第三单元地球的运动1.昼夜交替【教材分析】本课是《地球运动》单元的第一课。主要涉及地球自转及自转给地球带来昼夜交替、东升西落现象的内容，对五年级的学生来说，地球自转产生昼夜交替现象不是新知识，但要他们解释清楚为什么就可能很困难了。本课由浅入深安排了三部分内容：第一部分，从同一地区白天和黑夜的现象入手，来引发学生思考“昼夜是怎样形成的”。接着让学生阅读科学史资料，了解人类认识昼夜成因的历史。第二部分，用手电筒和地球仪模拟地球运动，用模型解释昼夜和昼夜交替现象的成因，找到地球运动与生活中昼夜周期性变化之间的关系。第三部分，模拟地球自转，观察周围物体“东升西落”现象，认识地球自转方向和自转周期等。第四部分是一个讨论活动，是在认识地球自转运动的基础上，来解释生活中星体“视运动”现象。【教学目标】1.认识地球是自转的，知道地球的自转轴、自转周期和自转方向，了解地球的自转形成了天体东升西落和昼夜交替等自然现象。2.能通过模拟分析，理解地球有规律的自转运动，及其与相关的周期性自然现象之间的关系。3.建立空间观念，激发对地球和宇宙的探究兴趣和好奇心。【重点与难点】[重点]通过模拟实验研究昼夜交替现象产生的原因[难点]理解天体东升西落与地球自转方向的关系。【教学准备】手电筒、地球仪（北京、纽约、柏林、悉尼等城市标注好）转椅、限制左右侧视野的眼镜【教学过程】一、认识昼夜交替现象1.出示城市昼、夜图片。提问：为什么地球上会有白天和黑夜？（在地球上，被阳光照射到的地区是白天，没有被阳光照射到的地区是夜晚。）讲述：地球自身部发光，也不透明，太阳在同一时间只能照亮地球的一半，被照亮的部分就是白天，没有被照亮的部分就是黑夜，产生昼夜。）2.播放昼夜交替现象视频。提问：清晨，太阳缓缓升起；傍晚，太阳慢慢落下。昼夜交替，周而复始。这背后究竟有什么奥秘？（地球自转，当地球亮的一面慢慢转过去，另一面就慢慢面对太阳，就出现了昼与夜的交替）追问：人们从一开始就是这样想的吗？3.学生阅读科学史资料，了解人类认识昼夜交替现象的历史，说说想法。（1）古代中国人认为，太阳是住在东海上的一只三足金乌，于是就把金乌出来时看作白天，把金乌休息时看作夜晚。（2）一些古希腊学者认为，地球是宇宙的中心，日月星辰都围绕地球转动，这样就形成了白天和夜晚。（3）16世纪，波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”——不是太阳在绕地球转，而是地球绕着太阳转，昼夜的变化是地球自转的结果。[设计意图]这个环节让学生从光影的明暗理解白天与黑夜，从运动的角度猜测昼夜交替变化，为后面模拟昼夜交替现象作铺垫。接着了解人类认识昼夜交替现象的历史，讨论这几种解释的可信度和合理性，深入思考昼夜交替现象可能的成因。二、模拟实验研究1.模拟昼夜现象8
（1）提问：昼夜现象到底是什么原因造成的？我们不可能跳出地球去宇宙中观察，有什么办法可以解决这个问题，需要什么材料？补充：我们可以像科学家那样，建立科学模型，用模型来解释发生在浩瀚宇宙中天体的运动。手电代表太阳，地球仪代表地球，建立一个地球和太阳模型。（2）要求：在黑暗的环境中，用手电筒照射地球仪上的中国。观察地球仪的向光面和背光面。在地球仪上找一找，哪些国家和中国一样正处于白天，哪些国家正处于夜晚。（3）讲述：在地球上，被阳光照射到的地区是白天，没有被阳光照射到的地区是夜晚。2.模拟昼夜交替现象（1）提问：地球仪怎样运动，才能模拟出和地球上相似的昼夜交替现象？（2）要求：逆时针转动地球仪，让中国慢慢地从白天进入夜晚。