一、教學(xué)背景與目標(biāo)定位：為何要做這個實(shí)驗(yàn)？演講人01教學(xué)背景與目標(biāo)定位：為何要做這個實(shí)驗(yàn)？02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：讓每個細(xì)節(jié)都服務(wù)于思維發(fā)展03實(shí)驗(yàn)過程：從操作到思維的階梯式推進(jìn)04結(jié)論與拓展：從課堂到生活的認(rèn)知延伸05教學(xué)反思與總結(jié)：讓科學(xué)探究真實(shí)發(fā)生目錄2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊四季成因地軸傾斜模擬實(shí)驗(yàn)課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終堅(jiān)信：讓抽象的科學(xué)原理“看得見、摸得著”，是打開學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵鑰匙?！端募镜某梢颉肥墙炭瓢媪昙壣蟽浴暗厍虻倪\(yùn)動”單元的核心內(nèi)容，而“地軸傾斜模擬實(shí)驗(yàn)”則是突破這一知識點(diǎn)的重要抓手。今天，我將以“親歷探究、證據(jù)推理”為核心，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)邏輯、操作要點(diǎn)到思維進(jìn)階路徑，完整呈現(xiàn)這一教學(xué)過程。01教學(xué)背景與目標(biāo)定位：為何要做這個實(shí)驗(yàn)？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：“能基于所學(xué)知識，說明地球運(yùn)動（自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)）對晝夜交替、四季變化的影響”。六年級學(xué)生雖已通過“晝夜交替現(xiàn)象”的學(xué)習(xí)建立了地球運(yùn)動的初步認(rèn)知，但對“四季成因”仍存在典型前概念誤區(qū)——超過70%的學(xué)生會將四季歸因于“地球離太陽遠(yuǎn)近”（前測數(shù)據(jù)）。這一誤區(qū)的根源在于未理解“地軸傾斜”這一關(guān)鍵變量。教材中“四季的成因”章節(jié)以“提出問題—模擬實(shí)驗(yàn)—分析現(xiàn)象—得出結(jié)論”為邏輯主線，其中模擬實(shí)驗(yàn)是連接“地球運(yùn)動抽象模型”與“學(xué)生直觀認(rèn)知”的橋梁。只有通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親眼觀察到“地軸傾斜導(dǎo)致太陽高度角與日照時長變化”，才能真正理解四季的本質(zhì)。2教學(xué)目標(biāo)設(shè)定基于課標(biāo)要求與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，我將本課教學(xué)目標(biāo)細(xì)化為三個維度：知識目標(biāo)：知道四季形成與地球公轉(zhuǎn)、地軸傾斜（約23.5）且空間指向保持不變有關(guān)；能描述不同季節(jié)同一地點(diǎn)太陽高度角與日照時長的差異。能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)并操作“地軸傾斜模擬實(shí)驗(yàn)”，提升觀察記錄、變量控制與現(xiàn)象推理能力；能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋生活中“夏季晝長夜短”“冬季太陽位置低”等現(xiàn)象。情感目標(biāo)：在探究中體會“猜想—驗(yàn)證—修正”的科學(xué)思維樂趣，培養(yǎng)尊重證據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度；激發(fā)對地球運(yùn)動奧秘的持續(xù)探究興趣。3教學(xué)重難點(diǎn)突破重點(diǎn)：通過模擬實(shí)驗(yàn)理解“地軸傾斜”是四季形成的關(guān)鍵因素。難點(diǎn)：在實(shí)驗(yàn)中觀察并量化“太陽高度角”“日照時長”的變化，建立“傾斜→直射點(diǎn)移動→熱量差異→四季”的邏輯鏈。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：讓每個細(xì)節(jié)都服務(wù)于思維發(fā)展1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與改進(jìn)為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀、數(shù)據(jù)更易測量，我對傳統(tǒng)材料進(jìn)行了優(yōu)化（如表1所示）：|材料名稱|傳統(tǒng)材料|改進(jìn)后材料|設(shè)計(jì)意圖||----------------|-------------------|---------------------|--------------------------------------------------------------------------||地球模型|普通地球儀（無標(biāo)記）|自制可調(diào)整地軸角度的模型（地軸用鐵絲固定，標(biāo)有赤