第7课《为什么一年有四季》教学设计（教科版小学五年级科学下册第四单元） 6页

教科版小学五年级下册科学第四单元 第 7 课 《为什么一年有四季》教学设计 教学导航 【教材分析】 《为什么一年有四季》是教科版五下科学第四单元《地球的运动》的第七课， 是在前几课的认知基础上引导学生探究四季的成因。在本课中，教材作出了这样 的安排，首先展示了古人的观日记录，给学生一个初步的表象：正午太阳的高度 角夏季最大，冬季最小，春秋两季居中。从而让学生对本科的关键思维点——“直 射与斜射”有个初步的体会。然后引导学生设计模拟实验验证自己的想法，并指 导学生做实验实验，记录观察结果，根据实验现象进行合理解释，形成自己的观 点。最后引导学生用完整、严谨的科学语言表述本科的科学概念。 【学情分析】 知识方面，学生对于“地球的运动”已经有了初步的了解，知道了地球的“自 转”和“公转”等浅显的科学知识。这些为本节课的学习奠定了良好的知识基础。 能力方面，根据皮亚杰对儿童思维发展阶段的分类，8～11 岁的儿童正处于具体 转化时期。儿童在这个时期的思维灵活性开始逐步显现，认知水平大有提升。能 够显示出认知运算的可逆性。比如根据看到太阳东升西落的现象，能够知道地球 是自西向东运动的。但是，他们宏观的空间想象能力非常有限，特别是对空间位 置关系的理解和把握难度很大，只能初步掌握 2～3个物体之间的相对简单的位 置关系。可见，本课本课“模拟实验”的设计与指导显得尤为重要。兴趣方面， 小学生对于地球与宇宙有强烈的好奇心和积极的探究欲，对于科学模拟实验充满 兴趣。 【教学目标】 1. 科学概念 （1）“四季更替”与“地球公转时地轴倾斜”、“太阳直射或斜射造成影子长 短变化”、“气温的变化”等重要因素有关。 （2）大致明白四季的成因“在地球公转过程中，由于地轴是倾斜的，造成 阳光有规律地直射或斜射某一地区，导致气温也有规律发生变化，从而形成了四 季的更替。”。 教科版小学五年级下册科学教学设计 2 / 6 2. 过程与方法 （1）通过实验前猜想、交流等环节初步理清思维的脉络，明确研究的指向。 （2）根据地球公转的特征做“立竿测影”的实验。并能根据球仪上杆影的 长度变化，从而分析四季形成的原因。 （3）通过对比实验，推想出四季的形成与地轴倾斜有关。 3. 情感、态度与价值观 （1）运用推理法，层层深入，抽丝剥茧指向核心概念。 （2）运用概括法，用几个思维关键点概括出四季的成因，并形成自己的语 言。（3）意识到对科学现象的解释需要得到证据的支持和从已知出发进行推理， 同时在活动中培养小组合作精神。 【教学重点】 由于地球公转和地轴倾斜引起了太阳直射点的变化,从而形成了四季的更 替。 【教学难点】 模拟地球公转实验，对阳光直射和斜射情况的观察。 【教学准备】 教师准备：地球公转轨道图、自制竖直地轴的地球仪、纸制标杆、刻度纸条、 蜡烛、烛台、打火机、摄像头、北极星图标、课件。 小组准备：地球公转轨道图、自制改进的地球仪、蜡烛、烛台、打火机、皮 尺、螺丝钉、学生观察实验单。 【课时安排】 1 课时 教学过程 一、图片导入，提出问题 1．上课之前先请同学们来欣赏几张图片，猜一猜分别表示什么季节。 2．这就是我们非常熟悉的一年四季春、夏、秋、冬。（板书：四季更替） 3．想一想：一年中，四个季节最根本的区别是什么呢？ 教科版小学五年级下册科学教学设计 3 / 6 4．是气温的不同，夏季最高，冬季最低，春秋两季介于两者之间！（板书： 气温变化） 5．提出问题：为什么一年有四季？