青岛版五四制科学五年级下册18.四季更替 教学设计

《18.四季更替》教学设计
教学目标:
科学观念：理解四季更替与地球的公转、地轴的倾斜有关。
科学思维：培养学生模型建构、科学推理、科学论证的科学思维。
科学探究：发展学生提出猜想、逻辑推理和通过实验验证猜想的能力，发展表达交流的能力。
责任态度：认识人类了解和利用大自然的重要意义，将自己的所学应用到改善自己的生活中。
教学重难点:
探究四季更替与地球的公转、地轴的倾斜有关
教学过程：
一、创设情境，引出课题
同学们，在生活中我们会发现许多自然现象，这些自然现象往往包含着一些科学知识和科学原理，今天我们就来研究一种我们非常熟悉的自然现象。先请同学们欣赏一段视频，这是一个表现什么的视频？这四个季节分别是？（春夏秋冬）。春天春暖花开，万物复苏；夏天烈日炎炎，荷花飘香；秋天天高云淡，凉风习习；冬天千里冰封，万里雪飘。虽然这四个季节有很多的不同，但是年复一年，它们也是有规律的，你发现它们的规律了吗？这四个季节每年都是按照春夏秋冬的顺序不断循环出现，我们把这种现象叫做：四季更替。天我们就来学习第 18课《四季更替》。
二、探究活动，揭开真相
（一）提出问题
师：你们感觉一年四季最明显的变化是什么？
生：温度不同，夏季温度高，冬季温度低。
师：温度主要和谁有关？
生：太阳。
师：四季更替形成的原因又是什么呢？请同学们大胆猜测一下。
（二）大胆猜测
1．学生大胆猜测（学生自由汇报，教师按顺序做板书。）
2．师生梳理猜想大家都非常积极地动脑思考了。接下来我们一起来逐一分析。
（1）讨论和地球的自转有关的观点。我们都知道地球自转一周的时间是一天，那么一天中就会有几个季节吗？
小结：这个观点和我们的生活经验相冲突了，说明地球的自转不是形成四季更替的原因。
（2）讨论和地球与太阳的距离有关的观点。
师：如果四季更替和地球与太阳的距离有关，那么你认为距离近是夏季，还是距离远是夏季？距离近→温度高→夏季，反之为冬季。请看科学家为我们提供的一组信息。师：现在大家认为四季的形成是由于地球与太阳的距离远近吗？生：不是。说说你的理由。
（三）设计方案，模拟实验探究四季更替与太阳的照射角度的关系
1. 联系生活实际：一天的温度有什么不同？中午与早晚相比，中午温度高，早晚温度低。中午的太阳在天空的什么位置？阳光是怎样射向地面的？太阳在头顶上，近乎直射（在科学上我们称之为太阳直射）；早晚阳光是怎样射向地面的？斜着射向地面。（在科学上我们称之为太阳斜射）
2. 实验一：探究直射、斜射照射面积的大小直射，照射面积小，热量集中；斜射，照射面积大，热量分散。
3. 实验二：探究直射、斜射温度的高低直射和斜射时的温度到底如何？想不想测一测？
师：为了加快实验的速度，老师为你们准备了 3盏 75瓦的取暖灯，还准备了三张和刚才一样带不同角度标识的木板，那你们打算怎么设计这个实验呢？
生：把三盏灯分别固定在 90度 60度和 30度的位置，并沿半径照向同一相对位置。用什么来测温度呢？温度计。
师：老师为大家准备了温度传感器，它非常灵敏，每两秒钟就可以更新一次温度。我们应该把它的感温探头固定在哪里？
生：光源照射的黑色圆片处。
注意：实验开始前，要等待三个温度传感器温度基本相同时，同时打开三盏取暖灯的开关。
结论：直射：照射面积小，热量集中，温度高。斜射：照射面积大，热量分散，温度低。
4.观察图片：夏季正午的太阳在天空的什么位置？阳光是怎样射向地面的？近乎直射。冬季正午的阳光是怎样射向地面的？斜射。
