2025-2026学年教科版科学教学设计

2025-2026学年教科版科学教学设计主备人备课成员教学内容教科版五年级上册第三单元“地球的运动”，内容包括：地球自西向东绕地轴自转，产生昼夜交替现象和太阳东升西落；地球自西向东绕太阳公转，周期为一年，形成四季变化和昼夜长短变化；地球是太阳系中第三颗行星，按一定轨道绕太阳运动。核心素养目标二、核心素养目标通过观察昼夜交替、四季变化等现象，形成地球自转和公转的科学观念；运用模拟实验等方法探究地球运动规律，发展基于证据的科学思维；在动手操作中提升观察、分析能力，激发对宇宙运动的好奇心和探究欲；体会地球运动的规律性，初步形成尊重自然、热爱科学的情感。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法重点：地球自转的方向、周期及昼夜交替现象，公转的方向、周期及四季变化、昼夜长短变化；来源为课本核心概念，是理解地球运动的基础。难点：公转中地轴倾斜导致四季变化的原理，昼夜长短变化与公转的关系；来源为学生空间想象能力不足，易混淆自转与公转的影响。解决办法：重点用手电筒和地球仪模拟实验、动画演示直观展示；难点用地球仪模拟公转轨迹，标记直射点移动，结合本地不同季节白天长短实例分析，突破空间抽象概念。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源软硬件资源：地球仪（每组1个）、手电筒（每组1个）、三球仪、标记贴纸、学生活动记录表、四季变化图片卡

课程平台：希沃白板5、班级优化大师

信息化资源：地球自转与公转模拟动画、昼夜交替形成过程动态课件、本地四季昼夜长短变化数据图表

教学手段：实验演示法、小组合作探究、模型构建法、多媒体辅助教学教学流程1.导入新课（5分钟）

播放本地连续两天的日出日落延时视频，提问：“为什么太阳每天东升西落？为什么会有白天和黑夜的交替？”引导学生联系生活经验，引发对地球运动的思考。展示地球仪，提问：“地球是怎样运动的？这些现象与地球的运动有什么关系？”引出本节课主题——地球的运动。

2.新课讲授（32分钟）

（1）地球的自转（10分钟）

结合教材图3-1，讲解地球自转的方向（自西向东）、周期（24小时）、绕转中心（地轴）。用手电筒模拟太阳，地球仪模拟地球，转动地球仪，观察昼夜交替现象。强调“地球自转产生了昼夜交替”，引导学生观察不同位置（如北京、纽约）的时间差异，联系太阳东升西落的现象，解决自转的重点。

（2）地球的公转（10分钟）

结合教材图3-3，讲解地球公转的方向（自西向东）、周期（一年）、绕转中心（太阳）。用三球仪演示地球绕太阳公转的轨道（椭圆形），说明公转时地轴的倾斜方向（始终指向北极星，与公转轨道平面呈66.5度夹角）。结合教材图3-4，说明公转产生四季变化，强调“四季变化是由于地球公转时地轴倾斜导致太阳直射点在南北回归线之间移动”，解决公转的重点。

（3）公转与昼夜长短变化（12分钟）

结合教材图3-5，讲解公转中昼夜长短的变化规律。用地球仪模拟地球公转，标记春分（3月21日）、夏至（6月22日）、秋分（9月23日）、冬至（12月22日）四个节气时的直射点位置（春分、秋分直射赤道，夏至直射北回归线，冬至直射南回归线）。转动地球仪，观察不同节气时北半球（如北京）的昼夜长短变化（夏至昼最长夜最短，冬至昼最短夜最长）。结合本地夏季白天长、冬季白天短的生活实例，说明“昼夜长短变化是由于地球公转时地轴倾斜导致太阳直射点移动，各地昼弧和夜弧长度不同”，突破公转的难点。

3.实践活动（23分钟）

（1）模拟地球自转实验（8分钟）

分组实验：每组1个地球仪、1个手电筒。学生转动地球仪，观察昼夜交替现象，记录“北京”和“纽约”在转动时的昼夜变化。提问：“如果地球不自转，会有昼夜交替吗？”引导学生得出“昼夜交替是由于地球自转产生的”结论，巩固自转的重点。

（2）模拟地球公转实验（8分钟）

分组实验：每组用三球仪或自制公转轨道模型（硬纸板画椭圆轨道，标记太阳），地球仪保持地轴倾斜23.5度，绕太阳公转。标记春分、夏至、秋分、冬至四个位置，观察直射点位置的变化（春分、秋分直射赤道，夏至直射北回归线，冬至直射南回归线）。提问：“为什么会有四季变化？”引导学生结合实验现象，得出“四季变化是由于地球公转时地轴倾斜导致太阳直射点移动”的结论，巩固公转的重点。

