一、四季現(xiàn)象：用五感記錄自然的“日記本”演講人四季現(xiàn)象：用五感記錄自然的“日記本”01四季與生物：自然選擇的“生存智慧”02四季成因：地球運動的“舞蹈密碼”03四季研究：從觀察到探究的科學思維培養(yǎng)04目錄2025小學四年級科學上冊四季的科學研究課件引言：從一片落葉開始的科學之旅作為一名深耕小學科學教育十余年的教師，我始終記得第一次帶四年級學生觀察校園里的銀杏樹時的場景。那時正是深秋，孩子們舉著金黃的落葉問我：“老師，為什么葉子春天是綠的，秋天會變黃？為什么冬天樹會掉葉子，春天又發(fā)芽？”這些充滿童真的問題，恰好指向了“四季的科學研究”這一核心主題。今天，我們將以“觀察—探究—應用”為主線，從生活中的四季現(xiàn)象出發(fā)，逐步揭開四季背后的科學密碼，培養(yǎng)同學們用科學眼光觀察自然、用科學思維解釋現(xiàn)象的能力。01四季現(xiàn)象：用五感記錄自然的“日記本”四季現(xiàn)象：用五感記錄自然的“日記本”四季最直觀的表現(xiàn)是自然現(xiàn)象的周期性變化。要研究四季，首先需要學會“記錄”——用眼睛看、用耳朵聽、用手觸摸、用鼻子聞、用心感受，將這些碎片化的觀察整合成系統(tǒng)的“四季檔案”。1四季的典型物候特征物候是指生物隨季節(jié)變化而發(fā)生的周期性現(xiàn)象，是四季最生動的“語言”。春季：氣溫回升，冰雪消融，植物萌發(fā)（如柳樹抽新芽、桃樹開花），動物活躍（如燕子歸來、青蛙產卵）。我曾帶學生連續(xù)三年記錄校園里第一朵玉蘭花的開放時間，發(fā)現(xiàn)每年大致在3月10日前后，誤差不超過3天，這正是物候的規(guī)律性。夏季：高溫多雨，植物枝繁葉茂（如梧桐樹樹冠遮陰），動物進入繁殖期（如蟬鳴、蜻蜓點水），部分植物開花（如荷花、石榴花）。同學們可以注意觀察雨后的蝸牛，它們在夏季雨后的活動頻率遠高于其他季節(jié)。秋季：氣溫下降，晝夜溫差增大，植物果實成熟（如桂花飄香、銀杏結果），葉片變色（楓樹變紅、銀杏變黃），動物準備越冬（如松鼠儲糧、大雁南飛）。去年秋天，有位學生記錄到校園里的麻雀在10月中旬開始集體啄食松籽，這正是它們?yōu)樵蕉瑑淠芰康谋憩F(xiàn)。1四季的典型物候特征冬季：低溫干燥，植物落葉或進入休眠（如楊樹只剩枝條、臘梅凌寒開放），動物減少活動（如青蛙冬眠、麻雀羽毛蓬松保暖），部分地區(qū)出現(xiàn)降雪、結冰現(xiàn)象。北方的同學可能更有體會：冬天的早晨，戶外的鐵欄桿摸起來比木頭更“涼”，這其實與不同材料的導熱性有關。2四季的氣候數(shù)據對比除了直觀的物候，氣候數(shù)據（氣溫、降水、日照時長）是四季的“數(shù)字語言”。我們可以通過連續(xù)記錄一個月的天氣數(shù)據，制作“四季氣候對比圖”。工具準備：溫度計（測量氣溫）、雨量器（測量降水量）、日晷或手機APP（測量日照時長）。記錄方法：每天固定時間（如早晨8點、下午2點、傍晚6點）記錄數(shù)據，每月匯總一次平均值。例如，北京地區(qū)春季（3-5月）月均溫約10-20℃，夏季（6-8月）約25-30℃，秋季（9-11月）約15-25℃，冬季（12-2月）約-5-5℃。觀察發(fā)現(xiàn)：通過數(shù)據對比，同學們會發(fā)現(xiàn)夏季是一年中氣溫最高、降水最多的季節(jié)，冬季則相反；春秋季是過渡季節(jié)，氣溫和降水逐漸變化。