继续转动地球仪，让中国慢慢地从夜晚进入白天。在这个过程中，观察当中国处于清晨时，哪些国家正处于傍晚。（3）讲述：由夜晚逐渐过渡到白天的那段时间是清晨，由白天逐渐过渡到夜晚的那段时间是傍晚。[设计意图]这里通过模拟实验来了解昼夜的成因。关键是学生要跳出地球局限，在立体的宇宙空间视角，考虑怎样模拟出和地球上相似的昼夜现象和周期性交替现象。三、模拟地球自转1.提问：为什么要逆时针转动地球仪？2.体验活动：（1）坐在转椅上，限制左右侧视野。（2）让同伴逆时针转动椅子。（3）仔细观察：你周围物体有什么变化？（从哪边出现，又从哪边消失？）（4）顺时针转动椅子，物体的变化有什么不同？3.播放地球自转视频：揭示：穿过地球南北极的轴叫地轴。地轴是一根假想的轴，一端始终指向北极星附近。地球像陀螺一样绕着地轴逆时针自转，约24小时转一圈。[设计意图]这个环节模拟地球自转，观察周围物体运动变化的方向是由东向西，由此逆向推定地球自转方向为自西向东。四、解释星体“视运动”现象（出示摄影爱好者拍到的北极星及周围星星的运动轨迹图片）1.提问：这证明了什么？（地球在慢慢自转。）2.追问：为什么地球上的人感觉不到地球在转动，反而觉得是太阳、月亮和星星在移动呢？你能试着解释一下你的感受吗？（身处转动的地球和坐在开动的汽车上是一样的道理。）假如：地球自东向西自转，你会看到什么？[设计意图]地球自转方向和相对运动之间的联系，这是一个有难度的问题。尝试用类比的方法来解释太阳的视运动，这样学生就能够把不好理解的地球和太阳的运动想象为他们熟悉和易懂的汽车和景物的运动，用比较具体的东西来阐发比较抽象的内容。【教学后记】8
2.昼夜对植物的影响【教材分析】本课是《地球的运动》单元的第2课内容，本课学生通过对观察身边的植物，了解昼夜现象对植物的影响，发现许多植物的生活习性与昼夜之间的紧密联系。本课的教学着力点应放在让学生搜集身边的证据来证明昼夜对动植物有影响。教材分三部分内容：第一部分，展现合欢树、郁金香、牵牛花受昼夜影响，花和叶形态早晚的差异，激活学生的生活经验。接着通过早晚不同时间拍照的方式，调查周围其他植物受昼夜变化影响的实例，进一步关注昼夜变化对植物的影响。第二部分，先介绍林奈的花钟，再让学生利用给出的资料尝试编一个花钟。这里不要求编制的花钟精确到小时，只要能表现出时段差异即可。第三部分，观察并记录一种植物夜间开花过程。【教学目标】1.通过调查身边的植物与昼夜的关系，知道昼夜会对植物产生影响。2.知道植物有自己的生物钟。3.愿意参与观察和分享活动，尝试从不同角度认识自然现象的变化。【重点与难点】[重点]知道昼夜的交替变化会对动植物产生影响。[难点]观察记录植物在一天中的变化。【教学准备】有关昼夜对植物产生影响的图片或影像资料【教学过程】一、导入新课1.谈话：生活中有些现象很奇特。比如，我们到了晚上想睡觉，早上没人叫却也会按时醒来；夜晚，昙花静悄悄地绽开，幽香沁人心脾。这一切都与什么有关呢？到底是什么在影响我们？（学生自由发表意见）2.揭题：今天我们就来一起研究昼夜对植物的影响。二、观察昼夜对植物的影响1.出示图片：观察合欢树、郁金香、牵牛花等植物在一天中不同时段的变化。思考：这些植物在一天中有什么变化？是什么在影响着它们发生变化？2.交流：通过课前调查，你还发现哪些植物也会随着昼夜交替而变化？[设计意图]教学中要根据地区实际情况，考虑学生的睡眠生理特点，要尽可能选择身边合适的植物作为观察对象，让学生课前根据自己调查到的实际资料进行阐述，植物与昼夜之间有紧密联系。