2025 小学四年级科学上册昼夜的时长变化课件

一、从现象到问题：我们身边的昼夜变化演讲人01.02.03.04.05.目录从现象到问题：我们身边的昼夜变化追根溯源：地球运动与昼夜时长的关系数据说话：昼夜时长变化的具体规律联系生活：昼夜变化的影响与意义总结与拓展：用科学眼光看世界2025小学四年级科学上册昼夜的时长变化课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子从熟悉的生活现象出发，用探究的眼睛发现规律，用实践的双手验证猜想。今天要和同学们探讨的“昼夜的时长变化”，正是这样一个与生活紧密相连的主题——当你在夏天清晨5点被阳光唤醒，却在冬天7点还摸黑起床；当你发现放学时天色从“夕阳西下”变成“华灯初上”，这些再普通不过的日常，都藏着地球运动的奥秘。接下来，我们将通过观察、实验、数据分析三步，层层揭开昼夜时长变化的面纱。01从现象到问题：我们身边的昼夜变化从现象到问题：我们身边的昼夜变化1.1生活中的观察记录——你注意过这些细节吗？去年9月开学时，我让班里的孩子们做了一项“昼夜观察小任务”：连续记录一个月的“日出时间”和“日落时间”（用家长手机的天气预报APP辅助）。孩子们的记录册里，藏着最鲜活的科学素材：小宇发现：9月1日早上6:15天亮，到9月30日变成了6:35，“白天好像变短了”；朵朵记录：8月31日19:00太阳才下山，10月1日18:10就天黑了，“晚上来得越来越早”；最让我惊喜的是小航，他对比了暑假（7月）和寒假（1月）的记录：“7月早上5:30天就亮了，晚上8点才黑；1月早上7点还黑着，下午5点就黑了，差别好大！”从现象到问题：我们身边的昼夜变化这些真实的观察数据，正是我们探究的起点。同学们，你们是否也注意到：一年中，白天和黑夜的时长不是固定不变的，而是在不断变化？这种变化有什么规律？背后的原因是什么？这就是我们今天要解决的核心问题。2从现象到问题的思维进阶01020304当我们观察到“昼夜时长变化”的现象后，需要像科学家一样提出问题：在右侧编辑区输入内容（2）不同季节的变化是否有差异？比如夏季和冬季是否相反？在右侧编辑区输入内容（1）这种变化是随机的，还是有规律的？在右侧编辑区输入内容（3）这种变化与地球的运动有关吗？带着这些问题，我们进入第二部分——回顾地球运动的基础知识，为探究因果关系打基础。02追根溯源：地球运动与昼夜时长的关系1昼夜交替的“基础款”——地球自转同学们已经学过，地球像一个永不停歇的陀螺，始终在自西向东自转。自转一周的时间约为24小时，这是昼夜交替的根本原因：面向太阳的一面是白天，背向太阳的一面是黑夜。但自转只能解释“为什么会有昼夜”，却无法解释“为什么昼夜时长会变化”——因为如果地球是“端端正正”绕太阳转（地轴垂直于公转轨道面），那么每个地方的昼夜时长应该全年相等，像春分、秋分时那样。2昼夜变化的“进阶款”——地球公转与地轴倾斜关键的秘密藏在地球的“倾斜身子”里！科学家通过长期观测发现：地球的自转轴（地轴）与公转轨道面（黄道面）之间有一个约66.5的夹角，地轴始终指向北极星附近。这种“倾斜且保持方向不变”的特征，导致地球在绕太阳公转的不同位置时，太阳直射点在南北回归线之间移动，从而引起昼夜时长的变化。为了更直观理解，我们可以做一个模拟实验：实验材料：手电筒（模拟太阳）、地球仪（标注赤道、南北回归线、极点）、记号笔（标记观察点，如北京）。实验步骤：2昼夜变化的“进阶款”——地球公转与地轴倾斜①固定手电筒位置，打开后让光线水平照射（模拟太阳平行光）；②手持地球仪，保持地轴倾斜（可提前用胶带固定一个66.5的角度），绕手电筒缓慢转动（模拟公转）；③在四个关键位置（春分、夏至、秋分、冬至）暂停，观察地球仪上“北京”所在的纬线被照亮的部分（昼弧）和未被照亮的部分（夜弧）的长度。通过实验我们会发现：当太阳直射北回归线（夏至，6月22日前后）时，北半球昼弧长于夜弧，昼长夜短；当太阳直射南回归线（冬至，12月22日前后）时，北半球昼弧短于夜弧，昼短夜长；当太阳直射赤道（春分3月21日、秋分9月23日前后）时，全球昼夜平分。