《地球的運(yùn)動(dòng)》教材分析

1、教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第四單元地球的運(yùn)動(dòng)教材分析一、單元教學(xué)的意義“地球的運(yùn)動(dòng)”在科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中屬“地球和宇宙”方面的內(nèi)容?！暗厍蚝陀钪妗惫舶ǖ厍虻奈镔|(zhì)、地球的變化、天空中的星體三方面。前面幾冊(cè)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)地球物質(zhì)（水、土壤、空氣、巖石、礦物等），也學(xué)習(xí)過(guò)天氣變化，涉及到一些地表的變化（巖石風(fēng)化引起的地貌變化），本單元指導(dǎo)學(xué)生研究由地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所引起的晝夜和四季的變化。我們居住的地球是宇宙中的一顆行星。地球在不停地運(yùn)動(dòng)，除了自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)以外，還和太陽(yáng)系一起參與銀河系的運(yùn)動(dòng)。地球的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了許多奇妙的自然現(xiàn)象，從遠(yuǎn)古時(shí)代開始，人們就在不斷探索這些奧秘。我們雖然不能看到地球的運(yùn)動(dòng)，但地球自轉(zhuǎn)和

2、公轉(zhuǎn)帶來(lái)的晝夜和四季現(xiàn)象是學(xué)生非常熟悉的。本單元的編寫思路就是從地球運(yùn)動(dòng)所引起的晝夜和四季的現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生探究這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。讓學(xué)生經(jīng)歷人類探索和發(fā)現(xiàn)晝夜和四季成因的過(guò)程，發(fā)展他們的探究意識(shí)、精神和能力。高年級(jí)的學(xué)生已通過(guò)各種渠道對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的知識(shí)有所了解，對(duì)晝夜和四季的形成也有他們自己的解釋。但學(xué)生的認(rèn)識(shí)是不完整、不全面的，有些甚至是錯(cuò)誤的。科學(xué)課程有責(zé)任幫助小學(xué)生獲得有關(guān)這方面的正確認(rèn)識(shí)，促進(jìn)他們形成科學(xué)的自然觀。這不僅對(duì)培養(yǎng)孩子們的科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義，還對(duì)宣傳科學(xué)、傳播科學(xué)、破除迷信、抵制邪說(shuō)，促進(jìn)人類社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展具有重要的意義。本單元的教學(xué)內(nèi)容共有十課，除最后一課“晝夜、四季

3、與動(dòng)植物”是本單元的拓展，涉及到生物和環(huán)境的內(nèi)容。其他九課的每個(gè)話題基本上都從地球運(yùn)動(dòng)所引起的自然現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生探究這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。可以歸結(jié)到“地球的自轉(zhuǎn)”“地球的公轉(zhuǎn)”兩個(gè)方面。從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā)，教學(xué)重點(diǎn)放在“地球的自轉(zhuǎn)”這方面，編排了17課，地球的公轉(zhuǎn)的內(nèi)容對(duì)于小學(xué)生比較難以理解，所以只編排了“極地的白天為什么那么長(zhǎng)”是從地球自轉(zhuǎn)時(shí)地軸始終保持一定的傾斜度造成的，而且也是地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)傾斜方面始終保持不變的緣故。本單元的學(xué)習(xí)不僅使學(xué)生對(duì)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，也將為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)宇宙空間的知識(shí)打下基礎(chǔ)。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，希望達(dá)到以下目標(biāo)?？茖W(xué)概念1認(rèn)識(shí)地球儀，了

4、解有關(guān)世界時(shí)區(qū)的常識(shí)，知道北京時(shí)間的由來(lái)。2理解地球上晝夜交替、各地存在著時(shí)差，都是由于地球不停地自轉(zhuǎn)，各地面向太陽(yáng)的先后不同形成的。3知道地球自轉(zhuǎn)的周期是24小時(shí)，自轉(zhuǎn)方向是自西向東，地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地軸始終是傾斜的，傾斜方向和角度保持不變。4建立初步的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念。理解太陽(yáng)東升西落只是一種視運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是地球自西向東自轉(zhuǎn)形成的。5知道地球上的四季是由于地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)過(guò)程中陽(yáng)光直射點(diǎn)和移動(dòng)造成的，而和地球一年之中離太陽(yáng)的距離變化無(wú)關(guān)。6晝夜和四季對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育及人類生活、生產(chǎn)活動(dòng)等有重大的影響?？茖W(xué)探究1激發(fā)學(xué)生探究地球宇宙奧秘的興趣。2引領(lǐng)學(xué)生親歷探究晝夜、時(shí)差、四季成因，地球自轉(zhuǎn)方向