推测：以北半球为例，如果太阳直射，温度高，为夏季；如果太阳斜射，温度低，为冬季。四季的形成与太阳的照射角度有关。那又是什么原因引起太阳照射角度发生变化，有时直射、有时斜射呢？（会不会与地球绕太阳公转有关呢？）让我们来设计一个模拟实验验证我们的推理吧。
三、探究四季更替与地球公转的关系
1. 了解地球的公转PPT：演示北斗七星一年的运动轨迹以及与北极星的位置关系。如果我们把地球公转的轨道假想成一个椭圆形的平面，那么地球的自转轴并不是垂直于这个平面，而是略有倾斜的，这个倾斜角度大约是 23.5度。在公转过程中地轴的空间指向在相当长的时期内没有明显改变，北极终止指向北极星附近。总结得出地球公转的特点：公转方向：逆时针；公转周期：一年；黄赤交角：倾斜 23.5°；地轴指向：北极星。
2. 实验三：模拟地球公转实验
（1）设计方案：
①如何模拟：用谁来模拟地球？地球仪，23.5度。为了能看清楚太阳直射地球的位置，我们可以用激光笔模拟？太阳。
激光直射到地球仪上的那个位置，也就是直射点。为了让大家能全方位的观察直射点的变化，我在激光笔上安装实时传输摄像头，将直射位置直观地显示在屏幕上。
②观察对象：要观察一年中阳光照射角度的变化，还必须选择一个固定的观测点，选哪里？选咱们“家乡”位置——山东省作为观测点。我在“山东省”的位置做好了标记。
③注意问题：做实验时还需要注意什么？地轴方向始终指向？北极星。接下来咱们重点观察当地球仪处在 A、B、C、D四个点时太阳直射的位置，判断 “家乡”位置的太阳照射情况，从而判断相应的季节。
（2）实验过程：首先我们选取比较容易分析的 B点位置，让我们的地球仪转到 B位置。
B位置：此时太阳直射什么位置？北半球上。我们家乡的太阳照射角度是几乎直射还是斜射？直射。温度如何？北半球上得到的热量多，所以北半球上就是炎热的夏季。
C位置：让地球仪由 B位置慢慢公转到 C位置，观察太阳直射点由北半球向什么位置移动？最后落到什么位置？太阳直射点由北半球向赤道移动。我们家乡的太阳照射角度与刚才相比变成了？斜射。我们的北半球（家乡）的温度呢？降低。此时北半球是什么季节？秋季。
D位置：接着让我们的地球仪转到 D位置，此时太阳直射什么位置？南半球。此时我们北半球（家乡）的太阳照射角度怎么变了？斜射的更厉害了。温度如何？北半球上得到的热量更少了，温度更低了，所以北半球上就是寒冷的冬季。A位置：让地球仪由 D位置慢慢公转到 A位置，观察太阳直射点由南半球向什么位置移动？最后落到什么位置？太阳直射点由南半球向赤道移动。那我们的北半球的温度呢？此时北半球是什么季节？温度逐渐升高，北半球逐渐回暖，是春季。
总结：看来，正是由于地球公转引起太阳照射角度发生周期性变化，引起温度不同，形成了春夏秋冬的四季更替。
（3）如果地轴不倾斜，还会不会出现四季更替呢？（模拟演示）
（四）实验结论师生共同总结：“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太阳照射角度发生周期性变化，以北半球为例，当太阳直射时温度高，斜射时温度低，即温度有所不同，就形成了春、夏、秋、冬四季。”
四、总结拓展，课外延伸
我国古代劳动人民从长期劳动中，积累了许多有关农时与季节变化的丰富经验，又把四季分为 24个节气。还编写了朗朗上口的《二十四节气歌》，一起读一读。它们分别对应了哪些节气呢？《二十四节气歌》充分体现了我们古代劳动人民的聪明才智，我们应感到无比的骄傲和自豪。希望同学们课下继续深入了解 24节气，感受中华优秀传统文化的魅力。
五、课后作业（二选一）
1. 完成地球自转与公转的对比表格。
2. 完成地球自转与公转的思维导图。