3.讨论：从这些植物的变化中你发现了什么规律？讲述：植物也要睡觉！开花植物不仅有一定的花期，有的植物的花或者叶还会在一天固定的时间开放或闭合。这种变化在近似24小时的周期中反复发生，即使在完全黑暗中也仍然照样进行。植物学家称这种现象为就眠运动。植物体内的生物钟最早就是从这种现象发现的。这是生物对昼夜环境变化的一种适应。[设计意图]这个环节从资料展示入手，再到指导观察实践。课前指导学生调查身边植物与昼夜的关系，课上充分唤醒学生的生活经验，引导他们关注昼夜变化对植物的影响，从关联性的角度去认识植物的花和叶在一天中的变化，聚焦变化的现象背后的关键因素——昼夜节律。三、认识林奈花钟1.出示图片：200多年前，瑞典生物学家根据这一现象编排出一个富有情趣的“花钟”。花钟是怎样告诉我们时间的呢？（播放视频：花钟）2.实践：请你根据调查资料中植物的开花时间编制一个花种。开花时间植物名称开花时间植物名称凌晨（3:00--6:00）蛇麻花牵牛花8
蔷薇花猫儿菊下午（13:00--18:00）万寿菊晚香玉月见草香水百合上午（7:00--12:00）芍药花睡莲山柳菊 大豆花午时花 半支莲酢浆草 郁金香晚上（19:00--24:00）丝瓜花夜来香昙花紫茉莉[设计意图]这里让学生整理资料，像生物学家林奈一样，把在不同时间开放的花，顺次排列在钟面形的花坛上，什么花刚开放，就大致为几点钟，编排出一个富有情趣的“花钟”，用科学独有的方式表示时间，感受科学无穷的魅力和趣味。3.思考：为什么有的花在白天开放,而有的花在夜晚开放？（播放视频：昙花为什么在夜间开放）[设计意图]生物钟是生物对环境昼夜变化的一种适应，这种适应性的价值意义是什么，这是值得学生去思考的。植物知道生命的答案，它有自己的智慧！这种节律性的开合变化，是为了自身的更好生存和发展。适应性是对植物这种节律现象更高层面的理解。四、课后研究：1.选一种夜晚开放的花，观察并记录它的开花过程2.思考并调查：它为什么在夜晚开放？【教学后记】3.昼夜对动物的影响【教材分析】本课是《地球的运动》单元的第3课，与上一课《昼夜对植物的影响》是并列关系。在本课学习前,学生已了解了昼夜交替对植物的影响，掌握了一定的调查研究与分析资料的方法。本课旨在帮助学生进一步认识到昼夜交替也会对动物产生影响，建立事物之间存在普遍的联系的初步认识。本课主要有四部分：第一部分：讨论并准确区分夜间活动动物和白天活动动物，主要结合教材例举的八种典型动物来认识。第二部分：通过实地调查的方式观察身边的小动物在夜间的活动（考虑到学生的睡眠生理特点，以架摄像机观察和撒石灰观察为主要手段），制作相应的卡片进一步了解夜间活动动物的特殊本领。第三部分：科学阅读，帮助学生理解生物钟的奥秘，形成规律作息有益健康的意识。第四部分：通过资料的搜集与整理，分析和理解昼夜长短变化对动植物带来的影响。【教学目标】1.区分昼行性动物和夜行性动物，了解夜行性动物的特殊本领；2.能设计一些调查活动探究昼夜对身边的动物影响，并能根据调查作出相应分析和判断；1.知道动植物人体都有自己的生物钟，形成规律作息有益健康的意识；2.搜集资料设法找到人为改变昼夜长短是否会对生物生理习性带来变化的答案。【重点与难点】[重点]区分昼行性动物和夜行性动物，了解夜行性动物的特殊本领。[难点]根据调查到的实际资料进行阐述，理解动物与昼夜之间有紧密联系。8
