认识科学本质落实核心素养(2)20180425
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认识科学本质 落实核心素养
——地球与宇宙科学领域解读
迎泽区教研室 乔伟
2018、4、25
一、认识科学本质 案例
２００９年科学素养评估框架
情境：识别隐含科学和技术的生活情境。 能力：识别科学问题、科学解释现象、使用科学 证据的能力。 知识：从科学知识、关于科学的知识两方面来考查。 态度：主要包括对科学问题的兴趣、是否支持科学
5～6年级，知道太阳是太阳系的中心；知道太阳 系中有八颗行星，描述他们在太阳系中的相对位 置。 描述月球、地球和太阳的相对大小和相对运动方 式。 知道宇宙中有无数星系，银河系只是其中的一个。 知道大熊座、猎户座等主要星座；学习利用北极 星辨认方向。 了解人类对宇宙的探索历史，关注我国及世界空 间技术的最新发展。
（二）学习内容与学习目标
13.1学习内容 地球每天自西向东围绕地轴自传，形成昼夜交替 等有规律的自然现象。
学习目标 1～2年级，描述太阳每天在天空中东升西 落的位置变化；描述怎样利用太阳的位置 辨认方向。 3～4年级，描述一天中在太阳光的照射下， 物体影子的变化规律。 5～6年级，知道地球自西向东围绕地轴自 转，形成昼夜交替与天体东升西落的现象。
不同版本教材内容对比
版本 苏教版 教科版 河北版本 六上 青岛版 六下
《探索宇宙》 1、太阳家族 2、神秘星空 3、探索宇宙 4、未来家园 五上秋冬星空 五下春夏星空
年级 六上 六下 课题 《探索宇宙》 《宇宙》 内容
2、太阳系 大家族 3、看星座 4、探索宇 宙 5、地球以 外有生命吗
《太阳家族》 1、太阳系的奥秘 5、太阳 系 2、美丽的星空 6、在星空中 六下《宇宙与航天技 7、探索宇宙 术》 1、浩瀚的宇宙 2、探索宇宙 3、人造地球卫星 4、在太空中生活
关于天文的科学概念
13.在太阳系中，地球，月球和其它星球有规律地运 动着。
（一）学习内容
13.1学习内容 地球每天自西向东围绕地轴自传，形成昼夜交替 等有规律的自然现象。 13.2学习内容 地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四季等有 规律的自然现象。 13.3学习内容 月球围绕地球运动，月相每月有规律的变化。 13.4学习内容 太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的一部分， 地球是太阳系中一颗行星。
教科版《昼夜交替的解释》教学目标
1、能对昼夜交替作出自己的解释。 2、经历对几种可能使地球产生昼夜现象的 假设进行验证，培养学生进行模拟实验的 能力。 3、培养学生的探究意识和能力。 4、培养学生实事求是、认真、严谨的科学 态度和合乎逻辑的推理能力。
河北版《昼夜的形成》教学目标
研究以及对资源与环境的责任感。
科学本质：科学知识建立过程 关于科学的知识
科学探究是获取科学知识的主要途径， 是通过多种方法寻找证据、运用创造性 思维和逻辑推理解决问题，并通过评科学课程标准》科学素养：
1、了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响
13.2学习内容 地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四 季等有规律的自然现象。
学习目标 1～2年级，描述一年中季节变化的现象， 举例说出季节变化对动植物和人类的影响。 5～6年级，知道正午时物体影子在不同季 节有规律的变化。知道四季的形成与地球 围绕太阳公转有关。
不同版本教材内容对比
