【大单元教学设计】苏教版（2017秋）小学科学五年级下册第三单元《地球的运动》 单元教学规划 课时教案（含4课时）（含练习）
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| 名称 | 【大单元教学设计】苏教版（2017秋）小学科学五年级下册第三单元《地球的运动》 单元教学规划 课时教案（含4课时）（含练习） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 93.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-08 08:02:07 | ||
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文档简介
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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。
第10课《昼夜对植物的影响》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，收集昼夜变化影响植物的相关信息，学会整理和分析这些信息，并提出有价值的探究问题。
设计并实施简单的对比实验，探究昼夜变化中不同因素（如光照时长、温度变化等）对植物生长、生理活动的影响，掌握控制变量法在实验中的应用，准确观察和记录实验现象与数据。
能用多种方式（如撰写报告、绘制图表、展示实物等）表达探究成果，并与他人进行交流和讨论，根据反馈调整和完善探究过程。
科学思维能力
通过对昼夜影响植物现象的观察与实验探究，分析昼夜变化与植物生长、生理活动之间的因果关系，培养逻辑思维能力。
运用归纳、演绎等思维方法，从具体的实验现象和数据中总结出一般性规律，并能将其应用到对其他植物类似现象的解释中，发展科学推理能力。
在探究过程中，对不同的观点和实验方案进行批判性思考，评估其合理性与可行性，提升科学批判思维能力。
科学素养
了解昼夜变化的基本特征，包括光照、温度等因素在昼夜交替中的变化规律。
理解昼夜变化对植物的生长、开花、结果、休眠等生理活动和行为的影响，认识植物适应昼夜变化的机制。
知道一些植物在昼夜变化下的特殊表现，如某些植物的感夜性运动等。
责任态度
对昼夜与植物之间的关系产生浓厚兴趣，激发探索自然奥秘的热情，培养对植物学的热爱。
在探究过程中，培养严谨认真、实事求是的科学态度，尊重实验数据和事实，勇于面对实验中的失败与挫折。
意识到生物与环境相互依存的关系，增强保护环境、维护生态平衡的责任感。
二、教学重难点
教学重点
探究昼夜变化中光照、温度等因素对植物生长和生理活动的影响。
理解植物适应昼夜变化的方式和意义。
教学难点
设计并实施控制变量的实验，准确分析实验结果，得出关于昼夜对植物影响的科学结论。
从细胞和分子层面理解植物适应昼夜变化的生理机制。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师展示一组图片，内容为同一株植物在白天和夜晚的不同状态，如白天花朵绽放、叶片舒展，夜晚花朵闭合、叶片下垂等。引导学生观察图片，提问：“同学们，仔细看看这些图片，你们发现这株植物在白天和夜晚有什么不一样的地方吗？” 组织学生进行小组讨论，鼓励学生分享自己观察到的现象，并猜测产生这些差异的原因。 每组选派一名代表发言，汇报小组讨论的结果。教师对学生的发言进行简要点评，顺势引出本节课的主题 —— 昼夜对植物的影响。 通过直观的图片展示，引发学生的好奇心和探究欲望，让学生快速聚焦到昼夜对植物影响这一主题上。 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，同时教师能借此了解学生对该主题的已有认知。 教师的点评和引出主题，自然过渡到正式教学内容，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：昼夜变化特征梳理 教师引导学生回顾日常生活中昼夜的变化，提问：“大家在日常生活中，能感受到白天和夜晚有哪些不同呢？” 鼓励学生从光照、温度、湿度等方面进行思考。 学生自由发言，分享自己对昼夜变化的感知。教师将学生提到的昼夜变化因素进行分类整理，写在黑板上。 教师进一步补充一些学生可能忽略的昼夜变化特征，如昼夜的时长变化随季节不同而改变等，并结合图片或视频资料进行简单讲解。 探究活动二：昼夜对植物影响的资料收集与分享 教师布置任务，让学生分组，通过查阅书籍、浏览科普网站等方式，收集昼夜对植物影响的相关资料，重点关注不同植物在昼夜交替过程中的生长、生理活动变化等方面的信息。 各小组在课堂上花费一定时间进行资料收集，教师巡视并给予指导，帮助学生筛选有效信息。 资料收集完成后，每组选派一名代表，向全班分享小组收集到的资料内容，介绍不同植物受昼夜影响的有趣现象。 探究活动三：提出关于昼夜对植物影响的探究问题 教师引导学生基于前面收集的资料和对昼夜变化的认识，思考关于昼夜对植物影响还存在哪些疑问，鼓励学生提出具体的、可探究的问题。 学生分组讨论，将小组提出的问题记录下来。例如，“光照时长的改变对植物开花时间有什么影响？”“昼夜温差对植物的果实甜度有影响吗？” 等。 每组选派一名代表汇报小组提出的问题，教师将问题汇总写在黑板上，并引导全班学生对问题进行分析，判断问题的科学性和可行性。 探究活动四：设计实验探究昼夜某一因素对植物的影响 教师从黑板上汇总的问题中，选择一个具有代表性的问题，如 “光照时长对植物种子发芽率的影响”，引导学生思考如何设计实验来探究这个问题。 学生分组讨论实验方案，思考实验的变量、控制组和实验组的设置、实验材料的选择、实验步骤以及观察记录的内容等。教师提示学生运用控制变量法，确保实验的科学性。 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。教师对各小组的方案进行点评，强调实验设计中的关键要点，如变量的控制、样本数量的合理性等。 探究活动五：实施实验并记录数据 各小组根据完善后的实验方案，准备实验材料，在教室或实验室中开展实验。例如，对于 “光照时长对植物种子发芽率的影响” 实验，准备多个花盆、同种植物种子、黑布、光照设备等。 在实验过程中，小组成员分工合作，严格按照实验步骤进行操作，仔细观察实验现象，如实记录实验数据。如记录不同光照时长下种子每天的发芽数量等。 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。提醒学生注意实验数据的准确性和完整性。 探究活动六：分析实验结果与得出结论 学习活动 实验结束后，各小组整理实验数据，通过绘制图表（如柱状图、折线图等）等方式对数据进行分析，尝试从数据中找出规律。 每组选派一名代表，向全班汇报小组的实验结果和分析，阐述从实验数据中得出的结论，如光照时长与种子发芽率之间的关系等。 其他小组同学认真倾听，提出问题或发表自己的看法，共同讨论实验结果的可靠性和普遍性。教师引导学生对不同小组的实验结果进行对比分析，总结出关于昼夜某一因素对植物影响的一般性结论。 从学生熟悉的生活经验出发，唤起学生对昼夜变化的感知，为后续探究昼夜对植物的影响奠定基础。 学生自由发言培养其观察能力和表达能力，教师的整理和补充使学生对昼夜变化特征有更全面、系统的认识。 培养学生自主收集信息的能力，让学生学会从多种渠道获取科学知识。 小组代表分享资料，锻炼学生的表达能力，同时使全班学生能共享丰富的信息资源，拓宽知识面。 培养学生发现问题、提出问题的能力，这是科学探究的重要起点。 通过小组讨论和全班分析，使学生学会提出有价值的科学问题，提高学生的科学思维能力。 以具体问题为例，引导学生学习设计科学实验，培养学生的实验设计能力和科学思维。 小组讨论和全班交流，促进学生之间的思想碰撞，提高实验方案的科学性和可行性，同时培养学生的合作与批判性思维能力。 让学生亲身体验科学探究的实验过程，培养学生的动手操作能力和实践能力。 通过分工合作，培养学生的团队协作精神。教师的巡视指导保证实验的科学性和安全性，同时引导学生养成严谨的科学态度。 培养学生整理和分析实验数据的能力，使学生学会从数据中获取有价值的信息，得出科学结论。 代表汇报和全班讨论，锻炼学生的表达能力和批判性思维能力，通过交流使学生对昼夜对植物的影响有更深入、准确的认识。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如温室大棚种植蔬菜、花卉的花期调控、植物景观的灯光布置等，引导学生思考昼夜对植物的影响在这些场景中的应用。 学生分组讨论，分析这些场景中人们是如何利用昼夜对植物影响的知识来实现特定目标的，如在温室大棚中通过调节光照时长和温度来促进蔬菜生长、控制花卉花期以满足市场需求等。 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实际应用价值，鼓励学生在日常生活中关注更多与昼夜对植物影响相关的应用实例。 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，培养学生用科学知识解释生活现象的能力。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识应用能力，加深学生对昼夜对植物影响知识的理解。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识实用性的认识，激发学生学习科学的兴趣。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括昼夜变化的特征、收集到的昼夜对植物影响的资料、提出的探究问题、设计和实施的实验以及得出的结论，还有昼夜对植物影响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，突出各知识点之间的逻辑关系。 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，强调科学探究的方法和意义，帮助学生完善知识体系，鼓励学生在今后的学习和生活中继续探索生物与环境的奥秘。 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. 昼夜变化中，（光照）和（温度）是影响植物生长的重要因素。
2. 许多植物的花朵会在白天开放，夜晚闭合，这种现象称为（感夜性运动）。
3. 植物通过（光合作用）在白天制造养分，夜晚则进行（呼吸作用）消耗养分。
4. 为了探究光照时长对植物生长的影响，实验中的变量是（光照时长）。
（二）、判断题
1. 昼夜变化只会影响植物的外在形态，对其生理活动没有影响。（×）解析：昼夜变化不仅影响植物外在形态，如花朵开合，也影响其生理活动，如光合作用、呼吸作用等。
2. 所有植物对昼夜变化的适应方式都是相同的。（×）解析：不同植物对昼夜变化的适应方式多种多样，各不相同。
3. 在探究昼夜某一因素对植物影响的实验中，可以同时改变多个变量。（×）解析：在科学实验中，为保证实验结果的准确性，通常只能改变一个变量，采用控制变量法。
（三）、选择题
1. 下列哪种现象是植物适应昼夜变化的表现？（ ）
A. 植物的叶子变绿 B. 向日葵白天朝向太阳 C. 植物吸收水分 答案：B
2. 昼夜温差较大时，植物果实的甜度通常会（ ）
A. 更高 B. 更低 C. 不变 答案：A
3. 为探究温度对植物生长的影响，以下做法正确的是（ ）
A. 只设置高温组 B. 只设置低温组 C. 设置高温组、低温组和常温组 答案：C
