【大单元教学设计】苏教版（2017秋）小学科学五年级下册3.9《昼夜交替》课时教案（含练习）

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第三单元《地球的运动》大单元整体教学设计
教材版本 苏教版 单元（或主题）名称 地球的运动
单元主题 本单元聚焦 “地球的运动”，引导学生探究地球运动（自转和公转）所产生的昼夜交替、四季循环等自然现象，以及这些现象对动植物的影响，帮助学生建立起宏观的地球运动概念，理解地球运动与地球上各种自然现象和生命活动之间的紧密联系。
课标要求 核心概念：地球在宇宙中的运动及其与相关自然现象的关系。地球的运动导致昼夜交替、四季变化等自然现象，这些现象对地球上的生物和人类活动产生重要影响。 学习内容： 描述地球的自转和公转运动，知道地球自转产生昼夜交替现象，地球公转产生四季变化。 了解昼夜和四季变化对动植物行为、生理特征的影响。 学业要求： 能用模型、示意图等方式解释地球自转和公转产生昼夜交替、四季变化的原因。 能举例说明昼夜和四季变化对动植物的影响，并能基于所学知识分析相关现象。
教材分析 《昼夜交替》：作为单元开篇，从学生熟知的昼夜交替现象入手，引导学生提出关于昼夜交替成因的假设，然后通过模拟实验等方式进行探究，帮助学生理解地球自转导致昼夜交替这一科学概念。教材注重培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。 《昼夜对植物的影响》：在学生理解昼夜交替现象的基础上，进一步探讨昼夜变化对植物的影响，如植物的花开花合、叶片的闭合张开等生理现象与昼夜变化的关系。通过观察、查阅资料等活动，让学生认识到生物与环境之间的相互作用。 《昼夜对动物的影响》：继续深入，研究昼夜变化对动物行为和生理特征的影响，如夜行性动物和昼行性动物的活动规律差异等。引导学生通过观察、调查等方式收集证据，培养学生的观察能力和归纳总结能力。 《四季循环》：教材引导学生从观察四季的不同现象出发，探究四季形成的原因，理解地球公转与四季变化的关系。通过制作模型、数据分析等活动，让学生更直观地认识地球公转产生四季循环的原理。 本单元教材内容层层递进，从现象观察到原理探究，从地球运动本身到其对生物的影响，符合学生的认知发展规律，有助于学生逐步构建关于地球运动及其影响的科学知识体系。
学情分析 知识基础：五年级学生在之前的科学学习中已经对一些自然现象有了一定的认识，对昼夜交替和四季变化等现象较为熟悉，但对于这些现象产生的原因可能仅有一些模糊的概念，尚未形成科学、系统的认知。 认知水平：该年龄段学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于一些直观、具体的现象容易理解，但对于地球运动这种较为抽象的概念，理解起来可能存在一定困难。例如，学生可能难以想象地球在宇宙中的自转和公转运动状态，以及这种运动如何导致昼夜交替和四季变化。 学习特点：五年级学生具有较强的好奇心和求知欲，喜欢通过自主探究、小组合作等方式获取知识。他们对生活中的自然现象充满兴趣，但在学习过程中可能会出现对知识的理解不够深入、分析问题不够全面等问题。 可能的学习困难和误解： 学生可能难以理解地球自转和公转的方向、周期以及它们与昼夜交替、四季变化之间的内在联系，容易产生混淆。 在解释昼夜交替和四季变化的原因时，可能会受到日常生活经验的局限，如认为太阳绕着地球转等错误观念。 对于昼夜和四季变化对动植物影响的理解，可能只停留在表面现象的观察，难以深入分析其背后的生物学原理。