13.3学习内容 月球围绕地球运动，月相每月有规律的变 化。 学习目标 1～2年级，描述月相的变化现象。 3～4年级，知道月球是地球的卫星。描述 月相变化的规律。
不同版本教材内容对比
版本 苏教版 教科版 河北版本 六上
《太阳家族》
青岛版 六上
《太阳、地球 和月亮》 4、弯弯的月 亮 5、日食和月 食 6、登上月球
2、知道基本的科学方法，认识科学本质 3、树立科学思想、崇尚科学精神
4、并具备一定的运用它们处理实际问题，参与公共事务的能力。
小学生对科学本质的认识
科学家已经发现了许多自然规律， 解释了许多自然奥秘， 但仍然不能穷尽所有问题的答案， 说明科学是不断发展的， 科学知识也在不断完善。
二、《地球与宇宙科学领域》学习内容
版本 苏教版 教科版 河北版本 六上
《太阳家族》
青岛版 六上
《太阳、地球 和月亮》 1、四季更替
年级 六上 五下 课题 《探索宇宙》 《地球的运动》 内容
2、太阳系 大家族
8、极地的白天为什 么那么长 2、地球绕着太 9、地球上为什么会 阳转 有四季 10、昼夜、四季与 动植物
苏教版《太阳系大家族》
河北版《地球的近邻-月球》
模拟月相的变化 做一个小小宇航员
青岛版《弯弯的月亮》
阅读文字，回答问题。
月球是地球的卫星，它自西向东围绕地球公转， 公转一周的时间大约是农历的一个月，月球本身 并不发光，靠反射太阳光才发亮，月球围绕地球 转动的同时，地球又带着月球绕太阳转。因此， 月球被太阳照亮的一面就会有时面向地球，有时 背向地球，有时部分向着地球。月相变化就是这 样产生的。 问题一：太阳、月球、地球三个球体的运动关系。 问题二：设计实验证明，月球被太阳照亮的一面 就会有时面向地球，有时背向地球，有时部分向 着地球。
在1-8的位置，我们观察到月球的亮面大小 一样吗？亮面朝向一样吗？ 对比一下，我们前面排序时所贴的月相， 哪些是正确的？哪些是错误的？ 4、观察白天的月相。在白天，我们上午上 学或下午放学时，有时会发现天空中有月 亮，让我们对白天的月相进行一个月的持 续观察，并记录有关月相的情况。
观察白天的月相，我们需要注意： （1）准备两张记录纸，画上15个大小相同 的圆，并标上方向。 （2）在每天下午放学后傍晚时分和上午上 学前的清晨时分进行观察，将天空中的月 相、月相的旧历时间、月相所在的位置、 太阳所在的位置记录下来。 （3）我们也可以在夜晚做一些观察，与白 天对比一下，月相有什么变化？
年级 五上 六下 《宇宙》 课题 《白天和黑 夜》 内容
4、看月亮
5、昼夜对 动植物的 影响 六上，登 月之旅
1、地球的卫星月球 2、月相变化 4、地球的近邻 3、我们来造环形山 月球 4、日食和月食
苏教版《看月亮》教学活动
你知道月亮从哪里升起吗？ 不同的日子里，月亮会有不同的形状。画出你记忆中 月亮的形状，并给它们排排序。（图例） 预测今晚的月亮会是什么形状？ 观察月相盒中的月相变化。（图例） 也可以动手做一个月相盒。 个人或小组给月相记日记。 交流月相日记，你能发现月相变化的规律吗？ 新月-峨眉月-上弦月-凸月-满月-残月-下弦月-峨眉月 -新月（图例）
教 科 版
青 岛 版
苏 教 版
《地球与宇宙科学领域》学习内容
13、在太阳系中，地球，月球和其它星球有 规律地运动着。 14、地球上有大气、水、生物、土壤和岩石、 地球内部有地壳、地幔和地核。
15、地球是人类生存的家园。
三、《地球与宇宙科学领域》学习内容
三、《小学科学课程标准》科学知识建构的过程
地球是目前人们认识到的宇宙中唯一适合 人类生存的星球，
13.4学习内容 太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的 一部分，地球是太阳系中一颗行星。
学习目标 1～2年级，知道太阳能够发光发热，描述 太阳对动植物和人类生活有着重要影响。 3～4年级，知道地球是一个球体，是太阳 系中的一颗行星。描述月球表面的概括。 知道太阳是一颗恒星。
