一、教學(xué)背景與目標(biāo)：明確探究的“起點”與“方向”演講人教學(xué)背景與目標(biāo)：明確探究的“起點”與“方向”總結(jié)與反思：讓探究精神扎根拓展與應(yīng)用：從實驗到生活的“最后一公里”實驗過程：經(jīng)歷“假設(shè)—驗證—修正”的思維進階實驗準(zhǔn)備：搭建探究的“腳手架”目錄2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊晝夜交替現(xiàn)象模擬實驗課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：讓學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，最好的方式就是親手操作、親眼觀察、親腦推理。今天要分享的“晝夜交替現(xiàn)象模擬實驗”，正是六年級科學(xué)上冊“地球的運動”單元的核心內(nèi)容。這節(jié)課不僅要幫助學(xué)生理解晝夜交替的成因，更要引導(dǎo)他們經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計實驗—驗證結(jié)論”的完整科學(xué)探究過程，在動手動腦中感受科學(xué)的魅力。01教學(xué)背景與目標(biāo)：明確探究的“起點”與“方向”1課標(biāo)與教材分析《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“地球與宇宙”領(lǐng)域明確要求：“知道地球自西向東自轉(zhuǎn)，形成了晝夜交替等自然現(xiàn)象”。六年級學(xué)生已通過低年級“太陽的位置與方向”“一天中溫度的變化”等內(nèi)容，積累了晝夜交替的感性認(rèn)知，但對其成因存在“太陽繞地球轉(zhuǎn)”“地球靜止不動”等前概念誤區(qū)。本實驗課以“晝夜交替可能有哪些原因”為驅(qū)動問題，通過模擬實驗打破錯誤認(rèn)知，建立“地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替”的科學(xué)概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)“四季的形成”“時差”等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。2學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)課前問卷顯示，85%的學(xué)生能說出“白天和黑夜會交替出現(xiàn)”，但僅12%能準(zhǔn)確解釋成因；38%認(rèn)為“太陽每天繞地球轉(zhuǎn)一圈”，25%猜測“地球一邊自轉(zhuǎn)一邊繞太陽轉(zhuǎn)”。這些前概念是寶貴的教學(xué)資源——錯誤認(rèn)知往往源于生活經(jīng)驗（如“感覺不到地球動”“看到太陽東升西落”），實驗的關(guān)鍵就是通過直觀現(xiàn)象修正經(jīng)驗偏差。3教學(xué)目標(biāo)設(shè)定基于課標(biāo)、教材與學(xué)情，我將本課目標(biāo)細(xì)化為三個維度：01知識目標(biāo)：通過模擬實驗，列舉晝夜交替的可能假說；通過現(xiàn)象對比，歸納地球自轉(zhuǎn)是晝夜交替的主要原因。02能力目標(biāo)：能設(shè)計對比實驗驗證假設(shè)，會用“亮/暗”“交替次數(shù)”等指標(biāo)記錄現(xiàn)象，發(fā)展觀察能力與邏輯推理能力。03情感目標(biāo)：體會科學(xué)探究中“假設(shè)需要驗證”的實證精神，激發(fā)探索地球運動的興趣，感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。0402實驗準(zhǔn)備：搭建探究的“腳手架”1材料選擇與設(shè)計為讓實驗更貼近真實情境，我反復(fù)調(diào)試了實驗材料：“太陽”模擬物：選擇5W可調(diào)光LED手電筒（避免強光刺眼），用黑色卡紙剪出直徑8cm的圓片覆蓋燈頭，僅留中心2cm圓孔，模擬“平行光源”（實際太陽距離遠(yuǎn)，到達(dá)地球的光線近似平行）。“地球”模型：選用12cm直徑的小型地球儀（帶地軸標(biāo)記），在赤道附近貼一枚紅色圓點（標(biāo)記“觀測點”），方便學(xué)生觀察明暗變化。輔助工具：白色幕布（遮擋環(huán)境光，增強明暗對比）、量角器（固定地軸傾斜角度）、秒表（記錄交替周期）、實驗記錄單（如表1）。