3活動設計：我的四季觀察日記為了讓觀察更系統(tǒng)，建議同學們制作“四季觀察日記卡”（如表1），記錄時間、地點、觀察對象（植物/動物/天氣）、現(xiàn)象描述、疑問或猜想。例如，有位學生在日記中寫道：“10月20日，操場旁的楓樹葉子開始變紅，而旁邊的松樹還是綠色的，為什么有的樹落葉，有的不落葉？”這個問題將成為我們后續(xù)探究的重要線索。|日期|季節(jié)|觀察對象|現(xiàn)象描述|我的疑問/猜想||------------|------|----------------|-----------------------------------|-------------------------------||2023.3.5|春|校園桃樹|枝條上長出米粒大小的紅色花苞|花苞多久會開花？需要多少溫度？|3活動設計：我的四季觀察日記|2023.6.15|夏|池塘里的青蛙|雄蛙在岸邊鳴叫，雌蛙產卵成透明團|蝌蚪多久能變成青蛙？||……|……|……|……|……|02四季成因：地球運動的“舞蹈密碼”四季成因：地球運動的“舞蹈密碼”當同學們通過觀察積累了足夠的四季現(xiàn)象后，自然會問：“為什么會有四季？”要解答這個問題，我們需要從地球的運動規(guī)律入手。1地球的“雙重舞蹈”：自轉與公轉地球在宇宙中同時進行著兩種運動：自轉：地球繞地軸自西向東旋轉，周期約24小時，形成晝夜交替。同學們可以用手電筒模擬太陽，用地球儀模擬地球，轉動地球儀時會發(fā)現(xiàn)，被光照亮的部分是白天，背光部分是黑夜。公轉：地球繞太陽自西向東公轉，周期約365天，形成四季變化。這里需要注意：四季的形成與地球到太陽的距離無關（地球公轉軌道接近圓形，近日點與遠日點溫差僅約5℃），關鍵在于地軸的傾斜。2關鍵因素：地軸傾斜與太陽高度角地軸（連接地球南北兩極的假想軸）與公轉軌道平面（黃道面）有一個約66.5的夾角，這使得地球在公轉過程中，太陽直射點在南北回歸線之間移動（如圖1）。太陽高度角：指太陽光線與地平面的夾角。夏季太陽高度角大（接近90），單位面積接收的太陽輻射多，氣溫高；冬季太陽高度角?。赡懿蛔?0），單位面積接收的輻射少，氣溫低。同學們可以用一根竹竿垂直插在地面，測量不同季節(jié)正午時竹竿影子的長度：夏季影子短（太陽高度角大），冬季影子長（太陽高度角?。円归L短：太陽直射北半球時（春分至秋分），北半球晝長夜短，日照時間長，地面吸收熱量多；直射南半球時（秋分至次年春分），北半球晝短夜長，日照時間短，地面吸收熱量少。例如，北京夏至日晝長約15小時，冬至日僅約9小時。3模擬實驗：用模型揭開四季之謎為了讓抽象的原理更直觀，我們可以用“三球儀”或自制模型模擬四季形成過程（步驟如下）：材料準備：臺燈（模擬太陽）、地球儀（標南北極、赤道）、支架（固定地球儀）。操作步驟：將臺燈放在桌子中央，地球儀放在距離臺燈約50厘米處，地軸傾斜約66.5（可參考地球儀本身的傾斜角度）。緩慢轉動地球儀繞臺燈“公轉”，保持地軸方向不變（始終指向北極星方向）。觀察地球儀上“北半球”被光照亮的范圍和亮度變化：當北半球傾向太陽時（夏至），光照范圍大、亮度強；遠離太陽時（冬至），光照范圍小、亮度弱。實驗結論：地軸傾斜且方向不變，導致太陽直射點移動，進而引起太陽高度角和晝夜長短變化，最終形成四季。03四季與生物：自然選擇的“生存智慧”四季與生物：自然選擇的“生存智慧”四季不僅是氣候的變化，更是生物適應環(huán)境的“生存課堂”。從植物到動物，從微生物到人類，都在四季輪回中演化出獨特的生存策略。