《利用地球模型来研究》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小学科学六年级上册

《利用地球模型来研究》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小学科学六年级上册一、学情分析六年级学生已经具备基础空间感知与动手操作能力，在中低年级学习中初步知晓地球是球体、海洋陆地分布不均，日常能观察太阳东升西落，但对地球内部圈层、地轴、自转等抽象天体概念认知碎片化，普遍存在“地球只是平面球体”“不知道地轴存在”等前概念误区。学生喜爱动手制作、小组合作探究，但模型建构思维薄弱，难以理解“模型是简化、表征真实天体的科学工具”，容易将手工制作与科学模型混为一谈。该阶段学生具备完整提出问题、简单设计实验的探究基础，乐于分享自身猜想，但缺乏定量对比、迭代修正模型的思维习惯，无法自主区分不同地球模型的适用场景。同时，学生对宇宙类知识充满好奇心，适合以制作、观察、对比模型为主线，逐步建立模型思维，为后续昼夜交替、地球自转公转学习搭建具象认知支架。二、教材分析本课是第三单元《地球的运动》开篇奠基课，对应2022版科学课标核心概念9“宇宙中的地球”，是整个单元探究的工具方法起点。教材全文分为四大板块：活动导入“梳理已知地球知识、提出探究疑问”；核心探究活动1“制作地球内部结构模型”；核心探究活动2“制作海陆分布模型”；拓展探究活动3“制作简易地球自转模型”；最后设置研讨板块，总结不同模型的功能差异，提炼“模型建构、迭代修正”的科学研究方法。教材编写逻辑遵循“从已知到未知、从具象到抽象”，先引导学生梳理原有认知暴露认知漏洞，再通过三类分层模型制作，分别对应地球圈层结构、地表海陆比例、地球自转运动三大核心知识点，最后通过研讨归纳模型科学价值。本课不直接讲解地球运动规律，核心教学落点是教会学生用模型简化复杂天体、借助模型开展模拟探究，为下一课《昼夜交替的解释》的手电筒-地球模型模拟实验提供方法支撑，单元逻辑上承地球基础特征，下启地球运动现象探究，起到方法论铺垫作用。教材配套图文包含地球内部剖面示意图、全球海陆面积占比数据（海洋71%、陆地29%）、橙子模拟自转实物图、标准地球仪细节图，所有活动均设置小组合作任务，弱化单一理论讲授，突出“做中学”的探究导向。三、核心素养教学目标（一）科学观念1.能准确说出地球三层内部结构（地壳、地幔、地核），知晓海洋、陆地面积大致占比，知道地球存在倾斜地轴，能区分三类地球模型分别表征的地球特征。2.建立基础天体观念：地球是不透明球形天体，同时存在圈层结构、地表海陆分布、自转三种核心属性，不同科学模型只能对应表达一类特征。（二）科学思维1.掌握模型建构思维，能根据探究目标选择适配模型，学会对比、分析不同模型的优势与局限。2.形成迭代修正思维：能根据真实地球数据，发现自制模型的误差并自主调整优化，区分“手工玩具”与“科学研究模型”。（三）探究实践1.独立完成三类简易地球模型制作，规范使用橡皮泥、橙子、记号笔等材料，能准确标注圈层、赤道、地轴等关键要素。2.完整经历“提出问题—设计模型—制作观察—对比修正—交流总结”的标准科学探究流程，小组内分工协作完成探究任务。（四）态度责任1.感受科学家利用模型研究宇宙天体的研究思路，树立“以证据、模型为依据”的求真科学态度。2.体会地球圈层、海陆环境为生命提供生存条件，萌发爱护地球、探索宇宙的持久兴趣。四、教学重难点教学重点1.掌握三类地球模型的制作方法，理解每种模型对应的地球科学特征。2.理解科学模型的核心作用：简化复杂天体，方便开展观察与模拟研究。教学难点1.建立模型思维，明白模型存在简化、失真局限，能依据真实数据修正自制模型。2.区分不同模型适用场景，能自主判断研究不同地球问题该选用哪类模型。五、教学准备教师：标准地球仪、地球内部结构剖面挂图、海陆面积占比条形统计图、三色橡皮泥示范模型、橙子自转示范教具、教材原文图文投影。学生分组：红/黄/蓝三色橡皮泥、橙子、竹签、记号笔、圆形卡纸、记录单、铅笔、橡皮。六、教学过程情境导入：梳理地球已知认知，抛出单元探究问题教师投影教材开篇课文文字与气泡图素材，完整朗读教材导入段落：“我们生活在地球上，每天看见日出日落、四季变换。地球藏着许多秘密，我们已经知道哪些地球知识？还有哪些想解开的疑问？科学家研究遥远、复杂的地球与宇宙时，常常会制作模型，借助模型开展研究。今天我们就动手制作地球模型，用模型解锁地球的基础秘密。”师：同学们，请观察教材里的气泡记录图，左边气泡写“我知道的地球知识”，右边气泡写“我想研究的地球问题”，谁先分享自己对地球的已有认知？

生1：我知道地球是圆的，地球上有大海和陆地。

生2：太阳每天绕着地球东升西落，一年有春夏秋冬四个季节。

生3：地球里面不是实心的，好像分成好几层。师：大家的认知有准确内容，也存在需要验证的猜想，教材设置气泡图，就是让我们先梳理原有想法，找到接下来要探究的方向。请各组拿出记录单，仿照教材气泡图，小组内互相交流，填写本组已知与疑问。

（学生小组交流填写记录单，教师巡视，收集典型疑问：地球内部三层分别有多厚？大海和陆地哪个面积更大？地球怎么转动才会出现白天黑夜？）师：刚刚收集到大家很多疑问，这些问题直接观察真实地球无法完成，教材提示了科学家的解决办法——制作模型。大家思考，为什么研究地球要做模型？