4. 植物在夜晚进行的主要生理活动是（ ）
A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 蒸腾作用 答案：B
（四）、简答题
1. 简述昼夜变化对植物开花的影响。
答案：昼夜变化中的光照时长和温度等因素对植物开花有显著影响。一些植物需要在特定的光照时长条件下才能开花，比如短日照植物，只有当白昼时间短于一定小时数时才能开花；长日照植物则相反。温度也会影响开花，适宜的昼夜温差有助于花芽的分化和发育。例如，在昼夜温差较大的地区，某些花卉的花朵可能更大、颜色更鲜艳。此外，昼夜的交替节奏还影响植物体内激素的分泌，从而间接调控开花过程。
2. 举例说明植物是如何适应昼夜温度变化的？
答案：植物有多种方式适应昼夜温度变化。例如，有些植物在白天温度较高时，会通过气孔的开闭来调节蒸腾作用，降低体温，减少水分散失。夜晚温度降低，植物生长速度减缓，代谢活动减弱，以减少能量消耗。像沙漠中的仙人掌，白天关闭气孔减少水分蒸发，夜晚温度降低时才打开气孔吸收二氧化碳进行光合作用的暗反应，以此适应昼夜巨大的温差。一些植物还会在秋季随着昼夜温差增大和日照缩短，积累更多的糖分等物质，增强抗寒能力，为冬季做准备。
3. 请解释为什么在温室大棚中调节光照时长可以控制植物的生长？
答案：植物的生长受光照时长的影响，这与植物的光合作用和体内激素调节有关。光照是光合作用的必要条件，通过调节光照时长，可以控制植物光合作用的时间和强度，从而影响植物制造有机物的量，进而影响植物的生长速度。此外，光照时长还能影响植物体内激素的合成与分布，例如影响生长素、细胞分裂素等激素的水平，这些激素对植物的发芽、生根、开花、结果等生长过程起着关键的调控作用。所以在温室大棚中调节光照时长可以控制植物的生长。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究昼夜温差对多肉植物叶片饱满度的影响。
答案：
实验目的：探究昼夜温差对多肉植物叶片饱满度的影响，了解昼夜温差与多肉植物叶片饱满度之间的关系。
实验材料：若干株生长状况相似的多肉植物（如胧月）、三个大小相同的花盆、肥沃且排水良好的土壤、温控设备（可调节温度）、直尺（用于测量叶片厚度）。
实验步骤：
将多肉植物平均分成三组，分别种植在三个花盆中，标记为 A、B、C 组。确保每组多肉植物的数量、植株大小、健康状况等基本一致。
将 A 组花盆放置在昼夜温差较小的环境中，设置白天温度为 25℃，夜晚温度为 22℃。B 组花盆放置在昼夜温差适中的环境中，设置白天温度为 28℃，夜晚温度为 18℃。C 组花盆放置在昼夜温差较大的环境中，设置白天温度为 30℃，夜晚温度为 15℃。使用温控设备保持温度稳定。
在相同的光照条件（如每天 8 小时自然光照或人工光照）和浇水频率（如每周浇一次等量的水）下培养多肉植物。
每隔一周，用直尺测量每组多肉植物叶片的厚度，作为叶片饱满度的衡量指标，并记录数据。持续观察和测量 8 周。
变量控制：
保证每组多肉植物的品种、初始生长状况相同。
使用相同的花盆和土壤，且土壤的肥力、排水性等条件一致。
给予每组相同的光照时长和浇水频率，排除其他因素对多肉植物生长的干扰。
预期结果：在一定范围内，昼夜温差较大的 C 组多肉植物叶片厚度增加可能更为明显，即叶片饱满度更高；昼夜温差适中的 B 组次之；昼夜温差较小的 A 组叶片饱满度变化相对较小。通过实验结果可以分析出昼夜温差与多肉植物叶片饱满度之间的关系，为多肉植物的种植提供科学依据，了解如何通过调节昼夜温差来提高多肉植物的观赏价值。
第11课《昼夜对动物的影响》教学设计
一、教学目标
学生能够通过观察、查阅资料、调查访问等方式，收集昼夜对动物影响的相关信息，学会筛选、整理和分析这些信息，提出可探究的问题。
针对昼夜变化对动物行为、生理等方面的影响，设计并实施简单的对比实验或观察方案，熟练运用控制变量法，准确观察、记录实验现象和数据，并根据结果进行分析总结。
能用多种方式，如撰写报告、绘制图表、制作 PPT 或实物模型等，清晰表达探究成果，并与他人进行有效交流和讨论，能根据反馈意见完善探究过程和结论。
科学思维能力
通过对昼夜影响动物现象的观察与探究，分析昼夜变化与动物行为、生理变化之间的逻辑联系，培养逻辑思维能力，理解其中的因果关系。
运用类比、联想、推理等思维方法，从已知的动物受昼夜影响的实例，推及其他动物可能的适应性变化，发展创造性思维和归纳演绎能力。
在探究过程中，对不同的观点、实验方案和解释进行批判性思考，评估其合理性、科学性和局限性，提升科学批判思维能力。
科学素养
了解昼夜交替的基本规律以及昼夜环境因素（如光照、温度等）的变化特点。
理解昼夜变化如何影响动物的行为习性（如觅食、活动、休息、迁徙等）、生理机能（如体温调节、激素分泌等）以及生物钟等方面。
知道不同动物对昼夜变化有不同的适应方式，认识到动物与环境之间相互依存、相互影响的关系。
责任态度
对昼夜与动物之间的关系产生浓厚兴趣，激发探索动物世界奥秘的热情，培养热爱大自然、关爱动物的情感。
在探究过程中，秉持严谨认真、实事求是的科学态度，尊重实验数据和观察事实，勇于面对探究中的困难和挫折，培养坚韧不拔的科学精神。
意识到人类活动对动物昼夜节律的影响，增强保护环境、维护生态平衡的责任感，树立可持续发展的意识。
二、教学重难点
教学重点
探究昼夜变化对动物行为和生理的具体影响。
理解动物如何通过自身调节适应昼夜变化，以及这种适应的意义。
教学难点
从生物学原理角度深入理解昼夜影响动物行为和生理变化的内在机制。
引导学生设计科学合理、具有可操作性的探究实验，准确分析实验结果并得出结论。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师播放一段视频，展示清晨森林中鸟儿欢唱、松鼠忙碌觅食，夜晚猫头鹰出动、老鼠频繁活动的场景。播放结束后，提问学生：“同学们，在视频中我们看到了不同时间动物们不同的活动状态，大家有没有想过为什么有些动物白天活跃，有些动物晚上才出来活动呢？” 组织学生进行小组讨论，鼓励学生结合生活经验，分享自己所知道的白天和夜晚活动的动物，并猜测这些动物选择在特定时间活动的原因。 每组选派一名代表发言，汇报小组讨论的内容。教师对学生的发言进行简要点评，肯定学生的思考，引出本节课的主题 —— 昼夜对动物的影响。 通过生动的视频展示，营造直观的情境，吸引学生的注意力，激发学生对动物昼夜活动差异的好奇心和探究欲望。 小组讨论为学生提供交流平台，促使学生调动生活经验，积极思考昼夜与动物活动的关系，培养学生的合作学习能力和独立思考能力。 教师的点评和引出主题，自然过渡到正式教学内容，明确学习方向，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：昼夜环境变化梳理 教师引导学生回顾昼夜交替过程中环境的变化，提问：“我们知道昼夜交替时，周围的环境会发生很多变化，大家能说一说都有哪些变化吗？” 鼓励学生从光照强度、温度、湿度、声音等方面进行思考。 学生自由发言，描述自己感知到的昼夜环境变化。教师将学生提到的变化因素进行分类整理，记录在黑板上。 教师结合图片、图表或简单的动画，进一步讲解昼夜环境变化的特点和规律，如光照强度在白天逐渐增强，夜晚逐渐减弱；温度通常白天较高，夜晚较低等，帮助学生更清晰地理解昼夜环境的差异。 探究活动二：昼夜对动物影响的资料收集与分享 教师将学生分成小组，布置任务：通过查阅科普书籍、浏览科学网站、观看纪录片等方式，收集昼夜对动物影响的相关资料，重点关注不同动物在昼夜交替过程中的行为、生理变化等方面的信息。 各小组在课堂上利用一定时间进行资料收集，教师巡视指导，引导学生筛选有价值的信息，提醒学生记录资料来源。 资料收集完成后，每组选派一名代表，向全班分享小组收集到的资料内容，介绍一些有趣的动物受昼夜影响的现象，如蝙蝠利用超声波在夜间捕食，蝴蝶在白天吸食花蜜等。 探究活动三：提出关于昼夜对动物影响的探究问题 教师引导学生基于收集的资料和对昼夜环境变化的认识，思考关于昼夜对动物影响还存在哪些疑惑，鼓励学生提出具体、明确且具有探究价值的问题。 学生分组讨论，将小组提出的问题记录下来。例如，“光照时长的改变对鸟类迁徙时间有什么影响？”“昼夜温差对青蛙冬眠有影响吗？” 等。 每组选派一名代表汇报小组提出的问题，教师将问题汇总写在黑板上，并引导全班学生对问题进行分析，判断问题的科学性、可行性和探究意义。 探究活动四：设计实验探究昼夜某一因素对动物的影响 教师从黑板上汇总的问题中，选取一个典型问题，如 “光照强度对蜗牛活动的影响”，引导学生思考如何设计实验来探究这个问题。 学生分组讨论实验方案，思考实验的变量（光照强度）、控制组和实验组的设置、实验材料（蜗牛、饲养盒、不同瓦数灯泡等）的选择、实验步骤以及观察记录的内容（蜗牛在不同光照强度下的移动距离、活动时间等）。教师提示学生运用控制变量法，确保实验的科学性和可靠性。 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。教师对各小组的方案进行点评，强调实验设计中的关键要点，如避免其他因素干扰、保证样本数量足够等。 探究活动五：实施实验并记录数据 各小组根据完善后的实验方案，准备实验材料，在教室或实验室中开展实验。例如，对于 “光照强度对蜗牛活动的影响” 实验，在饲养盒中放入适量的蜗牛，设置不同光照强度区域（通过不同瓦数灯泡或调节灯泡与饲养盒的距离实现）。 在实验过程中，小组成员分工合作，一名同学负责控制光照条件，一名同学观察蜗牛的活动情况，一名同学记录实验数据（如每隔 10 分钟记录一次蜗牛在不同光照强度区域的位置和状态）。 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。提醒学生注意观察的准确性和记录的完整性。 探究活动六：分析实验结果与得出结论 实验结束后，各小组整理实验数据，通过绘制图表（如柱状图展示不同光照强度下蜗牛在一定时间内的移动距离）等方式对数据进行分析，寻找数据中的规律和趋势。 每组选派一名代表，向全班汇报小组的实验结果和分析，阐述从实验数据中得出的结论，如光照强度与蜗牛活动的关系等。 其他小组同学认真倾听，提出问题或发表自己的看法，共同讨论实验结果的可靠性和普遍性。教师引导学生对不同小组的实验结果进行对比分析，总结出关于昼夜某一因素对动物影响的一般性结论，同时强调实验结论的适用范围和局限性。 从学生已有的生活认知出发，唤起学生对昼夜环境变化的记忆，为探究昼夜对动物的影响奠定基础。 学生自由发言培养其观察能力和表达能力，教师的整理和讲解使学生对昼夜环境变化有更系统、全面的认识，为后续分析动物的适应性变化做准备。 培养学生自主获取知识的能力，让学生学会运用多种渠道收集科学信息，拓宽知识面。 小组代表分享资料，锻炼学生的表达能力，促进学生之间的信息交流，使学生了解到更多关于昼夜对动物影响的实例，激发学生的探究兴趣。 培养学生发现问题、提出问题的能力，这是科学探究的重要起始环节，激发学生深入思考昼夜与动物之间的关系。 通过小组讨论和全班分析，帮助学生学会提出高质量的科学问题，提高学生的科学思维水平，为后续的探究活动明确方向。 以具体问题为导向，引导学生掌握实验设计的方法，培养学生运用科学方法解决问题的能力和科学思维。 小组讨论和全班交流环节，促进学生之间的思维碰撞，提高实验方案的科学性和可操作性，同时培养学生的合作学习能力和批判性思维能力。 让学生亲身体验科学探究的实验操作过程，培养学生的动手实践能力和团队协作精神。 教师的巡视指导保证实验的科学性和安全性，引导学生在实验过程中养成严谨认真的科学态度，准确记录实验数据，为后续分析得出结论提供可靠依据。 