“昼夜交替的解释”教学设计
【指导思想与理论依据】
昼夜现象是每个学生都经历过的自然现象，但学生平时对这些自然现象是没有具体的概念和研究的兴趣，通过教师的情景创设，吸引学生研究的兴趣。而部分学生头脑中已经存在的经验和知识告诉他们：昼夜交替的现象是地球的自转并公转而形成的，但是他们不能了解其原因，部分学生根本对这种现象是没有知识的。经过教师的引导后，学生能对地球和太阳之间的不同运动方式可能引起昼夜交替提出多种不同假设，并设计模拟实验对自己假设进行验证后，根据验证结果和教师提供的提示进行理性的思维，做出正确解释。
本课希望学生能打破原来的认识和经验框架，跳出原有的思维模式，敢于怀疑和质疑权威。再通过模拟实验和结合生活中的实际感受、教师的提示，进行理性思维的梳理，能最终对自己的解释是否合理做出判断。本教学设计基于“探究教学”、“有效教学”和“建构主义教学”等理论基础。
【教材分析】
《昼夜交替的解释》是教科版小学《科学》五年级下册《地球的运动》单元中的第三课。它既是对前面《世界各地同一时刻的时间不一样》的深入研究，也是为后面进一步学习太阳、地球的运动打下铺垫。该教材共2页，编排思路分为两部分，第一部分：为什么地球上昼夜会不断地交替呢？教材的目的是要让学生经历一个比较接近真实的科学探究过程。因此教学中要让学生充分地思考几种可能的解释，并对这些解释一一进行分析和研究。第二部分：用模拟实验来检验每一种假设。这一部分是本课的重点。可以用地球仪代表地球，用手电筒、蜡烛等代表太阳。对每一个假设进行小组实验。在对昼夜交替现象产生的原因分析中，可以知道对地球和太阳之间的运动方式解释是否合理的判断，不是简单通过模拟实验就能得出真实的解释，而是通过实验得出实验结果再收集更多的证据、数据等信息来分析，才能得出接近真实的解释。
【教学对象分析】
五年级的学生好奇心强，对实验会感到很有兴趣，而且对昼夜现象已经有了一定的知识基础，并且还有一些生活经验，因此对昼夜交替的产生也可能会有一些想法，不同的学生的知识层面也有很大差异，但是要正确解释昼夜交替现象所需要的知识和经验还是要很多的，五年级学生还没有足够的空间想像能力和知识积淀，这对学生是有一定的难度。所以本节课是让学生明白在信息有限的条件下可以对一种现象做出多种解释，当掌握更多的证据和信息时并进行整理、分析、计算，我们的解释才接近真实。
【教学内容重整】
笔者认为在本教材中有两处失误，一是在否定“太阳围着地球转”和“地球围着太阳转”这两个假设的时候，没有具体的数据让学生去判断，学生是根本很难理性地判断，而只能还是靠自己在书本上等知道的知识，如“地球不可能围着太阳转”、“地球绕着地球转一周要一年”……这样学生就会在进行判断时混淆哪些是知识、经验，哪些是事实、证据，从而理性思维得不到有效的发展。因此笔者在学生进行讨论前给出他们有关太阳、地球的一些数据（把第四课的第一部分抽到这一课来），如地球和太阳的距离、它们相互围绕一周的路程（五年级学生还没有学习到周长的计算，这个一定要出示）、运动速度等，让他们通过计算就能得出事实数据来进行否定，还有学生在否定“地球自转”时提供给问题，激发学生准确地进行思考。
第二，第四种解释“地球围着太阳转，同时自转”也不完全正确，地球如果是垂直地进行公转，同样也不能产生昼夜长短有变化等现象，而学生在用地球仪做实验时是没有注意到地球仪上地球本身就是倾斜的，因此思考地球公转时能产生昼夜长短变化、四季变化等现象的目标就比较容易达到，但是这样是不科学的，是欺骗学生，因为没有说明出地球是垂直地转还是倾斜地公转也不能完全解释真实的情况，地球不倾斜就不能产生昼夜长短的变化等现象。因此笔者把“地球是倾斜地围着太阳转”这一知识点补充在第四种解释中（把第八课的部分知识整合在本课中），让学生学到的知识更加科学、完整，对学生的思维是进一步提高。
【教学目标】
科学概念
能对昼夜交替做出自己的解释。
过程与方法
让学生在探究中学习观察、实验、交流、倾听。经历对几种可能使地球产生昼夜交替现象做出假设，能用模拟实验的方法对自己的假设进行验证，并结合自己的经验和提示判断。 情感态度与价值观
能根据自己的验证结果和提示对昼夜交替做出解释，通过解释和比较，发展合乎逻辑的推理能力和培养实事求是、严谨的科学态度。重演人类探索昼夜交替现象的过程，意识到人类对地球的认识是在不断发展的，人类对自然的认识是在不断进步的。
【教学重点和难点】
