五年级下册科学教案 -4.8 极昼和极夜的解释｜教科版 (3)

《极昼和极夜的解释》教学设计

一、科学教育理论指导

目前，小学科学课堂研究逐步走向深入，研究过程中发现不少问题。其中，在科学学习过程，学生通过形成假设、设计实验、修改假设或形成结论所得到学习结果，在形式上能完整地体现探究学习过程。但学生能否达到对知识的连贯、深层的理解还有待商榷。很多教学研究者正努力探索促进学习的深度理解，发展学生科学思维方式的有效途径。乔纳森认为：模型与真实事物之间保持着质上和功能上的一致。就是要建立关于现象、事物或系统的概念体系。也就是说学习者在认识事物时可以通过建模建立事物间的联系，从而建构概念的系统认识。这是有助于发展学生深层理解。心智模型理论指出，日常推理本质上是基于模型的推理。可见模型中的推理过程是培养学生科学思维能力的重要方式。

二、教学内容与方法梳理：

1、单元内容分析：

《地球的运动》单元共安排八课内容《昼夜交替现象》《人类认识地球及其运动》《证明地球在自转》《谁先迎来黎明》《北极星“不动”的秘密》《地球在公转吗》《为什么一年有四季》《极昼和极夜的解释》。本单元重在让学生重演人类对地球运动的探究过程，认识地球是如何运动的——最终认识到地球在逆时针自转和公转，自转产生昼夜现象，

本课题目是《极昼极夜的解释》，理解什么是极昼极夜是前提，“解释”是本课重点。

极昼极夜的现象是地球上一种自然现象。极昼，又称白夜、永昼或午夜太阳，是在地球的两极地区，一日之內，太阳都在地平线以上的现象（即全天24小时都是白天）。则极夜则相反。对于极昼极夜的理解不难，但难在极昼极夜的成因。因为它是地轴是倾斜的，而且倾斜角度和方向保持不变，所以在地球围绕太阳公转过程中，太阳直射点在北、南回归线范围内变化。变化过程既产生了一年四季，又产生了极昼极夜。

3、教法梳理

先前对学生科学学习的研究表明，学生体验科学过程主要靠观察和记录科学现象。本课内容《极昼和极夜的解释》是教科版五年级下《地球的运动》单元的第8课。从本单元的课题可以看出教材呈现目的：从认识昼夜交替现象，然后认识地球自转，自转带来的现象、公转、公转带来的现象、自转公转共同作用带来的现象。教材编写意图在于研究现象、找到地球运动规律。但是对于这些内容，学生只能凭着一些表面现象获取经验。本单元的知识与学习者原有认知差距较大，如果单凭观察和记录进行科学学习的，未免造成学习的困难。乔纳森（jonassen,2005）认为，建模是一种参与式的、重要的学习方式。它是建构主义的精髓。当人们遇到未知现象时，学习者建构着个人对现象的表征。也就是说建模有助于学习者表达，从而促进理解。这是一种有效的学习方式、学习工具。基于此，对于本课学习可采用以下方法进行教学：

方法一：图示法

根据教学内容及学生情况，本课教学将会以图示法解释极昼极夜的成因。对于极昼极夜知识，学生是无法利用实物探究真相，需要培养一定的逻辑推理能力。而图示法能把空间思维变得立体、变得具体，形成形象思维。形象思维就是介乎于具体思维与抽象思维之间，能有效地帮助学生形成思维培养的过渡。

方法二：模拟实验

模拟实验主要作用就是帮助学生理解。由于地域原因。对于极昼极夜的现象学生无法亲身感受。理解这一现象的成因是有难度的，因此利用模拟实验，让现象再现，通过对模拟实验产生的现象观察，对极昼极夜成因进行分析，有效帮助学生理解。

三、学情分析：

通过近一个单元的学习，学生对于地球的运动已经有了一定的认识。所以绝大部分学生都能口头说出“地球自转”“公转”等名词。事实上本单元的内容比较抽象，加上学生的空间观念不足，理解起来会比较困难。学生的理解只停留在表面层次居多。还需要对前面的内容进行巩固。

前面的学习，学生尝试了一些建模的方法。对于抽象思维不成熟的五年级学生来说，设计模拟实验的能力太高了，因此建模的准确性训练还应该摆在首位。《极昼和极夜的解释》一课是综合运用前面所学的知识去探究，学生很难把极昼极夜与地球公转、自转、倾斜三者综合考虑去分析。前面提到：建模是一种参与式的、重要的学习方式。但前提

