3　地球上为什么会有四季公开课教案（教学设计）

《地球上为什么会有四季》教学设计

陕西省汉中市略阳县东关小学

李春侠

【教材分析】

《地球上为什么会有四季》是人教2001课标版六年级上册第四单元第三课五年级下册第四单元第七课。

本单元的研究主题是地球的运动，地球的运动很复杂但本单元是针对小学五年级学生的，因此只研究与人类关系最密切的两种运动：自转与公转。本单元要让学生重演人类对地球运动的探究过程。基于可观察的现象和事实，运用相对运动、参照物、模拟再现等原理和方法进行推理、论证，最终认识地球是如何运动的。教科书采用了多种学生所能接受的方式引导他们进行探究。如模拟实验、游戏、代表性的资料等不仅可以让学生理解和认识地球的两种运动，而且还能促进学生思考。这一单元共有4课，前2课的教学内容，主要研究地球的自转，本课研究公转和与地球运动相关联的现象：四季。最终让学生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。

本节课在学生研究了地球的自转，证明了地球的公转后开始探索为什么一年有四季的问题。教材分为三个层次：首先介绍了古人研究四季的方法：立杆测影，并将其测量的结果公布出来，让学生将杆影的长度作为判断季节的依据。接下来模仿古人的做法进行模拟实验，测量地球仪在公转轨道上不同地点杆影的长度，并根据杆影的长度来判断各点的季节。第二，教材通过3个问题引导学生进一步思考四季的成因。学生可以通过模拟实验发现四季与地轴的倾斜有关，观察南半球阳光的照射情况与北半球相反，季节也相反。第三，让学生结合前面的资料、模拟实验和观察思考，解释一年中为什么有四季。

【学情分析】

学生在前面几课已经研究了地球自转的特点、方式并由其产生的昼夜交替现象。并且通过模拟实验和相关资料证明了地球在公转。这些不仅为本节课奠定了必要的知识基础，而且也让学生通过观察、模拟实验、收集资料等多种途径和方法来探究地球的运动，使学生学习本课内容有了一定的方法、经验的积累和体验。

学生对四季的成因的前概念，我采用的方法是发放问卷让孩子当堂填写。调查对象：六二班全体学生共40人

，发放问卷40 张，收回问卷40份。学生对于为什么一年有四季的理解：有7名孩子直接写不知道；有21名孩子回答的是四季的变化是因为气温、植物的变化产生了四季，未从本质上思考为什么气温会变化，说明孩子的理解只停留在表面的思考；有3名孩子认为与地球的自转有关；

有3名孩子认为与距离有关，离太阳近就是夏天，离太阳远就是冬天；有3名孩子认为与地球的转动有关，但没有具体说明；有2名孩子认为与地球的公转和自转都有关系；有1名学生认为和地球的公转有关。

通过问卷我们发现孩子对四季虽然熟悉，但对其成因并不清楚，很多孩子未能从本质上思考原因，说明本节课对于孩子来说挑战是比较大的。

【教学目标】

1．学生能根据公转的特征正确地做模拟实验，将地球仪上杆影的长度变化，作为判断地球季节的依据，从导致杆影变化的原因，推想出四季的形成和地球的公转、地抽的倾斜有关。

2.学生在探究中意识到科学现象的解释需要得到证据的支持和从已知出发进行推理。

3.

学生能用实验验证猜想，并在实验中能及时纠正自己的错误概念，最终形成对四季成因的解释。

【教学重点】通过模拟实验理解四季形成的原因。

【教学难点】学生能正确地做模拟实验，并根据实验数据和现象推想出四季的成因。

【教学准备】

教师演示实验：地球仪、手电筒、课件。

学生分组实验：地球仪、铁钉、小灯泡、地球公转轨道图 实验记录表

【教学设计】

一．复习铺垫，引出问题

1.回顾旧知：在浩瀚的宇宙中有数不胜数的星球，其中有一个神奇的星球，它是人类赖以生存的家园，这个星球的名字叫什么？地球它并不是静止不动的，你知道它在做哪些运动吗？怎样运动的？

2.引出问题：这颗星球不但神奇而且美丽，请同学们欣赏一组美丽的图片，看了你要说一说这些是怎样的景色？四季是一个循环交替的过程，四季交替一次需要多少时间呢？地球上为什么会有四季呢？（板书课题）

【设计意图】四季的形成与地球的运动有着密切的关系，只有唤醒学生已有的旧知才有利于学生后面的猜测和模拟实验，因此教学中通过第一个问题通过交流引导学生复习相关知识。再通过展现四季的图片，联系学生已有的生活经验，水到渠成地引发学生的思考：为什么一年有四季？从而引入探究的主题。