（3）昼夜长短变化探究（7分钟）

分组实验：用地球仪模拟夏至（6月22日）和冬至（12月22日）的公转位置，用红色标记贴纸标出晨昏线（地球仪上被太阳照亮和黑暗的分界线）。用直尺测量“北京”（40°N）的昼弧（白天部分）和夜弧（黑夜部分）的长度，计算昼长和夜长。记录数据：夏至时北京昼长约14小时，夜长约10小时；冬至时北京昼长约10小时，夜长约14小时。提问：“为什么夏至北京昼长夜短，冬至昼短夜长？”引导学生结合地轴倾斜和直射点位置，解释“北半球夏季时，太阳直射北回归线，北半球昼弧长，夜弧短；冬季时，太阳直射南回归线，北半球昼弧短，夜弧长”，突破公转的难点。

4.学生小组讨论（5分钟）

（1）讨论问题1：为什么地球自转会形成昼夜交替？如果自转方向相反，太阳会东升西落吗？

举例回答：地球是一个不透明、不发光的球体，自西向东转动时，朝向太阳的一面是白天，背向太阳的一面是黑夜，所以产生昼夜交替；如果自转方向相反（自东向西），太阳会西升东落，因为运动方向相反。

（2）讨论问题2：为什么北半球夏季昼长夜短，冬季昼短夜长？这与地球公转有什么关系？

举例回答：北半球夏季时，地球公转到夏至位置，太阳直射北回归线，北半球被太阳照射的时间长（昼弧长），黑夜时间短（夜弧短）；冬季时，地球公转到冬至位置，太阳直射南回归线，北半球被太阳照射的时间短（昼弧短），黑夜时间长（夜弧长），因为地轴倾斜导致太阳直射点移动。

（3）讨论问题3：如果地轴不倾斜，地球上会有四季变化吗？为什么？

举例回答：不会，因为四季变化主要是由于地轴倾斜导致太阳直射点在南北回归线之间移动，各地得到的热量不同；如果地轴不倾斜，太阳始终直射赤道，各地昼夜平分，没有四季变化。

5.总结回顾（5分钟）

用思维导图梳理本节课重点：地球自转（方向、周期、现象：昼夜交替、太阳东升西落）、地球公转（方向、周期、现象：四季变化、昼夜长短变化）。强调难点：公转中地轴倾斜导致四季变化和昼夜长短变化的原理。引导学生回顾模拟实验和讨论中的结论，强调“科学探究需要基于观察和实验证据”，情感升华：体会地球运动的规律性，激发对宇宙运动的好奇心和探究欲，热爱科学。知识点梳理六、知识点梳理地球的运动是地球的基本属性，包括自转和公转两种形式，它们共同决定了地球上许多自然现象的发生规律。地球自转是指地球绕其自转轴（地轴）的旋转，方向为自西向东，周期约为24小时（一个太阳日），这是产生昼夜交替现象的根本原因。由于地球是一个不透明、不发光的球体，自转过程中，朝向太阳的一面形成白昼，背向太阳的一面形成黑夜，随着地球的转动，各地依次经历昼夜更替。同时，自转导致太阳东升西落，这是地球自西向东自转的直观表现。地球自转还使得地球上不同经度的地方出现时间差异，经度每隔15°，地方时相差1小时，这是时区划分的基础。地球公转是指地球绕太阳的运动，方向同样为自西向东，周期约为365.25天（一个回归年），公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。地球公转时，地轴的空间方向保持不变，始终指向北极星，且地轴与公转轨道平面（黄道面）之间存在约66.5°的夹角，这是形成四季变化和昼夜长短变化的关键因素。在公转过程中，太阳直射点在地球表面南北回归线之间往返移动，春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）时，太阳直射赤道，全球各地昼夜平分；夏至（6月22日前后）时，太阳直射北回归线，北半球昼最长夜最短，北极圈以内出现极昼现象；冬至（12月22日前后）时，太阳直射南回归线，北半球昼最短夜最长，北极圈以内出现极夜现象。四季的形成是由于地球公转时地轴倾斜导致太阳直射点移动，进而使各地正午太阳高度和白昼长度随季节变化，北半球一般3、4、5月为春季，6、7、8月为夏季，9、10、11月为秋季，12、1、2月为冬季。地球是太阳系中的一颗行星，按距离太阳由近及远的顺序排列为第三颗，位于金星和火星之间。地球在太阳系中的位置使其具有适宜的温度液态水和大气，为生命的存在提供了条件。地球的运动不仅影响自然现象，也与人类生活密切相关，例如昼夜交替影响人类的作息规律，四季变化影响农业生产和物候现象，时间的划分和历法的制定都基于地球的自转和公转规律。理解地球的运动规律，有助于学生认识地球所处的宇宙环境，培养科学探究能力和空间想象能力，树立尊重自然、热爱科学的情感。反思改进措施（一）教学特色创新