是以学习者为中心，充分考虑学生者的实际情况。所以应该设计一些有坡度的学习环节，帮助学生减轻负担。

四、教学过程设计

【教学目标】：

●科学概念：1、知道极昼和极夜现象。

2、了解到极昼和极夜现象是与地球公转、自转和地轴倾斜有关。 ●过程与方法：用模拟实验、图示等多种方式来解释极昼和极夜现象。

●情感态度价值观：1、意识到解释都需要得到证据的支持，全面分析。

2、在活动中培养主动探究，积极合作的态度。

【教学重点】：学生能运用模拟实验、画示意图等方式解释现象。

【教学难点】：认识到极昼极夜现象与地球的公转、自转和地轴倾斜有关（三者共同作用）。

【教学准备】：地球极昼极夜的相关视频、地球仪1个、手电筒1个（用支架固定，支架能转动，调至能直射地球仪的高度）、记录表1份。

【教学流程】：

【教学过程】：

一．复习昼夜交替的知识

（出示地球仪、手电筒，用手电筒照亮地球仪一半）

1．地球仪代表地球，手电筒代表太阳。地球是个不透明的球体，现在被照亮的部分就是——白天，那么没被照亮的部分就是——黑夜。那昼夜昼夜交替是怎么回事？请同学们解释一下。

2．学生边说，老师边画出示意图（如右图）

（设计意图：对于学生来说，极昼和极夜的知识是比较抽象的。通过地球仪和手电筒模拟地球和太阳，让学生把抽象内容变得具体。另外，复习昼夜交替的现象目的为下面的学习起到铺垫作用。老师随学生的解释边画出示意图，目的在于暗示学生学习用图示法的技巧。）

复习昼夜交替的知识 认识极昼和极夜现象 推测现象的成因 能分析更多现象

解释形成原因

二．认识极昼和极夜现象

（出示课件）

1．地球上大部分地区都会出现昼夜交替的现象，但在遥远的南极和北极却有一种奇怪的现象：（课件穿插，极地图片）

极地的白天或黑夜很长。北半球夏季时，太阳挂在北极天空就是不会下落，北极中心地区的白天甚至可以长达半年的时间，相反南极中心地区半年看不到太阳，处在黑夜中；而到了冬天，北极点附近半年见不到太阳，处在黑夜中，南极却有长达几个月的白天。人们把这样的现象叫极昼和极夜。

2．揭示课题，板书：今天，我们就一起来研究这一奇怪的现象

（设计意图：通过极地图片让学生感受这种神奇的现象，激发学生探究的欲望）三．推测现象的成因

1．怎么会有这种现象出现呢？你们能不能解释一下。你们可以模仿老师刚才那样把自己的想法用图表示出来。

2．学生独自思考，并按自己的理解用画图方式表达出来。

3．学生汇报。提醒学生养成聆听习惯，对同学的发言要提出看法。可以是提问、可以是质疑。

预设1：可能跟太阳光的方向有关。

预设2：可能跟角度有关。

预设3：可能跟地球自转有关。

预设4：可能跟地球公转和倾斜有关

（设计意图：让学生把自己的推测用图示法表达出来，目的是把学生的前概念清晰呈现，有助于科学概念的形成。由于前面的铺垫，学生会更有方向。其二是此环节特别提醒学生的聆听及批判，既是让学生形成良好的学习习惯，又让学生学会有逻辑的推理，从面使科学思维得到培养。心智模型理论指出，日常推理本质上是基于模型的推理。推理的过程是科学思维品质形成过程。）

4．小结。板书：地球自转、地球公转、地轴倾斜

四．模拟实验，验证解释：

1．刚才同学们提出解释主要有三个方面：地球自转、地球公转、地轴倾斜。但解决问题我们需要得到证据的支持，全面分析。怎么证实你们的推测？（模拟实验）2．这模拟实验该注意些什么？

①材料介绍、分析：地球仪、手电筒分别代表什么？

②怎样才能知道北极发生了极昼现象，南极发生了极夜现象？

3．指名示范操作，其它同学看看是否规范。

注意提醒：手电筒的光如何模拟太阳的照射方法？

主要观察什么地方？按老师选好的东南西北，四个方位进行实验。