（板书） 学生可能想到的主要两种想法：①日地距离的远近②地球的公转 【设计意图：这是设计中的第一步，问题检测，使“前概念”浮出水面：学 生在学习科学概念之前，由于日常生活经验和前期学习，头脑中形成的对各种现 象的看法，称为前概念。从学生认知的角度看，五年级的学生处于形象思维相对 强于抽象思维的阶段。他们的日常生活经验及前期学习所形成的认识具有较强的 “不完整性”和“不稳定性”。受先入为主的思维模式影响，又有极强的“顽固 性”。故而，在帮助学生构建“科学概念”的具体教学过程中，必须清楚学生的 前概念到底是一种怎样的状况。必须先将学生顽固的前概念挖掘出来，提前晾晒 于课堂教学的阳光之下，以便教学者出谋划策、科学对待。】 二、逐步推理，分解问题 1．为什么一年会有四季呢？（跟地球的公转到底有没有关系呢？） 我们先来看看古人的观测记录，想一想古人是根据什么来判断季节的？ （板书：影子的长短） 2．影子的长短和气温的变化有有着怎样的关系呢？ 让我们一起来回顾一下四年级的一个重要知识（出示“一天气温变化折线图” 和“一天中阳光下物体影子长度变化图”）这两项记录说明了什么？（影子越长， 气温越低；影子越短，气温越高。） 追问：这就奇怪了，为什么影子越长，气温越低；影子越短，气温越高呢？ 谁能解释一下！ 3．为了帮助同学们搞清楚这个问题，老师带来了一个实验图示，来看一下！… 看了这个图示之后，你能解释了吗？（当阳光直射时：光线集中，温度高； 当阳光斜射时：光分散，温度低。）（板书：直射或斜射） 4．让我们再来看一下古人的另一个观测记录！（出示古人观测记录的画图部 分。） 这就怪了，同一个物体，同样是在正午时分，它的的影子长短为什么会不同 呢？（直射、斜射）难道真的是地球的公转造成的吗？换个问题就是…在地球公 转的时候，当地球处于太阳的不同位置，同一物体在正午时，影子的长短是否会 变化呢？如果会变化说明了什么？如果不会变化又说明了什么？（板书：地球公 转） 教科版小学五年级下册科学教学设计 4 / 6 【设计意图：这是设计中的第二步，认知冲突，将“前概念”彻底瓦解：“认 知冲突”是学生产生学习需要的诱因。由于前概念具有极强的顽固性，若不将其 有效化解，必然会严重阻碍科学概念的最终达成。因此，教师在引导学生逐步推 理的过程中，不断寻找证据，将思维的点位重点落在了“影子的长短”、“直射或 斜射”、“地球公转”三个思维基点上，让学生重组、建构自己的知识结构】 三、模拟实验，交流探讨 1．提供材料：让学生分析思考。 2．明晰要求：逐步渗入温馨提示，从中交待观察记录。 3．交流汇报：先让学生汇报，形成共识，然后教师 PPT 重现实验想象，加 深学生印象。 4．对比实验：如果地轴不是倾斜的，还能看到一年四季中影子长短的变化 吗? 通过对比实验，让学生非常直观清晰的知道在“地球公转”的同时“地轴倾 斜”是一个不可忽视的因素。（板书：地轴倾斜） 【设计意图：这是设计中的第三步，修复“朴素前概念”，让“前概念”走 向“科学概念”：那些些看法和观念中与科学概念一致，只是缺乏严谨、科学表 述的前概念称为“朴素前概念”。“朴素前概念”可以作为关键科学概念的基石。 本课中，逼真的模拟实验引发了学生的思维风暴，让他们的原本混乱“朴素前概 念”的前概念轰然爆破。在各种模拟现象前重塑新知，保留了原本合理的部分， 引入了交流探讨的结果，最终指向合理的科学概念。】 四、形成共识，拓展延伸 1．形成共识：“现在，你能回答为什么一年会有四季了吗？” 