【教学准备】有关昼夜对动植物产生影响的图片或影像资料。【教学过程】一、比较昼行性动物和夜行性动物1.出示蝙蝠和蜜蜂的图片，提问：蜜蜂和蝙蝠会相遇吗？为什么？2.小结并揭示课题：蜜蜂在白天活动，蝙蝠在夜间活动，它们是不会相遇的。就像我们上节课学习的植物一样，它们有的在白天开花，有的在晚上开花，昼夜对植物有影响。今天我们就来学习昼夜对动物的影响。（揭示课题）3.提问：看书上31页的图，你认识它们吗？这些动物哪些在白昼活动？哪些在夜间活动？4.板书适时呈现，明确昼行性动物和夜行性动物的概念。昼夜对动物的影响昼行性动物例如蜜蜂、狗、蝴蝶、公鸡夜行性动物例如：蝙蝠、蛾子、刺猬、猫头鹰5.在我们的周围，还生活着各种各样的小动物，还有哪些是在白天活动？哪些是在夜间活动？6.小组内交流，并推选小组中心发言人。[设计意图]五年级学生对于蜜蜂和蝙蝠两种动物是熟悉的，蜜蜂在生活中比较常见，蝙蝠在科普读物或视频中也经常出现。教学导入时将两者的图片同时展示在投影屏幕上，引领学生思考两者是否会相遇的问题，学生很快就能聚焦到双方活动时间不同的关键点上来，自然而然引出了本节课的主题。在这里安排两次不同范围内的交流，就是营造民主的科学交流的氛围，尽量让每个学生尝试、体验科学交流活动的精神享受与乐趣。二、探究夜行性动物的活动1.提问：科学家会通过什么途径了解小动物在夜间都干些什么？（调查）2.提问：该怎样调查，要注意些什么呢？师生共同讨论确定方法。（可以举例启发学生思考，如选择合适的地点架上摄像机，记录有哪些小动物来过；撒点石灰，观察留下了哪些小动物的脚印等。）[设计意图]尊重证据是科学课上培养情感、态度、价值观的重要内容，将其有机寓于教学之中，长期以往学生会自觉地参与到证据的搜集、整合、运用中去，科学课正是通过这样点滴积累达成科学素养的培养宗旨。通过充分的交流，学生们相互提醒、相互启发，最终想出操作性强的办法和步骤。教师不再是高高在上的教学权威，而是学生的亲密伙伴，不断地鼓励学生发表自己的意见，不断地启发学生对他人的发言进行思考，让他们像科学家一样勇于探索，积极交流，这正是本课教学中最可贵的闪光之处。同时教师要预想学生可能用到哪些方法，及时做好准备，并对需要外出调查的小组进行安全教育及礼貌教育，尤其注意提醒学生不要伤害小动物。由于实地调查需要的时间较长，可以在课外拓展研究，并将学生的调查结果机动地、灵活地穿插展示。3.选择一种夜行性动物，查资料了解它有哪些适应夜间活动的特殊本领，并为它们制作卡片。结合学生活动手册11页，例如：猫头鹰：它的视觉敏锐，能够察觉极微弱的光亮；它的听觉灵敏，能够准确分辨生源的方位；它飞行时几乎没有声音，不容易被发觉。4.小小信息发布会，班级展示交流。5.教师适时展示相关视频进行补充拓展。（PPT超链接）[设计意图]抓住学生生活中常见的如猫头鹰、蝙蝠、萤火虫等，了解这些动物的特殊本领，揭开动物适应夜晚生活与它们的眼睛、耳朵等器官发达有密切关系。学知识只是科学学习的载体，获得知识的过程才是最重要的。让学生通过书本、网络搜集处理相关信息，然后相互交流，旨在锻炼学生的信息处理能力、语言表达能力，这也是一个“小科学家”应有的素质。三、科学阅读：生物钟的奥秘1.阅读书33页，了解动植物及人体生物钟的奥秘。2.讨论交流人的生物钟，合理安排学习、工作、饮食、锻炼、休息的科学时间段。8