表1晝夜交替模擬實驗記錄單1材料選擇與設(shè)計|假設(shè)類型|操作步驟|觀測點明暗變化（亮/暗）|是否出現(xiàn)晝夜交替|交替周期（秒）||----------|----------|--------------------------|------------------|----------------||假設(shè)1|地球不動，太陽繞地球轉(zhuǎn)|||||假設(shè)2|太陽不動，地球自轉(zhuǎn)|||||…|…|…|…|…|2環(huán)境布置與分工實驗前將教室窗簾拉上，關(guān)閉頂燈，僅保留實驗區(qū)40W暖光燈（避免完全黑暗影響操作）。4人小組為單位，明確分工：1人操作“太陽”（手電筒），1人轉(zhuǎn)動“地球”，1人觀察記錄，1人匯報總結(jié)。我特意準(zhǔn)備了“實驗錦囊”（內(nèi)含操作提示卡：“轉(zhuǎn)動速度保持每秒1圈”“手電筒與地球距離保持50cm”），幫助學(xué)生控制變量。03實驗過程：經(jīng)歷“假設(shè)—驗證—修正”的思維進階1提出問題：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題上課伊始，我播放一段延時攝影：從清晨的第一縷陽光到夜幕降臨時的萬家燈火，畫面中教學(xué)樓的影子逐漸移動，天空由魚肚白轉(zhuǎn)為深藍(lán)?！按蠹颐刻於冀?jīng)歷晝夜交替，可你們想過嗎——為什么會有白天和黑夜？為什么它們會不斷交替？”問題拋出后，教室里立刻熱鬧起來：“因為太陽東升西落！”“地球在轉(zhuǎn)吧？”“可能太陽和地球都在動？”這些七嘴八舌的回答，正是探究的起點。2作出假設(shè)：激活前概念，列出可能性我引導(dǎo)學(xué)生梳理已有經(jīng)驗，將可能的假說寫在黑板上：假設(shè)1：地球靜止不動，太陽繞地球自東向西轉(zhuǎn)動；假設(shè)2：太陽靜止不動，地球自西向東自轉(zhuǎn)；假設(shè)3：地球自轉(zhuǎn)的同時繞太陽公轉(zhuǎn)；假設(shè)4：地球繞太陽公轉(zhuǎn)，但不自轉(zhuǎn)。“這些假設(shè)都有可能，但科學(xué)需要證據(jù)。接下來我們要通過模擬實驗，看看哪些假設(shè)能產(chǎn)生持續(xù)的晝夜交替?！边@句話像一顆小火星，點燃了學(xué)生的探究熱情——他們盯著桌上的地球儀和手電筒，手指不自覺地摩挲著記錄單。3設(shè)計實驗：控制變量，明確觀察點“模擬實驗的關(guān)鍵是‘像真的一樣’?！蔽疫呇菔具呏v解：“用手電筒代表太陽，地球儀代表地球，紅色圓點是我們的觀測點（比如學(xué)校的位置）。實驗時要注意：①保持‘太陽’亮度不變；②‘地球’與‘太陽’的距離不變；③每次只改變一個條件（比如假設(shè)1中地球不動，只轉(zhuǎn)‘太陽’；假設(shè)2中‘太陽’不動，只轉(zhuǎn)地球）。觀察什么呢？重點看紅色圓點是變亮還是變暗，是否能重復(fù)出現(xiàn)‘亮—暗—亮’的交替?！?實施實驗：動手操作，記錄現(xiàn)象學(xué)生分組實驗時，教室里滿是“沙沙”的記錄聲和小聲的討論：“快，再轉(zhuǎn)一圈！”“圓點剛才亮了，現(xiàn)在暗了！”“我們組假設(shè)1的交替周期是10秒！”我巡視時發(fā)現(xiàn)，第三小組在操作假設(shè)1（太陽繞地球轉(zhuǎn)）時，手電筒繞地球儀轉(zhuǎn)了半圈，圓點就一直處于亮面——這是因為他們轉(zhuǎn)動的軌跡是平面圓，而實際若太陽繞地球轉(zhuǎn)，需繞360才能讓觀測點經(jīng)歷完整晝夜。我蹲下來輕聲提醒：“試試讓‘太陽’轉(zhuǎn)一整圈，看看圓點會不會再次變暗?！彼麄冄劬σ涣?，調(diào)整后興奮地喊：“老師！轉(zhuǎn)一圈后圓點又暗了！”