地球在绕太阳转动时，总是倾斜的，而且倾斜的 角度和方向不变。 猜测会出现什么情况 观察手电筒光芒在地球仪上的亮光 太阳直射和斜射那种光芒更强烈 比较直射和斜射 总结，地球公转及四季成因。 作业，查找资料。
河北版《地球绕着太阳转》
地球在太空中的运动有两种形式，一种是绕着自己的地轴 旋转，叫自转。一种是沿着椭圆轨道绕着太阳旋转，叫公 转。地球自转一周的时间是23小时56分4秒。公转一周的 时间是365.25天。地球自转公转的方向都是自西向东。 地球仪模拟公转和自转 地球四季变化与什么有关系？ 假设 模拟实验验证 现象 解释
教科版《月相变化》
1、月相。我们也许观察到天空中的月球有 圆缺变化，月球在圆缺变化过程中出现的 各种形状叫做月相。 我们来画月相，在几张大小相同的圆纸上 画出我们观察到的几种不同的月相，然后 把它们剪下来。 2、给月相排序。我们一起来贴月相，按时 间的先后排排序，把剪下来的月相贴在黑 板上相应的圆纸片上。（图例）
与宇宙中的有关现象、事物和规律，具有 时间和空间的复杂性， 需要对它们运用实地观察、长期观测、建 构模型、模拟实验、逻辑推理等方法进行 研究。
本领域内容的学习，将有助于激发学生对地 球与宇宙的探究热情， 发展空间想象、模型思维、逻辑推理等能力，
初步建立科学的宇宙观和自然观，以及人地 协调的可持续发展观。
1、能够在合作中设计验证昼夜成因的模拟实验方 案。 2、能积极寻找证据支持自己的观点。 3、敢于对别人的结论提出质疑。 4、认识到科学的发展是漫长的，很多事物的运动 规律需要从更广泛的范围进行研究，才能真正弄 清楚事物的本质。 5、能说出地球在不停的自转，自转一周为1天， 需24小时。 6、能概述古人对昼夜成因的猜想与哥白尼的贡献。
（1）在教室的一端贴上太阳，在场地中间 画上两个圆圈，几个同学站在小圆上，代 表地球上的观察者，一名同学举一个一半 涂亮的皮球，代表月球，沿大圆转动一圈， 表示月球绕地球运动一个月。 （2）让月球亮面始终朝着太阳，表示月球 只能有一半被太阳照亮，当月球分别运行 到1——8的位置时，画下我们所观察到的 月相。（图例）
我们认为月相的变化是否有规律？有什么 规律？我们认为下半月的月相将如何变化？ 3、模拟月相变化。月球是一个不发光、不 透明的球体，我们看到的月光是它反射太 阳的光。月相实际上就是人们从地球上看 到的月球被太阳照亮的部分，由于观察的 角度不同，所以看到的月相亮面大小、方 向也就不同。我们可以做一个模拟实验来 观察一下。
河北版 本 四上
青岛版 三下六上
《昼与夜》 《太阳与时间》 1、认识太阳 1、我们的 2、太阳和影子 地球 3、用太阳计时 2、太阳和 4、制作计时工 影子 具 3、昼夜的 《太阳、地球和 形成 月亮》 4、昼夜与 1、白天和黑夜 生物行为 2、昼夜与生物
苏教版《昼夜交替》教学目标
1、能用地球仪、手电筒模拟昼夜的形成。 2、知道昼夜变化是地球自转的结果。 3、能够根据地球自转大致推算出某地的时 间。 4、了解“地心说”和“日心说”的主要内 容。意识到人类对自然的认识是不断进步 的。
月球绕着地球转，地球在自转的同时又绕着太阳 公转，公转一圈时间为一年。 太阳并不总是直射赤道，因为地球围绕太阳旋转 时，稍稍有些倾斜，当太阳的直射点照在地球斜 向太阳的半球上时，该半球处于夏季，另外半球 就处于冬季。 观察太阳直射和斜射的差异 四季的形成和地球公转有关。（图片）
教科版《地球上为什么会有四季》
不同版本教材内容对比
版本 苏教版 教科版 年级 五上 课题 《白天和 黑夜》 内容
1、太阳 和影子 2、太阳 钟 3、昼夜 交替
五下
