3.5《四季的成因》教学设计

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第5课《四季的成因》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：学生能明确四季的成因是地球公转与地轴倾斜共同作用的结果，了解地球公转的特点（围绕太阳运转、周期为一年），知道地轴倾斜角度约为24°。
2.科学思维目标：能通过分析模拟实验现象、实验数据，推理地球公转和地轴倾斜对阳光照射角度、物体影长及气温的影响，培养逻辑推理、数据分析和问题解决能力。
3.探究实践目标：能参与设计、改进四季成因模拟实验，规范操作实验器材，学会观察、测量并记录实验现象和数据，能利用实验模型演示四季形成过程并进行表达交流。
4.态度责任目标：乐于参与探究实验和合作交流，培养严谨的科学态度、勇于探索和修正错误的精神，激发对地球运动、自然现象的探究兴趣，体会科学探究的乐趣。
二、教学重难点
1.教学重点：探究四季的成因，掌握地球公转的特点和地轴倾斜的关键作用，理解地球公转与地轴倾斜如何影响阳光照射角度、影长和气温。
2.教学难点：理解“地轴倾斜是四季形成的关键因素”，突破“地球公转+地轴倾斜”共同作用形成四季的抽象认知难点；能规范完成模拟实验，结合实验现象和数据解释四季成因。
三、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（包含四季景色图、地球公转示意图、实验方案、实验现象图片、地球公转与物体影长实验记录表）、标准实验器材套装（地球模型、手电筒、大头针、尺子）、实验改进提示卡、安全提示卡片、圭表模型、板书提纲、学生实验记录表。
2.学生准备：每组1套实验器材（地球模型、手电筒、大头针、尺子）、笔记本、铅笔、橡皮、绘图纸，提前预习课文，了解实验基本步骤，带着自己的疑问进入课堂。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.复习导入：教师提问：“上节课我们学习了四季的变化，知道了夏季气温高、正午影长短，冬季气温低、正午影长长，谁能说说，一年中每天正午的阳光照射角度有什么特点？”引导学生回忆“正午阳光照射角度有规律变化，进而形成四季交替”。
2.提出问题：结合学生的回答，进一步追问核心问题：“既然正午阳光照射角度的规律变化形成了四季，那是什么造成了阳光照射角度的不断变化呢？大家结合自己的知识，大胆作出合理的假设。”
3.猜想假设：引导学生自由发言，梳理核心猜想，教师板书：“假设：四季的形成与地球公转有关（地球围绕太阳运转，公转一圈是一年）”。追问：“如果这个假设成立，我们可以通过什么方法来验证？”引出本节课的核心探究活动——模拟实验。
（设计意图：衔接上节课知识，从已知现象提出未知问题，引导学生大胆猜想，激发探究欲望，为后续实验探究做好铺垫，贴合五年级学生“从现象到本质”的认知规律。）
（二）探究与结论（20分钟）
1.设计实验，初步探究（6分钟）：教师引导学生分组讨论，结合课文实验方案，设计“探究地球公转与正午影长变化”的模拟实验。明确实验目的：观察地球公转时，正午物体影长是否变化，进而推测四季的成因。
讲解实验材料和步骤：①在地球模型北半球的一点，垂直于球面插一根长约2厘米的大头针（标杆），代表我们在地球上的位置；②用手电筒模拟太阳，保持手电筒位置不变；③手持地球模型的自转轴，使其边自转边围绕“太阳”公转；④观察并测量地球模型公转到不同位置时，标杆在正午时刻的影长，记录在表格中。学生分组初步实验，教师巡视指导，提醒学生规范操作，记录实验现象。
2.发现问题，改进实验（7分钟）：实验结束后，各组汇报实验现象，普遍提出疑问：“正午时刻的影长怎么一直没有变化？这和我们的猜想不一样，到底是怎么回事？”
教师引导学生思考、查阅课文资料，得出问题关键：“地球的自转轴并不是垂直于公转轨道平面的，而是有约24°的倾斜角，地球公转时，地轴始终倾斜着，我们之前的实验忽略了地轴倾斜这个重要条件。”
指导学生改进实验方案：保持其他实验条件不变，将地球模型的自转轴倾斜约24°，且倾斜方向始终不变，再次进行模拟实验，观察并测量标杆影长，记录数据。
3.分析数据，得出结论（7分钟）：各组展示改进后的实验数据，结合课文中的“地球公转与物体影长实验记录表”（位置A、B、C、D对应春夏秋冬，影长分别为2、1、2、3厘米），引导学生分析：“从数据中，我们能发现影长与季节的关系？地轴倾斜后，影长为什么会变化？”
