4.8极昼和极夜的解释 教案

《极昼和极夜的解释》教学设计
【教材分析】
（一）教材地位分析
《极昼和极夜的解释》是教科版五年级下册第四单元《地球的运动》中的第8课。本单元是学生小学阶段探索“地球和宇宙”的起始，重在让学生重演人类对地球运动的探究过程，认识地球是如何运动的——最终认识到地球在逆时针自转和公转，自转产生昼夜现象，公转时由于地轴倾斜产生了四季变化和极昼极夜现象。《极昼和极夜的解释》是本单元最后一课，本节课主要是让学生在地球运动的已有知识基础上，综合运用前面所学的知识对极昼极夜现象进行解释。同时，回顾和梳理本单元的重点内容，是一节综合实践性很强的交流评价课。
（二）本课内容分析
本课主要安排了两大部分的学习
第一部分 对极昼极夜现象进行解释：极昼极夜现象与地球自转、公转和地轴倾斜有关。
第二部分 本单元科学概念的综合回顾。
[一堂课内要学生解决这两个问题是比较难的，所以我打算把这堂课分成两课时。]
【学情分析】
地球的运动是很复杂的，五年级的学生，通过网络电视或者书本，大多数已经知道地球在自转并且绕太阳公转这一科学事实。本单元的教学，主要是让学生重演人类对地球运动的探究过程。通过近一个单元的学习，学生对于地球的运动已经有了一定的认识，对探究的方法（主要是模拟实验、画示意图等）也有了一定的了解，本课主要是综合运用前面所学的知识去探究。学生对于极昼极夜的有一定的认识,但是非常粗浅、片面的，也许也感觉到了它与地球公转、自转、倾斜有关，但很难把三者综合考虑去分析。因此，本课要强调综合运用知识，全面分析。
同时为六下《宇宙》单元的学习指导了方式方法，所以本节课不仅在单元的学习中起到了实践性、总结性的作用，同时在整个小学科学的“地球和宇宙”物质世界的探索中也是起着关键性的作用的。
【教学教法】
（一）模拟实验
（二）画示意图
【教学目标】
（一）科学概念：
1.知道极昼和极夜现象与地球公转、自转和地轴倾斜有关。
2.知道地轴倾斜的角度大小和极昼极夜发生的范围大小有关。
科学词汇：地球公转、自转、地轴倾斜角
（二）过程与方法：
1. 经历“提出问题——猜测——设计实验方案——运用模型小组实验——观察、记录——交流、整理”的整个模拟实验的探究过程，认识到极昼和极夜现象与地球公转和自转及地轴倾斜有关；
2. 在观察、记录、交流、整理中，经历从“现象——图示记录——文字总结”的抽象概括的思维过程，完善对极昼极夜现象产生的原因的认识。
科学方法：模拟实验、画示意图
（三）情感、态度、价值观：
1. 激发观察探究“地球和宇宙”的兴趣；
2. 在小组合作探究过程中能认真听取其他同学的意见；
3. 体验通过积极思考和探究所获得的成功喜悦。
核心价值观：合作探究
【教学重难点】
（一）教学重点
极昼和极夜现象与地球公转、自转和地轴倾斜有关。
（二）教学难点
地轴倾斜的角度大小和极昼极夜发生的范围大小有关。
【材料准备】
教师准备：手电筒、 地球仪、特制教具——地球模型
学生准备：实验记录单
【教学过程】
一、谈话导入：
1、我们这里每天都会昼夜交替，然而在遥远的南极和北极（课件上指一下）却有一种奇怪的现象：极地的白天或黑夜很长。北半球夏季时，太阳挂在北极天空就是不会下落，而到了冬天，北极处在黑夜中。（课件穿插，极地图片）人们把这样的现象叫极昼和极夜。（揭示课题，课件）今天，我们就一起来研究这一奇怪的现象，试着做出科学的解释。（补充课题）
二、探究极昼极夜的形成
1、要解释极昼极夜现象，我们可以从地球运动的特点出发来研究，那么你们认为是什么原因造成的呢？四人小组猜测、讨论一下，可以用桌上的地球仪简单模拟。（让学生尝试自己去解释，找答案；渗透方法：用地球仪模拟。）
【预设：】
2、四人小组汇报：
希望学生根据所学知识和刚才的简单模拟，提出解释的三个方面：地球自转、地球公转、地轴倾斜（如果不完整也可以，也可以提出几点共同作用），请学生同时做简单说明：为什么会这样想？（可以说或演示）
3、那么，大家的猜测是否科学、正确，我们怎样来证明呢？（引出模拟实验）
模拟实验的几点关键分析（做前明确的事项）
A、材料介绍、分析：地球仪、手电筒分别代表什么？
B、怎样才能知道北极发生了极昼现象，南极发生了极夜现象？
4、小组实验：地球自转时的情况分析：
A、小组模拟，看到极昼极夜现象；
B、看不清楚，改进实验装置：加块纸板（教师演示使用），怎样看昼和夜？（引入两面不同颜色：黑色——夜晚，黄色——白天）。为什么要竖直放？（阳光射入角度不变）；