培养学生整理、分析实验数据的能力，使学生学会从数据中提取有价值的信息，得出科学合理的结论，提升科学探究能力。 代表汇报和全班讨论环节，锻炼学生的表达能力和批判性思维能力，通过交流讨论，让学生对昼夜对动物的影响有更深入、全面的认识，理解科学结论的得出过程。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如动物园为动物提供模拟自然昼夜环境、农业生产中利用灯光控制家禽产蛋量、城市光污染对鸟类迁徙的影响等，引导学生思考昼夜对动物的影响在这些场景中的体现。 学生分组讨论，分析这些场景中人们是如何利用或受到昼夜对动物影响的知识的影响的，如动物园模拟自然昼夜环境有助于动物保持正常的生理和行为节律，城市光污染干扰鸟类迁徙导航等。 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以及人类活动对动物昼夜节律的重要影响，鼓励学生在日常生活中关注并保护动物的生存环境。 通过展示生活场景图片，让学生认识到科学知识与生活实际紧密相关，培养学生运用科学知识解释生活现象的能力。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识迁移应用能力，加深学生对昼夜对动物影响的理解，以及对人类与动物关系的思考。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识实用性和生态保护重要性的认识，培养学生的环保意识和社会责任感。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括昼夜环境变化特点、收集的昼夜对动物影响的资料、提出的探究问题、设计和实施的实验、得出的结论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，突出各知识点之间的逻辑关系。 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，强调科学探究的方法和意义，帮助学生完善知识体系，鼓励学生在今后的学习和生活中继续探索动物与环境的奥秘。 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. 昼夜交替时，（光照）和（温度）是影响动物行为的重要环境因素。
2. 许多夜行性动物具有发达的（视觉）或（听觉）器官，以适应夜间活动。
3. 动物体内的（生物钟）可以调节它们的昼夜节律，使其行为与昼夜变化相适应。
4. 一些鸟类在秋季随着昼夜时长的变化开始（迁徙），以寻找更适宜的生存环境。
（二）、判断题
1. 所有动物的活动都严格遵循昼夜节律，不会受到其他因素影响。（×）解析：动物的活动除了受昼夜节律影响，还会受到食物资源、季节变化、人类活动等多种因素影响。
2. 昼夜变化只会影响动物的行为，对动物的生理机能没有影响。（×）解析：昼夜变化不仅影响动物行为，还会影响动物的体温调节、激素分泌等生理机能。
3. 为了探究昼夜对动物的影响，实验中可以随意改变多个变量。（×）解析：科学实验通常采用控制变量法，一次只改变一个变量，以准确探究该变量对实验对象的影响。
（三）、选择题
1. 下列哪种动物是夜行性动物？（ ）
A. 公鸡 B. 蝙蝠 C. 蝴蝶 答案：B
2. 昼夜变化对动物的影响不包括以下哪一项？（ ）
A. 毛色变化 B. 活动时间 C. 繁殖周期 答案：A
3. 为了探究温度对蚯蚓生活的影响，正确的做法是（ ）
A. 只改变土壤湿度 B. 同时改变温度和光照 C. 只改变温度，保持其他条件相同 答案：C
4. 有些动物在冬季会进入冬眠状态，主要是受昼夜变化中哪种因素的影响？（ ）
A. 光照时长 B. 温度 C. 湿度 答案：B
（四）、简答题
1. 简述昼夜变化对动物行为的影响有哪些表现？
答案：昼夜变化对动物行为有诸多影响。首先，影响动物的活动时间，许多动物具有明显的昼夜活动节律，如白天活动的昼行性动物（如松鼠、蝴蝶等）和夜晚活动的夜行性动物（如猫头鹰、老鼠等）。其次，影响动物的觅食行为，一些动物会在白天光线充足时觅食，便于发现食物；而有些夜行性动物则利用夜晚的掩护，捕食在夜间活动的猎物。再者，影响动物的繁殖行为，部分动物会根据昼夜时长的变化来选择繁殖季节，因为适宜的昼夜条件有助于后代的生存和发育。此外，昼夜变化还会影响动物的迁徙行为，很多鸟类会在昼夜时长、温度等环境因素变化时，开始季节性迁徙，寻找更适宜的环境和食物资源。
2. 举例说明动物是如何通过生理调节适应昼夜变化的？
答案：动物通过多种生理调节适应昼夜变化。例如，哺乳动物的体温调节机制，在白天活动时，新陈代谢加快，产热增加，通过出汗等方式散热，维持体温恒定；夜晚休息时，新陈代谢减缓，产热减少，以适应较低的环境温度。又如，一些昆虫在白天阳光充足时，体表颜色变深，吸收更多热量，提高体温，增强活动能力；夜晚则颜色变浅，减少热量散失。再如，鸟类的激素分泌会随昼夜变化而调整，在繁殖季节，白天变长会刺激鸟类分泌更多与繁殖相关的激素，促进生殖器官发育和求偶行为。
3. 人类活动对动物昼夜节律可能产生哪些影响？
答案：人类活动对动物昼夜节律影响显著。一方面，城市的光污染会干扰夜行性动物的导航和觅食行为，如人造光源会使鸟类迷失方向，影响其迁徙路线；也会让夜行性昆虫误飞向光源，干扰它们的正常繁殖和生存。另一方面，噪音污染会影响动物的休息和睡眠，导致一些动物的活动时间和行为发生改变。此外，人类对自然资源的过度开发，破坏了动物的栖息地，改变了动物生存环境的昼夜条件，可能迫使动物调整自身的昼夜节律，甚至导致部分物种数量减少。同时，农业生产中使用的农药、化肥等化学物质，可能影响动物的生理机能，间接干扰其昼夜节律。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究光照时长对仓鼠活动节律的影响。
答案：
实验目的：明确光照时长这一变量如何影响仓鼠的活动节律，确定仓鼠活动频率、时间分布等方面与光照时长之间的关系。
实验材料：
健康且年龄、体重相近的仓鼠若干只（建议每组至少 5 只，以减少个体差异带来的误差），保证实验样本具有一致性。
多个规格相同的仓鼠饲养笼，为仓鼠提供相对一致的生活空间。
光照控制设备（如可定时开关的 LED 灯，能精确调节光照时长和强度），用于设置不同的光照条件。
活动监测装置（如带有数据记录功能的红外传感器，可记录仓鼠的活动时间和次数；或在饲养笼底部放置压力感应垫，通过压力变化监测仓鼠活动），以便准确收集仓鼠活动信息。
充足的食物和水，满足仓鼠日常生活需求，且三组食物和水的供应方式和量保持一致。
实验步骤：
分组与初始设置：
将仓鼠随机平均分成三组，分别放入三个饲养笼中，标记为 A、B、C 组。每个饲养笼配备相同的生活设施，如转轮、小窝等。
用光照控制设备对三组仓鼠设置不同的光照时长条件：
A 组为对照组，设置正常的昼夜光照时长，即每天光照 12 小时，黑暗 12 小时（光照时间 6:00 - 18:00）。
B 组设置每天光照 8 小时，黑暗 16 小时（光照时间 8:00 - 16:00）。
C 组设置每天光照 16 小时，黑暗 8 小时（光照时间 4:00 - 20:00）。
适应期：在实验开始前，让仓鼠在各自设定的光照条件下适应 3 - 5 天，使它们适应新的光照环境，减少环境变化对实验结果的干扰。
数据收集期：
在适应期结束后，连续 7 天，通过活动监测装置记录每组仓鼠每天的活动时间、活动次数等数据。记录时间精确到分钟。
每天在固定时间（如每天早上 8:00）收集前一天的监测数据，并做好记录。观察并记录仓鼠在光照和黑暗时间段内的活动差异。
变量控制：
光照条件：严格按照设定的光照时长和时间开关灯，保证光照强度一致且稳定，避免光照闪烁或其他异常情况。
环境因素：保持三组饲养笼所在环境的温度（如 22 - 25℃）、湿度（如 40% - 60%）恒定，减少环境温湿度变化对仓鼠活动的影响。饲养笼放置在安静、通风良好且无其他干扰的地方，避免噪音、异味等因素影响仓鼠活动。
食物和水：为三组仓鼠提供相同品牌、种类和质量的食物与水，每天在相同时间添加或更换，保证食物和水的供应充足且新鲜。
仓鼠个体差异：选择年龄、体重相近且健康状况良好的仓鼠作为实验对象，尽量减少因仓鼠个体差异导致的活动节律不同。
预期结果：
预计随着光照时长的变化，仓鼠的活动节律会发生改变。例如，在光照时长较短（如 B 组）的情况下，仓鼠可能会在黑暗时间段更加集中地进行活动，活动总时长可能相对增加，以获取足够的觅食、玩耍等时间。
而在光照时长较长（如 C 组）的情况下，仓鼠的活动可能会在光照和黑暗时间段分布得更为均匀，活动总时长可能相对减少，因为较长的光照时间可能使仓鼠的休息时间分散。
对照组（A 组）仓鼠的活动节律可能呈现出相对稳定且符合其自然习性的模式，作为对比基础，用于分析光照时长改变对仓鼠活动节律的影响。
通过对实验数据的分析，绘制仓鼠活动时间与光照时长的关系图表，清晰展示光照时长对仓鼠活动节律的具体影响，为进一步了解仓鼠的生物钟和活动规律提供依据。
第12课《四季循环》教学设计
一、教学目标
科学探究能力
能够通过观察自然现象、查阅资料等方式，收集与四季循环替相关的信息，提出关于四季循环成因的假设。
设计并进行模拟实验，模拟地球公转过程，探究四季循环的成因，学会控制变量，准确观察、记录实验现象与数据，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、撰写报告等）表达自己对四季循环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
基于对四季交替现象的观察和实验探究，分析地球公转、地轴倾斜与四季循环之间的关系，培养逻辑思维能力，理解四季循环现象背后的科学原理。
通过空间想象、类比等思维方法，从地球在太阳系中的运动联想到四季的变化，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
知道地球在围绕太阳公转的同时，地轴始终倾斜且方向不变。
理解四季循环是由于地球公转和地轴倾斜共同作用形成的，了解四季循环的周期及四季中不同的自然现象。
了解人类对四季循环现象的认识历程，体会科学知识是不断发展和完善的。
责任态度
对四季循环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
探究四季循环的成因，理解地球公转和地轴倾斜对四季形成的影响。
了解四季循环的周期以及四季中典型的自然现象。
教学难点
从空间角度理解地球公转、地轴倾斜与四季循环之间的复杂关系，培养学生的空间想象能力。
