《為什么一年有四季》教學設(shè)計泉州市晉光小學歐陽贄【教材內(nèi)容】本課所選用的教材是教科版五年級下冊科學第四單元《地球的運動》第七課《為什么一年有四季》。本課的教學內(nèi)容是在前幾課的認知基礎(chǔ)上引導學生探究四季的成因。許多學生對四季的成因有著錯誤的認識，較普遍的一個觀點是地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)過程中，離太陽近時是夏季，離太陽遠時是冬季。本課則是讓學生根據(jù)不同季節(jié)桿影變化的特點來推測地球所處的季節(jié)及四季的成因。在本課的探究中，學生將明白，四季的成因與太陽直射或斜射有關(guān)，即太陽的高度有關(guān)，從而糾正了四季的形成與地球和太陽的距離遠近有關(guān)的錯誤認識。學生將從探究中發(fā)現(xiàn)，如果地軸不是傾斜的，地球儀上將無桿影長度的變化，無太陽高度的變化，從而明白四季的形成不僅與地球的公轉(zhuǎn)有關(guān)，還與地軸的傾斜有關(guān)，是地軸的傾斜導致太陽的直射和斜射，從而形成四季?！緦W情分析】課前了解到學生對地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的知識已熟練掌握，并對四季現(xiàn)象感受很深，但對四季成因的認識是全然不知，連任何猜測都沒有，足以見得本課的知識實在離學生較遠，并且所涉及的知識要通過推理得出，不直觀，較為的抽象，對于學生來說較難理解。本課要讓學生重演人類對地球公轉(zhuǎn)過程中四季影長變化的探究過程?；诳捎^察到的現(xiàn)象和事實，運用相對運動、模擬再現(xiàn)等原理和方法進行推理、論證，最終認識四季形成的原因。在進行模擬實驗時，對實驗的操作要求較高，稍有不慎就容易造成偏差，影響實驗數(shù)據(jù)的準確性，所以對學生來說，做好這個實驗有一定的困難，需要對實驗的器材加以改進、降低操作難度和進行一定的指導和提醒?！驹O(shè)計說明】本課教學是《地球的運動》單元教學的一個重點，涉及到地球公轉(zhuǎn)的相關(guān)內(nèi)容。在教學的安排上，我將這一課的內(nèi)容分為六個主要環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)是：溫故知新、導入新課。通過先復(fù)習上學期《光》這一單元有關(guān)太陽直射和斜射的有關(guān)知識。緊接著導入新課，揭示課題《為什么一年有四季》。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是：通過復(fù)習光直射和斜射的知識為后面的學習做準備。第二個環(huán)節(jié)是：小組交流、推測成因。這部分分為兩部分，首先是分析一天中，太陽直射和斜射對氣溫高低和影子長短變化的影響及原因。通過展示某一天的氣溫柱狀圖和影子變化柱狀圖，學生們觀察發(fā)現(xiàn)：影子越長，氣溫越低；影子越短，氣溫越高。再和前面復(fù)習的太陽直射和斜射的有關(guān)知識，即影子長，太陽斜射，氣溫低；影子短，太陽直射，氣溫高這一結(jié)論相結(jié)合，可以推斷出：影子短、太陽直射、氣溫高；影子長、太陽斜射、氣溫低。最終讓學生了解，一天之中，氣溫的變化與太陽的直射和斜射是有關(guān)的，判斷的依據(jù)是影子的長短。接著再讓學生推測一年四季氣溫變化與什么因素有關(guān)時，學生自然會猜測四季的形成可能與太陽的直射和斜射有關(guān)。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是：由簡到難，通過從一天氣溫及影子長短變化的實例來推測一年四季的成因。第三個環(huán)節(jié)是：分析猜想、排除錯誤。對于四季氣溫變化與什么因素有關(guān)這一的問題提出，學生可能的猜測是：與地球的公轉(zhuǎn)有關(guān)、與太陽的直射和斜射有關(guān)。極個別的學生會猜測與地軸的傾斜有關(guān)，這可能是瞎猜的，也可能是有閱讀過相關(guān)資料。當出示地球的公轉(zhuǎn)示意圖時，學生通過觀察，會猜測四季的形成與地球和太陽的距離有關(guān)。對于學生的各種猜測，可將它們羅列在黑板上，再通過排除法，一一加于推斷和驗證，正確的留下，錯誤的排除。先出示資料：根據(jù)科學家的測算，地球圍繞太陽進行公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的軌道是一個近似橢圓。