单元目标 科学观念： 学生能认识到地球自转产生昼夜交替现象，地球公转产生四季变化，建立起地球运动与自然现象之间的科学联系。 理解昼夜和四季变化对动植物的生长、行为等方面有着重要影响，认识到生物与环境相互依存、相互影响的关系。 科学思维： 通过对昼夜交替、四季变化成因的探究，培养逻辑推理和批判性思维能力，能基于证据对不同的观点进行分析和判断。 在探讨地球运动对动植物影响的过程中，发展归纳与演绎思维，能够从具体的现象中归纳出一般规律，并运用规律解释相关现象。 运用模拟实验、模型构建等方法，帮助学生将抽象的地球运动概念转化为直观、可理解的模型，培养形象思维与抽象思维相结合的能力。 探究实践： 经历提出问题、作出假设、设计实验、收集证据、得出结论等科学探究过程，提高学生的科学探究能力。例如，在探究昼夜交替成因的模拟实验中，学生能够自主设计实验方案，选择合适的实验材料，进行实验操作并记录分析数据。 学会通过观察、查阅资料、调查等多种方式获取关于地球运动及其对生物影响的信息，培养学生收集和处理信息的能力。 在小组合作探究中，提高学生的团队协作能力和沟通能力，能够分工合作完成各项探究任务。 责任态度： 激发学生对地球运动等天文现象的探究兴趣，培养学生对科学的好奇心和求知欲。 认识到科学知识的发展是一个不断探索和修正的过程，培养学生勇于质疑、追求真理的科学精神。 了解地球运动对地球上生命的重要意义，增强学生保护地球环境、珍惜自然资源的意识，培养社会责任感。
单元结构化活动 第一阶段：现象观察与问题提出（《昼夜交替》） 导入：通过展示不同地区昼夜交替的图片或视频，引导学生观察昼夜交替这一常见的自然现象，提问学生对昼夜交替现象的已有认识，引发学生思考，提出关于昼夜交替成因的问题。 讨论：组织学生小组讨论，分享自己对昼夜交替原因的猜测，教师收集学生的不同观点并进行分类整理。 第二阶段：模拟实验与原理探究（《昼夜交替》） 实验设计：引导学生根据自己的假设，设计模拟实验来验证昼夜交替的成因。例如，用手电筒代表太阳，用地球仪代表地球，通过转动地球仪来模拟地球的自转，观察 “昼夜” 的变化。 实验探究：学生分组进行模拟实验，记录实验现象和结果。教师巡视指导，确保实验安全和顺利进行。 分析讨论：各小组汇报实验结果，分析讨论实验现象与假设之间的关系，引导学生逐步得出地球自转产生昼夜交替的结论。 第三阶段：拓展探究与生物关联（《昼夜对植物的影响》《昼夜对动物的影响》） 观察计划：布置学生观察身边的植物和动物在昼夜不同时段的行为或生理变化，制定详细的观察计划，包括观察对象、观察时间、观察内容等。 资料查阅：引导学生查阅书籍、网络等资料，了解更多关于昼夜对动植物影响的知识，丰富观察内容。 小组汇报：学生分组汇报观察结果和查阅资料的收获，教师引导学生归纳总结昼夜变化对动植物的影响规律，分析这些影响背后的生物学原理。 第四阶段：综合探究与模型构建（《四季循环》） 现象回顾：回顾四季循环的不同现象，如不同季节的气温变化、动植物的季节性变化等，引导学生思考四季形成的原因。 模型制作：指导学生制作地球公转模型，通过模型演示，直观地理解地球公转过程中太阳直射点的变化与四季形成的关系。 数据分析：提供一些与四季变化相关的数据，如不同季节的日照时间、气温数据等，让学生分析数据，进一步验证四季形成的原因。 总结归纳：引导学生综合前面的探究活动，总结地球运动（自转和公转）所产生的各种自然现象及其对生物的影响，构建完整的知识体系。
达成评价 围绕课时学习目标 课堂表现评价：观察学生在课堂讨论、实验探究、小组汇报等活动中的参与度和表现，评价学生的科学探究能力、团队协作能力和沟通表达能力。具体评价指标包括是否积极参与讨论、能否提出有价值的观点、实验操作是否规范、小组合作是否协调等。 作业评价：布置多样化的课后作业，如书面作业（解释昼夜交替或四季变化的原因、举例说明昼夜或四季变化对动植物的影响等）、观察记录作业（记录一种植物或动物在一周内昼夜变化中的表现）、资料收集作业（收集关于地球运动的科普资料并整理成手抄报）等，通过作业评价学生对知识的掌握程度和应用能力。 实践作品评价：针对学生制作的地球公转模型等实践作品，从模型的科学性、准确性、创新性、制作工艺等方面进行评价，考察学生对地球运动概念的理解和实践操作能力。 单元测试评价：设计单元测试题，题型包括选择题、填空题、简答题、实验分析题等，全面考查学生对地球运动及其对生物影响的相关知识的掌握情况，以及运用所学知识分析和解决问题的能力。测试内容涵盖地球自转和公转的特点、昼夜交替和四季变化的成因、昼夜和四季变化对动植物的影响等知识点。