二．实验探究，收集信息

1.分析现象，猜想假设。

⑴提问交流：一年有四季，会有哪些变化？这些变化之间有没有什么关系？学生通过回忆生活现象，发现四季最大的变化就是气温的变化，因为气温的变化引起其它的变化。

⑵深入思考。四季的气温的变化又是受谁的影响，引导孩子先思考一天气温是怎样变化的？一天气温的变化受谁的影响？太阳的直射和斜射通过什么看出来？一天影子是怎样变化的？。

⑶猜想假设：太阳的直射和斜射会引起气温的变化，一年四季的气温的变化与太阳的直射与斜射有关，太阳的直射和斜射为什么会发生变化呢？

学生交流猜想。

预设一：地球的公转引起，周期相同。

预设二：地球的自转引起的。

预设三：地球离太阳近就是夏天，地球离太阳远就是冬天。

【设计意图】学生联系四季的现象关注到四季最大的变化是气温的变化，通过对一天气温变化规律及影子的变化，唤醒学生对这一知识的原有认识，给学生的思考搭建一个合理的脚手架，将思考逐步聚焦到问题的本质：太阳的直射和斜射引起了气温的变化。接下来学生通过猜想，充分展示自己的前概念以顺利开展

下一步的教学。

2.排除假说，聚焦主题。

⑴关于自转形成四季，你有什么想法？学生结合教师演示模拟地球自转太阳光照射的情况，发表自己的看法。学生会通过周期以及自转产生昼夜交替两个观点排除这一假设。

⑵关于地球离太阳的距离。教师出示一则资料学生阅读，地球离太阳最近的时候时候冬季，离太阳最远的时候是夏季。其次在通过模拟实验发现远近并没有引起太阳直射和斜射发生变化。通过这两个方面排除这一假设。

⑶聚焦主题：关于地球公转。周期是符合的，但是我们没有测量过，下面我们看看地球的公转是不是会引起太阳的直射和斜射的变化，也就是影子长度的变化，从而形成四季。

【设计意图】学生对与四季的成因会有很多的看法，通过进一步联系已有的现象、证据并结合教师的演示实验，排除错误的概念聚焦到要研究的假说上来。

3.模拟实验。

⑴设计实验：

①

出示材料地球仪、小灯泡、钉子。怎样做这个实验呢？学生联系以前

模拟的经验，用小灯泡当太阳，钉子当做物体来测影子。老师介绍这就是立杆，统一立杆立在我们陕西省省会西安。

②地球仪怎样运动呢？公转要注意什么？

教师演示：我们不可能在公转过程中整个轨道的每个点都去观察，我们就选

取最有代表的四个点A、B、C、D。同时还要让地轴指向北极星，转到每个点下面的竹签对准S点就可以了。

③我们在地球仪转的观察中要观察什么？（影子的长短变化）A点早上测B点中午测行不行？为了公平我们统一模拟中午看影子的长短，转到每个点的时候让立杆正对光源。影子有一些模糊，老师给大家准备四张纸尺，贴近钉子垂直钉子，再测量。教师演示方法。

⑵分组实验，教师巡视。（其中有一个组的地轴不是倾斜的。）

【设计意图】学生通过前面的分析思考将研究的假说聚焦到四季的形成是否与地球的公转有关。这个模拟实验的难度是比较大的，首先教师直接提供材料，学生很容易根据已有的模拟实验经验设计出每一种的材料模拟的对象。其次，学生回忆地球公转的方式，教师介绍并演示如何利用地球公转轨道图正确地模拟地球公转的过程，一方面利用轨道图降低了难度，有利于学生收集数据。另一方面通过教师演示，提高孩子实验的正确率。最后，将实验的目的再次聚焦到影子的