C、小组再次演示。
D、如果没有地球自转会出现什么问题？（地球上其他地方也会有极昼极夜现象）极昼极夜只与自转有关又会出现什么问题？（南北极不会变了）所以还可能与什么有关？（引导到地球公转）
5、地球公转情况分析：四人小组模拟，看到极昼极夜及南北极情况变化；
6、研究地轴倾斜的影响：
A、地轴是否要倾斜？演示模拟比较（倾斜与不倾斜的不同情况）。
B、明确方向不变化（地轴指向北极星，前面知识运用）。
7、综合上面的分析——地球运动特点，四人小组做一次完整的（一年的）极地昼夜的变化，并组内做讲解。请一组上台讲解。
8、用画示意图的方式呈现实验结果
【预设：】
9、请同学结合图分析解释。
【设计意图：学生思维的升华，进一步搭建学生思维的脚手架】
三、拓展活动
活动一
引导学生运用地球仪来研究地轴的倾斜角度对极昼极夜范围的大小的影响
（模拟实验：地轴越倾斜，极昼极夜的范围越大）
活动二
运用地球仪进行模拟，让学生直观的看到了<四季变化>的模拟实验中，其实也包含着极昼极夜现象的发生从春分到秋分这个时间段里北极点附近都有极昼现象发生。提升到学生对极昼极夜时长的认识高度。
【设计意图：希望学生在探究过程中经历思维的加工和提升，构建科学概念。】
【教学亮点】
本堂课是这个单元的最后一堂课，学生对模拟实验和地球的运动已经有了一定的基础。但是对于学生来说，理解起来是有一定难度的。所以，我想通过一步一步搭建学生思维的脚手架来解决这个问题。
我从学生的认知规律出发，层层递进不断丰富和挖深学生对极昼极夜现象的认识。
1、环节一
让学生通过自己已有的认知，运用示意图的方式来呈现他们自己原有的理解。
【设计意图：学生思维的第一个过程】
2、环节二
我会设计一个教学具，让学生利用一个学具进行探究，并把探究结果运用示意图的形式表现出来。
【设计意图：学生思维的第二个过程】
3、环节三
学生对比实验前后的两幅示意图就会有一些新的发现，我再让学生通过图文结合和全班交流回报的形式呈现出来。
【设计意图：学生的思维就会达到一个新的高度，这时学生就能对极昼极夜的解释有一个正确和完整的认识。】
4、环节四
在此基础上我觉得学生对极昼极夜的认识还是比较浅的，我还想丰富一下他们对极昼极夜现象的认知，所以我拓展了两个活动：
活动一
第二次运用我设计的这个学具来研究地轴的倾斜角度对极昼极夜范围的大小的影响
（模拟实验：地轴越倾斜，极昼极夜的范围越大）
活动二
我发现前一课在做《四季变化》的模拟实验中，其实也包含着极昼极夜现象的发生，所以我把这两个实验进行整合，第三次运用学具进行模拟，让学生直观的看到了从春分到秋分这个时间段里北极点附近都有极昼现象发生。
【设计意图：提升到学生对极昼极夜时长的认识高度。】
【我对本堂课的设计意图小结：
1、希望学生在探究过程中经历思维的加工和提升，构建科学概念。
2、我在整堂课中充分运用了模拟实验来让学生感知，从而形成对极昼极夜现象的认识。
因为极昼极夜的认识对学生而言是比较难的，如果单纯从其他的方法，如：画图或文本来学习还是比较抽象的，学生难以理解。所以我就借助了大量的模拟实验，使原本不能直接观察到的现象具体化，直观化。这样才能够更好的让学生认识到极昼极夜产生的根本原因。】
【教学反思】
教材上介绍的第一个模拟实验做的很顺利，在上节课内容中已经点拨过观察的方法，先前的疑惑被实验做证实。此时学生很容易形成惯性思维：极昼极夜现象就是按照模拟实验上操作这样形成的，对于原因的解释却似乎仍旧说不出道道。分析这种原因我觉得学生前面已经掌握了地轴倾斜和地球围绕太阳公转的方法，已经很自然地掌握了模拟的方法，而用这些知识再去解释极夜和极昼还需要有一个提升的过程。因此，在模拟实验前，要让学生充分地讨论模拟的方法，模拟实验结束后还要让大家共同讨论，如何解释这种现象。在这里我使用反问的方法：如果地轴不倾斜会怎么样？地球公转和极夜和极昼的形成有关系吗？有怎样的关系，让学生来解释，看看学生到底理解了没有。为了更好地运用模拟实验来证明事实，还有更好的模拟方法吗？（引导学生从教材上获得信息或者通过讨论来完善模拟方案），我尝试让学生想出更多模拟的方法做更完善的解释，此时部分学生其实已经理解了极夜和极昼现象形成的原因。但是有些学生可能还不能很好理解，比如为什么太阳直射北半球时，那个半圆为什么这么套，而不是那么套？这时通过画图的方法就一目了然了，而且还要画出地轴垂直于地面的情况，学生此时才恍然大悟，这样学生对极昼极夜的原因理解就更透彻了。