引导学生合理设计的模拟实验来验证关于四季循环成因的假设。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师播放一段展示四季美景的视频，视频中呈现春天的花朵盛开、夏天的绿树成荫、秋天的金黄稻田、冬天的皑皑白雪。播放结束后，提问学生：“同学们，在视频中我们欣赏到了四季不同的美景，你们能说一说自己最喜欢哪个季节吗？为什么？” 组织学生进行小组讨论，分享自己喜欢的季节以及该季节独特的自然现象。 每组选派一名代表发言，汇报小组讨论的内容。教师对学生的发言进行简要点评，顺势引出本节课的主题 —— 四季循环，提问：“大家都对四季有自己的感受，那你们知道四季为什么会交替出现吗？” 通过播放精美的视频，吸引学生的注意力，激发学生对四季的美好回忆和对四季交替现象的探究兴趣。 小组讨论为学生提供交流和分享的平台，培养学生的合作学习能力和语言表达能力，同时让教师了解学生对四季的已有认知。 教师的点评和提问，自然地引出本节课的主题，引发学生对四季循环成因的思考，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：四季现象大收集 教师引导学生回顾自己在四季中观察到的自然现象，提问：“除了刚才视频里看到的，大家在生活中还注意到四季有哪些不同的变化呢？可以从植物、动物、气候等方面想一想。” 学生自由发言，描述四季中植物的生长变化（如春天发芽、夏天茂盛、秋天落叶、冬天凋零）、动物的行为改变（如候鸟迁徙、动物冬眠等）、气候的特点（如夏季炎热、冬季寒冷等）。 教师将学生提到的四季现象进行分类整理，写在黑板上，帮助学生梳理对四季现象的认识。 探究活动二：提出四季循环成因的假设 教师展示地球在太阳系中公转的示意图，讲解地球公转的基本信息，如公转方向、公转周期等，同时介绍地轴倾斜这一重要特征。 引导学生思考地球公转和地轴倾斜与四季循环可能存在的关系，鼓励学生大胆提出关于四季循环成因的假设。 学生分组讨论，将小组讨论得出的假设记录下来。例如，假设地球离太阳的距离变化导致四季循环；假设地轴倾斜使太阳照射角度变化导致四季循环等。 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公转和地轴倾斜，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，支架固定地球仪保持地轴倾斜角度等），确定实验步骤、变量控制和观察要点。例如，在验证 “地轴倾斜使太阳照射角度变化导致四季循环” 这一假设时，保持手电筒位置不动，让地球仪绕手电筒公转，观察地球仪表面不同位置接受光照的角度和强弱变化。 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，如保持地轴倾斜角度不变、地球仪公转时要平稳等。 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，一名同学操作地球仪公转，一名同学控制手电筒照射，一名同学观察地球仪表面的光照情况，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，共同讨论四季循环的成因。 教师引导学生对不同假设和实验结果进行对比分析，总结得出四季循环是由于地球公转和地轴倾斜共同作用形成的科学结论。同时，结合示意图进一步讲解地球公转过程中太阳直射点的移动、不同地区接受太阳热量的变化与四季循环的关系。 探究活动六：了解四季与生活 教师引导学生思考四季循环对人类生活的影响，提问：“四季循环不仅带来了自然现象的变化，也对我们的生活产生了很多影响，大家能说一说四季在生活中都有哪些体现吗？” 学生分组讨论，从衣食住行、农业生产、文化习俗等方面分析四季对生活的影响，如春季适合播种、夏季穿轻薄衣物、秋季收获农作物、冬季有春节等传统节日。 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，强调四季循环与人类生活的紧密联系。 从学生熟悉的生活经验出发，唤起学生对四季不同现象的记忆，为探究四季循环的成因奠定基础。 学生自由发言培养其观察能力和表达能力，教师的整理使学生对四季现象有更系统、全面的认识，明确四季循环伴随着多种自然现象的变化。 为学生提供地球公转和地轴倾斜的基础知识，为提出假设提供科学依据，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，激发学生对四季循环成因的深入探究。 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，为后续引导探究做好准备。 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，促使学生深入思考四季循环的成因。 教师引导分析，帮助学生从实验结果中得出科学结论，加深学生对四季循环成因的理解，同时传授相关的科学知识。 引导学生关注科学知识与生活的联系，培养学生用科学的眼光看待生活的习惯。 小组讨论培养学生的合作学习能力和分析问题的能力，让学生从多个角度认识四季循环对生活的影响。 代表发言和教师总结，加深学生对四季循环与生活关系的认识，体会科学知识的实用性。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如不同季节的服装、农作物种植与收获、旅游景点在四季的不同景观等，引导学生思考四季循环在这些场景中的应用和体现。 学生分组讨论，分析人们是如何根据四季循环的特点来安排生活和生产活动的，以及四季循环对这些活动的影响。 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，强调人们应顺应四季变化，合理安排生活和生产，同时培养学生珍惜自然资源、保护生态环境的意识。 通过展示生活场景图片，让学生更直观地认识到四季循环与生活的紧密联系，培养学生观察生活、发现科学的能力。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识应用能力，让学生深入理解四季循环对生活和生产的影响。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识实用性的认识，同时渗透环保教育，培养学生的社会责任感。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课所学内容，包括四季的自然现象、关于四季循环成因的假设、模拟实验的过程和结果、四季与生活的关系等方面。 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，强调科学探究的方法和意义，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. 四季循环是由于地球（公转）和地轴（倾斜）共同作用形成的。
2. 地球公转的方向是（自西向东），公转周期约为（365）天。
3. 地轴始终倾斜，且倾斜方向（不变）。
4. 四季循环的周期是（一年）。
（二）、判断题
1. 四季循环是因为地球离太阳的距离发生变化。（×）解析：四季循环主要是地球公转和地轴倾斜导致太阳直射点移动，使不同地区接受太阳热量变化形成的，并非地球离太阳距离变化。
2. 地轴倾斜角度的改变不会影响四季的形成。（×）解析：地轴倾斜角度是四季形成的关键因素之一，若倾斜角度改变，四季变化也会改变。
3. 一年中，同一地区不同季节接受太阳热量相同。（×）解析：由于地球公转和地轴倾斜，同一地区不同季节接受太阳热量不同，从而形成四季差异。
（三）、选择题
1. 以下现象与四季循环有关的是（ ）
A. 月亮的阴晴圆缺 B. 昼夜长短的变化 C. 太阳的东升西落 答案：B
2. 地球公转过程中，太阳直射点在（ ）之间移动。
A. 南北回归线 B. 赤道与北极圈 C. 赤道与南极圈 答案：A
3. 当北半球是夏季时，南半球是（ ）
A. 春季 B. 秋季 C. 冬季 答案：C
4. 下列活动中，最适合在秋季进行的是（ ）
A. 插秧 B. 收割 C. 堆雪人 答案：B
（四）、简答题
1. 简述四季循环的成因。
答案：四季循环是地球公转和地轴倾斜共同作用的结果。地球围绕太阳自西向东公转，公转周期约为 365 天。同时，地轴始终倾斜且倾斜方向不变。在公转过程中，太阳直射点在南北回归线之间来回移动。当太阳直射北半球时，北半球获得的太阳热量较多，气温较高，为夏季；此时南半球获得的太阳热量较少，气温较低，为冬季。反之，当太阳直射南半球时，南半球为夏季，北半球为冬季。而在太阳直射点从赤道向北或向南移动的过程中，分别形成了春季和秋季。
2. 举例说明四季循环对动植物的影响。
答案：四季循环对动植物影响显著。植物方面，春天温度升高，阳光充足，许多植物开始发芽、开花，如桃花、杏花等；夏天植物生长旺盛，叶子茂盛，进行充分的光合作用积累养分；秋天气候转凉，一些植物的叶子会变色、掉落，农作物成熟收获，如水稻、玉米等；冬天多数植物进入休眠期，生长缓慢或停止，以抵御寒冷。动物方面，随着四季变化，动物的行为和生理状态也会改变。例如，候鸟在秋季会迁徙到温暖的南方过冬，春季再飞回北方繁殖；一些动物在冬季会冬眠，如熊、青蛙等，通过降低新陈代谢来度过寒冷且食物匮乏的季节；夏季昆虫活动频繁，许多动物会在这个季节繁衍后代。
3. 人们在不同季节的衣食住行有哪些特点？请举例说明。
答案：春季气温逐渐升高，人们的穿着开始由厚重的冬装换成轻薄的衣物，如外套、衬衫等；饮食上，倾向于食用新鲜的蔬菜和水果，以补充维生素和营养，如春笋、草莓等；在居住方面，开始开窗通风，保持室内空气流通；出行增多，人们喜欢外出踏青、郊游，感受春天的气息。夏季天气炎热，人们穿着轻薄、透气的衣物，如短袖、短裤、裙子等；饮食以清淡、解暑为主，常吃西瓜、绿豆汤等消暑食物；居住时会使用空调、风扇等制冷设备来调节室内温度；出行时会选择在早晚较为凉爽的时候，水上活动成为热门选择。秋季气候凉爽，人们逐渐添加衣物，穿上长袖、长裤等；饮食上注重滋补，会食用一些当季的食物，如螃蟹、秋梨等；居住方面，开始准备保暖用品；出行方面，很多人会选择在秋季登山、赏红叶，欣赏秋天的美景。冬季天气寒冷，人们穿上厚厚的棉衣、羽绒服等保暖衣物；饮食上偏爱热乎乎的食物，如火锅、炖菜等，以增加热量；居住时使用暖气、热水袋等保暖设备；出行相对减少，若外出则会做好防寒措施，如戴帽子、围巾、手套等。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究地轴倾斜角度变化对四季变化的影响。
答案
实验目的：探究地轴倾斜角度变化对四季变化产生的影响，明确两者之间的关联。
实验材料：
可调节倾斜角度的地球仪模型（或自制地球仪，通过支架等装置实现倾斜角度调节），用于模拟地球。
大功率手电筒，模拟太阳提供稳定平行光源。
小纸旗若干，用于标记地球仪上不同纬度地区。
温度计若干（数量依据测量点而定），测量不同位置温度。
量角器，精确测量地轴倾斜角度。
记录表格、笔，用于记录实验数据。
实验步骤：
准备阶段：
将地球仪固定在支架上，确保其能够稳定旋转且倾斜角度可调节。用手电筒模拟太阳，放置在距离地球仪适当且固定的位置，保证手电筒光线平行照射地球仪，模拟太阳辐射。
在地球仪表面选取五个固定位置，分别为赤道、北纬23.5°（北回归线）、南纬23.5°（南回归线）、北纬66.5°（北极圈）、南纬66.5°（南极圈），并插上小纸旗作为标记。在每个标记位置附近固定一个温度计，确保温度计测量端与地球仪表面充分接触且不影响地球仪转动。
初始角度实验：
用量角器测量并将地轴倾斜角度调整为23.5°（这是地球实际的地轴倾斜角度）。
开启手电筒，缓慢转动地球仪，模拟地球的自转和公转。等待一段时间，使各测量点温度稳定后，记录下五个位置温度计显示的温度，以及每个位置昼夜的大致时长（通过观察地球仪表面被光照亮部分来判断），记录在表格中。这组数据作为对照组数据。
改变倾斜角度实验：
将地轴倾斜角度调整为20°。重复上述模拟地球自转和公转的操作，待温度稳定后，再次记录五个位置的温度和昼夜时长。
依次将地轴倾斜角度调整为25°、30°，按照同样的方法记录每次调整后五个位置的温度和昼夜时长数据。
变量控制：
光源条件：始终使用同一手电筒，并保持手电筒与地球仪的距离、角度不变，保证每次实验时地球仪接受的光照强度和方向一致。
地球仪因素：使用同一个地球仪模型，确保其表面材质、颜色等特性不变，避免因地球仪本身差异影响实验结果。
测量环境：实验应在相对稳定的室内环境中进行，避免外界气流、温度变化等因素干扰测量结果。
预期结果：
温度方面：随着地轴倾斜角度增大，高纬度地区（如北极圈和南极圈附近）夏季温度可能升高，冬季温度可能降低，季节温差增大；低纬度地区（如赤道附近）温度变化相对较小，但整体温度可能略有升高。当倾斜角度减小时，高纬度地区季节温差可能减小，低纬度地区温度可能略有降低。