5、等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。3培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、對(duì)自然現(xiàn)象作出合理解釋，以及空間想象和邏輯推理的能力。4能用簡(jiǎn)易的地球儀，手電筒做模擬實(shí)驗(yàn)，并能夠圍繞研究課題有條理地進(jìn)行操作、觀察、記錄。5初步建立一些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念，并能根據(jù)太陽(yáng)東升西落的現(xiàn)象來(lái)推理地球的自轉(zhuǎn)方向。情感、態(tài)度、價(jià)值觀1在尋求晝夜成因、地球自轉(zhuǎn)方向等活動(dòng)中，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)比較接近真實(shí)的科學(xué)探究過(guò)程，從中培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和客觀地、實(shí)事求是、積極思維的科學(xué)探究。2了解人類探索地球奧秘的歷史，了解哥白尼為建立“日心說(shuō)”所作的貢獻(xiàn)，學(xué)習(xí)哥白尼、布魯諾、伽利略追求真理的科學(xué)品質(zhì)的精神。3樹立正確的自然觀，相信科學(xué)，破除迷信。二、理解思考

6、研討1本單元教學(xué)內(nèi)容可以分為幾個(gè)部分，各內(nèi)容之間是什么樣的結(jié)構(gòu)？教學(xué)的重點(diǎn)是什么？2本單元的教學(xué)內(nèi)容有什么特點(diǎn)，學(xué)生會(huì)遇到什么困難？主要的教學(xué)手段和方法是什么？3本單元探究活動(dòng)的基本程序是什么？我們?cè)鯓又笇?dǎo)學(xué)生探究晝夜成因、誰(shuí)最先引來(lái)黎明等問(wèn)題？涉及到哪些探究能力？活動(dòng)的意義是什么？4什么是模擬實(shí)驗(yàn)，它對(duì)學(xué)生探究地球運(yùn)動(dòng)的模式有什么作用？5.當(dāng)?shù)厍蚝吞?yáng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是教材P66上討論的四種情況時(shí)，分別會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？怎樣指導(dǎo)學(xué)生分析推理哪種解釋是地球運(yùn)動(dòng)的真實(shí)情況？6傅科擺為什么能證明地球自轉(zhuǎn)？怎樣讓學(xué)生容易明白這個(gè)道理？7對(duì)于四季成因，你知道學(xué)生在學(xué)習(xí)本單元之前是怎樣解釋的嗎？你怎樣啟發(fā)他們分

7、析自己的認(rèn)識(shí)是否正確？三、活動(dòng)分析和建議1本單元教學(xué)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)。內(nèi)容課序話題自然現(xiàn)象原因第一課關(guān)于時(shí)間；為什么世界各地存在時(shí)差，北地球是不透明的球體，世界各地同一時(shí)第一課刻的時(shí)間不一樣京、紐約晝和夜剛好相反而且在自轉(zhuǎn)地球第二課晝夜父替的解釋；回顧人們認(rèn)識(shí)太地球上有白天和黑夜，而地球在不停地自轉(zhuǎn)同的第四課陽(yáng)的歷史；怎樣證且晝夜交替的現(xiàn)象時(shí)圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)第五課明地球在自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)的方向是自運(yùn)動(dòng)第六課是清晨還是黃昏太陽(yáng)東升西落西向東世界各地迎來(lái)黎明的時(shí)地球在公轉(zhuǎn)的同時(shí)自第七課誰(shuí)最先迎來(lái)黎明間不同，新年的鐘聲不在西向東自轉(zhuǎn)同一時(shí)刻敲響地球地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地軸始終極地的白天為什極地有半年的時(shí)間白天是傾斜