教学重点：用模拟实验的方法对自己的假设进行验证并进行解释。 教学难点：会解释地球产生昼夜交替的现象。
【教学准备】
教师及学生每组一套模拟实验的器材，包括手电筒（可脱帽）、地球仪、实验报告。
【教学流程示意图】
创设问题情境→学生提出昼夜交替的多种假设→模拟实验→根据教师提供的证据和生活经验进行解释→教师引导学生对解释进行完善→拓展
【教学过程】
教学阶段 教师活动 创设情1、大自然中有很多自然境， 现象（出示昼夜交替动提出问题 画）。请看，太阳升起来，白天来临，太阳落山，黑夜降临，白天过去是黑夜，黑夜过去又是白天，白天和黑夜就这样不断地交替着，这种现象就叫昼夜交替（板书：昼夜交替）。（昼就是指白天。） 2、揭题：地球出现白天学生活动 1、引起学生对昼夜交替现象的关注。 理解昼夜交替的概念。 2、思考昼夜交替现象设计意图 吸引学生的学习兴趣。 知道白天和黑夜的交替叫昼夜交替。 事先排除月教学时间 5分钟 和黑夜的现象，到底是谁在起作用？（太阳） 3、提出：为什么地球上昼夜会不断地交替？太阳、地球怎样运动会产生昼夜交替的现象，你能提出几种假设解释这种现象吗？ （板书：的解释） 提出多种 1、小组讨论，提出几种假设 假设情况。 2、请每个小组汇报一种假设。（学生一边汇报，教师或学生一边在黑板上画出来。）（特别对地球的自转进行演示） 3、大家提出了这么多假设，这几种假设是否都能产生昼夜交替现象，几千年来，人类对昼夜交替这个问题进行了种种的猜测和不停的探索，今天我们也来探究一下，以现在的条件怎样证明这些假设？（用模拟实验） 模拟实验 1、在模拟实验中我们要注意什么？（教师在学生回答后进行适当补充。） （特别提出要观察贴着红旗和拿掉手电筒帽子这两点。） 2、指导小组进行模拟实验。 3、请小组汇报实验结是有什么天体通过一定的运动方式有关。 3、产生对昼夜交替现象研究的兴趣。并进入课题研究，思考昼夜交替的原因。 1、小组进行讨论，思考有多少种假设可能会产生昼夜交替的现象。 2、汇报讨论结果。 3、初步了解科学家研究昼夜交替的历史。 思考用模拟实验。想到用手电筒代替太阳，用地球仪代替地球。 亮的因素，引出太阳。把复杂的天体运动简单化，学生能集中关注太阳和地球。 逐步深入，学生才能更好地理解两个天体复杂的组合运动。 通过小组讨8分钟 论形式让同学们之间的思维碰撞、共享，使学生思维发散。 通过图画的形式把学生的汇报内容呈现出来，更直观地表现学生的思维。 培养学生思考如何在有限条件下进行实验。从平面思考转为立体操作。 1、思考操作实验的常规和注意事项，避免失误。 2、分小组进行模拟实验。 3、汇报模拟实验结 由学生自己10分钟 思考注意事项更能让学生得到关注。 通过模拟实验使学生对不能用实物研究的实验用模拟果。（如果有否定的，让学生上来再进行实验得出肯定。） 4、我们做出的几种假设都能产生昼夜交替的现象，但是哪一种假设才是真实的情况呢？ 结合证据1、老师这里有一些数据选择正确和提示，同学可以根据解释 这些资料和自己的生活经验进行判断，选择正确的解释。（出示太阳和地球的距离和各自运动速度等资料。） 2、指导小组进行讨论、分析。 3、指导小组进行汇报。（让其他小组对汇报的内容进行质疑、补充。） 4、选择出正确的解释。 对解释进1、提出：大家有没有注行完善 意到实验过程中地球是垂直的还是倾斜的？（倾斜） 如果地球自转是垂直时会不会出现昼夜长短的变化？（不会） 2、如果让你们把解释补充完整，应该怎么补充？（地球倾斜地自转 ） 小结 1、教师小结。并简单介绍科学家的研究历史。 2、提出：想知道人类是认识地球的历史吗？他们是怎样在有限的条件下进行研究的。下一节我们再来了解。 果。 4、对自己的假设产生疑问。 物来代替，从而达到实验效果。 1、小组内各学生根据老师提供的资料并结合自己的生活经验对多种假设进行判断。 2、汇报讨论结果。 指导学生根据现象和数据得出结论，这样的思维过程才是理性思维过程。学生的知识有限，出示提示是必要的。 通过相互的汇报、质疑、补充，在这个过程中学生的思维又进一步得到了提升。 10分钟 1、注意到在实验中忽略的事实。 明白地球是倾斜地自转的事实。 这是一个很容易忽略的情况，通过教师的提醒，让学生对实验的观察更加全面，学到的知识更加科学。 4分钟 1、对整节课的研究进 3分钟 行回顾。 让学生继续对地球运动的内容产生求知欲。