第9课《昼夜交替》教学设计
一、教学目标
科学探究能力
能够通过观察、查阅资料等方式，收集与昼夜交替现象相关的信息，尝试提出关于昼夜交替成因的假设。
设计并进行模拟实验，模拟地球与太阳的相对运动，探究昼夜交替现象的成因，学会控制变量、观察记录实验现象，并根据实验结果分析总结。
运用多种方式（如绘制示意图、制作模型等）表达自己对昼夜交替现象的理解和探究结果，与他人进行交流和讨论，在交流中不断完善自己的认知。
科学思维能力
基于对昼夜交替现象的观察和实验探究，分析地球和太阳的相对运动关系，培养逻辑思维能力，理解昼夜交替现象背后的科学原理。
通过类比、想象等思维方法，从日常生活中的昼夜交替现象联想到地球的自转和公转，发展空间想象能力和创造性思维。
在探究过程中，对不同的观点和解释进行批判性思考，评估其合理性与科学性，提升科学批判思维能力。
科学素养
知道地球是太阳系中的一颗行星，太阳是太阳系的中心，地球在不停地自转和公转。
理解昼夜交替现象是由于地球自转形成的，了解昼夜交替的周期及对地球上生命活动的影响。
了解人类对昼夜交替现象的认识历程，体会科学知识是不断发展和完善的。
责任态度
对昼夜交替这一自然现象产生浓厚的好奇心和探究欲望，激发探索宇宙奥秘的兴趣。
在探究过程中，培养严谨认真、实事求是的科学态度，尊重实验结果和科学事实，敢于面对困难和挫折。
意识到科学知识与日常生活的紧密联系，培养用科学的眼光观察和解释自然现象的习惯，增强对科学的热爱。
二、教学重难点
教学重点
探究昼夜交替现象的成因，理解地球自转产生昼夜交替。
了解昼夜交替的周期以及对地球上生物的影响。
教学难点
从空间角度理解地球自转与昼夜交替现象之间的关系，培养学生的空间想象能力。
引导学生设计合理的模拟实验来验证关于昼夜交替成因的假设。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师播放一段从太空拍摄的地球昼夜交替的视频，视频中清晰展示地球表面一半被照亮，一半处于黑暗，随着时间推移，明暗区域不断交替。播放结束后，提问学生：“同学们，在视频中我们看到了地球表面光明与黑暗的交替变化，你们知道这是什么现象吗？这种现象是怎么产生的呢？” 组织学生进行小组讨论，鼓励学生结合自己的生活经验，大胆猜测昼夜交替现象产生的原因。 每组选派一名代表发言，分享小组讨论的猜测结果。教师对学生的猜测进行简要点评，不直接给出答案，从而引出本节课要探究的主题 —— 昼夜交替。 通过播放精彩的视频，将抽象的昼夜交替现象直观地呈现给学生，吸引学生的注意力，激发学生的好奇心和求知欲，为后续探究营造积极的氛围。 小组讨论为学生提供交流和思考的平台，培养学生的合作学习能力和独立思考能力，同时让教师了解学生对昼夜交替现象的已有认知和想法，以便后续教学更有针对性。 教师的点评和引出主题，既保护了学生的探究热情，又自然地过渡到本节课的教学内容，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：了解昼夜交替现象 教师引导学生回顾日常生活中昼夜交替的现象，提问：“同学们，在我们的日常生活中，昼夜交替是非常常见的，大家能说一说昼夜交替时都有哪些明显的变化吗？” 学生自由发言，描述昼夜交替时天空颜色的变化、气温的变化、动植物活动的变化等。 