5分析現(xiàn)象：對比數(shù)據(jù)，排除錯誤假設(shè)實驗結(jié)束后，各小組分享記錄結(jié)果（表2為典型小組數(shù)據(jù)）：表2各假設(shè)實驗結(jié)果匯總|假設(shè)類型|是否出現(xiàn)晝夜交替|交替周期穩(wěn)定性|與實際情況的匹配度（晝夜24小時）||----------------|------------------|----------------|----------------------------------||假設(shè)1（太陽繞地球轉(zhuǎn)）|是|穩(wěn)定（約10秒/圈）|若太陽轉(zhuǎn)一圈需24小時，符合；但現(xiàn)實中太陽是恒星，不可能繞地球轉(zhuǎn)|5分析現(xiàn)象：對比數(shù)據(jù)，排除錯誤假設(shè)|假設(shè)2（地球自轉(zhuǎn)）|是|穩(wěn)定（約10秒/圈）|地球自轉(zhuǎn)一圈24小時，完全符合||假設(shè)3（自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)）|是|略不穩(wěn)定（因公轉(zhuǎn)影響）|實際存在，但主要因自轉(zhuǎn)||假設(shè)4（公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)）|否（僅1次晝夜）|無周期|不符合（現(xiàn)實中晝夜每日交替）|“仔細(xì)看表格，假設(shè)1和假設(shè)2都能產(chǎn)生晝夜交替，那怎么判斷哪個更合理？”我拋出關(guān)鍵問題。小宇舉手：“我查過資料，太陽是恒星，不會繞地球轉(zhuǎn)！”小美補充：“如果地球不動，太陽繞地球轉(zhuǎn)，那星星也應(yīng)該繞地球轉(zhuǎn)，但晚上看星星是不動的（實際因地球自轉(zhuǎn)，星星看似轉(zhuǎn)動）?！边@些來自學(xué)生的推理，比教師講解更有說服力。最終，學(xué)生通過“現(xiàn)象是否符合已知事實”“是否有更簡潔的解釋”，得出結(jié)論：晝夜交替的主要原因是地球自西向東自轉(zhuǎn)。04拓展與應(yīng)用：從實驗到生活的“最后一公里”1解釋生活現(xiàn)象“現(xiàn)在我們知道了地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替，那生活中哪些現(xiàn)象能證明這一點？”問題一出，學(xué)生立刻打開話匣子：“傅科擺！科學(xué)書上說過，擺的方向會隨地球自轉(zhuǎn)而改變！”“時差！比如中國白天時，美國是黑夜，因為地球自轉(zhuǎn)讓不同地方輪流面對太陽?！蔽翼槃菡故臼澜鐣r區(qū)圖，用地球儀模擬“北京（東八區(qū)）”和“紐約（西五區(qū)）”的位置，當(dāng)轉(zhuǎn)動地球儀時，學(xué)生直觀看到：北京轉(zhuǎn)向太陽時（白天），紐約背向太陽（黑夜），完美印證了時差的成因。2解決真實問題“如果地球自轉(zhuǎn)方向變成自東向西，會發(fā)生什么？”這個問題像投入平靜湖面的石子，激起層層思考。小林說：“太陽會西升東落！”小薇補充：“時差方向也會反過來，比如北京比紐約晚看到日出?！蔽尹c頭肯定：“你們的推理很正確！這說明地球自轉(zhuǎn)的方向直接影響了我們看到的自然現(xiàn)象?！?延伸探究建議為滿足學(xué)有余力學(xué)生的需求，我布置了“家庭小實驗”：用臺燈（太陽）和橘子（地球，用馬克筆標(biāo)觀測點）模擬晝夜交替，記錄“地球”不同自轉(zhuǎn)速度下（慢轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)）的交替周期，思考“如果地球自轉(zhuǎn)加快，一天會變長還是變短”。這個實驗將課堂探究延伸到家庭，讓科學(xué)融入生活。05總結(jié)與反思：讓探究精神扎根1核心概念重現(xiàn)本節(jié)課通過模擬實驗，我們經(jīng)歷了“提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計實驗—驗證結(jié)論”的完整探究過程，得出：晝夜交替現(xiàn)象主要是由于地球自西向東自轉(zhuǎn)形成的。地球像一個永不停歇的“大轉(zhuǎn)盤”，每24小時自轉(zhuǎn)一圈，讓我們所在的位置輪流朝向太陽（白天）和背向太陽（黑夜）。2科學(xué)思維升華實驗中，我們不僅驗證了正確假設(shè)，更重要的是學(xué)會了“用證據(jù)支持觀點”的科學(xué)方法。當(dāng)假設(shè)與現(xiàn)象矛盾時，要勇于修正；當(dāng)多個假設(shè)都能解釋現(xiàn)象時，要結(jié)合已知事實選擇最合理的。這種實證意識與批判性思維，正是科學(xué)探究的核心。3教學(xué)反思與展望回顧課堂，學(xué)生在實驗中展現(xiàn)出的動手能力與思維活力遠(yuǎn)超預(yù)期——他們不僅能完成操作，還能主動提出“如果地軸傾斜會影響晝夜交替嗎”“極地為什么有極晝極夜”等問題。這提醒我：科學(xué)課的魅力在于點燃學(xué)生的好奇心，而教師的角色是“腳手架”，不是“灌輸者