测量上来，并演示影子的测量方法。一方面孩子能正确测量，一方面孩子明确实验的目的，带着目的实验关注问题的实质，更有利于思考推理。

三．分析交流，建构概念

1.分析交流，汇总数据。

⑴各组依次汇报数据。

⑵提问：先不看有一组特殊的数据，看其它组的四个点影子的长度有没有什么相同点。初步得出结论地球的公转会引起太阳直射和斜射的变化。

⑶关注特殊数据：拿出没变化的这一组地球仪，学生会发现地轴没有倾斜影子没发生变化。

⑷判断A BCD分别是什么季节？出示古人的观测发现，验证自己的判断是否正确。

总结：四季的成因是因为地球的公转同时地轴倾斜。

2.看资料分析南半球的变化情况。学生通过看视频发现南半球的阳光照射情况与北半球相反，季节也相反。

【设计意图】首先实验后汇报所有的数据，一方面体现科学探究的严谨性。一方面有意地放一组地轴不倾斜的数据，引导学生在关注公转能引起太阳照射角变化的同时关注到地轴必须要倾斜。这样的数据冲突很好地帮组学生建立概念，同时又节省了实验的时间，使的实验更高效。其次先让学生根据四个点影长的特点判断分别是什么季节。再出示古人研究的方法及其结果，以此来验证孩子的判断是否正确，同时又进一步用已有资料证明了实验的科学性和孩子们假设的正确性。第三在前面探究的基础上，让孩子们总结四季的成因。这个时候孩子们有了前面的分析、思考、实验，是可以很顺利地建构概念。第四让孩子看视频，通过形象的的画面，再一次给孩子们展示了四季的成因，并且借助视频让孩子理解南半球的的太阳照射情况。要让孩子充分理解、正确地实验，到此会占用课堂上很大一部分时间，如果让孩子课后实验难度较大，所以借助视频再加之前面实验的过程，学生完全可以理解南半球的季节情况。

四．拓展延伸，深化概念

1.一年四季是怎样形成的呢？

2.地球的每个地方都有四季吗？它们的季节又有什么奥秘呢？同学们用我们今天的方法或翻阅资料研究一下这些奥秘吧！

【设计意图】通过第一问题让学生回顾本节课的内容，检查孩子的达成情况。第二问题地球上并不是每一个地方都是四季分明的，让孩子去研究一下地球其他地方的季节情况，开阔孩子们的视野，进一步深化关于季节的概念，让不同层次

的孩子都有所发展。

【板书设计】

为什么一年有四季

气温变化

动植物的变化

太阳的直射、斜射

地球公转同时地轴倾斜

这样的板书引导孩子一步一步去探寻知识的本质，气温变化是因为太阳的直射、斜射，而太阳的直射、斜射又通过影子的长短来观测，模拟实验测出了影子的长短发生了变化，揭示了四季的真正成因地区地球公转同时地轴倾斜。

【教学评价设计】

层次一：地球在公转过程中，阳光有规律地直射或斜射地球不同地区，杆影长度不同，所以有不同的季节。

层次二：地球在公转过程中，阳光有规律地直射或斜射，导致不同地区的气温有规律地变化，所以有不同的季节。

层次三：地球在公转过程中，由于地轴的倾斜，导致阳光有规律性地直射或斜射某一地区，因此气温也有规律地变化，形成四季。

【设计特色简述】

1.合理搭建脚手架，提高学生思考的含金量。四季交替虽然司空见惯，但对于四季是如何形成的这一问题，孩子不知但从哪里入手来思考。因此先让学生从四季的变化关注到气温的变化，而气温的变化又是因为太阳照射角的变化引起的，一年中太阳照射角又是为什么变化呢？通过抽丝剥茧，使得问题逐步深入到核心，也为学生提供了抓手，为孩子的有理有据猜想提供了垫脚石。同时也解释了为什么在后面的模拟实验中要去测量立杆的影长？孩子充分理解影长这个证据与四季成因之间的关系。

2.改革材料，正确演示，提高学生模拟实验的正确率。正确模拟实验是本节课的重点也是难点，首先我直接提供材料，让学生设计实验有依据。其次利用地球轨道图，在图中每个点标清楚地轴延长线应该对准的方向，再结合教师进行正确演示，降低了难度，确保学生能正确地模拟地球公转并将地轴指向北方。第三，影子的长、短

人类的变化

影子投射在球面上不易测量，我用便于垂直的纸片尺测量并演示方法，保证孩子能比较准确地测量出立杆的影长，为后面的分析推理奠定坚实的基础。

3.巧妙设计，使概念更深入。充分暴露孩子的前概念，引导孩子利用模拟实验并结合教师提供的资料，引发孩子的认知冲突，排除错误概念。在实验中，有意给一组孩子地轴不倾斜的地球仪使其实验数据与其他组大相径庭，引起学生的关注，通过对比发现地轴必须要倾斜，不仅使孩子获得更加完整的概念，这样的数据矛盾极易引发孩子的关注和思考，让思维更敏捷。在模拟实验研究北半球后，书中让学生观察南半球的情况，如果让学生再做实验时间明显不够，我利用视频让孩子思考进一步提升了孩子思维推理能力，并很好地完成了教学任务。在总结四季成因后，教学并没有戛然而止，引导学生关注到地球上四季不分明的现象，给孩子留下了一个探究的新问题，使孩子的认识更全面，同时也给了孩子新的挑战，建议孩子通过查阅资料或今天他学到的模拟实验的方法进一步探索，让不同层次的孩子有不同发展，也将他们的探究兴趣引向课外。

【学生记录单设计】

影子长度观察记录表

第（

）组

记录人：

公转地点

影子长度

A

B

C

D

用“最长、最

短、适中”来判断