小學科學教案：宇宙探索主題課程設計一、課程設計背景小學階段是科學興趣萌芽與認知建構的關鍵期，宇宙的未知性與想象力天然契合兒童的好奇心。結合《義務教育科學課程標準（2022年版）》“地球與宇宙科學”領域要求，本課程以“太陽系探索”為核心，通過模型建構、實驗模擬、創(chuàng)意表達等方式，引導學生在“做中學”中建立對宇宙結構的初步認知，激發(fā)科學探究的持久熱情。二、教學目標設定（一）知識與技能1.識別太陽系主要組成（太陽、八大行星、衛(wèi)星等），描述行星公轉、衛(wèi)星運轉的基本規(guī)律；2.區(qū)分恒星（太陽）、行星（地球）、衛(wèi)星（月球）的本質差異，用簡單語言解釋“晝夜交替”“四季變化”與地球運動的關聯。（二）過程與方法1.小組合作制作“太陽系模型”，提升動手能力與空間建模思維；2.結合模擬實驗（手電筒模擬太陽、小球模擬行星），推理天體運動對地球環(huán)境的影響（光照、溫度變化）。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)對宇宙探索的好奇心，感受人類探索宇宙的勇氣與智慧；2.樹立“科學認知需基于證據”的態(tài)度，尊重不同文化對宇宙的想象（如古代天文傳說、現代航天成就）。三、教學準備清單（一）教具與學具可視化教具：太陽系立體模型（行星大小、軌道比例簡化版）、星空投影燈、“地球公轉”動態(tài)演示儀（或自制：手電筒+帶標記的地球儀+軌道貼紙）；實驗材料：每組配備手電筒（模擬太陽）、不同材質小球（代表行星，標注質量/體積差異）、彩色卡紙、膠水、剪刀、星空圖貼紙；數字資源：剪輯版宇宙科普視頻（如《宇宙的奇跡》片段，聚焦太陽系結構）、VR天文體驗課件（若條件允許）。（二）認知準備課前發(fā)放“宇宙小問號”問卷（如“星星為什么會亮？”“地球外面是什么？”），梳理學生已有認知，針對性調整教學深度。四、教學過程實施（一）情境導入：叩開宇宙之門關閉教室燈光，開啟星空投影燈，營造“仰望星空”的沉浸感。教師輕聲引導：“當我們躺在草地上看夜空，那些閃爍的光點里，藏著怎樣的世界？有人說它們是‘天神的眼睛’，有人說它們是‘燃燒的火球’——今天，我們就用科學的眼睛，揭開宇宙的第一層秘密?！辈シ?分鐘科普視頻（從地球視角逐步拉遠，展示太陽系、銀河系尺度），暫停在“太陽系全家?！碑嬅妫釂枺骸爱嬅嬷凶盍恋摹蠡鹎颉钦l？圍繞它轉的‘小伙伴’有什么特點？”引發(fā)學生觀察與猜想。（二）新知建構：解碼太陽系奧秘1.恒星與行星的“身份卡”結合動態(tài)演示儀，教師講解：“太陽是恒星，像宇宙中的‘能量工廠’，自己發(fā)光發(fā)熱；行星像‘旅行者’，不會發(fā)光，只能反射太陽光，還會沿固定軌道繞太陽轉。比如地球，一邊‘自轉’（用地球儀模擬，貼小貼紙標記‘中國’位置，轉動后觀察晝夜變化），一邊‘公轉’（沿軌道繞手電筒‘太陽’移動，模擬四季）。”2.太陽系的“家庭成員”分組發(fā)放“太陽系探秘包”（內含行星圖片、軌道長度紙條、質量卡片），任務：“請小組合作，根據‘體積大小’‘與太陽的距離’‘是否有衛(wèi)星’三個線索，給八大行星排排隊，并貼在軌道模板上?！边^程中穿插提問：“為什么離太陽近的行星（水星、金星）表面溫度很高？離太陽遠的（天王星、海王星）卻很冷？”引導學生結合“太陽輻射”推理。（三）實踐探究：從認知到創(chuàng)造1.模擬實驗：天體運動的秘密每組用手電筒（太陽）、小球（行星）、地球儀（地球）開展實驗：實驗1：固定手電筒，轉動地球儀，觀察“小貼紙”的晝夜變化（解釋晝夜交替）；實驗2：讓地球儀沿軌道繞手電筒公轉，同時保持自轉，觀察“貼紙”的四季光照角度變化（結合生活經驗，解釋四季成因）。學生記錄實驗現象，用一句話總結：“地球的____運動導致了____現象?！?.創(chuàng)意表達：我的宇宙想象提供彩色卡紙、貼紙，讓學生創(chuàng)作“未來宇宙基地”或“我設計的行星”，要求：“既要畫出創(chuàng)意，也要標注1個‘科學細節(jié)’（如行星的衛(wèi)星數量、基地的能源來源參考太陽系規(guī)律）?！惫膭顚W生分享設計思路，教師點評時關注“科學合理性”與“想象力”的平衡。（四）總結升華：埋下探索的種子全班圍坐成“星空圈”，教師播放人類登月、火星車探測的短片段，提問：“從古代人用肉眼看星星，到現在我們用探測器登陸火星，人類對宇宙的探索發(fā)生了什么變化？”引導學生感悟“科學探索需要勇氣、工具與合作”。最后，發(fā)放“星空觀察手冊”，布置課后任務：“今晚觀察夜空，記錄你看到的星星位置，明天和同學分享你的‘宇宙日記’?！蔽?、教學評價與反饋（一）過程性評價觀察學生小組合作中對行星規(guī)律的推理能力（如排序時是否關注“距離”“體積”的邏輯）；記錄實驗報告的完整性（如是否準確描述“自轉→晝夜”“公轉→四季”的關聯）。（二）成果性評價太陽系模型的科學性（行星排列、軌道比例的合理性）與創(chuàng)意性（如用水果/玩具替代球體，體現材料創(chuàng)新）；“宇宙想象圖”的科學細節(jié)（如衛(wèi)星圍繞行星、基地能源參考恒星輻射）。（三）反饋調整課后收集學生的“星空日記”，梳理共性疑問（如“星星為什么會移動？”），作為后續(xù)“星座探索”“宇宙尺度”等拓展課的設計依據。六、教學延伸建議（一）跨學科拓展語文：結合古詩《嫦娥》《天凈沙·秋》，對比“文學想象”與“科學認知”中的宇宙；美術：用點彩畫技法創(chuàng)作“星月夜”，感受宇宙的色彩與光影。（二）課外實踐與天文館合作，組織“仰望星空”觀測活動，用望遠鏡觀察月球環(huán)形山；推薦科普資源：繪本《宇宙的另一邊》、紀錄片《藍色星球》（地球篇）、游戲《宇宙沙盤》（簡化版）。設計亮點：