教师总结学生的发言，强调昼夜交替现象对地球上生命活动的重要影响，引出对昼夜交替成因的探究。 探究活动二：提出昼夜交替成因的假设 教师展示地球和太阳的图片，讲解地球和太阳的基本信息，如地球是一颗行星，围绕太阳公转，同时自身也在自转；太阳是太阳系的中心，能发光发热。 引导学生思考地球和太阳的运动方式可能与昼夜交替现象有什么关系，鼓励学生大胆提出关于昼夜交替成因的假设。 学生分组讨论，将小组讨论得出的假设记录下来。例如，假设地球不动，太阳绕着地球转；假设太阳不动，地球绕着太阳转；假设地球自转等。 每组选派一名代表汇报小组提出的假设，教师将学生提出的假设记录在黑板上。 探究活动三：设计模拟实验验证假设 教师讲解模拟实验的方法和重要性，引导学生思考如何用简单的材料模拟地球和太阳的运动，来验证提出的假设。 学生分组讨论实验方案，选择合适的实验材料（如手电筒模拟太阳，地球仪模拟地球），确定实验步骤、变量控制和观察要点。例如，在验证 “地球不动，太阳绕着地球转” 这一假设时，保持地球仪不动，用手电筒围绕地球仪转动，观察地球仪表面的明暗变化。 每组选派一名代表向全班介绍小组设计的实验方案，其他小组同学提出问题和建议，共同完善实验方案。 教师对各小组的实验方案进行点评和总结，强调实验过程中的注意事项，如手电筒的光线要始终对准地球仪，转动速度要均匀等。 设 探究活动四：进行模拟实验并记录 各小组按照完善后的实验方案，利用准备好的实验材料进行模拟实验。在实验过程中，小组成员分工合作，一名同学操作手电筒或地球仪，一名同学观察地球仪表面的明暗变化情况，一名同学记录实验现象和结果。 教师巡视各小组的实验进展情况，及时给予指导和帮助，确保实验安全、顺利地进行。 实验结束后，各小组整理实验记录，分析实验结果是否支持小组提出的假设。 探究活动五：分析实验结果与交流讨论 各小组选派一名代表，向全班汇报小组的实验结果和分析。重点阐述实验过程中观察到的现象，以及这些现象是否支持小组提出的假设。 其他小组同学认真倾听，针对汇报内容提出问题、发表看法或提供补充信息，共同讨论昼夜交替现象的成因。 教师引导学生对不同假设和实验结果进行对比分析，总结得出昼夜交替现象是由于地球自转形成的这一科学结论。同时，讲解地球自转的方向、周期等相关知识。 探究活动六：了解昼夜交替对生物的影响 教师展示一些图片或视频，展示不同生物在昼夜交替过程中的活动变化，如白天盛开的花朵、夜晚活动的猫头鹰等，提问学生：“同学们，我们看到不同的生物在昼夜交替时有不同的活动表现，大家能说一说昼夜交替对生物都有哪些影响吗？” 学生分组讨论，结合生活经验和已有的知识，分析昼夜交替对动植物生长、作息、行为等方面的影响。 每组选派一名代表发言，分享小组讨论的结果。教师对学生的发言进行总结和补充，讲解昼夜交替对生物影响的一些科学原理，如生物钟等。 引导学生回顾生活中的昼夜交替现象，从熟悉的场景入手，拉近学生与科学知识的距离，激发学生的学习兴趣。 学生自由发言，培养学生的观察能力和语言表达能力，同时让学生意识到昼夜交替现象与生活息息相关。 教师总结并引出对成因的探究，明确学习方向，引发学生的探究欲望。 为学生提供地球和太阳的基础知识，为提出假设奠定基础，让学生在科学的框架内进行思考。 鼓励学生大胆假设，培养学生的创新思维和独立思考能力。 小组讨论和代表汇报，促进学生之间的交流与合作，同时让教师了解学生的思维过程和想法。 让学生了解模拟实验是科学探究的重要方法，培养学生的科学探究意识和方法。 分组设计实验方案，锻炼学生的团队协作能力、创新能力和逻辑思维能力，使学生学会运用科学方法验证假设。 方案介绍和交流环节，促进学生之间的相互学习，培养学生的批判性思维和沟通能力，使实验方案更加科学合理。 学生亲自实施实验，培养学生的动手操作能力和实践创新能力，让学生在实践中体验科学探究的过程和方法。 