个别回答——生生互说——教师展示“在地球公转过程中，由于地轴是倾斜 的，造成阳光有规律地直射或斜射某一地区，导致气温也有规律发生变化，从而 形成了四季的更替。” 2．拓展延伸：南半球的季节变化和北半球有什么不同吗？当北半球是夏季 时，南半球是什么季节？而当北半球是冬季时，南半球又是什么季节？ 3．器材整理 【设计意图：这是设计中的最后一步，清理思维路线，助“科学概念”扎实 深入：小学时期是具体形象思维和抽象逻辑思维两种思维形式交错发展的时期， 主要是发展抽象逻辑思维，由具体形象思维逐步过渡到以抽象逻辑思维为主要形 式。因而，在“模拟实验”及“课堂交流”之后，必须要设计一个环节用抽象逻 教科版小学五年级下册科学教学设计 5 / 6 辑的思维方式帮助学生清理思维路线。】 五、教学评价设计 《标准》指出：科学课程的评价，其主要目的是了解学生实际的学习和发展 状况，以利于改进教学、促进学习、最终实现课程宗旨，即提高每个学生的科学 素养。在这一理念指导下，设计本课的教学评价，具有以下几个特点： 1．评价过程体现民主。课堂评价是一个民主的过程，在学生汇报自己的想 法时，教师不急于给予答案，而是首先向其他同学征求意见，如“你们对他的汇 报有不同意见吗”、“有补充的吗”、“你觉得怎样合适”。然后又给予一定的补充。 这种课堂上的师生互动、生生交流的评价方式充分既体现教师的“主导性”、又 尊重学生“主体性”。 2．评价方式关注理由。 教学中，学生用收集了的证据，告诉别人自己第一手的充足发现，以此说话， 以此推想，体现的正是尊重事实，尊重证据，以事实证据说话的科学态度观。由 于科学课堂往往是一个动态的变化过程，体现的是严谨的推理过程。因而，在具 体的评价上一定要注重证据，阐明理由。 六、设计特色简述 本堂课主要有两大特色： 1．模拟实验新颖独特 科学课是一门实践性很强的课程，老师需要带领和指导学生亲历科学探究活 动的过程，进行大量的观察实验、动手操作。在“地球与宇宙”这部分内容中， 直接的验证性实验无法进行，模拟实验无疑是学生动手操作的凭借和探究推理的 “桥梁”。模拟实验的设计和相关材料的选择是否恰当与精往往直接关系到一节 课的教学成败。教师要善于调整、处理材料，从学生的实际需要出发，提供可行 的有结构的材料。有结构性的材料隐含着一种逻辑，逻辑就像一个链条，环环相 扣，把孩子们的思路吸引到探究的主题上，不仅能有效地帮助学生的探究，而且 能充分考虑学生思维发展的梯度。为此，笔者借助“地球公转模板”和“白纸卡 尺”两种材料，起到了很好的辅助效果。 2．思维训练清晰有效 当前随着对科学探究研究的深入，我们越来越多地认识到：真正的探究发生 在孩子的头脑中，着力培养孩子的科学思维能力，提升孩子的科学思维才是我们 课堂的重心。然而仅仅是动手也不是探究，盲目的动手和操作会是课堂效率大打 折扣。探究的目的不仅仅是让手动起来，也不仅仅是获得一些事实，更重要的是 教科版小学五年级下册科学教学设计 6 / 6 让学生思考如何去获得解决问题的“科学证据”，然后能有目的地对这些科学证 据进行整理、归纳、分析、综合，得出合理的科学解释。对此在本堂课的教学中， 笔者的整个教学设计紧紧围绕课堂的核心概念，也就是课题“为什么一年有四 季？”这条主线展开，为了帮助学生提升思维效率，教师找准了“地球公转”、 “直射或斜射”、“气温变化”、“四季更替”四个思维关键点展开教学，并配以清 晰明了的板书，指引学生向核心概念扎实前进。 【板书设计】 为什么一年有四季 地球公转 直射或斜射 气温变化 四季更替 地轴倾斜 影子长短 【教学反思】