科学六年级上册（2024）第三单元 地球的运动7. 四季变化教案设计

这是一份科学六年级上册（2024）第三单元 地球的运动7. 四季变化教案设计，共9页。教案主要包含了教材简析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，设计意图，板书设计等内容，欢迎下载使用。
【教材简析】
《四季变化》是《地球的运动》单元第7课，指向学科核心概念“宇宙中的地球”及其学习内容“9.3.2知道地球围绕太阳公转的周期和方向，理解四季的形成与地球的公转有关”。本课整合了前六课地球自转、公转、地轴倾斜、影长变化等知识，聚焦“四季变化的成因”这一核心问题，是对地球运动规律及其影响的综合应用与深化，帮助学生形成完整的“地球运动-自然现象”认知链条。
教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，以“四季温度变化”“夏热冬冷的原因”为核心设问，激活学生生活经验，明确探究方向。第二部分探索板块，通过“太阳高度与温度的关系”“模拟地球公转”实验，建立“太阳高度大/小-光斑小/大-温度高/低”的链式推理。第三部分研讨板块，围绕实验结果，分析光斑变化与季节的关联，整合单元知识解释夏热冬冷的原因，梳理单元已解决和未解决的问题。第四部分拓展板块，将地球公转与二十四节气及其农业生产进行关联，让学生感受科学知识的实用价值。
【学情分析】
六年级学生已经了解地球自转、公转的基本特征，知道地轴倾斜且方向不变，了解影长与太阳高度的反向关系，而且在生活中也感知到四季温度、昼夜长短、物候等变化。但他们难以将“地球公转”“地轴倾斜”“太阳高度变化”“地表温度变化”等要素串联起来，建立“多因素共同作用导致四季”的逻辑关联。同时，学生对“太阳直射”与“斜射”影响热量分布的原理理解模糊，难以解释“光斑大小与温度”的关联。因此，需要通过模拟实验和生活实例搭建认知桥梁。
【教学目标】
1.基于生活经验和“太阳高度变化与温度”的探究，知道四季温度变化的基本规律，了解太阳高度对地表温度的影响。
2.在“模拟地球公转”实验中，观察并记录不同公转位置的光斑大小、太阳高度的相关证据。
3.通过链式推理，梳理“地球公转且地轴倾斜不变-太阳高度变化-相同面积接受能量变化-温度变化-四季形成”的逻辑关系，能解释夏热冬冷的原因。
4.感受地球运动与自然现象的内在联系，激发对宇宙探索的持续兴趣，培养严谨的科学推理和综合分析能力。
【教学重难点】
教学重点：通过模拟实验观察不同季节的光斑变化和太阳高度，建立地球公转与四季变化的关联。
教学难点：整合地球公转、地轴倾斜等因素，构建多因素作用的逻辑链条来解释四季变化的成因。
【教学准备】
教师：教学课件、电子温度计、（热光源）手电筒。
学生：地球仪、手电筒、铁架台、上端带圆孔的可调节纸屏、记号笔、酒精棉、记录单。
【教学过程】
一、聚焦问题，激发兴趣（预设5分钟）
材料准备：教学课件
1.提问：同学们，我们生活的地方一年有春夏秋冬四季，你发现四季最明显的区别是什么？
（预设：四季温度不同，夏热冬冷、春秋温和）
2.谈话：夏天烈日炎炎，冬天寒风刺骨，春秋不冷不热。那大家有没有想过，为什么会出现夏热冬冷的现象呢？今天我们就一起探究四季变化的秘密。（板书课题：四季变化）
3.课件出示“夏季和冬季室内物体影长差异”的场景。提问：仔细观察，你能看出2张图片分别是什么季节吗？不同季节物体影长有什么不同？
（预设：夏季影子短，冬季影子长）
4.追问：这说明太阳的高度发生了怎样的变化？这与四季的温度变化有关吗？
（预设：夏季太阳直射，冬季太阳斜射）
【设计意图】从学生熟悉的生活现象切入，引发对“四季温度差异”的思考，通过图片对比呈现太阳高度和影长的直观差异，自然聚焦核心问题，为后续探究铺垫。
二、探索新知，实验探究（预设20分钟）
（一）演示实验：太阳高度变化与温度的关系（预设5分钟）
材料准备：教学课件、电子温度计、手电筒
1.提问：我们用手电筒模拟太阳。根据以往科学的学习，当光直射和斜射时物体影长和光斑大小是怎样的？
（预设：直射时光斑小，物体影短；斜射时光斑大，物体影长）