师生共同总结结论：地球在不停地围绕太阳公转，公转一圈是一年；同时地球自转倾斜约24°，且倾斜方向始终不变。在地球公转过程中，由于地轴倾斜，不同季节地球与太阳的相对位置不同，导致每天正午阳光照射角度不同，物体影长也随之变化——夏季影长短、照射角度大、气温高，冬季影长长、照射角度小、气温低，春秋两季介于两者之间，从而形成四季交替的现象。
4.表达交流：邀请2-3组用实验模型演示四季形成过程，结合实验现象和数据，讲解四季成因，教师补充纠正，强化学生对知识点的理解。
（设计意图：让学生经历“设计实验—初步探究—发现问题—改进实验—得出结论”的完整探究过程，体会科学探究的严谨性，突破教学难点，培养探究实践和数据分析能力。）
（三）反思与评价（5分钟）
1.小组反思：引导学生分组讨论，反思本次实验探究的全过程，重点思考：“最初的实验为什么失败？改进实验的关键是什么？”“实验过程中，哪些操作容易出现误差（如地轴倾斜角度不准确、手电筒距离不一致、影长测量不规范等）？”“如何改进这些操作，让实验数据更准确？”
2.个人评价：学生结合自己在实验中的表现，进行自我评价，说说自己做得好的地方（如：积极参与实验设计、认真记录数据、主动思考问题）和需要改进的地方（如：操作不够熟练、忽略实验细节、不敢主动发言）。
3.教师评价：教师结合各小组的实验情况和学生的自我评价，进行总结评价，肯定学生的探究热情、合作精神和勇于修正错误的态度，表扬实验规范、数据准确、善于思考的小组和个人；针对普遍存在的问题，进行针对性指导，强调“细节决定实验成败”，培养学生严谨的科学态度。
（设计意图：通过反思与评价，帮助学生梳理探究过程，总结经验教训，培养自我反思能力和严谨的科学态度，提升实验操作能力。）
（四）应用与迁移（5分钟）
1.生活应用：教师提问：“结合今天所学的四季成因，我们能解释生活中的哪些现象？”引导学生举例，如：“为什么北半球夏季时，南半球是冬季？”“为什么冬季的影子比夏季长？”
师生共同分析：因为地球自转轴倾斜且方向不变，当北半球倾向太阳时，南半球远离太阳，北半球形成夏季，南半球形成冬季；冬季阳光照射角度小，物体影长就长，夏季照射角度大，影长就短。
2.迁移练习：提问：“如果地球的自转轴没有倾斜，还会有四季变化吗？为什么？”引导学生推理：如果地轴不倾斜，地球公转时，正午阳光照射角度不会变化，物体影长也不会变化，气温就不会有明显差异，也就不会形成四季。
（设计意图：将科学知识与生活现象结合，让学生运用所学知识解释实际问题，实现知识的迁移与应用，进一步强化对四季成因的理解。）
（五）阅读与新知（5分钟）
1.阅读材料：教师发放阅读材料（围绕“地球公转的详细特点、地轴倾斜的原因、四季变化对地球生命的影响”），引导学生自主阅读，拓展知识面，了解地球公转的周期、方向，以及地轴倾斜对地球生命的重要意义。
2.新知拓展：阅读结束后，教师简单讲解：“地球公转的方向是自西向东，周期约365天，地轴的倾斜角度相对固定，正是这种稳定的倾斜，才让地球有了规律的四季变化，为地球生命的生存提供了适宜的环境。后续我们还会学习更多关于地球运动的知识。”
3.布置作业：①完善实验报告，整理实验步骤、实验现象、实验数据和实验结论；②用实验模型向家人演示四季的形成过程，讲解四季成因；③查阅资料，了解更多关于地球公转和地轴倾斜的有趣知识，下节课分享。
（设计意图：通过阅读拓展学生的知识面，布置实践性作业，让学生在巩固所学知识的同时，培养表达交流能力和持续探究的习惯。）
五、板书设计
5.四季的成因
一、问题与猜想
问题：是什么造成了正午阳光照射角度的规律变化，形成四季？
猜想：与地球公转有关（地球围绕太阳运转，公转一圈=1年）
二、探究与结论
1.模拟实验
实验材料：地球模型、手电筒（模拟太阳）、大头针（标杆）、尺子
初步实验：无地轴倾斜→影长不变（实验失败）
改进实验：地轴倾斜约24°（关键）→影长有变化
2.实验数据（位置→影长→季节）
A（春）：2cm→B（夏）：1cm→C（秋）：2cm→D（冬）：3cm
3.核心结论
四季成因=地球公转+地轴倾斜（约24°，方向不变）
规律：公转过程中→照射角度变化→影长变化→气温变化→四季交替
（夏季：影短→角大→气温高；冬季：影长→角小→气温低）
4.表达交流：用模型演示四季形成过程
三、反思与评价
优点：积极探究、主动改进、认真记录
改进：规范操作、精准测量、关注实验细节
四、应用与迁移
生活应用：解释南北半球季节相反、四季影长差异
迁移：地轴不倾斜→无四季变化
五、阅读与新知
拓展：地球公转（自西向东，约365天）、地轴倾斜的意义
作业：1.完善实验报告2.模型演示讲解3.查阅相关资料
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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