資源簡介

《晝夜交替現象》教學設計
一、教學背景
晝夜交替現象是地球最常見的天文現象之一，它與我們的生活息息相關。然而，對于晝夜交替現象的成因，學生們往往只有模糊的認識。通過本節課的學習，學生將深入探究晝夜交替現象的成因，了解地球與太陽的運動關系，培養科學探究能力和批判性思維。
二、教學目標
準確理解晝夜交替是地球常見的天文現象。
明確晝夜交替現象的解釋可以有多種方案，且與事實相符的是晝夜交替與地球自轉有關。
掌握太陽光照射、地球不透明以及地球自轉等因素對晝夜交替現象的影響。
三、教學重難點
（一）教學重點
利用模擬實驗驗證對晝夜交替現象成因的假設，理解實驗原理和操作方法。
分析和解釋模擬實驗的結果，確定哪些假設能夠產生晝夜交替現象。
引導學生認識到解釋晝夜交替現象的關鍵在于確定地球和太陽的運動關系。
（二）教學難點
對不同假設的模擬實驗結果進行深入分析，找出各種假設的本質區別。
幫助學生理解地球自轉在晝夜交替現象中的關鍵作用，排除其他干擾因素。
培養學生在探究過程中的邏輯思維能力和歸納總結能力，使其能夠從實驗結果中得出科學結論。
四、教學方法
講授法、問題驅動法、小組合作法、實驗探究法、多媒體演示法、案例分析法
五、教學準備
學生準備：手電筒、地球模型、學生活動手冊、筆記本、鉛筆、彩色筆。
教師準備：教學課件、班級記錄表、彩色粉筆、不同類型的地球模型（如透明地球模型、不透明地球模型等）、太陽系模型、相關視頻資料、獎品（如小貼紙、獎章等）。
六、教學過程
（一）情境導入
教師播放一段關于地球晝夜交替的視頻，展示美麗的地球在太空中的景象，以及白天和黑夜的交替變化。
視頻播放結束后，教師提問：“同學們，在剛才的視頻中，我們看到了地球的晝夜交替現象。你們在生活中也經常看到白天和黑夜的交替，那么你們有沒有想過，晝夜交替現象是怎么產生的呢？” 引導學生思考晝夜交替現象的成因。
學生自由回答，可能會提到太陽的升起和落下、地球的轉動等。
教師進一步提問：“大家的想法都很有道理，但是晝夜交替現象的形成到底與哪些因素有關呢？今天我們就一起來探究這個問題?！?引出本節課的課題：“晝夜交替現象”。
（二）知識鋪墊
復習太陽和地球的基本特征
教師提問：“我們先來復習一下太陽和地球的基本特征。誰能說一說太陽有哪些特點？地球又有哪些特點呢？”
學生回答：“太陽是一個巨大的恒星，會發光發熱。地球是一個行星，不會發光，是不透明的球體?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確太陽和地球的基本特征。
教師可以用圖片或視頻展示太陽和地球的外觀、大小、位置關系等，幫助學生復習太陽和地球的基本特征。
介紹晝夜現象的形成原因
教師提問：“我們知道，地球有白天和黑夜之分，這是為什么呢？”
學生可能會回答：“因為地球是不透明的球體，太陽只能照亮地球的一半?！?br/>教師解釋：“同學們說得很對。地球是一個不透明的球體，太陽只能照亮地球的一半。被太陽照亮的一半是白天，沒有被太陽照亮的一半是黑夜。這就是晝夜現象的形成原因?！?br/>教師可以用圖片或模型演示晝夜現象的形成過程，幫助學生理解晝夜現象的形成原因。
（三）實驗探究一：形成晝夜交替現象的假設
提出問題
教師提問：“地球上晝夜交替現象的形成與什么因素有關呢？” 引導學生思考晝夜交替現象的成因。
學生假設
學生獨立思考，對晝夜交替現象的成因提出自己的假設，并把自己的想法畫下來，完成活動幫助卡。
活動幫助卡：
（1）關于晝夜交替現象的成因，我的假設是：____________________。
（2）我的假設的依據是：____________________。
（3）用圖畫形式表達我的假設：（請在下面的空白處畫出你的假設）
小組交流
