第2课昼夜交替现象课例研究

第2课昼夜交替现象课例研究

（一）背景和教学目标

昼夜交替现象是地球上最常见的天文现象，每天都在上演，也是学生非常熟悉的自然现象。但是，学生熟悉的只是现象的特征，对现象成因的理解却比较模糊，有过

探究经历的学生就更少了。其实，昼夜交替现象的形成与“太阳光的照射”

“地球是不

透明的球体”

“地球自转”三个因素有关。“太阳光的照射”和“地球是不透明的球体”

这两个成因会被学生作为一种常识快速地接受并理解。在前概念测查中，我们发现，学生对于“地球自转”这个关键因素常常表现出不理解或不确定。当然，也有部分学

生会提及地球自转因素，但并不等于他们能合理解释。如果同时考虑地球的公转，他

们有的就会改变原有的解释。测查还发现，有的学生会把月5^与地球关系作为昼夜交

替的成因。

正是基于学生前概念的多样性与现象本身的复杂性，本课希望让学生能自主展示

各种解释方案，暴露自己的原有认知，然后按照自己的假设进行模拟实验，通过讨论

交流后修正解释，最终推动学生的认知向前发展。

科学概念目标

•昼夜交替是地球常见的天文现象。

•昼夜交替现象的解释可以有多种方案，但与事实相符的是昼夜交替与地球自转

有关。

科学探究目标

•能根据已有知识，对昼夜交替现象成因提出有依据的假设。

•能基于假设，制订可行的探究方案，并通过模拟实验验证昼夜交替成因的假设。

科学态度目标

•能用批判性思维大胆质疑，善于从不同角度思考问题，追求创新。

科学、技术、社会与环境目标

•认识到身边许多常见的自然现象是有科学解释的。

（二）教学准备

为学生准备：手电筒、.三选一（地球仪、第1课的地球自转模型、增加地轴的海

陆分布模型）、学生活动手册。

教师准备：班级记录大表、彩色笔记录学生假说、一套学生实验材料。

（三）教科书解读

1.聚焦

教科书中的图片展示了昼和夜的特点，正文也描述了昼夜交替现象，并指出昼夜

交替是地球上最常见的现象。学生在了解昼夜交替现象之后，自然而然就会对本课的探究主题“昼夜交替是如何产生的呢？

”产生兴趣。

2.探索

教科书在探索活动环节中，设计了四个层面的活动。

一是学生独立地思考并形成自己对昼夜交替现象的解释；二是像科学家一样研讨、交流我们的解释；三是做模拟实验，初步检验假设是否成立；四是交流实验结果，修

正解释或提出进一步的研究问题。

在形成假设环节，让学生在活动手册中以画图的形式表达自己对昼夜交替现象的解释。而教科书右边的图片列举了四种可能产生昼夜交替的假说，其目的是打开学生

地球不动，太阳

働费値球转

太阳不动，地球

围着太阳转

El攵流我们的砒e

地球自转

地技围著太阳转.間时地球有转

1.通过槎M实脸.能够证明我们的價泣吗？我们星根据

什么来郭断地球棟横上出现的昼夜交棒现纹的？

2.義解择找夜现象的展设有哪些？它竹拧什么不同〃

3.我们该圳湖庄一步束豌认鴨一种厦设以血确的昵？

25的思路，引导学生从地球和太阳的相对

运动角度来解释昼夜。

在交流假设环节，让学生对每一种

假设有较清晰的了解，并希望学生发现

有哪些不同的解释，而且它们似乎都能

自圆其说，所以需要我们通过模拟实验

进一步验证哪一种假设与事实相符。

在模拟实验环节，教科书给出的图

片和气泡图的文字有两层含义。一是希

望每名学生都能独立完成模拟实验，验

证自己的观点；二是教科书只是举例说

明一种假设的模拟实验操作方法，对于

其他的假设，我们应该选择不同的实验

材料、实验条件和操作方法。

交流实验结果环节旨在让学生了解

各种模拟实验的结果，为后续的集体研

讨环节做准备。交流的主要内容就是研

讨中的问题1和问题2O教科书图片所

描述的学生交流场景，表示学生在交流

中。如果对某个实验存在异议，可以通

过重复实验去验证。对“太阳不动，地

球围着太阳转”这个假说，验证结果可

能会出分歧：一种情况是公转时向阳面

保持不变，就不会产生昼夜交替；另一