3.小结：有规律的作息有益于人的健康。[设计意图]交流和倾听在科学学习中非常重要，它既可以让学生表达自己的研究发现，又可以吸收别人的研究成果。学生在科学阅读的过程中，逐步养成了分析、思考、提取信息的习惯；在合作交流中，学会了如何合作、如何交流，这正是我们科学教育所追求的目标。四、探究昼夜长短变化对动植物的影响1.提问：（1）延长光照时间可以增加母鸡的产蛋量吗？（2）减少光照时间可以使菊花提前开放吗？2.学生发表意见，预测。3.查资料，分析、整理、交流。4.小结：（1）鸡对光照变化非常敏感。在自然条件下，每当春季来临时，日照时间逐渐延长，母鸡开始产卵繁衍后代。每当秋天逼近时，随着日照时间逐渐缩短，繁殖能力也逐渐降低，继而陆续换羽，停止产卵。在适宜的强度下，将光照时间延长，能增加产蛋量。一般蛋鸡光照时间维持在16～17小时为宜，过短蛋鸡生产性能不会达标；过长则易使蛋鸡产生产蛋疲劳症，造成鸡只瘫痪，丧失产蛋性能。（2）菊花为短日照植物，一般日照时间，每日不宜超过10小时才能开花。要想使菊花提前开花，就必须控制日照时间。当菊花植株生长到一定阶段后，气温在25-30度时，每日日照时间控制在8-10小时以内，植株可在2个月至2个半月孕蕾开花。每天给菊花的遮光时间以早晚为宜。原来，当我们改变光照条件时，就能改变动植物原来的生活节律和生长状况，昼夜长短的变化与生物的生理习性有密切的联系！[设计意图]根据本课内容，在教学过程的设计方面，遵循学生的认知活动规律，主要让学生通过明确任务--搜集资料--科学讨论—形成共识来完成，这样的活动看似简单，实际上提供了更多的时间和空间给学生，使学生的探究活动在交流合作中得到提升。而教师要做的一是营造宽松、和谐、民主的课堂气氛，使学生敢于发表意见。二是建立一个开放而有序的活动环境，为他们联系图书馆、动物专家、学校网络教室以及相关的录像带、光盘等电教资料，让他们能广泛地应用各种资源获取信息。【教学后记】4.四季循环【教材分析】四季变化是每个人都能亲身感受到的现象,但这到底是怎样形成的，学生并不理解。本课是《地球的运动》单元的第四课,《昼夜现象》为本课作了铺垫，学生在之前的学习中对地球的自转、公转有了些了解。《四季循环》是本单元的重点，也是难点。知识本身就是抽象的，特别是地轴与地球公转轨道面的交角问题，它是说明四季成因的核心，可又是最抽象的。教师要充分发挥学生的推理能力和空间想象能力，采用一些具体形象的教学方法和必要的教学手段，使学生逐步认识四季变化的原因。在理解的基础上再让学生去探究极昼、极夜的现象，便会有更好的效果。本课的教学内容可从四个方面来理解：第一，认识四季循环中蕴含的变化规律。教材通过一组数据表格来表现四季中气温、激昂水、昼夜长短、太阳高度角的变化。教学时，除利用课文中的插图，还要结合学生熟悉的事情，启发学生的思考这些因素彼此之间的联系。第二，研究四季的成因。通过模拟实验分别研究地球倾斜与直射、斜射的关系，以及研究直射、斜射对温度的影响。让学生亲自动手做一做，化抽象为形象，从而理解四季的成因。8
第三，理解地球的自转和公转。这部分内容先是通过一组对比图联系生活场景，区分地球的两种不同运动方式，再通过学生模拟实验来亲身体验自转与公转之间不同的运动规律。第四，讨论极昼、极夜现象。一天24小时都是白天或黑夜，这种现象出现在北极和南极，而且时间真好相反。让学生通过科学阅读进行一定的了解。【教学目标】1.理解阳光直射、斜射时影子长短和温度都有差异，并能用实验证明；2.能根据地球公转和自转的特征模拟地球在太阳系的运动，知道四季循环是由地球公转形成的；3.了解极昼、极夜的现象，体会到宇宙间的天体都在有规律地运动着。【重点与难点】[重点]理解阳光直射、斜射时影子长短和温度都有差异，并能用实验证明。[难点]知道地球自转的同时围绕太阳公转，四季循环是由地球公转形成的。【教学准备】各种地球公转、自转以及极昼、极夜的图片和视频，地球仪或皮球、温度计、手电筒或强光灯泡等实验材料。