科學家們在尋找問題答案的過程中，會對假設進行論證，最終發現規律。今天我們也是小小科學家，大家四人一組，交流自己關于晝夜交替現象成因的假設。
組內研討幫助卡：
主持人：關于晝夜交替現象的成因，大家有哪些假設？
學生 1：我認為地球不動，太陽圍著地球轉能產生晝夜交替現象。
學生 2：我認為太陽不動，地球圍著太陽轉能產生晝夜交替現象。
學生 3：我認為地球自轉能產生晝夜交替現象。
學生 4：我認為地球圍著太陽轉，同時地球自轉能產生晝夜交替現象。
主持人匯總大家的發言。
全班討論
教師提問：“通過組內交流，大家有什么發現？” 引導學生總結小組交流的結果。
學生可能會回答：“解釋晝夜交替現象的假設可以有很多種。”
教師進一步提問：“那么，我們怎樣才能驗證哪種假設是正確的呢？” 引導學生思考驗證假設的方法。
學生可能會回答：“做實驗。”
教師總結：“是的，我們可以通過模擬實驗來驗證我們的假設?！?br/>（四）實驗探究二：模擬實驗，檢驗假設
展示實驗器材
教師出示實驗器材，包括手電筒、地球模型等，并介紹實驗器材的名稱和作用。
教師提問：“這些實驗器材可以用來模擬什么呢？” 引導學生思考實驗器材與晝夜交替現象的關系。
學生可能會回答：“手電筒可以模擬太陽，地球模型可以模擬地球?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確實驗器材的作用。
明確實驗要求
教師講解實驗要求：
（1）實驗目標是驗證我們的假設是否能產生晝夜交替現象。
（2）晝夜交替現象出現的判斷標準是地球模型上的亮暗位置不斷變化。
（3）了解實驗材料，思考實驗操作步驟。
教師提問：“在實驗過程中，我們應該注意什么呢？” 引導學生思考實驗的注意事項。
學生可能會回答：“要保持手電筒的光穩定，不要晃動地球模型等?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，強調實驗的注意事項。
模擬實驗驗證假設
學生小組進行模擬實驗，按照自己的假設進行操作，并觀察實驗現象。
教師巡視指導，及時解決學生在實驗過程中遇到的問題。
教師可以提醒學生在實驗過程中，要認真觀察地球模型上的亮暗變化，記錄實驗結果。
交流實驗結果
學生小組交流研討，根據集體匯報幫助卡進行匯報，其他小組補充。
集體匯報幫助卡：
主持人：通過模擬實驗，能夠證明我們的假設嗎？我們是根據什么來判斷地球模型上出現的晝夜交替現象的？
小組 1：能證明 “地球不動，太陽圍著地球轉” 的假設，依據是手電筒的光打在地球模型上，可以觀察到地球模型上亮、暗的位置不斷變化，出現了晝夜交替現象。
小組 2：不能證明 “太陽不動，地球圍著太陽轉” 的假設，依據是觀察到地球模型只有固定的一半被手電筒照亮，沒有出現晝夜交替現象。
小組 3：不能證明 “地球自轉” 的假設，依據是地球本身不發光不透明，沒有光源，無法出現晝夜。
小組 4：能證明 “地球圍著太陽轉，同時地球自轉” 的假設，依據是手電筒的光打在地球模型上，可以看到地球模型上亮、暗的位置不斷變化，出現了晝夜交替現象。
主持人：能解釋晝夜現象的假設有哪些？它們有什么不同？
小組 5：假設①和假設④。它們的不同之處是地球與太陽運動關系的不同。
主持人：謝謝大家的發言，匯報活動結束。
分析實驗結果
教師引導學生分析實驗結果，找出哪些假設能夠產生晝夜交替現象，哪些假設不能產生晝夜交替現象。
教師提問：“為什么有些假設能夠產生晝夜交替現象，而有些假設不能呢？” 引導學生思考實驗結果的原因。
學生可能會回答：“因為地球和太陽的運動關系不同?！?br/>教師進一步提問：“那么，地球和太陽的運動關系是怎樣的呢？” 引導學生思考地球和太陽的真實運動關系。
學生可能會回答：“地球自轉，同時繞著太陽公轉?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確地球和太陽的運動關系。