昼夜时长方面：地轴倾斜角度增大，高纬度地区昼夜长短的差异会更加显著，极昼极夜范围可能扩大；倾斜角度减小，高纬度地区昼夜长短差异减小，极昼极夜范围可能缩小。赤道地区昼夜时长始终接近相等，基本不受地轴倾斜角度变化影响。通过分析这些数据，可以总结出地轴倾斜角度变化对四季气温和昼夜长短变化的影响规律，从而进一步理解其对四季变化的影响。
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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。
第10课《昼夜对植物的影响》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，收集昼夜变化影响植物的相关信息，学会整理和分析这些信息，并提出有价值的探究问题。
设计并实施简单的对比实验，探究昼夜变化中不同因素（如光照时长、温度变化等）对植物生长、生理活动的影响，掌握控制变量法在实验中的应用，准确观察和记录实验现象与数据。
能用多种方式（如撰写报告、绘制图表、展示实物等）表达探究成果，并与他人进行交流和讨论，根据反馈调整和完善探究过程。
科学思维能力
通过对昼夜影响植物现象的观察与实验探究，分析昼夜变化与植物生长、生理活动之间的因果关系，培养逻辑思维能力。
运用归纳、演绎等思维方法，从具体的实验现象和数据中总结出一般性规律，并能将其应用到对其他植物类似现象的解释中，发展科学推理能力。
在探究过程中，对不同的观点和实验方案进行批判性思考，评估其合理性与可行性，提升科学批判思维能力。
科学素养
了解昼夜变化的基本特征，包括光照、温度等因素在昼夜交替中的变化规律。
理解昼夜变化对植物的生长、开花、结果、休眠等生理活动和行为的影响，认识植物适应昼夜变化的机制。
知道一些植物在昼夜变化下的特殊表现，如某些植物的感夜性运动等。
责任态度
对昼夜与植物之间的关系产生浓厚兴趣，激发探索自然奥秘的热情，培养对植物学的热爱。
在探究过程中，培养严谨认真、实事求是的科学态度，尊重实验数据和事实，勇于面对实验中的失败与挫折。
意识到生物与环境相互依存的关系，增强保护环境、维护生态平衡的责任感。
二、教学重难点
教学重点
探究昼夜变化中光照、温度等因素对植物生长和生理活动的影响。
理解植物适应昼夜变化的方式和意义。
教学难点
设计并实施控制变量的实验，准确分析实验结果，得出关于昼夜对植物影响的科学结论。
从细胞和分子层面理解植物适应昼夜变化的生理机制。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师展示一组图片，内容为同一株植物在白天和夜晚的不同状态，如白天花朵绽放、叶片舒展，夜晚花朵闭合、叶片下垂等。引导学生观察图片，提问：“同学们，仔细看看这些图片，你们发现这株植物在白天和夜晚有什么不一样的地方吗？” 组织学生进行小组讨论，鼓励学生分享自己观察到的现象，并猜测产生这些差异的原因。 每组选派一名代表发言，汇报小组讨论的结果。教师对学生的发言进行简要点评，顺势引出本节课的主题 —— 昼夜对植物的影响。 通过直观的图片展示，引发学生的好奇心和探究欲望，让学生快速聚焦到昼夜对植物影响这一主题上。 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，同时教师能借此了解学生对该主题的已有认知。 教师的点评和引出主题，自然过渡到正式教学内容，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：昼夜变化特征梳理 教师引导学生回顾日常生活中昼夜的变化，提问：“大家在日常生活中，能感受到白天和夜晚有哪些不同呢？” 鼓励学生从光照、温度、湿度等方面进行思考。 学生自由发言，分享自己对昼夜变化的感知。教师将学生提到的昼夜变化因素进行分类整理，写在黑板上。 教师进一步补充一些学生可能忽略的昼夜变化特征，如昼夜的时长变化随季节不同而改变等，并结合图片或视频资料进行简单讲解。 探究活动二：昼夜对植物影响的资料收集与分享 教师布置任务，让学生分组，通过查阅书籍、浏览科普网站等方式，收集昼夜对植物影响的相关资料，重点关注不同植物在昼夜交替过程中的生长、生理活动变化等方面的信息。 各小组在课堂上花费一定时间进行资料收集，教师巡视并给予指导，帮助学生筛选有效信息。 资料收集完成后，每组选派一名代表，向全班分享小组收集到的资料内容，介绍不同植物受昼夜影响的有趣现象。 探究活动三：提出关于昼夜对植物影响的探究问题 教师引导学生基于前面收集的资料和对昼夜变化的认识，思考关于昼夜对植物影响还存在哪些疑问，鼓励学生提出具体的、可探究的问题。 学生分组讨论，将小组提出的问题记录下来。例如，“光照时长的改变对植物开花时间有什么影响？”“昼夜温差对植物的果实甜度有影响吗？” 等。 每组选派一名代表汇报小组提出的问题，教师将问题汇总写在黑板上，并引导全班学生对问题进行分析，判断问题的科学性和可行性。 探究活动四：设计实验探究昼夜某一因素对植物的影响 教师从黑板上汇总的问题中，选择一个具有代表性的问题，如 “光照时长对植物种子发芽率的影响”，引导学生思考如何设计实验来探究这个问题。 学生分组讨论实验方案，思考实验的变量、控制组和实验组的设置、实验材料的选择、实验步骤以及观察记录的内容等。教师提示学生运用控制变量法，确保实验的科学性。 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。教师对各小组的方案进行点评，强调实验设计中的关键要点，如变量的控制、样本数量的合理性等。 探究活动五：实施实验并记录数据 各小组根据完善后的实验方案，准备实验材料，在教室或实验室中开展实验。例如，对于 “光照时长对植物种子发芽率的影响” 实验，准备多个花盆、同种植物种子、黑布、光照设备等。 在实验过程中，小组成员分工合作，严格按照实验步骤进行操作，仔细观察实验现象，如实记录实验数据。如记录不同光照时长下种子每天的发芽数量等。 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。提醒学生注意实验数据的准确性和完整性。 探究活动六：分析实验结果与得出结论 学习活动 实验结束后，各小组整理实验数据，通过绘制图表（如柱状图、折线图等）等方式对数据进行分析，尝试从数据中找出规律。 每组选派一名代表，向全班汇报小组的实验结果和分析，阐述从实验数据中得出的结论，如光照时长与种子发芽率之间的关系等。 其他小组同学认真倾听，提出问题或发表自己的看法，共同讨论实验结果的可靠性和普遍性。教师引导学生对不同小组的实验结果进行对比分析，总结出关于昼夜某一因素对植物影响的一般性结论。 从学生熟悉的生活经验出发，唤起学生对昼夜变化的感知，为后续探究昼夜对植物的影响奠定基础。 学生自由发言培养其观察能力和表达能力，教师的整理和补充使学生对昼夜变化特征有更全面、系统的认识。 培养学生自主收集信息的能力，让学生学会从多种渠道获取科学知识。 小组代表分享资料，锻炼学生的表达能力，同时使全班学生能共享丰富的信息资源，拓宽知识面。 培养学生发现问题、提出问题的能力，这是科学探究的重要起点。 通过小组讨论和全班分析，使学生学会提出有价值的科学问题，提高学生的科学思维能力。 以具体问题为例，引导学生学习设计科学实验，培养学生的实验设计能力和科学思维。 小组讨论和全班交流，促进学生之间的思想碰撞，提高实验方案的科学性和可行性，同时培养学生的合作与批判性思维能力。 让学生亲身体验科学探究的实验过程，培养学生的动手操作能力和实践能力。 通过分工合作，培养学生的团队协作精神。教师的巡视指导保证实验的科学性和安全性，同时引导学生养成严谨的科学态度。 培养学生整理和分析实验数据的能力，使学生学会从数据中获取有价值的信息，得出科学结论。 代表汇报和全班讨论，锻炼学生的表达能力和批判性思维能力，通过交流使学生对昼夜对植物的影响有更深入、准确的认识。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如温室大棚种植蔬菜、花卉的花期调控、植物景观的灯光布置等，引导学生思考昼夜对植物的影响在这些场景中的应用。 学生分组讨论，分析这些场景中人们是如何利用昼夜对植物影响的知识来实现特定目标的，如在温室大棚中通过调节光照时长和温度来促进蔬菜生长、控制花卉花期以满足市场需求等。 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实际应用价值，鼓励学生在日常生活中关注更多与昼夜对植物影响相关的应用实例。 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，培养学生用科学知识解释生活现象的能力。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识应用能力，加深学生对昼夜对植物影响知识的理解。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识实用性的认识，激发学生学习科学的兴趣。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括昼夜变化的特征、收集到的昼夜对植物影响的资料、提出的探究问题、设计和实施的实验以及得出的结论，还有昼夜对植物影响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，突出各知识点之间的逻辑关系。 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，强调科学探究的方法和意义，帮助学生完善知识体系，鼓励学生在今后的学习和生活中继续探索生物与环境的奥秘。 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. 昼夜变化中，（光照）和（温度）是影响植物生长的重要因素。
2. 许多植物的花朵会在白天开放，夜晚闭合，这种现象称为（感夜性运动）。
3. 植物通过（光合作用）在白天制造养分，夜晚则进行（呼吸作用）消耗养分。
4. 为了探究光照时长对植物生长的影响，实验中的变量是（光照时长）。
（二）、判断题
1. 昼夜变化只会影响植物的外在形态，对其生理活动没有影响。（×）解析：昼夜变化不仅影响植物外在形态，如花朵开合，也影响其生理活动，如光合作用、呼吸作用等。
2. 所有植物对昼夜变化的适应方式都是相同的。（×）解析：不同植物对昼夜变化的适应方式多种多样，各不相同。
3. 在探究昼夜某一因素对植物影响的实验中，可以同时改变多个变量。（×）解析：在科学实验中，为保证实验结果的准确性，通常只能改变一个变量，采用控制变量法。
（三）、选择题
1. 下列哪种现象是植物适应昼夜变化的表现？（ ）
A. 植物的叶子变绿 B. 向日葵白天朝向太阳 C. 植物吸收水分 答案：B
2. 昼夜温差较大时，植物果实的甜度通常会（ ）
A. 更高 B. 更低 C. 不变 答案：A
3. 为探究温度对植物生长的影响，以下做法正确的是（ ）
A. 只设置高温组 B. 只设置低温组 C. 设置高温组、低温组和常温组 答案：C
4. 植物在夜晚进行的主要生理活动是（ ）
A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 蒸腾作用 答案：B
（四）、简答题
1. 简述昼夜变化对植物开花的影响。