这个实验揭示了一个核心规律：昼夜时长的变化，本质上是地球公转过程中，太阳直射点南北移动导致的昼弧与夜弧长度变化。03数据说话：昼夜时长变化的具体规律1典型城市的昼夜时长数据01为了验证实验结论，我们可以查阅真实的天文数据（以北京为例）：|节气|日出时间|日落时间|昼长|夜长||------------|----------|----------|--------|--------|020304|春分（3.21）|6:17|18:26|12小时9分|11小时51分||夏至（6.22）|4:46|19:46|15小时0分|9小时0分||秋分（9.23）|6:03|18:11|12小时8分|11小时52分|05061典型城市的昼夜时长数据STEP5STEP4STEP3STEP2STEP1|冬至（12.22）|7:33|16:53|9小时20分|14小时40分|观察表格数据，我们可以总结出以下规律：（1）二分日（春分、秋分）：全球昼夜时长接近相等（北京昼长约12小时），越靠近赤道，昼夜平分越明显；（2）夏至日（北半球）：昼长达到一年最大值，北极圈内出现“极昼”（24小时白天），且越往北昼越长；（3）冬至日（北半球）：昼长达到一年最小值，北极圈内出现“极夜”（24小时黑夜），且越往北夜越长；1典型城市的昼夜时长数据（4）季节变化趋势：从春分到夏至，昼渐长、夜渐短；从夏至到秋分，昼渐短、夜渐长；秋分到冬至同理，冬至到春分则相反。3.2不同纬度的差异——为什么哈尔滨比广州昼更长？同学们可能会问：“如果我在海南岛（低纬度）和哈尔滨（高纬度）同时记录，数据会一样吗？”答案是否定的。纬度越高，昼夜时长的变化幅度越大：赤道地区（0）：全年昼夜平分（各12小时），几乎没有变化；中纬度地区（如北京40N）：夏至昼长约15小时，冬至约9小时，变化幅度6小时；高纬度地区（如漠河53N）：夏至昼长约17小时，冬至约7小时，变化幅度10小时；北极圈（66.5N）：夏至极昼（24小时白天），冬至极夜（24小时黑夜）。1典型城市的昼夜时长数据这是因为纬度越高，昼弧和夜弧的长度差异越显著。就像我们用手电筒斜着照地球仪时，高纬度地区被照亮的部分会“拉得更长”或“缩得更短”。04联系生活：昼夜变化的影响与意义1对动植物的“生物钟”影响昼夜时长的变化，是自然界最稳定的“生物钟”信号：植物：有些花会根据昼夜长短调整开花时间，比如菊花是“短日照植物”，只有当黑夜超过一定时长才会开花（所以秋天开）；向日葵是“长日照植物”，夏季光照时间长时生长更旺盛。动物：鸟类迁徙、哺乳动物换毛（如北极狐夏季棕毛、冬季白毛）、昆虫冬眠，很多都与昼夜时长变化有关。比如家燕春天北飞，不仅因为温度回升，还因为北半球昼渐长，食物（昆虫）逐渐丰富。2对人类活动的影响人类的生产生活也深深依赖昼夜时长的规律：农业：古代农民通过“二十四节气”指导耕作，“春分麦起身，一刻值千金”“冬至收萝卜”，这些农谚都与昼夜变化导致的温度、光照条件相关；作息：夏季天亮早，人们通常早起劳作；冬季天黑早，部分地区会调整作息时间（如“冬令时”）；能源：北方城市夏季用电高峰在晚上（空调使用），冬季则在早上（取暖），这与昼夜时长导致的用电时段变化有关。记得去年带学生参观农场时，果农张伯伯说：“我们给果树盖防霜棚，不仅要看温度，还要看白天有多长——光照时间不够，果子甜度上不去。”这正是昼夜变化影响农业的生动例子。05总结与拓展：用科学眼光看世界1知识回顾：昼夜时长变化的“因果链”通过今天的学习，我们构建了一条清晰的因果链：地球公转+地轴倾斜（66.5夹角）→太阳直射点在南北回归线之间移动→各地昼弧与夜弧长度变化→昼夜时长随季节变化。2拓展思考：南半球的情况会怎样？同学们可以尝试推理：当北半球是夏至（昼最长）时，南半球是什么节气？昼夜时长会如何变化？（提示：太阳直射北回归线时，南半球正值冬至，昼最短、夜最长）3实践任务：持续观察，做自己的“小科学家”课后，请同学们继续记录当地未来3个月的日出日落时间（可借助手机APP或天文网站），绘制“昼夜时长