（五）研討與交流
假設的本質區別
教師提問：“我們已經通過模擬實驗驗證了一些假設，那么這些假設的本質區別是什么呢？” 引導學生思考不同假設的本質區別。
學生可能會回答：“地球和太陽的運動關系不同。”
教師進一步提問：“具體來說，有哪些不同呢？” 引導學生深入分析不同假設的地球和太陽的運動關系。
學生可能會回答：“有些假設是地球不動，太陽圍著地球轉；有些假設是太陽不動，地球圍著太陽轉；有些假設是地球自轉；有些假設是地球圍著太陽轉，同時地球自轉。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確不同假設的本質區別。
進一步探究的方法
教師提問：“如果根據模擬實驗我們還是無法得出準確的結論，我們又該如何進一步來確認哪一種假設是正確的呢？” 引導學生思考進一步探究的方法。
學生可能會回答：“上網查閱資料、翻閱相關書籍等?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并介紹一些進一步探究的方法，如觀察天文現象、進行實地考察等。
教師強調：“我們可以利用課余時間搜集地球運動的新證據，再對這些解釋進行排除和修正，直到形成最終的解釋?！?br/>（六）拓展與應用
了解其他天文現象
教師提問：“晝夜交替現象是地球的一種天文現象，那么還有哪些天文現象與地球的運動有關呢？” 引導學生思考與地球運動有關的其他天文現象。
學生可能會回答：“四季變化、月相變化等。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并介紹一些與地球運動有關的其他天文現象，如日食、月食等。
教師可以用圖片或視頻展示這些天文現象，幫助學生了解它們與地球運動的關系。
制作天文模型
教師布置任務：“同學們，我們已經了解了一些與地球運動有關的天文現象，現在請大家利用手中的材料，制作一個天文模型，展示地球、太陽和月亮的運動關系。”
學生小組合作，制作天文模型。教師巡視指導，及時解決學生在制作過程中遇到的問題。
學生展示自己制作的天文模型，并介紹模型中地球、太陽和月亮的運動關系。教師對學生的作品進行評價和鼓勵。
（七）課堂總結
教師與學生一起回顧本節課的主要內容。
提問：“同學們，今天我們學習了《晝夜交替現象》，誰能說一說我們都學到了哪些知識呢？”
學生回答：“我們知道了晝夜交替是地球常見的天文現象，了解了晝夜交替現象的成因與太陽光的照射、地球是不透明的球體、地球自轉等因素有關。我們還通過模擬實驗驗證了對晝夜交替現象成因的假設，分析了實驗結果，找出了不同假設的本質區別。我們認識到解釋晝夜交替現象的關鍵在于確定地球和太陽的運動關系?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，強調本節課的重點知識。
強調科學探究的方法和重要性。
教師引導學生體會科學探究的過程，強調提出問題、假設、設計實驗、進行實驗、分析數據、得出結論等方法在科學研究中的重要性。
提問：“在今天的學習中，我們是如何進行科學探究的呢？我們是如何通過實驗和分析來解決問題的呢？”
學生回答：“我們首先提出了問題，即晝夜交替現象是如何產生的。然后我們對晝夜交替現象的成因提出了假設，并把假設用圖畫形式表達出來。接著我們進行了模擬實驗，驗證了假設。最后我們分析了實驗結果，找出了不同假設的本質區別，得出了科學結論?！?br/>教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生認識到科學探究是一個不斷探索和發現的過程。

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