2.提问：当光直射和斜射时，被照射区域接收的能量会有什么不同？温度会怎样变化？类比自然界中的阳光和地表，当太阳高度变化时，地表温度怎样变化？
3.教师演示（投屏）“直射与斜射” 对比实验（手电筒分别直射、斜射）。
4.学生观察并交流。
5.小结：直射时光斑小，相同面积接收能量多，温度高；斜射时光斑大，能量分散，温度低。一天中中午温度高、早晚温度低，就是这个道理。
【设计意图】遵循“从简单到复杂”的探究逻辑，通过直观的演示实验，让学生利用类比思维建立“太阳高度-能量-温度”的基础认知，为后续建构更复杂的逻辑关系奠定基础。
（二）分组探究：模拟地球公转实验（预设：15分钟）
材料准备：教学课件、地球仪、手电筒、铁架台、上端带圆孔的可调节纸屏、记号笔、记录单。
1.提问：在地球公转过程中，太阳并没有上下移动，那么它的高度变化又是怎么产生导致冬冷夏热的呢？我们可以借助光斑大小，观察地球仪上太阳高度是否在有规律地发生变化。
2.课件出示实验材料，学生讨论每种材料的作用。
3.课件出示实验操作指导视频：明确4人小组分工（1号调手电筒方向；2号保持地轴倾斜且方向不变、转动地球仪；3号固定纸屏距离、调节纸屏高度；4号记录光斑）。
4.学生实验：依次模拟春分、夏至、秋分、冬至四个位置，观察并记录光斑大小，推测太阳高度和北半球温度，填写实验记录单。
【设计意图】通过分组模拟实验，让学生在动手操作中观察记录不同公转位置的光斑变化，积累具象证据，为推导四季成因提供证据支持，培养实验操作和记录能力。
三、交流研讨，梳理成因（预设 12 分钟）
1.汇报：展示实验记录单，分享不同公转位置下光斑大小、太阳高度和温度推测结果。
2.分析：引导学生发现规律——夏至光斑最小、太阳高度最大、温度最高；冬至光斑最大、太阳高度最小、温度最低；春分和秋分介于两者之间。
3.研讨：为什么公转过程中太阳高度会变化？。观看视频。
（预设：地轴倾斜且方向不变，导致不同位置北半球同一地方的阳光直射/斜射程度不同。）
4.小结：地球公转过程中，地轴始终倾斜并保持方向不变，导致北半球太阳高度随公转位置发生规律性变化，相同面积的地面接收太阳能量不同，温度不同，从而形成四季。（板书：地球公转且地轴倾斜不变-太阳高度变化-相同面积接受能量变化-温度变化-四季形成）
【设计意图】通过汇报、分析、研讨，帮助学生梳理实验现象与科学结论之间的逻辑关系，突破教学难点，让学生从“直观感受”上升到“理性认知”，理解四季变化的本质成因。
四、拓展延伸，联系生活（预设3分钟）
材料准备：课件（二十四节气图、农业谚语）。
1.课件展示二十四节气及资料。
2.讲解：我国劳动人民长期观察太阳运行规律，在四季基础上划分了二十四节气，它是指导农业生产的重要依据。比如，“过了芒种不种稻，过了夏至不栽田”，因为芒种后天气炎热少雨，光照和水分条件不利于水稻生长，体现了节气与农作物生长的关系。
【设计意图】科学知识与传统文化、农业生产相结合，拓宽学生视野，让学生感受到科学知识的实用价值，激发对传统文化和自然现象的进一步探究兴趣。
【板书设计】
【疑难解答】
1.如何确保模拟地球公转实验的准确性？
教师要提前示范3个关键操作：（1）手电筒高度与地球仪球心对齐，避免光照角度偏差；（2）地轴倾斜角度固定（约 23.5°），且始终指向同一方向（如教室某一固定物体）；（3）纸屏与地球仪距离要严格控制在相同距离，确保光斑对比有意义。另外，巡视各小组过程中，及时纠正“地轴倾斜方向改变”“纸屏位置偏移”等问题。
2.如何引导学生采用链式推理方式进行证据论证？
在设计记录单时，需要调整条目位置，将“太阳高度”置于“光斑大小”之前，以便吻合解释链的先后顺序。在证据论证时，可以采用“进阶提问”法进行引导：（1）同一观察点，不同公转位置的光斑大小有什么变化？（2）光斑大小与太阳高度、温度的关系是什么？（3）为什么会出现这种变化？逐步引导学生将实验现象与地球公转、地轴倾斜关联，避免直接灌输结论，培养推理能力。此外，还要帮助学生建立正确的因果关系，比如“光斑大小”是“太阳高度”引起的（由果到因），“光斑大小”导致了“温度变化”（由因到果）。