道、回歸線、觀察點(diǎn)）|精準(zhǔn)控制地軸傾斜角度（23.5），明確觀察參照點(diǎn)|1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與改進(jìn)010203|光源|手電筒|100W環(huán)形led臺燈（無陰影）|模擬平行太陽光，避免點(diǎn)光源造成的誤差；環(huán)形設(shè)計(jì)確保各方向光照均勻||測量工具|量角器（手動測量）|自制“太陽高度角測量板”（硬板紙+量角器刻度）|學(xué)生可直接將測量板貼于觀察點(diǎn)，快速讀取太陽高度角（誤差≤2）||記錄表格|空白表格|含“公轉(zhuǎn)位置-太陽高度角-日照時長-溫度感知”的四維記錄表|引導(dǎo)學(xué)生有目的地采集數(shù)據(jù)，避免觀察碎片化|2實(shí)驗(yàn)環(huán)境的布置為確保實(shí)驗(yàn)效果，我將教室窗簾全部閉合，墻面張貼“公轉(zhuǎn)軌道示意圖”（用藍(lán)色膠帶標(biāo)出春分、夏至、秋分、冬至四個關(guān)鍵位置）。每組實(shí)驗(yàn)臺中央固定臺燈（光源高度與地球模型球心平齊），地球模型放置在可旋轉(zhuǎn)的圓形托盤上（模擬公轉(zhuǎn)軌道）。03實(shí)驗(yàn)過程：從操作到思維的階梯式推進(jìn)1前實(shí)驗(yàn)：激活前概念，明確探究方向上課伊始，我展示一組圖片：“哈爾濱冰雕（1月）、杭州西湖荷花（7月）、北京香山紅葉（10月）、昆明櫻花（3月）”，提問：“這些季節(jié)景觀的差異是怎么形成的？”學(xué)生七嘴八舌給出“離太陽遠(yuǎn)近”“地球自轉(zhuǎn)”“溫度變化”等猜想。我順勢拋出爭議點(diǎn)：“地球1月離太陽更近（近日點(diǎn)），但北半球1月是冬季；7月離太陽更遠(yuǎn)（遠(yuǎn)日點(diǎn)），卻是夏季。這說明‘距離’可能不是主因，那真正的原因是什么？”此時，我取出地球儀，用激光筆模擬太陽光直射赤道，提問：“如果地軸是垂直的（與公轉(zhuǎn)軌道面垂直），地球公轉(zhuǎn)時各地的太陽高度會變化嗎？”學(xué)生觀察后發(fā)現(xiàn)：“直射點(diǎn)始終在赤道，全球晝夜平分，沒有四季?！边@一矛盾點(diǎn)激發(fā)了認(rèn)知沖突——“地軸傾斜可能是關(guān)鍵！”至此，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確：探究地軸傾斜時，地球公轉(zhuǎn)過程中同一地點(diǎn)的太陽高度與日照時長如何變化？2實(shí)驗(yàn)操作：分步指導(dǎo)，關(guān)注細(xì)節(jié)實(shí)驗(yàn)分為4個操作環(huán)節(jié)，我采用“示范—分組—指導(dǎo)”的模式，確保每個學(xué)生掌握操作要點(diǎn)（以“北半球中緯度某觀察點(diǎn)”為例）。2實(shí)驗(yàn)操作：分步指導(dǎo)，關(guān)注細(xì)節(jié)2.1組裝與調(diào)試03步驟3：打開臺燈，調(diào)整光源高度，使光線與地球模型球心齊平（模擬平行光）。02步驟2：在地球模型北半球中緯度（如北緯40）標(biāo)記“觀察點(diǎn)A”，赤道標(biāo)記“觀察點(diǎn)B”，南極圈標(biāo)記“觀察點(diǎn)C”。01步驟1：將地球模型的地軸調(diào)整為23.5傾斜（與公轉(zhuǎn)軌道面夾角66.5），用膠帶固定地軸方向（模擬“空間指向不變”，如始終指向北極星）。04教師指導(dǎo)要點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)“地軸傾斜角度固定”“空間指向不變”是實(shí)驗(yàn)的控制變量，若地軸方向晃動，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會失真。2實(shí)驗(yàn)操作：分步指導(dǎo)，關(guān)注細(xì)節(jié)2.2模擬公轉(zhuǎn)與觀察記錄步驟1：將地球模型置于“春分”位置（太陽直射赤道），用測量板貼于觀察點(diǎn)A，讀取太陽高度角（約50）；用白色粉筆在模型上畫出晨昏線，測量觀察點(diǎn)A的晝弧長度（約12小時）。步驟2：將模型沿公轉(zhuǎn)軌道逆時針旋轉(zhuǎn)90至“夏至”位置（太陽直射北回歸線），重復(fù)測量：太陽高度角約73.5，晝弧長度約15小時。步驟3：繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至“秋分”“冬至”位置，分別記錄數(shù)據(jù)（如表2）。|公轉(zhuǎn)位置|太陽直射點(diǎn)|觀察點(diǎn)A太陽高度角|觀察點(diǎn)A晝長|直觀感受（用手觸摸模型溫度）||----------|---------------|-------------------|---------------|------------------------------|2實(shí)驗(yàn)操作：分步指導(dǎo)，關(guān)注細(xì)節(jié)2.2模擬公轉(zhuǎn)與觀察記錄|春分|赤道（0N）|約50|約12小時|溫度中等||夏至|北回歸線（23.5N）|約73.5|約15小時|溫度較高||秋分|赤道（0N）|約50|約12小時|溫度中等||冬至|南回歸線（23.5S）|約26.5|約9小時|溫度較低|教師指導(dǎo)要點(diǎn)：提醒學(xué)生“公轉(zhuǎn)時地軸方向不能變”（可在桌面貼北極星標(biāo)記輔助）；測量晝長時，需將模型輕輕旋轉(zhuǎn)，觀察觀察點(diǎn)從日出到日落的轉(zhuǎn)動角度（每15對應(yīng)1小時）。