答案：昼夜变化中的光照时长和温度等因素对植物开花有显著影响。一些植物需要在特定的光照时长条件下才能开花，比如短日照植物，只有当白昼时间短于一定小时数时才能开花；长日照植物则相反。温度也会影响开花，适宜的昼夜温差有助于花芽的分化和发育。例如，在昼夜温差较大的地区，某些花卉的花朵可能更大、颜色更鲜艳。此外，昼夜的交替节奏还影响植物体内激素的分泌，从而间接调控开花过程。
2. 举例说明植物是如何适应昼夜温度变化的？
答案：植物有多种方式适应昼夜温度变化。例如，有些植物在白天温度较高时，会通过气孔的开闭来调节蒸腾作用，降低体温，减少水分散失。夜晚温度降低，植物生长速度减缓，代谢活动减弱，以减少能量消耗。像沙漠中的仙人掌，白天关闭气孔减少水分蒸发，夜晚温度降低时才打开气孔吸收二氧化碳进行光合作用的暗反应，以此适应昼夜巨大的温差。一些植物还会在秋季随着昼夜温差增大和日照缩短，积累更多的糖分等物质，增强抗寒能力，为冬季做准备。
3. 请解释为什么在温室大棚中调节光照时长可以控制植物的生长？
答案：植物的生长受光照时长的影响，这与植物的光合作用和体内激素调节有关。光照是光合作用的必要条件，通过调节光照时长，可以控制植物光合作用的时间和强度，从而影响植物制造有机物的量，进而影响植物的生长速度。此外，光照时长还能影响植物体内激素的合成与分布，例如影响生长素、细胞分裂素等激素的水平，这些激素对植物的发芽、生根、开花、结果等生长过程起着关键的调控作用。所以在温室大棚中调节光照时长可以控制植物的生长。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究昼夜温差对多肉植物叶片饱满度的影响。
答案：
实验目的：探究昼夜温差对多肉植物叶片饱满度的影响，了解昼夜温差与多肉植物叶片饱满度之间的关系。
实验材料：若干株生长状况相似的多肉植物（如胧月）、三个大小相同的花盆、肥沃且排水良好的土壤、温控设备（可调节温度）、直尺（用于测量叶片厚度）。
实验步骤：
将多肉植物平均分成三组，分别种植在三个花盆中，标记为 A、B、C 组。确保每组多肉植物的数量、植株大小、健康状况等基本一致。
将 A 组花盆放置在昼夜温差较小的环境中，设置白天温度为 25℃，夜晚温度为 22℃。B 组花盆放置在昼夜温差适中的环境中，设置白天温度为 28℃，夜晚温度为 18℃。C 组花盆放置在昼夜温差较大的环境中，设置白天温度为 30℃，夜晚温度为 15℃。使用温控设备保持温度稳定。
在相同的光照条件（如每天 8 小时自然光照或人工光照）和浇水频率（如每周浇一次等量的水）下培养多肉植物。
每隔一周，用直尺测量每组多肉植物叶片的厚度，作为叶片饱满度的衡量指标，并记录数据。持续观察和测量 8 周。
变量控制：
保证每组多肉植物的品种、初始生长状况相同。
使用相同的花盆和土壤，且土壤的肥力、排水性等条件一致。
给予每组相同的光照时长和浇水频率，排除其他因素对多肉植物生长的干扰。
预期结果：在一定范围内，昼夜温差较大的 C 组多肉植物叶片厚度增加可能更为明显，即叶片饱满度更高；昼夜温差适中的 B 组次之；昼夜温差较小的 A 组叶片饱满度变化相对较小。通过实验结果可以分析出昼夜温差与多肉植物叶片饱满度之间的关系，为多肉植物的种植提供科学依据，了解如何通过调节昼夜温差来提高多肉植物的观赏价值。
第11课《昼夜对动物的影响》教学设计
一、教学目标
学生能够通过观察、查阅资料、调查访问等方式，收集昼夜对动物影响的相关信息，学会筛选、整理和分析这些信息，提出可探究的问题。
针对昼夜变化对动物行为、生理等方面的影响，设计并实施简单的对比实验或观察方案，熟练运用控制变量法，准确观察、记录实验现象和数据，并根据结果进行分析总结。
能用多种方式，如撰写报告、绘制图表、制作 PPT 或实物模型等，清晰表达探究成果，并与他人进行有效交流和讨论，能根据反馈意见完善探究过程和结论。
科学思维能力
通过对昼夜影响动物现象的观察与探究，分析昼夜变化与动物行为、生理变化之间的逻辑联系，培养逻辑思维能力，理解其中的因果关系。
运用类比、联想、推理等思维方法，从已知的动物受昼夜影响的实例，推及其他动物可能的适应性变化，发展创造性思维和归纳演绎能力。
在探究过程中，对不同的观点、实验方案和解释进行批判性思考，评估其合理性、科学性和局限性，提升科学批判思维能力。
科学素养
了解昼夜交替的基本规律以及昼夜环境因素（如光照、温度等）的变化特点。
理解昼夜变化如何影响动物的行为习性（如觅食、活动、休息、迁徙等）、生理机能（如体温调节、激素分泌等）以及生物钟等方面。
知道不同动物对昼夜变化有不同的适应方式，认识到动物与环境之间相互依存、相互影响的关系。
责任态度
对昼夜与动物之间的关系产生浓厚兴趣，激发探索动物世界奥秘的热情，培养热爱大自然、关爱动物的情感。
在探究过程中，秉持严谨认真、实事求是的科学态度，尊重实验数据和观察事实，勇于面对探究中的困难和挫折，培养坚韧不拔的科学精神。
意识到人类活动对动物昼夜节律的影响，增强保护环境、维护生态平衡的责任感，树立可持续发展的意识。
二、教学重难点
教学重点
探究昼夜变化对动物行为和生理的具体影响。
理解动物如何通过自身调节适应昼夜变化，以及这种适应的意义。
教学难点
从生物学原理角度深入理解昼夜影响动物行为和生理变化的内在机制。
引导学生设计科学合理、具有可操作性的探究实验，准确分析实验结果并得出结论。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师播放一段视频，展示清晨森林中鸟儿欢唱、松鼠忙碌觅食，夜晚猫头鹰出动、老鼠频繁活动的场景。播放结束后，提问学生：“同学们，在视频中我们看到了不同时间动物们不同的活动状态，大家有没有想过为什么有些动物白天活跃，有些动物晚上才出来活动呢？” 组织学生进行小组讨论，鼓励学生结合生活经验，分享自己所知道的白天和夜晚活动的动物，并猜测这些动物选择在特定时间活动的原因。 每组选派一名代表发言，汇报小组讨论的内容。教师对学生的发言进行简要点评，肯定学生的思考，引出本节课的主题 —— 昼夜对动物的影响。 通过生动的视频展示，营造直观的情境，吸引学生的注意力，激发学生对动物昼夜活动差异的好奇心和探究欲望。 小组讨论为学生提供交流平台，促使学生调动生活经验，积极思考昼夜与动物活动的关系，培养学生的合作学习能力和独立思考能力。 教师的点评和引出主题，自然过渡到正式教学内容，明确学习方向，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：昼夜环境变化梳理 教师引导学生回顾昼夜交替过程中环境的变化，提问：“我们知道昼夜交替时，周围的环境会发生很多变化，大家能说一说都有哪些变化吗？” 鼓励学生从光照强度、温度、湿度、声音等方面进行思考。 学生自由发言，描述自己感知到的昼夜环境变化。教师将学生提到的变化因素进行分类整理，记录在黑板上。 教师结合图片、图表或简单的动画，进一步讲解昼夜环境变化的特点和规律，如光照强度在白天逐渐增强，夜晚逐渐减弱；温度通常白天较高，夜晚较低等，帮助学生更清晰地理解昼夜环境的差异。 探究活动二：昼夜对动物影响的资料收集与分享 教师将学生分成小组，布置任务：通过查阅科普书籍、浏览科学网站、观看纪录片等方式，收集昼夜对动物影响的相关资料，重点关注不同动物在昼夜交替过程中的行为、生理变化等方面的信息。 各小组在课堂上利用一定时间进行资料收集，教师巡视指导，引导学生筛选有价值的信息，提醒学生记录资料来源。 资料收集完成后，每组选派一名代表，向全班分享小组收集到的资料内容，介绍一些有趣的动物受昼夜影响的现象，如蝙蝠利用超声波在夜间捕食，蝴蝶在白天吸食花蜜等。 探究活动三：提出关于昼夜对动物影响的探究问题 教师引导学生基于收集的资料和对昼夜环境变化的认识，思考关于昼夜对动物影响还存在哪些疑惑，鼓励学生提出具体、明确且具有探究价值的问题。 学生分组讨论，将小组提出的问题记录下来。例如，“光照时长的改变对鸟类迁徙时间有什么影响？”“昼夜温差对青蛙冬眠有影响吗？” 等。 每组选派一名代表汇报小组提出的问题，教师将问题汇总写在黑板上，并引导全班学生对问题进行分析，判断问题的科学性、可行性和探究意义。 探究活动四：设计实验探究昼夜某一因素对动物的影响 教师从黑板上汇总的问题中，选取一个典型问题，如 “光照强度对蜗牛活动的影响”，引导学生思考如何设计实验来探究这个问题。 学生分组讨论实验方案，思考实验的变量（光照强度）、控制组和实验组的设置、实验材料（蜗牛、饲养盒、不同瓦数灯泡等）的选择、实验步骤以及观察记录的内容（蜗牛在不同光照强度下的移动距离、活动时间等）。教师提示学生运用控制变量法，确保实验的科学性和可靠性。 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。教师对各小组的方案进行点评，强调实验设计中的关键要点，如避免其他因素干扰、保证样本数量足够等。 探究活动五：实施实验并记录数据 各小组根据完善后的实验方案，准备实验材料，在教室或实验室中开展实验。例如，对于 “光照强度对蜗牛活动的影响” 实验，在饲养盒中放入适量的蜗牛，设置不同光照强度区域（通过不同瓦数灯泡或调节灯泡与饲养盒的距离实现）。 在实验过程中，小组成员分工合作，一名同学负责控制光照条件，一名同学观察蜗牛的活动情况，一名同学记录实验数据（如每隔 10 分钟记录一次蜗牛在不同光照强度区域的位置和状态）。 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。提醒学生注意观察的准确性和记录的完整性。 探究活动六：分析实验结果与得出结论 实验结束后，各小组整理实验数据，通过绘制图表（如柱状图展示不同光照强度下蜗牛在一定时间内的移动距离）等方式对数据进行分析，寻找数据中的规律和趋势。 每组选派一名代表，向全班汇报小组的实验结果和分析，阐述从实验数据中得出的结论，如光照强度与蜗牛活动的关系等。 其他小组同学认真倾听，提出问题或发表自己的看法，共同讨论实验结果的可靠性和普遍性。教师引导学生对不同小组的实验结果进行对比分析，总结出关于昼夜某一因素对动物影响的一般性结论，同时强调实验结论的适用范围和局限性。 从学生已有的生活认知出发，唤起学生对昼夜环境变化的记忆，为探究昼夜对动物的影响奠定基础。 学生自由发言培养其观察能力和表达能力，教师的整理和讲解使学生对昼夜环境变化有更系统、全面的认识，为后续分析动物的适应性变化做准备。 培养学生自主获取知识的能力，让学生学会运用多种渠道收集科学信息，拓宽知识面。 小组代表分享资料，锻炼学生的表达能力，促进学生之间的信息交流，使学生了解到更多关于昼夜对动物影响的实例，激发学生的探究兴趣。 培养学生发现问题、提出问题的能力，这是科学探究的重要起始环节，激发学生深入思考昼夜与动物之间的关系。 通过小组讨论和全班分析，帮助学生学会提出高质量的科学问题，提高学生的科学思维水平，为后续的探究活动明确方向。 以具体问题为导向，引导学生掌握实验设计的方法，培养学生运用科学方法解决问题的能力和科学思维。 小组讨论和全班交流环节，促进学生之间的思维碰撞，提高实验方案的科学性和可操作性，同时培养学生的合作学习能力和批判性思维能力。 让学生亲身体验科学探究的实验操作过程，培养学生的动手实践能力和团队协作精神。 教师的巡视指导保证实验的科学性和安全性，引导学生在实验过程中养成严谨认真的科学态度，准确记录实验数据，为后续分析得出结论提供可靠依据。 培养学生整理、分析实验数据的能力，使学生学会从数据中提取有价值的信息，得出科学合理的结论，提升科学探究能力。 代表汇报和全班讨论环节，锻炼学生的表达能力和批判性思维能力，通过交流讨论，让学生对昼夜对动物的影响有更深入、全面的认识，理解科学结论的得出过程。