《地球的运动》 1、关于时间 2、为什么世界各地 同一时刻的时间不一 样 3、昼夜交替的解释 4、回顾人们认识地 球的历史 5、怎样证明地球在 自转 6、是清晨还是黎明 7、谁最先迎来黎明
——地球与宇宙科学领域解读
迎泽区教研室 乔伟
2018、4、25
一、认识科学本质 案例
２００９年科学素养评估框架
情境：识别隐含科学和技术的生活情境。 能力：识别科学问题、科学解释现象、使用科学 证据的能力。 知识：从科学知识、关于科学的知识两方面来考查。 态度：主要包括对科学问题的兴趣、是否支持科学
5～6年级，知道太阳是太阳系的中心；知道太阳 系中有八颗行星，描述他们在太阳系中的相对位 置。 描述月球、地球和太阳的相对大小和相对运动方 式。 知道宇宙中有无数星系，银河系只是其中的一个。 知道大熊座、猎户座等主要星座；学习利用北极 星辨认方向。 了解人类对宇宙的探索历史，关注我国及世界空 间技术的最新发展。
（二）学习内容与学习目标
13.1学习内容 地球每天自西向东围绕地轴自传，形成昼夜交替 等有规律的自然现象。
学习目标 1～2年级，描述太阳每天在天空中东升西 落的位置变化；描述怎样利用太阳的位置 辨认方向。 3～4年级，描述一天中在太阳光的照射下， 物体影子的变化规律。 5～6年级，知道地球自西向东围绕地轴自 转，形成昼夜交替与天体东升西落的现象。
不同版本教材内容对比
版本 苏教版 教科版 河北版本 六上 青岛版 六下
《探索宇宙》 1、太阳家族 2、神秘星空 3、探索宇宙 4、未来家园 五上秋冬星空 五下春夏星空
年级 六上 六下 课题 《探索宇宙》 《宇宙》 内容
2、太阳系 大家族 3、看星座 4、探索宇 宙 5、地球以 外有生命吗
《太阳家族》 1、太阳系的奥秘 5、太阳 系 2、美丽的星空 6、在星空中 六下《宇宙与航天技 7、探索宇宙 术》 1、浩瀚的宇宙 2、探索宇宙 3、人造地球卫星 4、在太空中生活
关于天文的科学概念
13.在太阳系中，地球，月球和其它星球有规律地运 动着。
（一）学习内容
13.1学习内容 地球每天自西向东围绕地轴自传，形成昼夜交替 等有规律的自然现象。 13.2学习内容 地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四季等有 规律的自然现象。 13.3学习内容 月球围绕地球运动，月相每月有规律的变化。 13.4学习内容 太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的一部分， 地球是太阳系中一颗行星。
教科版《昼夜交替的解释》教学目标
1、能对昼夜交替作出自己的解释。 2、经历对几种可能使地球产生昼夜现象的 假设进行验证，培养学生进行模拟实验的 能力。 3、培养学生的探究意识和能力。 4、培养学生实事求是、认真、严谨的科学 态度和合乎逻辑的推理能力。
河北版《昼夜的形成》教学目标
研究以及对资源与环境的责任感。
科学本质：科学知识建立过程 关于科学的知识
科学探究是获取科学知识的主要途径， 是通过多种方法寻找证据、运用创造性 思维和逻辑推理解决问题，并通过评科学课程标准》科学素养：
1、了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响
13.2学习内容 地球每年自西向东围绕太阳公转，形成四 季等有规律的自然现象。
学习目标 1～2年级，描述一年中季节变化的现象， 举例说出季节变化对动植物和人类的影响。 5～6年级，知道正午时物体影子在不同季 节有规律的变化。知道四季的形成与地球 围绕太阳公转有关。
不同版本教材内容对比
13.3学习内容 月球围绕地球运动，月相每月有规律的变 化。 学习目标 1～2年级，描述月相的变化现象。 3～4年级，知道月球是地球的卫星。描述 月相变化的规律。
不同版本教材内容对比