教师巡视指导，保证实验的科学性和安全性，帮助学生解决实验中遇到的困难，引导学生正确分析实验结果。 整理记录和分析结果，培养学生的数据处理能力和科学思维能力，使学生学会从实验结果中总结经验，为得出科学结论提供依据。 代表汇报锻炼学生的表达能力，同时让全班同学共享各小组的实验成果，拓宽知识面。 提问、讨论环节激发学生的思维活力，培养学生的批判性思维和合作交流能力，促使学生深入思考昼夜交替现象的成因。 教师引导分析，帮助学生从实验结果中得出科学结论，加深学生对昼夜交替成因的理解，同时传授相关的科学知识。 通过展示图片或视频，为学生提供直观的素材，引发学生对昼夜交替与生物关系的思考。 小组讨论培养学生的合作学习能力和分析问题的能力，让学生从多个角度思考昼夜交替对生物的影响。 代表发言和教师总结，加深学生对昼夜交替对生物影响的认识，丰富学生的科学知识，使学生体会到科学知识与生活的紧密联系。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如城市夜晚的灯光、太阳能路灯的工作原理、农业生产中的光照控制等，引导学生思考昼夜交替现象在这些场景中的应用。 学生分组讨论，分析昼夜交替现象如何影响这些生活场景中的事物，以及人们是如何利用昼夜交替的规律来改善生活的。 每组选派一名代表发言，向全班分享小组讨论的结果。教师进行总结，强调科学知识在生活中的广泛应用，鼓励学生在日常生活中发现更多与昼夜交替相关的应用实例。 通过展示生活场景图片，让学生认识到科学知识与日常生活紧密相连，培养学生用科学的眼光观察生活的习惯。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识应用能力，让学生深入理解昼夜交替现象对生活的影响以及人类对其的利用。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识应用的认识，激发学生对科学的学习兴趣和探索欲望。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课所学内容，包括昼夜交替现象的特征、关于昼夜交替成因的假设、模拟实验的过程和结果、昼夜交替对生物的影响以及在生活中的应用等方面。 让学生以小组为单位，制作一份思维导图或知识框架图，梳理本节课的知识体系，突出知识之间的逻辑关系。 每个小组推选一名代表，向全班展示并讲解小组制作的思维导图或知识框架图，其他小组可以提出补充或修改意见。 教师对各小组的展示进行评价，总结本节课的重点知识，强调地球自转与昼夜交替现象的关系以及科学探究的方法和重要性，帮助学生完善知识体系，鼓励学生在今后的学习中继续探索宇宙奥秘。 回顾所学内容，帮助学生巩固知识，强化记忆，梳理知识脉络，加深对本节课知识的整体理解。 制作思维导图或知识框架图，培养学生的归纳总结能力和知识整合能力，有助于学生构建系统的知识体系，提升学习效果。 代表展示与交流环节，锻炼学生的表达能力和团队协作能力，通过小组间的互动，进一步完善知识体系，教师的评价与总结加深学生对知识的整体把握和对科学探究的认识，激发学生对科学的兴趣和探索精神。
四、作业设计
（一）、填空题
1、昼夜交替现象是由于地球（自转）形成的。
2、地球自转的方向是（自西向东）。
3、地球自转一周的时间大约是（24 小时）。
4、昼夜交替对动植物的（生长）、作息等方面有重要影响。
（二）、判断题
1、昼夜交替现象是因为太阳绕着地球转。（×）解析：昼夜交替是由于地球自转，而不是太阳绕地球转。
2、地球自转方向是自东向西。（×）解析：地球自转方向是自西向东。
3、昼夜交替对生物没有任何影响。（×）解析：昼夜交替对生物的生长、作息、行为等方面都有重要影响。
（三）、选择题
1、以下哪种现象与昼夜交替有关？（ ）