1植物的“四季生存術”植物無法移動，因此它們的適應策略更依賴生理變化：落葉與常綠：落葉植物（如楊樹、楓樹）在秋季落葉，減少水分蒸發(fā)和養(yǎng)分消耗，冬季進入休眠；常綠植物（如松樹、樟樹）葉片角質層厚、蠟質多，能減少冬季水分流失，同時保留葉片進行微弱光合作用。同學們可以對比觀察校園里落葉樹和常綠樹的葉片：落葉樹葉片薄、面積大（利于夏季光合作用），常綠樹葉片厚、面積?。ɡ诙颈Ｋ?。開花與結果：植物會選擇最適合傳粉和種子傳播的季節(jié)開花結果。例如，桃花在春季開花（此時昆蟲活躍，利于傳粉），荷花在夏季開花（高溫促進花粉萌發(fā)），菊花在秋季開花（短日照觸發(fā)花芽分化），臘梅在冬季開花（此時無葉，減少養(yǎng)分競爭，且吸引冬季活動的昆蟲）。2動物的“四季生存術”動物可以通過行為調整適應四季：遷徙：候鳥（如大雁、天鵝）在秋季飛往溫暖的南方越冬，春季返回北方繁殖，這是因為北方夏季食物豐富（昆蟲、水草多），適合養(yǎng)育后代；南方冬季溫暖，適合生存。冬眠：變溫動物（如青蛙、蛇）冬季體溫隨環(huán)境降低，代謝減慢，進入冬眠以減少能量消耗；部分恒溫動物（如刺猬）也會冬眠，因為冬季食物短缺，冬眠是“節(jié)省能量”的無奈選擇。換毛與換羽：哺乳動物（如兔子、狐貍）冬季長出更厚、更密的絨毛（保暖），夏季褪去絨毛（散熱）；鳥類（如雷鳥）冬季羽毛變白（與雪地顏色一致，躲避天敵），夏季變棕（與草地顏色一致）。3人類的“四季適應史”人類通過智慧創(chuàng)造，將四季的“挑戰(zhàn)”轉化為“資源”：農業(yè)生產：春種（如播種小麥、玉米）、夏管（除草、灌溉）、秋收（收割糧食）、冬藏（儲存糧食、腌制蔬菜），這是傳統(tǒng)農業(yè)的“四季節(jié)奏”?，F(xiàn)代溫室技術則打破了季節(jié)限制，讓冬季也能吃到夏季的蔬菜。服飾與建筑：夏季穿淺色、透氣的衣物（減少吸熱、利于排汗），冬季穿深色、保暖的衣物（增加吸熱、阻擋冷空氣）；北方建筑墻體厚、窗戶小（保暖），南方建筑墻體薄、窗戶大（通風），這些都是對四季氣候的適應。04四季研究：從觀察到探究的科學思維培養(yǎng)四季研究：從觀察到探究的科學思維培養(yǎng)“四季的科學研究”不僅是知識的學習，更是科學思維和探究能力的訓練。我們可以通過以下步驟，將觀察轉化為真正的科學研究。1提出可探究的科學問題科學研究始于問題，但并非所有問題都“可探究”。例如，“為什么會有四季？”是一個好問題，而“四季美不美？”則是主觀感受，無法用科學方法驗證。同學們可以從觀察日記中提煉問題，如：“不同植物葉片變色的時間與氣溫有關嗎？”“麻雀冬季的食量比夏季大嗎？”2設計簡單的對比實驗以“植物葉片變色與氣溫的關系”為例，實驗設計如下：假設：氣溫降低是植物葉片變色的主要原因。變量控制：選取同一品種的楓樹（控制植物種類變量），設置兩組：一組放在自然環(huán)境中（溫度隨季節(jié)降低），另一組放在溫室中（溫度保持20℃）。觀察記錄：每周記錄兩組楓樹葉片的顏色變化（用色卡對比）。預期結果：自然環(huán)境中的楓樹葉片會逐漸變紅，溫室中的楓樹葉片保持綠色，說明氣溫降低是葉片變色的關鍵因素。3分享與交流：讓研究“看得見”科學研究需要分享才能完善。同學們可以通過以下方式展示成果：手抄報：用繪畫、照片、數(shù)據圖表呈現(xiàn)四季觀察和實驗結論。小演講：結合PPT，講述自己的研究過程、發(fā)現(xiàn)和疑問。班級展覽：將觀察日記、實驗記錄、實物標本（如不同季節(jié)的葉片、果實）布置成“四季科學角”，供同學參觀討論。結語：四季是自然的“科學教科書”從一片落葉的顏色變化，到地球