版本 苏教版 教科版 河北版本 六上
《太阳家族》
青岛版 六上
《太阳、地球 和月亮》 4、弯弯的月 亮 5、日食和月 食 6、登上月球
2、知道基本的科学方法，认识科学本质 3、树立科学思想、崇尚科学精神
4、并具备一定的运用它们处理实际问题，参与公共事务的能力。
小学生对科学本质的认识
科学家已经发现了许多自然规律， 解释了许多自然奥秘， 但仍然不能穷尽所有问题的答案， 说明科学是不断发展的， 科学知识也在不断完善。
二、《地球与宇宙科学领域》学习内容
版本 苏教版 教科版 河北版本 六上
《太阳家族》
青岛版 六上
《太阳、地球 和月亮》 1、四季更替
年级 六上 五下 课题 《探索宇宙》 《地球的运动》 内容
2、太阳系 大家族
8、极地的白天为什 么那么长 2、地球绕着太 9、地球上为什么会 阳转 有四季 10、昼夜、四季与 动植物
苏教版《太阳系大家族》
河北版《地球的近邻-月球》
模拟月相的变化 做一个小小宇航员
青岛版《弯弯的月亮》
阅读文字，回答问题。
月球是地球的卫星，它自西向东围绕地球公转， 公转一周的时间大约是农历的一个月，月球本身 并不发光，靠反射太阳光才发亮，月球围绕地球 转动的同时，地球又带着月球绕太阳转。因此， 月球被太阳照亮的一面就会有时面向地球，有时 背向地球，有时部分向着地球。月相变化就是这 样产生的。 问题一：太阳、月球、地球三个球体的运动关系。 问题二：设计实验证明，月球被太阳照亮的一面 就会有时面向地球，有时背向地球，有时部分向 着地球。
在1-8的位置，我们观察到月球的亮面大小 一样吗？亮面朝向一样吗？ 对比一下，我们前面排序时所贴的月相， 哪些是正确的？哪些是错误的？ 4、观察白天的月相。在白天，我们上午上 学或下午放学时，有时会发现天空中有月 亮，让我们对白天的月相进行一个月的持 续观察，并记录有关月相的情况。
观察白天的月相，我们需要注意： （1）准备两张记录纸，画上15个大小相同 的圆，并标上方向。 （2）在每天下午放学后傍晚时分和上午上 学前的清晨时分进行观察，将天空中的月 相、月相的旧历时间、月相所在的位置、 太阳所在的位置记录下来。 （3）我们也可以在夜晚做一些观察，与白 天对比一下，月相有什么变化？
年级 五上 六下 《宇宙》 课题 《白天和黑 夜》 内容
4、看月亮
5、昼夜对 动植物的 影响 六上，登 月之旅
1、地球的卫星月球 2、月相变化 4、地球的近邻 3、我们来造环形山 月球 4、日食和月食
苏教版《看月亮》教学活动
你知道月亮从哪里升起吗？ 不同的日子里，月亮会有不同的形状。画出你记忆中 月亮的形状，并给它们排排序。（图例） 预测今晚的月亮会是什么形状？ 观察月相盒中的月相变化。（图例） 也可以动手做一个月相盒。 个人或小组给月相记日记。 交流月相日记，你能发现月相变化的规律吗？ 新月-峨眉月-上弦月-凸月-满月-残月-下弦月-峨眉月 -新月（图例）
教 科 版
青 岛 版
苏 教 版
《地球与宇宙科学领域》学习内容
13、在太阳系中，地球，月球和其它星球有 规律地运动着。 14、地球上有大气、水、生物、土壤和岩石、 地球内部有地壳、地幔和地核。
15、地球是人类生存的家园。
三、《地球与宇宙科学领域》学习内容
三、《小学科学课程标准》科学知识建构的过程
地球是目前人们认识到的宇宙中唯一适合 人类生存的星球，
13.4学习内容 太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的 一部分，地球是太阳系中一颗行星。
学习目标 1～2年级，知道太阳能够发光发热，描述 太阳对动植物和人类生活有着重要影响。 3～4年级，知道地球是一个球体，是太阳 系中的一颗行星。描述月球表面的概括。 知道太阳是一颗恒星。