种情况是公转时向阳面改变，公转一周正好是一次昼夜交替。

3.研讨

这部分内容包括三个问题。问题1

旨在引导学生汇报假设是否能解释昼夜

交替的成因，同时说出实验观察到的现

象，培养学生的证据意识，也能让其他

同学充分理解自己的假设。问题2引导

学生关注班级记录大表，发现多种假设

都被验证能解释产生昼夜交替现象的成因，它们的不同之处在于地球与太阳运

动关系的不同，最后归纳总结出解释昼

夜交替现象的关键在于确定地球与太阳的运动关系。问题3希望学生基于问题2的结

论，讨论如何进一步确认哪一种假设是正确的，进而引出第3课的教学内容——人类

认识地球运动的历史。

（四）教学建议

1.聚焦

本课是通过了解昼夜交替现象聚焦到昼夜交替成因这一研究主题。教师可先利用

多媒体播放地球视角的静态昼和夜的图片，再播放某一个地方的昼夜交替动态图，之

后播放太空视角的动态图，让学生全方位地了解昼夜交替现象。展示的图片以能出现

太阳为宜。在了解昼夜交替现象之后，紧接着提出：“它是如何产生的呢？

”引导学生

开始本课的主题研究。

2.探索

在问题抛出之后，学生可能会积极举手发表自己的意见，为了保证学生独立思考的权利，不建议立即请学生发表自己的观点，而是让学生把自己的想法画下来。暂时

没有思考周全的或无观点的学生会需要更多的信息作为脚手架帮助他们形成自己的解

释，这时，提示学生阅读教科书的四种假说的图片。

在学生有了自己的初步解释后，进入交流环节，让学生在小组内把自己的观点充

分表达出来。学生将在与他人观点的碰撞中发现尽管观点不同，但都可以解释昼夜交

替现象。有这样的认识冲突之后，让学生认识到需要做模拟实验去验证哪种假说才能

真正地解释昼夜交替现象的成因，并验证哪种假说才是与事实相符的。

需要引导学生先明确实验目的是验证自己的假设是否能解释昼夜交替现象的成因，然后让学生观察实验材料并思考实验操作步骤，最后才开始实验。建议给每个小组发

放多套实验材料，小组内的每个人都能验证自己的假设，同组的同学可观察他人的实

验过程，这样有助于学生全面了解每一个假设的具体现象与结果，为后面的交流奠

定基础。

为了让交流更有效，需要组织学生把实验器材放回指定区域，明确交流的主要内

容，包括“你的假设成立吗？你观察到什么现象可以判断出现了昼夜交替？

”。最后，小组内统计能产生昼夜交替现象的假设并记录在学生活动手册中，分析它们有什么不

同。教师要确保在学生明确交流内容后再开始讨论。

3.研讨

学生讨论结束后，按假设的类型分别请学生展示自己的模拟实验，介绍是否能产

生昼夜交替，并说明是根据什么现象来判断的。教师把学生汇报的结果记录在班级记

录大表上。在岀现争议时，建议让学生再次展示实验过程，全班一起验证假设是否成立。学生汇报结束后，请学生观察班级记录大表有哪些情况能解释昼夜交替现象的成因，并请学生比较它们的不同。最终学生会越来越接近事实，甚至可能有学生直接指

出它们之间最大的不同就是地球与太阳运动关系的不同。如果学生总结不到位，教师

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也可适时点明不同之处，并引导学生思考哪一种假设是与事实相符的。当学生认识到

地球与太阳的运动关系是几种假设的最大不同点时，那么自然就明白了确定地球与太

阳的运动关系，是解开昼夜交替成因的关键。

(五)学生活动手册说明

在学生第一次表达昼夜交替现象成因时，可能只有一种解释，所以只会画

一个示意图，当然也允许学生发表多种

解释。学生交流后，会因为交流接受他

人的观点，再添加一些假说，在此我们

鼓励学生尝试从多角度解释问题。

在模拟实验过程中，要求学生既记

录自己做的模拟实验，也记录小组同学

做的模拟实验。这样做可以使学生对每个假说都有充分的了解，保证交流和讨

论的有效性。记录表上留有空格，是考虑到可能存在其他天体加入解释中的情况，不

限制学生的思考。记录表中“我的发现”是配合研讨中的问题2使用的。-