A. 四季变化 B. 月亮的阴晴圆缺 C. 白天人们工作，夜晚休息 答案：C
地球自转一圈的时间是（ ）
A. 一个月 B. 一天 C. 一年 答案：B
2、我们看到太阳东升西落，是因为（ ）
A. 太阳绕地球转 B. 地球自西向东自转 C. 地球绕太阳公转 答案：B
3、昼夜交替的周期对地球上的生物来说（ ）
A. 不重要 B. 非常重要 C. 没有影响 答案：B
（四）、简答题
1、简述昼夜交替现象的成因。
答案：昼夜交替现象是由于地球自转形成的。地球是一个不发光、不透明的球体，太阳只能照亮地球的一半，被太阳照亮的一半是白天，未被照亮的一半是黑夜。地球不停地自西向东自转，使得地球上的不同地区依次经历白天和黑夜，从而产生昼夜交替现象。
2、举例说明昼夜交替对植物的影响。
答案：昼夜交替对植物有诸多影响。例如，许多植物在白天阳光充足时，进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，制造有机物，促进自身生长。而在夜晚，植物的光合作用减弱，呼吸作用增强，消耗有机物以维持生命活动。一些植物的花朵会在白天开放，吸引昆虫传粉，夜晚闭合，如睡莲。还有些植物的叶片在白天展开，充分接受阳光，夜晚则会合拢，减少水分蒸发和热量散失，如含羞草。
3、人类是如何利用昼夜交替的规律来安排生产生活的？
答案：人类依据昼夜交替规律安排了丰富的生产生活。在日常生活中，人们白天进行工作、学习、社交等活动，夜晚休息，以保证充足的睡眠和恢复体力。在农业生产方面，农民根据昼夜长短的变化来安排农事活动，如在白天阳光充足时进行田间劳作，播种、施肥、收割等；夜晚则利用灯光对一些农作物进行补光，促进其生长。在能源利用上，白天太阳能资源丰富，人们利用太阳能发电；夜晚则主要依靠其他能源，如火力发电、水力发电等，以满足生活和生产用电需求。城市的照明系统也根据昼夜交替进行设置，夜晚路灯亮起，为行人与车辆提供照明。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究不同光照时长对植物种子发芽的影响。
答案：
实验目的：探究不同光照时长对植物种子发芽的影响，了解光照时长与植物种子发芽之间的关系。
实验材料：若干颗相同种类的植物种子（如绿豆种子）、多个花盆、肥沃的土壤、黑布、光照充足的环境（如窗台）。
实验步骤：
将多个花盆装上相同肥沃程度的土壤，分别标记为 A、B、C、D 等。
在每个花盆中均匀播撒数量相同的植物种子，然后覆盖适量的土壤。
将花盆 A 放置在正常光照环境下，即白天接受自然光照，夜晚处于黑暗环境，作为对照组。
用黑布将花盆 B 每天遮盖 6 小时，使其每天接受光照时长为 18 小时；花盆 C 每天遮盖 12 小时，每天光照时长为 12 小时；花盆 D 每天遮盖 18 小时，每天光照时长为 6 小时。
每天给每个花盆浇适量相同的水，保持土壤湿润，观察并记录每个花盆中种子发芽的时间、发芽率等情况。
变量控制：
保证种子的种类、数量、质量相同。
使用相同的花盆和土壤，且土壤的肥沃程度、浇水量一致。
实验环境的温度、湿度等条件尽量保持相同。
预期结果：在一定范围内，随着光照时长的增加，种子发芽时间可能会缩短，发芽率可能会提高。但如果光照时长过长或过短，可能不利于种子发芽。例如，正常光照（对照组）下种子发芽情况较好；光照时长为 6 小时的花盆 D 中种子发芽时间可能较长，发芽率可能较低；光照时长为 18 小时的花盆 B 中种子发芽情况可能与对照组相近或略好；光照时长为 12 小时的花盆 C 中种子发芽情况介于花盆 B 和花盆 D 之间。通过实验结果可以分析出不同光照时长对植物种子发芽的具体影响，为植物种植提供科学依据。
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