地球在绕太阳转动时，总是倾斜的，而且倾斜的 角度和方向不变。 猜测会出现什么情况 观察手电筒光芒在地球仪上的亮光 太阳直射和斜射那种光芒更强烈 比较直射和斜射 总结，地球公转及四季成因。 作业，查找资料。
河北版《地球绕着太阳转》
地球在太空中的运动有两种形式，一种是绕着自己的地轴 旋转，叫自转。一种是沿着椭圆轨道绕着太阳旋转，叫公 转。地球自转一周的时间是23小时56分4秒。公转一周的 时间是365.25天。地球自转公转的方向都是自西向东。 地球仪模拟公转和自转 地球四季变化与什么有关系？ 假设 模拟实验验证 现象 解释
教科版《月相变化》
1、月相。我们也许观察到天空中的月球有 圆缺变化，月球在圆缺变化过程中出现的 各种形状叫做月相。 我们来画月相，在几张大小相同的圆纸上 画出我们观察到的几种不同的月相，然后 把它们剪下来。 2、给月相排序。我们一起来贴月相，按时 间的先后排排序，把剪下来的月相贴在黑 板上相应的圆纸片上。（图例）
与宇宙中的有关现象、事物和规律，具有 时间和空间的复杂性， 需要对它们运用实地观察、长期观测、建 构模型、模拟实验、逻辑推理等方法进行 研究。
本领域内容的学习，将有助于激发学生对地 球与宇宙的探究热情， 发展空间想象、模型思维、逻辑推理等能力，
初步建立科学的宇宙观和自然观，以及人地 协调的可持续发展观。
1、能够在合作中设计验证昼夜成因的模拟实验方 案。 2、能积极寻找证据支持自己的观点。 3、敢于对别人的结论提出质疑。 4、认识到科学的发展是漫长的，很多事物的运动 规律需要从更广泛的范围进行研究，才能真正弄 清楚事物的本质。 5、能说出地球在不停的自转，自转一周为1天， 需24小时。 6、能概述古人对昼夜成因的猜想与哥白尼的贡献。
（1）在教室的一端贴上太阳，在场地中间 画上两个圆圈，几个同学站在小圆上，代 表地球上的观察者，一名同学举一个一半 涂亮的皮球，代表月球，沿大圆转动一圈， 表示月球绕地球运动一个月。 （2）让月球亮面始终朝着太阳，表示月球 只能有一半被太阳照亮，当月球分别运行 到1——8的位置时，画下我们所观察到的 月相。（图例）
我们认为月相的变化是否有规律？有什么 规律？我们认为下半月的月相将如何变化？ 3、模拟月相变化。月球是一个不发光、不 透明的球体，我们看到的月光是它反射太 阳的光。月相实际上就是人们从地球上看 到的月球被太阳照亮的部分，由于观察的 角度不同，所以看到的月相亮面大小、方 向也就不同。我们可以做一个模拟实验来 观察一下。
河北版 本 四上
青岛版 三下六上
《昼与夜》 《太阳与时间》 1、认识太阳 1、我们的 2、太阳和影子 地球 3、用太阳计时 2、太阳和 4、制作计时工 影子 具 3、昼夜的 《太阳、地球和 形成 月亮》 4、昼夜与 1、白天和黑夜 生物行为 2、昼夜与生物
苏教版《昼夜交替》教学目标
1、能用地球仪、手电筒模拟昼夜的形成。 2、知道昼夜变化是地球自转的结果。 3、能够根据地球自转大致推算出某地的时 间。 4、了解“地心说”和“日心说”的主要内 容。意识到人类对自然的认识是不断进步 的。
月球绕着地球转，地球在自转的同时又绕着太阳 公转，公转一圈时间为一年。 太阳并不总是直射赤道，因为地球围绕太阳旋转 时，稍稍有些倾斜，当太阳的直射点照在地球斜 向太阳的半球上时，该半球处于夏季，另外半球 就处于冬季。 观察太阳直射和斜射的差异 四季的形成和地球公转有关。（图片）
教科版《地球上为什么会有四季》
不同版本教材内容对比
版本 苏教版 教科版 年级 五上 课题 《白天和 黑夜》 内容
1、太阳 和影子 2、太阳 钟 3、昼夜 交替
五下
《地球的运动》 1、关于时间 2、为什么世界各地 同一时刻的时间不一 样 3、昼夜交替的解释 4、回顾人们认识地 球的历史 5、怎样证明地球在 自转 6、是清晨还是黎明 7、谁最先迎来黎明