在公轉(zhuǎn)的過程中，冬天，地球距太陽億千米；夏天，地球距太陽億千米。讓學生知道，冬天地球距離太陽近，夏天地球距離太陽反而遠。從而推翻“四季的形成與地球和太陽的距離有關(guān)”這一猜想。接著再討論“四季的形成與太陽的直射和斜射有關(guān)嗎？”根據(jù)前面對一天氣溫變化的研究，學生知道：影子短、太陽直射、氣溫高；影子長、太陽斜射、氣溫低。由此引導學生推測，一年四季：影子短、太陽直射、氣溫高、夏天？；影子適中、太陽斜射、氣溫適中、春秋？；影子長、太陽斜射、氣溫低、冬天？。然后，提出問題：“我們可以根據(jù)什么來判斷四季？”讓學生明確，只要能測量出物體影子的長短變化，就能推測出四季。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是：讓學生分析討論，消除不合理猜想，分析合理猜想，培養(yǎng)學生分析問題的能力。第四個環(huán)節(jié)是：設(shè)計實驗、驗證猜想。此時學生對怎樣做實驗還不是很明確，只是模模糊糊的知道要測量影子的長短。所以，本課在這里引出“古人研究四季的方法”，讓學生了解古人的研究方法的同時，并向?qū)W生提出問題：“古人的研究方法對我們今天的研究有什么幫助嗎？”學生在贊嘆古人智慧的同時也完善了實驗的方法。再提出一些有針對性的問題，如：實驗時地球儀的位置應(yīng)如何擺放？實驗過程需注意些什么？并讓學生在小組內(nèi)討論，使學生在頭腦中逐步形成較為完整實驗的方法。最后，請學生上來演示實驗的過程，并在其他組同學的幫助下，正確的操作實驗。接著分組實驗，學生通過實驗，判斷出一年四季的位置，并驗證四季的形成與太陽的直射和斜射有關(guān)。對于學生前面提出猜測——“四季的形成可能與地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)有關(guān)”。這時再提問學生，有沒有關(guān)系？學生由于剛做完模擬實驗，很容易分析得出：如果地球不公轉(zhuǎn)，始終停留在一個地方，那么物體影子的長短是不會變化的，就不會形成四季，所以四季的形成與地球的公轉(zhuǎn)是有關(guān)的。至于自轉(zhuǎn)，比較抽象，教師可以簡單的解釋，自轉(zhuǎn)時太陽照射地球的角度并沒有改變，所以四季的形成與太陽的自轉(zhuǎn)無關(guān)。通過前面的驗證和推理，學生就能大概說出四季形成的原因：由于地球公轉(zhuǎn)過程中，太陽的直射和斜射，導致氣溫的變化，最終形成四季。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是：學生自主設(shè)計實驗，提高實驗的設(shè)計能力及小組合作動手操作能力，通過驗證、分析、推理，初步得出四季的成因。第五個環(huán)節(jié)是深入探究、完善成因。此環(huán)節(jié)是研究四季的形成與地軸的傾斜是否有關(guān)。如果前面猜測的環(huán)節(jié)中，學生有提出，教師就可以順勢讓學生研究；如果沒有提出，教師可以提出問題：“如果地軸不傾斜，影子的長短是否還會發(fā)生變化？”此處實驗，我對實驗器材進行改進，使的地球儀的地軸可以變成垂直。讓學生測量地球公轉(zhuǎn)過程中，四個方位影子的長短是否變化。通過實驗，學生發(fā)現(xiàn)如果地軸不傾斜，影子的長短不變，就不會形成四季，可見四季的形成與地軸的傾斜有關(guān)。此時，就可以讓學生進一步完善四季的成因，在前面得出四季成因的基礎(chǔ)上，再加上“地軸的傾斜?！贝谁h(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是：層層遞進，總結(jié)知識，加深理解。第六個環(huán)節(jié)是：鞏固知識，完善成因。通過觀看“地球上為什么會有四季”視頻，鞏固今天所學的知識。再提出問題：“南半球、赤道、兩極的四季又是怎樣的呢？”讓學生分享他們知道的一些有趣的自然現(xiàn)象，會激發(fā)其他學生的探究欲望。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是：視頻播放，與學生的認知再次形成對照，鞏固學生對四季成因的認識。通過提出問題，激發(fā)學生繼續(xù)探究科學的興趣?！窘虒W目標】1、科學知識四季的形成與地球的公轉(zhuǎn)、地軸的傾斜有關(guān)。2、過程與方法（1）根據(jù)地球公轉(zhuǎn)的特征做模擬實驗。