8、的，而且傾斜度第八課的么那么長(zhǎng)很長(zhǎng)，甚至有極晝的現(xiàn)象方向和傾斜度不變（不是重點(diǎn)）公轉(zhuǎn)地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)圍地球上為什么會(huì)地球上有四季，四季交替運(yùn)動(dòng)第九課繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（不有四季出現(xiàn)是重點(diǎn)）環(huán)境環(huán)境因素的變化影響晝夜四季與動(dòng)植生物的活動(dòng)，生物的活和第十課不同季節(jié)的動(dòng)植物物動(dòng)適應(yīng)環(huán)境因素的變生物化2“地球的運(yùn)動(dòng)”和我們前面學(xué)習(xí)的有關(guān)地球的物質(zhì)等內(nèi)容是不同的，我們無(wú)法直觀地感知到地球的運(yùn)動(dòng)，必須通過(guò)一些地理現(xiàn)象和借助其他天體的視運(yùn)動(dòng)來(lái)分析推理。由于在地球運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，對(duì)知識(shí)、邏輯思維、空間想象、探究能力的要求都有所提高，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)是有一定的困難的。教師在引導(dǎo)學(xué)生的探究前必須調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，明

9、確有關(guān)的事實(shí)，了解學(xué)生的解釋。在引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)，主要通過(guò)操作模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的方法。并強(qiáng)調(diào)在動(dòng)手動(dòng)腦中去研究、分析、推理引起這些現(xiàn)象的原因，從而了解地球的運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律。如“晝夜成因”的探究活動(dòng)基本程序是從“地球上有白天黑夜，而且晝夜交替”這一基本事實(shí)出發(fā)啟發(fā)學(xué)生作出解釋（提出假設(shè)）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析、推理、計(jì)算得出結(jié)論。本單元也有一些課是運(yùn)用已得出的結(jié)論作為前提，通過(guò)操作、分析獲得認(rèn)識(shí)，如“誰(shuí)最先迎來(lái)黎明”。3模擬實(shí)驗(yàn)是本單元用得最多的實(shí)驗(yàn)方法。什么是模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)?？?dāng)客觀條件不允許直接對(duì)某自然事物或現(xiàn)象進(jìn)行觀察時(shí)，人們往往通過(guò)設(shè)計(jì)與原型（自然現(xiàn)象或過(guò)程）相似的模型，利用模型來(lái)間接地研究原

10、型規(guī)律，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做模擬實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)是以模型與認(rèn)識(shí)對(duì)象之間的相似為前提的，只有對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象本身有清楚的了解，才能找出與之相似的模型。如模擬地球環(huán)境的“生物圈2號(hào)”的實(shí)驗(yàn)，研究氣流對(duì)飛行器影響的“風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)”，“雨、霧、霜、露成因”的模擬實(shí)驗(yàn)等。在“地球的運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)活動(dòng)中，是用手電筒代替太陽(yáng)，地球儀來(lái)代替地球，模擬地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驗(yàn)證自己提出的官員晝夜成因的假設(shè)。本單元幾乎所有的活動(dòng)都要通過(guò)操作模型進(jìn)行模擬研究。4地球和太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系如果是P66討論的四種情況，地球上都會(huì)發(fā)生晝夜交替的現(xiàn)象，但并不是每種情況產(chǎn)生的現(xiàn)象都符合事實(shí)。分析如下：當(dāng)“地球不動(dòng)，太陽(yáng)圍繞地球轉(zhuǎn)”時(shí)，地球上有晝夜交

11、替，但是太陽(yáng)要繞地球一圈，才會(huì)發(fā)生一次晝夜交替。太陽(yáng)離地球1.5億千米，太陽(yáng)運(yùn)行的速度是250千米/秒，照此速度，太陽(yáng)繞地球一圈要花1046.6小時(shí)。也就是說(shuō)約要43天才會(huì)發(fā)生一次晝夜交替現(xiàn)象，不會(huì)24小時(shí)內(nèi)發(fā)生一次晝夜交替現(xiàn)象，這顯然是不符合實(shí)際情況的?！疤?yáng)不動(dòng)，地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)但不自轉(zhuǎn)”這種情況下，也會(huì)有晝夜交替現(xiàn)象，但要地球繞太陽(yáng)一圈才會(huì)發(fā)生一次晝夜現(xiàn)象，也就是說(shuō)需要一年的時(shí)間，這顯然也是不符合事實(shí)的?！暗厍蜃赞D(zhuǎn)，不公轉(zhuǎn)”時(shí)，地球自轉(zhuǎn)一周就會(huì)發(fā)生一次晝夜現(xiàn)象。如果是這樣，地球上某地的晝夜長(zhǎng)短、氣溫變化就天天一樣，不會(huì)出現(xiàn)差異，也就不會(huì)發(fā)生四季變化。這也不符合實(shí)際情況。只有“地球圍繞太陽(yáng)