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如动物园为动物提供模拟自然昼夜环境、农业生产中利用灯光控制家禽产蛋量、城市光污染对鸟类迁徙的影响等，引导学生思考昼夜对动物的影响在这些场景中的体现。 学生分组讨论，分析这些场景中人们是如何利用或受到昼夜对动物影响的知识的影响的，如动物园模拟自然昼夜环境有助于动物保持正常的生理和行为节律，城市光污染干扰鸟类迁徙导航等。 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以及人类活动对动物昼夜节律的重要影响，鼓励学生在日常生活中关注并保护动物的生存环境。 通过展示生活场景图片，让学生认识到科学知识与生活实际紧密相关，培养学生运用科学知识解释生活现象的能力。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识迁移应用能力，加深学生对昼夜对动物影响的理解，以及对人类与动物关系的思考。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识实用性和生态保护重要性的认识，培养学生的环保意识和社会责任感。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括昼夜环境变化特点、收集的昼夜对动物影响的资料、提出的探究问题、设计和实施的实验、得出的结论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，突出各知识点之间的逻辑关系。 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，强调科学探究的方法和意义，帮助学生完善知识体系，鼓励学生在今后的学习和生活中继续探索动物与环境的奥秘。 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. 昼夜交替时，（光照）和（温度）是影响动物行为的重要环境因素。
2. 许多夜行性动物具有发达的（视觉）或（听觉）器官，以适应夜间活动。
3. 动物体内的（生物钟）可以调节它们的昼夜节律，使其行为与昼夜变化相适应。
4. 一些鸟类在秋季随着昼夜时长的变化开始（迁徙），以寻找更适宜的生存环境。
（二）、判断题
1. 所有动物的活动都严格遵循昼夜节律，不会受到其他因素影响。（×）解析：动物的活动除了受昼夜节律影响，还会受到食物资源、季节变化、人类活动等多种因素影响。
2. 昼夜变化只会影响动物的行为，对动物的生理机能没有影响。（×）解析：昼夜变化不仅影响动物行为，还会影响动物的体温调节、激素分泌等生理机能。
3. 为了探究昼夜对动物的影响，实验中可以随意改变多个变量。（×）解析：科学实验通常采用控制变量法，一次只改变一个变量，以准确探究该变量对实验对象的影响。
（三）、选择题
1. 下列哪种动物是夜行性动物？（ ）
A. 公鸡 B. 蝙蝠 C. 蝴蝶 答案：B
2. 昼夜变化对动物的影响不包括以下哪一项？（ ）
A. 毛色变化 B. 活动时间 C. 繁殖周期 答案：A
3. 为了探究温度对蚯蚓生活的影响，正确的做法是（ ）
A. 只改变土壤湿度 B. 同时改变温度和光照 C. 只改变温度，保持其他条件相同 答案：C
4. 有些动物在冬季会进入冬眠状态，主要是受昼夜变化中哪种因素的影响？（ ）
A. 光照时长 B. 温度 C. 湿度 答案：B
（四）、简答题
1. 简述昼夜变化对动物行为的影响有哪些表现？
答案：昼夜变化对动物行为有诸多影响。首先，影响动物的活动时间，许多动物具有明显的昼夜活动节律，如白天活动的昼行性动物（如松鼠、蝴蝶等）和夜晚活动的夜行性动物（如猫头鹰、老鼠等）。其次，影响动物的觅食行为，一些动物会在白天光线充足时觅食，便于发现食物；而有些夜行性动物则利用夜晚的掩护，捕食在夜间活动的猎物。再者，影响动物的繁殖行为，部分动物会根据昼夜时长的变化来选择繁殖季节，因为适宜的昼夜条件有助于后代的生存和发育。此外，昼夜变化还会影响动物的迁徙行为，很多鸟类会在昼夜时长、温度等环境因素变化时，开始季节性迁徙，寻找更适宜的环境和食物资源。
2. 举例说明动物是如何通过生理调节适应昼夜变化的？
答案：动物通过多种生理调节适应昼夜变化。例如，哺乳动物的体温调节机制，在白天活动时，新陈代谢加快，产热增加，通过出汗等方式散热，维持体温恒定；夜晚休息时，新陈代谢减缓，产热减少，以适应较低的环境温度。又如，一些昆虫在白天阳光充足时，体表颜色变深，吸收更多热量，提高体温，增强活动能力；夜晚则颜色变浅，减少热量散失。再如，鸟类的激素分泌会随昼夜变化而调整，在繁殖季节，白天变长会刺激鸟类分泌更多与繁殖相关的激素，促进生殖器官发育和求偶行为。
3. 人类活动对动物昼夜节律可能产生哪些影响？
答案：人类活动对动物昼夜节律影响显著。一方面，城市的光污染会干扰夜行性动物的导航和觅食行为，如人造光源会使鸟类迷失方向，影响其迁徙路线；也会让夜行性昆虫误飞向光源，干扰它们的正常繁殖和生存。另一方面，噪音污染会影响动物的休息和睡眠，导致一些动物的活动时间和行为发生改变。此外，人类对自然资源的过度开发，破坏了动物的栖息地，改变了动物生存环境的昼夜条件，可能迫使动物调整自身的昼夜节律，甚至导致部分物种数量减少。同时，农业生产中使用的农药、化肥等化学物质，可能影响动物的生理机能，间接干扰其昼夜节律。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究光照时长对仓鼠活动节律的影响。
答案：
实验目的：明确光照时长这一变量如何影响仓鼠的活动节律，确定仓鼠活动频率、时间分布等方面与光照时长之间的关系。
实验材料：
健康且年龄、体重相近的仓鼠若干只（建议每组至少 5 只，以减少个体差异带来的误差），保证实验样本具有一致性。
多个规格相同的仓鼠饲养笼，为仓鼠提供相对一致的生活空间。
光照控制设备（如可定时开关的 LED 灯，能精确调节光照时长和强度），用于设置不同的光照条件。
活动监测装置（如带有数据记录功能的红外传感器，可记录仓鼠的活动时间和次数；或在饲养笼底部放置压力感应垫，通过压力变化监测仓鼠活动），以便准确收集仓鼠活动信息。
充足的食物和水，满足仓鼠日常生活需求，且三组食物和水的供应方式和量保持一致。
实验步骤：
分组与初始设置：
将仓鼠随机平均分成三组，分别放入三个饲养笼中，标记为 A、B、C 组。每个饲养笼配备相同的生活设施，如转轮、小窝等。
用光照控制设备对三组仓鼠设置不同的光照时长条件：
A 组为对照组，设置正常的昼夜光照时长，即每天光照 12 小时，黑暗 12 小时（光照时间 6:00 - 18:00）。
B 组设置每天光照 8 小时，黑暗 16 小时（光照时间 8:00 - 16:00）。
C 组设置每天光照 16 小时，黑暗 8 小时（光照时间 4:00 - 20:00）。
适应期：在实验开始前，让仓鼠在各自设定的光照条件下适应 3 - 5 天，使它们适应新的光照环境，减少环境变化对实验结果的干扰。
数据收集期：
在适应期结束后，连续 7 天，通过活动监测装置记录每组仓鼠每天的活动时间、活动次数等数据。记录时间精确到分钟。
每天在固定时间（如每天早上 8:00）收集前一天的监测数据，并做好记录。观察并记录仓鼠在光照和黑暗时间段内的活动差异。
变量控制：
光照条件：严格按照设定的光照时长和时间开关灯，保证光照强度一致且稳定，避免光照闪烁或其他异常情况。
环境因素：保持三组饲养笼所在环境的温度（如 22 - 25℃）、湿度（如 40% - 60%）恒定，减少环境温湿度变化对仓鼠活动的影响。饲养笼放置在安静、通风良好且无其他干扰的地方，避免噪音、异味等因素影响仓鼠活动。
食物和水：为三组仓鼠提供相同品牌、种类和质量的食物与水，每天在相同时间添加或更换，保证食物和水的供应充足且新鲜。
仓鼠个体差异：选择年龄、体重相近且健康状况良好的仓鼠作为实验对象，尽量减少因仓鼠个体差异导致的活动节律不同。
预期结果：
预计随着光照时长的变化，仓鼠的活动节律会发生改变。例如，在光照时长较短（如 B 组）的情况下，仓鼠可能会在黑暗时间段更加集中地进行活动，活动总时长可能相对增加，以获取足够的觅食、玩耍等时间。
而在光照时长较长（如 C 组）的情况下，仓鼠的活动可能会在光照和黑暗时间段分布得更为均匀，活动总时长可能相对减少，因为较长的光照时间可能使仓鼠的休息时间分散。
对照组（A 组）仓鼠的活动节律可能呈现出相对稳定且符合其自然习性的模式，作为对比基础，用于分析光照时长改变对仓鼠活动节律的影响。
通过对实验数据的分析，绘制仓鼠活动时间与光照时长的关系图表，清晰展示光照时长对仓鼠活动节律的具体影响，为进一步了解仓鼠的生物钟和活动规律提供依据。
第12课《四季循环》教学设计
一、教学目标
科学探究能力
能够通过观察自然现象、查阅资料等方式，收集与四季循环替相关的信息，提出关于四季循环成因的假设。
设计并进行模拟实验，模拟地球公转过程，探究四季循环的成因，学会控制变量，准确观察、记录实验现象与数据，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、撰写报告等）表达自己对四季循环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
基于对四季交替现象的观察和实验探究，分析地球公转、地轴倾斜与四季循环之间的关系，培养逻辑思维能力，理解四季循环现象背后的科学原理。
通过空间想象、类比等思维方法，从地球在太阳系中的运动联想到四季的变化，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
知道地球在围绕太阳公转的同时，地轴始终倾斜且方向不变。
理解四季循环是由于地球公转和地轴倾斜共同作用形成的，了解四季循环的周期及四季中不同的自然现象。
了解人类对四季循环现象的认识历程，体会科学知识是不断发展和完善的。
责任态度
对四季循环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
探究四季循环的成因，理解地球公转和地轴倾斜对四季形成的影响。
了解四季循环的周期以及四季中典型的自然现象。
教学难点
从空间角度理解地球公转、地轴倾斜与四季循环之间的复杂关系，培养学生的空间想象能力。