2實(shí)驗(yàn)操作：分步指導(dǎo)，關(guān)注細(xì)節(jié)2.3對比實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證“地軸傾斜”的必要性為強(qiáng)化“地軸傾斜是四季成因關(guān)鍵”的認(rèn)知，我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)：將地軸調(diào)整為垂直狀態(tài)（與公轉(zhuǎn)軌道面90），重復(fù)上述測量。學(xué)生發(fā)現(xiàn)：無論公轉(zhuǎn)到哪個位置，觀察點(diǎn)A的太陽高度角始終為50，晝長始終12小時，模型溫度無明顯變化。這一現(xiàn)象與前組實(shí)驗(yàn)形成鮮明對比，直觀證明了“沒有地軸傾斜，就沒有四季”。3現(xiàn)象分析：從數(shù)據(jù)到規(guī)律的思維躍遷實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我組織學(xué)生以小組為單位分析記錄表，重點(diǎn)討論三個問題：問題1：觀察點(diǎn)A的太陽高度角如何隨公轉(zhuǎn)位置變化？（夏至最高，冬至最低，春分秋分居中）問題2：觀察點(diǎn)A的晝長如何變化？（夏至最長，冬至最短，春分秋分等長）問題3：太陽高度角與晝長變化如何影響溫度？（太陽高度角越大，單位面積接收的太陽輻射越多；晝越長，接收熱量時間越長，溫度越高）學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)充：“夏天中午太陽很曬，就是因?yàn)楦叨冉谴?；冬天下午四五點(diǎn)天就黑了，因?yàn)闀冮L短。”此時，我用動畫演示“太陽高度角與光熱分布”（同面積光斑，角度越大越集中），將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與能量傳遞原理關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生建立“傾斜→直射點(diǎn)移動→光熱差異→四季”的邏輯鏈。04結(jié)論與拓展：從課堂到生活的認(rèn)知延伸1科學(xué)結(jié)論的提煉通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析，師生共同總結(jié)四季成因的三要素：01020304地球的公轉(zhuǎn)：提供四季變化的時間周期（約365天）。地軸的傾斜（約23.5）：導(dǎo)致太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間往返移動。地軸空間指向不變（始終指向北極星附近）：確保直射點(diǎn)移動的規(guī)律性。2生活現(xiàn)象的解釋為檢驗(yàn)學(xué)生是否真正理解，我拋出幾個實(shí)際問題：“為什么南極和北極會出現(xiàn)極晝極夜？”（觀察點(diǎn)C在夏至?xí)r全部位于晝半球，冬至?xí)r全部位于夜半球）“海南島的四季為什么不明顯？”（低緯度地區(qū)太陽高度角年變化小，光熱差異?。肮湃藶槭裁从霉绫頊y量日影長度制定節(jié)氣？”（日影長度與太陽高度角相關(guān)，夏至日影最短，冬至最長）學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)中“太陽高度角變化”的觀察，逐一給出合理的解釋，甚至有學(xué)生提出：“我家陽臺冬天能曬到太陽，夏天曬不到，可能也是因?yàn)樘柛叨冉亲兓?！”這種從“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”到“生活現(xiàn)象”的遷移，正是科學(xué)教育的核心目標(biāo)。3延伸探究建議STEP1STEP2STEP3STEP4為滿足學(xué)有余力學(xué)生的需求，我布置了分層拓展任務(wù)：基礎(chǔ)任務(wù)：觀察記錄當(dāng)?shù)匾恢軆?nèi)的日出日落時間，計(jì)算晝長變化，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比。挑戰(zhàn)任務(wù)：用手機(jī)延時攝影記錄一個月內(nèi)同一時間太陽在天空中的位置變化，分析其與地軸傾斜的關(guān)系。創(chuàng)新任務(wù)：設(shè)計(jì)“地軸傾斜角度變化對四季的影響”模擬實(shí)驗(yàn)（如將地軸角度調(diào)為10或40，觀察現(xiàn)象差異）。05教學(xué)反思與總結(jié)：讓科學(xué)探究真實(shí)發(fā)生教學(xué)反思與總結(jié)：讓科學(xué)探究真實(shí)發(fā)生回顧整個教學(xué)過程，“地軸傾斜模擬實(shí)驗(yàn)”之所以能有效突破重難點(diǎn)，關(guān)鍵在于“以學(xué)生為中心”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——通過材料改進(jìn)讓現(xiàn)象更直觀，通過對比實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化變量控制，通過數(shù)據(jù)記錄引導(dǎo)證據(jù)推理。當(dāng)學(xué)生從“認(rèn)為四季是因?yàn)殡x太陽遠(yuǎn)近”到“能