12、公轉(zhuǎn)，同時(shí)自轉(zhuǎn)”才會(huì)既有晝夜變化，又有四季變化，才符合真實(shí)的情況。上述分析可以看出對(duì)地球和太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的判斷不是只通過(guò)實(shí)驗(yàn)就能做出的，還要進(jìn)行分析推理和計(jì)算，關(guān)于“地球自轉(zhuǎn)，不公轉(zhuǎn)”的猜測(cè)，需要學(xué)生有四季成因的知識(shí)，如果學(xué)生由于知識(shí)的缺陷不能進(jìn)行正確判斷，可以把對(duì)這種情況的分析放在四季成因的教學(xué)以后再進(jìn)行。在指導(dǎo)學(xué)生探究晝夜交替成因的活動(dòng)中，經(jīng)歷了一個(gè)較為完整的探究過(guò)程，包括提出問(wèn)題，做出解釋（假設(shè)），驗(yàn)證假設(shè)（包括模擬實(shí)驗(yàn)和分析、推理、計(jì)算）交流討論，閱讀資料，形成結(jié)論等方面的探究活動(dòng)及技能，對(duì)學(xué)生探究能力、邏輯思維能力、空間想象能力的發(fā)展都將會(huì)有促進(jìn)作用。也會(huì)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在科學(xué)探究中的

13、作用，認(rèn)識(shí)到解釋和證據(jù)之間的關(guān)系。體會(huì)到科學(xué)探究是在知識(shí)、觀察、概念和問(wèn)題指引下進(jìn)行的。5傅科擺是一個(gè)能證明地球自轉(zhuǎn)的裝置，在北京天文館一進(jìn)門的打廳里的屋頂上就掛著傅科擺。觀察者首先推動(dòng)靜止的擺錘沿子午線作南北方向的擺動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，就會(huì)看到擺動(dòng)方向與子午線方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。在北半球是向右方偏轉(zhuǎn)的。時(shí)間越長(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)的角度越大。其實(shí)這個(gè)巨擺開始擺動(dòng)以后，除受重力外，沒(méi)有受到其他力的作用，按慣性定律，巨擺擺動(dòng)方向是不變的。然而我們卻看到擺在偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)。學(xué)生理解這個(gè)問(wèn)題的難度在于他們認(rèn)為：大廳是建造在地球上的，地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)大廳也應(yīng)該在轉(zhuǎn)動(dòng)，而擺是懸在大廳的天花板上的，擺也應(yīng)該跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，

14、為什么擺不跟著轉(zhuǎn)動(dòng)呢？教師只要向?qū)W生說(shuō)明，由于慣性的原因，在地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擺保持著它原有的擺動(dòng)方向不變，學(xué)生就容易明白這個(gè)道理了。6在本單元的教學(xué)內(nèi)容中四季的成因是一個(gè)難點(diǎn)，很多學(xué)生包括成人對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)都比較模糊，甚至是錯(cuò)誤的。很多人都認(rèn)為四季的形成與地球離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近有關(guān)。對(duì)于這樣的認(rèn)識(shí)我們的教學(xué)可以分為兩步進(jìn)行。一是通過(guò)討論，進(jìn)行思維論證，首先假設(shè)這樣的解釋成立，那么會(huì)推導(dǎo)出這樣的結(jié)論，即是地球上的春夏秋冬四個(gè)季節(jié)應(yīng)該是同時(shí)到來(lái)的，可事實(shí)并非如此。地球上南北半球的季節(jié)剛好相反，七月當(dāng)北半球是夏季時(shí)，南半球卻是冬季；元月當(dāng)北半球是冬季時(shí)，南半球卻是夏季。而且當(dāng)北半球是夏季時(shí)，地球恰好是處在遠(yuǎn)日點(diǎn)；二是通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，讓“地球”在圍繞“太陽(yáng)”公轉(zhuǎn)的過(guò)程中地軸傾斜且傾斜方向保持不變，觀察眼光直射和斜射位置的變化。實(shí)