引导学生合理设计的模拟实验来验证关于四季循环成因的假设。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师播放一段展示四季美景的视频，视频中呈现春天的花朵盛开、夏天的绿树成荫、秋天的金黄稻田、冬天的皑皑白雪。播放结束后，提问学生：“同学们，在视频中我们欣赏到了四季不同的美景，你们能说一说自己最喜欢哪个季节吗？为什么？” 组织学生进行小组讨论，分享自己喜欢的季节以及该季节独特的自然现象。 每组选派一名代表发言，汇报小组讨论的内容。教师对学生的发言进行简要点评，顺势引出本节课的主题 —— 四季循环，提问：“大家都对四季有自己的感受，那你们知道四季为什么会交替出现吗？” 通过播放精美的视频，吸引学生的注意力，激发学生对四季的美好回忆和对四季交替现象的探究兴趣。 小组讨论为学生提供交流和分享的平台，培养学生的合作学习能力和语言表达能力，同时让教师了解学生对四季的已有认知。 教师的点评和提问，自然地引出本节课的主题，引发学生对四季循环成因的思考，为后续探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：四季现象大收集 教师引导学生回顾自己在四季中观察到的自然现象，提问：“除了刚才视频里看到的，大家在生活中还注意到四季有哪些不同的变化呢？可以从植物、动物、气候等方面想一想。” 学生自由发言，描述四季中植物的生长变化（如春天发芽、夏天茂盛、秋天落叶、冬天凋零）、动物的行为改变（如候鸟迁徙、动物冬眠等）、气候的特点（如夏季炎热、冬季寒冷等）。 教师将学生提到的四季现象进行分类整理，写在黑板上，帮助学生梳理对四季现象的认识。 探究活动二：提出四季循环成因的假设 教师展示地球在太阳系中公转的示意图，讲解地球公转的基本信息，如公转方向、公转周期等，同时介绍地轴倾斜这一重要特征。 引导学生思考地球公转和地轴倾斜与四季循环可能存在的关系，鼓励学生大胆提出关于四季循环成因的假设。 学生分组讨论，将小组讨论得出的假设记录下来。例如，假设地球离太阳的距离变化导致四季循环；假设地轴倾斜使太阳照射角度变化导致四季循环等。 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公转和地轴倾斜，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，支架固定地球仪保持地轴倾斜角度等），确定实验步骤、变量控制和观察要点。例如，在验证 “地轴倾斜使太阳照射角度变化导致四季循环” 这一假设时，保持手电筒位置不动，让地球仪绕手电筒公转，观察地球仪表面不同位置接受光照的角度和强弱变化。 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，如保持地轴倾斜角度不变、地球仪公转时要平稳等。 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，一名同学操作地球仪公转，一名同学控制手电筒照射，一名同学观察地球仪表面的光照情况，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，共同讨论四季循环的成因。 教师引导学生对不同假设和实验结果进行对比分析，总结得出四季循环是由于地球公转和地轴倾斜共同作用形成的科学结论。同时，结合示意图进一步讲解地球公转过程中太阳直射点的移动、不同地区接受太阳热量的变化与四季循环的关系。 探究活动六：了解四季与生活 教师引导学生思考四季循环对人类生活的影响，提问：“四季循环不仅带来了自然现象的变化，也对我们的生活产生了很多影响，大家能说一说四季在生活中都有哪些体现吗？” 学生分组讨论，从衣食住行、农业生产、文化习俗等方面分析四季对生活的影响，如春季适合播种、夏季穿轻薄衣物、秋季收获农作物、冬季有春节等传统节日。 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，强调四季循环与人类生活的紧密联系。 从学生熟悉的生活经验出发，唤起学生对四季不同现象的记忆，为探究四季循环的成因奠定基础。 学生自由发言培养其观察能力和表达能力，教师的整理使学生对四季现象有更系统、全面的认识，明确四季循环伴随着多种自然现象的变化。 为学生提供地球公转和地轴倾斜的基础知识，为提出假设提供科学依据，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，激发学生对四季循环成因的深入探究。 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，为后续引导探究做好准备。 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，促使学生深入思考四季循环的成因。 教师引导分析，帮助学生从实验结果中得出科学结论，加深学生对四季循环成因的理解，同时传授相关的科学知识。 引导学生关注科学知识与生活的联系，培养学生用科学的眼光看待生活的习惯。 小组讨论培养学生的合作学习能力和分析问题的能力，让学生从多个角度认识四季循环对生活的影响。 代表发言和教师总结，加深学生对四季循环与生活关系的认识，体会科学知识的实用性。
（三）生活应用 教师展示一些生活中的场景图片，如不同季节的服装、农作物种植与收获、旅游景点在四季的不同景观等，引导学生思考四季循环在这些场景中的应用和体现。 学生分组讨论，分析人们是如何根据四季循环的特点来安排生活和生产活动的，以及四季循环对这些活动的影响。 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，强调人们应顺应四季变化，合理安排生活和生产，同时培养学生珍惜自然资源、保护生态环境的意识。 通过展示生活场景图片，让学生更直观地认识到四季循环与生活的紧密联系，培养学生观察生活、发现科学的能力。 小组讨论培养学生的合作学习能力和知识应用能力，让学生深入理解四季循环对生活和生产的影响。 代表发言和教师总结，强化学生对科学知识实用性的认识，同时渗透环保教育，培养学生的社会责任感。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课所学内容，包括四季的自然现象、关于四季循环成因的假设、模拟实验的过程和结果、四季与生活的关系等方面。 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，强调科学探究的方法和意义，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. 四季循环是由于地球（公转）和地轴（倾斜）共同作用形成的。
2. 地球公转的方向是（自西向东），公转周期约为（365）天。
3. 地轴始终倾斜，且倾斜方向（不变）。
4. 四季循环的周期是（一年）。
（二）、判断题
1. 四季循环是因为地球离太阳的距离发生变化。（×）解析：四季循环主要是地球公转和地轴倾斜导致太阳直射点移动，使不同地区接受太阳热量变化形成的，并非地球离太阳距离变化。
2. 地轴倾斜角度的改变不会影响四季的形成。（×）解析：地轴倾斜角度是四季形成的关键因素之一，若倾斜角度改变，四季变化也会改变。
3. 一年中，同一地区不同季节接受太阳热量相同。（×）解析：由于地球公转和地轴倾斜，同一地区不同季节接受太阳热量不同，从而形成四季差异。
（三）、选择题
1. 以下现象与四季循环有关的是（ ）
A. 月亮的阴晴圆缺 B. 昼夜长短的变化 C. 太阳的东升西落 答案：B
2. 地球公转过程中，太阳直射点在（ ）之间移动。
A. 南北回归线 B. 赤道与北极圈 C. 赤道与南极圈 答案：A
3. 当北半球是夏季时，南半球是（ ）
A. 春季 B. 秋季 C. 冬季 答案：C
4. 下列活动中，最适合在秋季进行的是（ ）
A. 插秧 B. 收割 C. 堆雪人 答案：B
（四）、简答题
1. 简述四季循环的成因。
答案：四季循环是地球公转和地轴倾斜共同作用的结果。地球围绕太阳自西向东公转，公转周期约为 365 天。同时，地轴始终倾斜且倾斜方向不变。在公转过程中，太阳直射点在南北回归线之间来回移动。当太阳直射北半球时，北半球获得的太阳热量较多，气温较高，为夏季；此时南半球获得的太阳热量较少，气温较低，为冬季。反之，当太阳直射南半球时，南半球为夏季，北半球为冬季。而在太阳直射点从赤道向北或向南移动的过程中，分别形成了春季和秋季。
2. 举例说明四季循环对动植物的影响。
答案：四季循环对动植物影响显著。植物方面，春天温度升高，阳光充足，许多植物开始发芽、开花，如桃花、杏花等；夏天植物生长旺盛，叶子茂盛，进行充分的光合作用积累养分；秋天气候转凉，一些植物的叶子会变色、掉落，农作物成熟收获，如水稻、玉米等；冬天多数植物进入休眠期，生长缓慢或停止，以抵御寒冷。动物方面，随着四季变化，动物的行为和生理状态也会改变。例如，候鸟在秋季会迁徙到温暖的南方过冬，春季再飞回北方繁殖；一些动物在冬季会冬眠，如熊、青蛙等，通过降低新陈代谢来度过寒冷且食物匮乏的季节；夏季昆虫活动频繁，许多动物会在这个季节繁衍后代。
3. 人们在不同季节的衣食住行有哪些特点？请举例说明。
答案：春季气温逐渐升高，人们的穿着开始由厚重的冬装换成轻薄的衣物，如外套、衬衫等；饮食上，倾向于食用新鲜的蔬菜和水果，以补充维生素和营养，如春笋、草莓等；在居住方面，开始开窗通风，保持室内空气流通；出行增多，人们喜欢外出踏青、郊游，感受春天的气息。夏季天气炎热，人们穿着轻薄、透气的衣物，如短袖、短裤、裙子等；饮食以清淡、解暑为主，常吃西瓜、绿豆汤等消暑食物；居住时会使用空调、风扇等制冷设备来调节室内温度；出行时会选择在早晚较为凉爽的时候，水上活动成为热门选择。秋季气候凉爽，人们逐渐添加衣物，穿上长袖、长裤等；饮食上注重滋补，会食用一些当季的食物，如螃蟹、秋梨等；居住方面，开始准备保暖用品；出行方面，很多人会选择在秋季登山、赏红叶，欣赏秋天的美景。冬季天气寒冷，人们穿上厚厚的棉衣、羽绒服等保暖衣物；饮食上偏爱热乎乎的食物，如火锅、炖菜等，以增加热量；居住时使用暖气、热水袋等保暖设备；出行相对减少，若外出则会做好防寒措施，如戴帽子、围巾、手套等。
（五）、科学探究题
题目：设计一个实验，探究地轴倾斜角度变化对四季变化的影响。
答案
实验目的：探究地轴倾斜角度变化对四季变化产生的影响，明确两者之间的关联。
实验材料：
可调节倾斜角度的地球仪模型（或自制地球仪，通过支架等装置实现倾斜角度调节），用于模拟地球。
大功率手电筒，模拟太阳提供稳定平行光源。
小纸旗若干，用于标记地球仪上不同纬度地区。
温度计若干（数量依据测量点而定），测量不同位置温度。
量角器，精确测量地轴倾斜角度。
记录表格、笔，用于记录实验数据。
实验步骤：
准备阶段：
将地球仪固定在支架上，确保其能够稳定旋转且倾斜角度可调节。用手电筒模拟太阳，放置在距离地球仪适当且固定的位置，保证手电筒光线平行照射地球仪，模拟太阳辐射。
在地球仪表面选取五个固定位置，分别为赤道、北纬23.5°（北回归线）、南纬23.5°（南回归线）、北纬66.5°（北极圈）、南纬66.5°（南极圈），并插上小纸旗作为标记。在每个标记位置附近固定一个温度计，确保温度计测量端与地球仪表面充分接触且不影响地球仪转动。
初始角度实验：
用量角器测量并将地轴倾斜角度调整为23.5°（这是地球实际的地轴倾斜角度）。
开启手电筒，缓慢转动地球仪，模拟地球的自转和公转。等待一段时间，使各测量点温度稳定后，记录下五个位置温度计显示的温度，以及每个位置昼夜的大致时长（通过观察地球仪表面被光照亮部分来判断），记录在表格中。这组数据作为对照组数据。
改变倾斜角度实验：
将地轴倾斜角度调整为20°。重复上述模拟地球自转和公转的操作，待温度稳定后，再次记录五个位置的温度和昼夜时长。
依次将地轴倾斜角度调整为25°、30°，按照同样的方法记录每次调整后五个位置的温度和昼夜时长数据。
变量控制：
光源条件：始终使用同一手电筒，并保持手电筒与地球仪的距离、角度不变，保证每次实验时地球仪接受的光照强度和方向一致。
地球仪因素：使用同一个地球仪模型，确保其表面材质、颜色等特性不变，避免因地球仪本身差异影响实验结果。
测量环境：实验应在相对稳定的室内环境中进行，避免外界气流、温度变化等因素干扰测量结果。
预期结果：
温度方面：随着地轴倾斜角度增大，高纬度地区（如北极圈和南极圈附近）夏季温度可能升高，冬季温度可能降低，季节温差增大；低纬度地区（如赤道附近）温度变化相对较小，但整体温度可能略有升高。当倾斜角度减小时，高纬度地区季节温差可能减小，低纬度地区温度可能略有降低。
昼夜时长方面：地轴倾斜角度增大，高纬度地区昼夜长短的差异会更加显著，极昼极夜范围可能扩大；倾斜角度减小，高纬度地区昼夜长短差异减小，极昼极夜范围可能缩小。赤道地区昼夜时长始终接近相等，基本不受地轴倾斜角度变化影响。通过分析这些数据，可以总结出地轴倾斜角度变化对四季气温和昼夜长短变化的影响规律，从而进一步理解其对四季变化的影响。
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