1.用三球仪动态演示地球公转轨迹和直射点移动，比静态图更直观突破地轴倾斜难点。

2.结合本地昼夜时长数据（如夏至日出4:30日落19:30，冬至日出7:30日落16:30），让学生计算昼差，联系生活实际理解公转影响。

（二）存在主要问题

1.小组实验时部分学生只动手不动脑，对“地轴倾斜导致四季变化”的原理理解不深。

2.公转实验中标记晨昏线操作耗时，影响后续讨论环节的深度。

（三）改进措施

1.设计分层任务卡：基础组记录实验现象，进阶组分析“地轴倾斜”与“直射点移动”的因果关系，促进深度思考。

2.提前将晨昏线标记贴纸预贴在地球仪上，节省实验时间，重点聚焦四季成因的探究讨论。

3.增加“假如地轴不倾斜”的假设推演活动，用对比实验强化学生对公转难点的理解。内容逻辑关系①地球自转的核心逻辑：知识点包括“地球自西向东绕地轴自转”“周期约24小时”“不透明球体产生昼夜交替现象”“太阳东升西落是自转的直观表现”。关键词“地轴”“自转方向”“昼夜交替”“太阳视运动”，句如“地球自转导致各地依次经历昼夜更替”。

②地球公转的因果逻辑：知识点包括“地球自西向东绕太阳公转”“周期一年”“轨道为椭圆”“地轴与公转轨道平面66.5°夹角”“地轴倾斜导致太阳直射点移动”。关键词“公转轨道”“地轴倾斜”“直射点”“四季变化”“昼夜长短变化”，句如“公转时地轴空间方向不变，形成太阳直射点南北移动规律”。

③自转与公转的综合逻辑：知识点包括“自转产生昼夜交替和时差”“公转产生四季和昼夜长短变化”“两者共同决定地球自然现象周期性”。关键词“共同作用”“自然现象规律”“周期性”，句如“地球运动的综合效应形成昼夜交替、四季更替等复杂自然现象”。典型例题讲解1.例题：地球上昼夜交替现象是如何产生的？

答案：地球是一个不透明、不发光的球体，绕地轴自西向东自转，周期约24小时。自转过程中，朝向太阳的一面形成白昼，背向太阳的一面形成黑夜，随着地球转动，各地依次经历昼夜更替，因此产生昼夜交替现象。

2.例题：为什么北半球夏季昼长夜短，冬季昼短夜长？

答案：地球公转时地轴倾斜方向不变，与公转轨道平面呈66.5°夹角。北半球夏季时，地球公转到夏至位置，太阳直射北回归线，北半球被太阳照射的时间长（昼弧长），黑夜时间短（夜弧短）；冬季时，地球公转到冬至位置，太阳直射南回归线，北半球被太阳照射的时间短（昼弧短），黑夜时间长（夜弧长）。

3.例题：地球自转方向是自西向东，这对太阳的视运动有何影响？

答案：由于地球自西向东自转，看起来太阳在天空中是从东方升起、西方落下，即“太阳东升西落”的现象。这是地球自转方向的直观表现，与自转方向一致。

4.例题：地球公转时地轴倾斜方向不变，对四季形成有何作用？

答案：地轴倾斜导致地球在公转过程中太阳直射点在南北回归线之间移动。当太阳直射北半球时，北半球获得的热量多，形成夏季；直射南半球时，北半球获得的热量少，形成冬季。地轴倾斜是四季形成的关键因素。

5.例题：如果地球不自转，地球上会有昼夜交替现象吗？为什么？

答案：不会。昼夜交替现象是由地球自转产生的。如果地球不自转，同一地点将始终朝向太阳（白昼）或背向太阳（黑夜），不会出现昼夜的交替变化。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生模拟实验操作规范性，如地球仪转动方向是否正确、手电筒光束是否稳定照射地球仪；记录学生回答问题的准确性，如能否准确描述“自转导致昼夜交替”“公转导致四季变化”等核心概念。

2.小组讨论成果展示：评价小组对“地轴倾斜与四季关系”“昼夜长短变化原因”的讨论深度，关注是否结合本地实例（如夏季昼长与农业生产关联）；检查实验记录表是否完整标注直射点位置、昼夜弧长数据。

3.随堂测试：通过简答题检测学生对重点的掌握