【教学过程】（一）研究四季的变化1.观看录像《四季景色》。2.谈话：在我们家乡能看到这种美丽的景象吗？3.讨论：地球上大部分地方都有四季的变化，你是根据什么来判断季节变化的呢？板书：四季4.学生回答——气温变化5.大屏幕出示云南省昆明市月平均气温和降水图，分析讨论其中蕴含的规律。6.除了温度和降水，你还知道哪些现象具有季节性变化？7.大屏幕随机出示北京市日出、日落和周长时间表,以及台湾省嘉义县正午太阳高度角变化图，分析、讨论、交流其中蕴含的规律。8.小结：每个地方，一年四季中的气温、降水、昼夜长短、太阳高度角的变化，都有一定的规律。板书：循环[设计意图]通过四季对比鲜明的视频，直观形象地展现出春、夏、秋、冬的四季变化，唤起学生的实际生活体验，从而发现问题，来研究问题。继而结合一系列表格材料，让学生在材料面前去思索，拓宽思路，从而对四季的特征有了明确的把握,为下一步探究四季的成因打下了坚实的基础。（二）探究四季的成因1.提问：是什么因素导致这些现象周而复始地出现？这些因素之间是否存在一定关联性？2.研究地球倾斜与直射、斜射的关系：（1）用一个皮球代表地球，在两端各粘一根牙签，代表地轴，再在“地球”的“赤道”和“北半球”上各粘一根牙签。（2）在桌子上点亮一个灯泡代表太阳，先让“地球”直立着绕“太阳”转动一圈，再让“地球”倾斜着绕“太阳”转动一圈，观察“赤道”和“北半球”上牙签影长的情况。（3）汇报、交流实验结果。3.研究直射、斜射对温度的影响：（1）将温度计分别插入两个信封里；一个信封竖放，另一个信封平放，用强光照射两个信封。（2）观察相同时间内两支温度计的读数有什么不同？（3）汇报、交流实验结果。4.小结：由于地轴倾斜，地球在围绕太阳公转时，各地每天的正午太阳高度角各不相同。太阳高度角大时，单位面积收到的太阳辐射就多；反之就少，因而形成了四季。[设计意图]8
模拟实验可以化抽象为具体，帮助学生更好地思考问题，从而提高空间想象能力。四季的成因，是教学的难点。为突破难点，在实验前引导学生合作探究、设计实验、预测结果很有必要，它为实验有序进行、提高实验效率奠定了坚实的基础。（三）模拟地球的自转和公转1.PPT出示花样滑冰的场景图片，提问：下面两种运动形式，哪种类似于地球的公转哪种类似于地球的自转?板书：自转公转2.讨论：（1）地球公转的周期是多少？你怎么知道？（2）地球公转的方向是怎样的？你有什么证据？（3）学生汇报的公转特征，教师适时板书。小结：地球绕着太阳逆时针转动，就是地球的公转，地球公转一周的时间为一年。3.讨论：（1）地球自转的周期是多少，方向又是怎样的？（2）学生汇报的自转特征，教师适时板书。小结：地球在公转的同时还绕地轴自转，地球自转一周的时间为一天。4.学生活动：在教室或校园里，模拟地球的自转和公转。[设计意图]本环节设计总结了本单元的概念目标——地球的运动特征。另外，本环节没有利用“三球仪”进行模拟实验，而是利用学生自己的身体动作巧妙地体验地球运动的规律；不仅更有趣，还能激发小组竞争完成实验。此外，也让学生在寓教于乐中理解到宇宙之妙和地球的独特。（四）拓展活动――认识极昼、极夜现象1.提问：有谁听过极昼、极夜的现象？2.学生回答。3.谈话：你能演示说明极昼、极夜吗？小组根据教材P36的科学阅读材料思考一下。4.小组探究、汇报。5.补充视频：《极昼》[设计意图]在学生理解了四季循环后，在理解的基础上加以拓展，认识极昼、极夜现象，使学生有一个完整的认识，效果也会更好。【教学后记】8
