可以用废旧的尺子来做。 ...... 师鼓励学生：同学们说的材料都很不错，特别是有些同学提出的材料可以减少制作的时间和提高准确度。 师出示材料：卡纸、纸板箱、泡沫板、筷子、尺子、剪刀、胶水。 师引导学生：现在请每一小组商量选用什么材料来做圭表，再请小组材料员到老师这边来领取材料。 小组商量材料，领取材料，合作动手制作一个简易圭表。 出示实验要求： （1）将表固定在圭上时，表与圭上的“0”刻度对齐，且两者要保持垂直。 （2）使用剪刀时注意安全。 评价活动三：利用自制圭表，模拟影子长度的变化 师课件出示图片：“同一地点，一年四季正午时分太阳的位置不同”，引导学生讨论同一地点正午时分太阳位置的四季变化。 预设：夏天的太阳比较高，冬天的太阳比较低，而春天、秋天的太阳高度在夏天和冬天之间。 师：我们通过模拟实验来验证我们的猜想。 师演示模拟实验的方法，生了解方法:用手电筒模拟太阳，记录当手电筒处在不同的高度（冬至、春分、秋分、夏至）时，“表”投射在“圭”上的影子长度，并做好记录。 小组合作，进行模拟实验，完成的小组在班级记录单上记录本组的数据。 师引导学生汇报实验结果：同学们，通过模拟实验，你们发现了什么？ 预设：同一地点，正午影子在夏至最短，冬至最长，春分和秋分在两者之间。 师引导学生研讨：比较我们的发现和古人的发现，你们有什么收获？ 预设1：同一地点，正午影子在夏天最短，冬天最长，春秋在两者之间。 预设2：同一地方正午影子长度呈有规律的变化，夏至到秋分到冬至逐渐变长，冬至到春分再回到夏至影长又逐渐变短。 师肯定学生的收获，并引导学生回家后将今天制作的圭表放在正午时分太阳可以照射到的窗边，南北方向放置，真实地测一测，四季正午时分的影长，并设计记录表真实地记录影长。 活动一： 通过阅读资料，了解古人观察日影变化的方法，用图片和视频认识研究日影的工具——圭表，为后面制作圭表奠定了一定的知识基础。 活动二： 利用教科书的图片，让学生能更直观地知晓圭表的制作方法；并引导学生用身边更多的合适的材料来制作圭表，发展学生的思维，突破本课的难点。 活动三： 利用模拟实验来探索同一地点正午时分太阳位置的影长的四季变化规律，让学生能比较清楚地认识到四季影长的变化规律，从而突破本课的重点。通过比较、分析，谈谈自己的收获，旨在巩固影长的四季变化，并引导学生在课后利用自制的圭表真实测量四季正午时分的影长，将探索延伸到课后，激发学生继续科学研究的兴趣。 活动一 教师通过引导学生查阅资料，考查学生获取信息的能力，评估学生是否了解古人观察日影变化的方法，并引导学生完成小组评价量表1。 活动二 教师通过微课引导学生制作圭表，考查学生是否能利用材料制作出一个简易的圭表，评估学生是否能创新制作圭表的材料和方法，并引导学生完成小组考量表2。 活动三 通过模拟实验，教师考查学生动手操作能力，评估学生分析影长四季变化的规律的能力，并引导学生完成小组评价表。通过研讨活动，考查学生对影长四季变化规律的了解，评估学生课后继续科学研究的能力。
（三）生活应用 师引导学生观看书本P32《北京地区日出日落时间和正午太阳仰角的变化表》，学生观察后说说想法。 预设：春分和秋分昼长12小时，夜长也是12小时，正午太阳仰角为50°；夏至昼长15小时，夜长是9小时，正午太阳仰角为73°26′；冬至昼长9小时，夜长是15小时，正午太阳仰角为26°34′。可见，正午太阳仰角越大，昼就越长；正午太阳仰角越小，昼就越短。 师：同学们，通过本节课的学习，能解决7、8月份，太阳照射在什么位置了吗？ 预设：北半球。 师：7、8月份能去南极吗？ 预设：不能，7、8月份是北半球的夏季,是南半球的冬季，此时南极就处于极夜的状态下。为了便利航行,我们国家一般选在冬季时期前往南极进行科学考察活动。 学生通过观察事实数据和回忆已知的经验，认识到四季变化的自然现象还有很多，初步了解太阳高度角与昼夜长短的关系，并推断出太阳照射的位置，知道南极处于白昼还是夜晚。 教师考查学生昼夜长短与太阳高度角的关系，并及时给予引导和评价。
（四）知识总结 学生自主设计思维导图，总结归纳本课的知识点。 帮助学生学会设计思维导图，通过导图总结归纳本节课内容。 教师考查学生运用思维导图进行归纳总结的能力，及时给予评价。
四、成果集成
通过制作圭表和模拟实验，了解影长四季变化的规律。
五、作业设计
【知识技能类作业】
1.我会填空。
（1）右图是古人对四季日影变化的观测发现：（ ），，（ ）。连续测量到正午时分物体的影长最短或最长之间的时间间隔是（ ）。
（2）用手电筒模拟太阳的不同位置，观测影子的长度变化。圭表上的影长随手电筒的位置变化而变化，模拟夏至时影长最（ ）；模拟冬至时影长最（ ）；夏至→秋分→冬至，影长变（ ）；冬至→春分→夏至，影长变（ ）。
参考答案：（1）夏短冬长；循环变化；一年。（2）短；长；长；短。
2.我会选择。
（1）下列四个节日中，正午影子最长的是（ ）。
A.春节 B.端午节 C.中秋节 D.重阳节
参考答案：A。解析：冬至时影长最长，春节离冬至近，因此是春节正午影子最长。
（2）古人用圭表观察的是（ ）。
A.一天中，物体影长的变化规律
B.正午时分，物体影长的变化规律
C.一天中，物体影子方向的变化规律
D.正午时分，物体影子方向的变化规律。
参考答案：B。解析：圭表是利用测定正午的日影长度以定节气的观测仪器。
（3）在划分住宅楼群时，为了使底层住户全年正午能见到阳光，楼间距应该根据（ ）时楼影的长度进行计算。
A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至
参考答案：D。解析：冬至时影长最长。
【综合实践类作业】
制作的圭表放在正午时分太阳可以照射到的窗边，南北方向放置，真实地测一测，四季正午时分的影长，并设计记录表真实地记录影长。
板书设计
5.影长的四季变化 测量工具 测量发现 圭：上有刻度 不同季节，同一地点的同一物体正午影长变化有规律： 圭表 春：适中 夏：最短 秋：适中 冬：最长 表：直立圭上
七、教学反思
本课根据新课标设计，通过阅读资料，了解古人观察影长变化的方法，并认识观测工具圭表；模仿古人的方法，引导学生制作简易圭表，利用模拟实验了解影长四季变化的规律。用简易圭表在课后真实测量正午影长的变化规律，有助于学生借助影长的变化规律解决相关实际问题。
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