（2）在模擬實驗中，將地球儀上桿影的長度變化，并結(jié)合古人的觀察結(jié)果，作為判斷地球季節(jié)的依據(jù)。（3）從導致桿影變化的原因，推想出四季的形成與地軸傾斜有關(guān)。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）意識到對科學現(xiàn)象的解釋需要從已知出發(fā)進行推理和得到證據(jù)的支持。（2）同時在活動中培養(yǎng)小組合作精神。【教學重點】通過猜想，分析猜想，設(shè)計實驗，實驗探究四季的成因?！窘虒W難點】引導學生認識太陽直射和斜射，通過比較，形成對陽光強度因陽光照射角度而變化的認知，并結(jié)合對地球公轉(zhuǎn)的觀察提升對為四季成因的認識。【教學準備】1、課件、實驗報告單、地球公轉(zhuǎn)示意圖、地球儀、手電筒、尺子。2、學生模擬實驗材料：地球儀、大頭針、手電筒、尺子、地球公轉(zhuǎn)示意圖、實驗報告單。【教學過程】一、溫故知新導入課題1、復(fù)習：回顧上學期《光》單元有關(guān)太陽直射和斜射的知識。2、揭示課題：《為什么一年有四季》【設(shè)計意圖：通過復(fù)習光直射和斜射知識為后面的學習做準備?！慷⑿〗M交流推測成因1、學生觀察：出示泉州4月20日的氣溫變化柱狀圖和物體影長變化柱狀圖。2、學生分析：一天之中，氣溫變化與影長變化的關(guān)系。3、教師提問：一天之中氣溫的高低變化與什么有關(guān)？4、學生分析：一天中，太陽直射和斜射對氣溫高低和影子長短變化的影響及原因。5、教師提問：那么，一年四季氣溫的變化與什么因素有關(guān)呢？6、學生分組討論，猜測一年四季的成因？7、學生交流匯報?！驹O(shè)計意圖：由簡到難，通過從一天氣溫及影子長短變化的實例來推測一年四季成因?！咳⒎治霾孪肱懦e誤1、學生觀察：出示地球公轉(zhuǎn)的示意圖。2、教師提問：看了地球的公轉(zhuǎn)示意圖，你認為四季氣溫的變化可能與什么有關(guān)？3、學生猜測：可能與地球離太陽距離的遠近有關(guān)。4、出示資料：根據(jù)科學家的測算，地球圍繞太陽進行公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的軌道是一個近似橢圓。在公轉(zhuǎn)的過程中，冬天，地球距太陽億千米；夏天，地球距太陽億千米。5、學生交流匯報。6、交流討論：一年四季氣溫的變化會與太陽的直射和斜射有關(guān)嗎？7、引導推測：通過前面分析一天中氣溫變化的相關(guān)結(jié)論，引導學生推測出一年四季：影子短、太陽直射、氣溫高、夏天？；影子適中、太陽斜射、氣溫適中、春秋？；影子長、太陽斜射、氣溫低、冬天？。8、教師提問：我們可以根據(jù)什么判斷一年四季？9、學生匯報交流。10、小結(jié)：我們只要模擬地球的公轉(zhuǎn)運動，測量地球在四個方位上，物體影子的長短變化，根據(jù)影子短是夏天；影子長是冬天；影子適中是春秋，來推斷地球一年四季的位置?！驹O(shè)計意圖：學生分析討論，消除不合理猜想，分析合理猜想，培養(yǎng)學生分析問題的能力。】四、設(shè)計實驗驗證猜想1、課件演示：古人研究四季的方法。2、提問：古人的研究方法對我們今天的研究有什么幫助嗎？3、學生匯報交流。4、提出問題：你打算如何做模擬實驗？你需要用到什么材料？5、小組討論。6、提出問題：實驗時，地球儀的位置應(yīng)如何擺放？7、學生匯報交流。8、提出問題：實驗過程需注意些什么？9、學生匯報交流。10、提出問題：如何設(shè)計實驗步驟？誰愿意上來大演示？11、學生演示操作過程。（同組學生幫忙操作，別組學生幫忙完善操作過程。）12、各個小組實驗驗證，填寫實驗報告單。13、分析實驗數(shù)據(jù)，交流匯報，初步得出四季形成的原因。（地球公轉(zhuǎn)過程中，由于陽光有規(guī)律地直射或斜射某一地區(qū)，因此氣溫也有規(guī)律地變化，形成四季。）【設(shè)計意圖：學生自主設(shè)計實驗，提高對比實驗的設(shè)計能力及小組合作動手操作能力。】五、深入探究完善成因1、提出問題：如果地軸不傾斜，是否還存在陽光直射和斜射的現(xiàn)象？2、分組實驗驗證。3、分析得出實驗結(jié)論。4、提出問題：我們要如何完善四季的形成的原因呢？5、分析討論，完善四季成因。（地球公轉(zhuǎn)過程中，由于地軸的傾斜,導致陽光有規(guī)律地直射或斜射某一地區(qū)，因此氣溫也有規(guī)律地變化，形成四季。）【設(shè)計意圖：層層遞進，總結(jié)知識，加深理解?！苛?、鞏固知識拓展延