生：地球太大了，我们没法直接剖开、没法把整个地球搬来教室观察。师总结（同步板书）：地球体积庞大、内部结构无法肉眼直接观察，因此科学家简化真实地球特征，制作缩小、可视化的地球模型，这是宇宙科学最常用的研究手段。设计意图：依托教材原文导入文本与气泡图，以问答互动暴露学生前概念，自然引出“模型”核心学习主题，让学生理解本课学习的必要性，贴合教材由生活认知切入新知的编写逻辑。探究活动一：研读教材，制作地球内部结构模型教师投影教材探究活动1完整图文，逐句讲解教材原文：“地球从外到内分为地壳、地幔、地核三层，地壳是最外层薄薄的一层；中间厚度最大的是地幔；最中心温度极高的球体是地核。我们使用三色橡皮泥分层堆叠，制作剖面模型，直观展示地球内部圈层结构。”同步出示教材配套地球剖面示意图，对照图表讲解三层厚度对比：地壳最薄，地幔占地球体积大部分，地核位于中心。师：对照教材示意图，谁能说一说三层结构从外到内的排序，以及每层的特点？

生：最外面是地壳，薄薄一层；中间厚厚的是地幔；最里面圆圆的是地核。师：教材要求用三种颜色区分三层，大家思考，不同颜色代表什么科学意义？

生：用颜色区分不同圈层，方便一眼看清分层结构，这就是模型的简化作用。教师示范教材标准制作步骤，同步结合教材文字讲解操作要点：第一步取少量蓝色橡皮泥压扁做地壳；第二步取大量黄色橡皮泥包裹蓝色层做地幔；第三步取小块红色橡皮泥揉球放在中心做地核；最后对半切开，得到剖面模型，标注三层名称。小组动手制作，教师巡回提问引导：你的地壳橡皮泥是不是太厚了？对照教材剖面图，真实地壳厚度很薄，该怎么调整你的模型？

学生根据教材示意图修正橡皮泥厚度，完成模型后，每组推举代表展示自制模型，对照教材图表讲解三层结构。师提问研讨（对应教材研讨小问题）：这个地球内部模型，能看出海洋和陆地吗？能不能演示地球转动？

生：只能看内部分层，看不到地表大海陆地，也不能转动。师小结：教材设计这个模型，仅用来研究地球内部圈层，只能表达单一特征，无法兼顾其他地球特点。设计意图：完整拆解教材探究活动原文与剖面图表，以师问生答引导学生对照标准图示修正模型，让学生直观感知单一模型的局限性，初步建立“一类模型对应一类特征”的思维，落实教学重点。探究活动二：结合教材数据，制作海陆分布地球模型教师投影教材探究活动2原文与海陆面积统计图，朗读教材关键数据文字：“地球表面海洋面积约占71%，陆地面积约占29%，绝大部分区域被海水覆盖。我们在圆形卡纸上涂色，蓝色代表海洋，绿色、黄色代表陆地，制作海陆分布平面模型。”教师放大教材条形统计图，横轴标注海洋、陆地，纵轴标注面积占比，组织全班读图问答：

师：观察教材统计图，对比两条条形高度，谁能说出海洋、陆地面积大小关系？

生：代表海洋的条形更长，海洋面积比陆地大很多。师：如果我们的圆形卡纸代表完整地球表面，涂色时蓝色区域和陆地区域哪个要更大？比例大致是多少？

生：蓝色海洋占七成，陆地只占三成左右。教师讲解教材制作规范：不可以随意涂满陆地，要严格按照71:29的比例分配色块，模型必须贴合真实地球数据，这是科学模型和随手画画最大的区别。小组领取圆形卡纸、彩笔，对照教材统计图涂色制作海陆模型，教师巡视互动提问：你们组陆地涂得太多，对照教材数据，需要怎么修改色块大小？

学生自主擦拭调整色块占比，完成后小组对比观察全班海陆模型。师：对比上一个圈层模型，这个海陆模型能看出地球内部分层吗？

生：只能看地表海洋陆地，看不到地下三层结构。师总结教材设计逻辑：此模型专门用于研究地球地表形态，依靠真实数据支撑，具备定量参考价值，但无法展示内部结构。设计意图：依托教材定量图表开展问答式读图教学，引入比例数据强化证据意识，通过两种模型对比，加深学生对模型功能区分的理解，突破教学难点中“不同模型适用不同研究场景”的认知。探究活动三：研读教材实验，制作可自转地球模型教师投影教材探究活动3橙子自转完整图文，朗读教材操作原文：“选用橙子模拟地球球体，竹签穿过橙子中心作为地轴，倾斜放置竹签，轻轻转动橙子，模拟地球自转运动。橙子表皮可以画出赤道、陆地，直观观察地球旋转时表面的变化。”教师对照教材实物图讲解关键知识点：教材图里竹签不是垂直摆放，而是倾斜状态，真实地球的地轴始终保持倾斜，这是地球核心特征，制作模型不能忽略倾斜地轴。师问答互动：为什么用竹签穿过橙子中心？竹签对应地球的什么结构？

生：竹签代表地轴，地球绕着地轴不停旋转。师：如果竹签竖直不倾斜，这个模型和真实地球一致吗？教材图片里的竹签是什么状态？

生：不一致，教材图片竹签是倾斜的，地轴倾斜是地球固有特点。教师示范教材标准操作：竹签穿过橙子两极位置，画出赤道线条，倾斜放置后缓慢旋转，展示自转效果。小组动手完成自转模型，教师巡回指导提问：转动你的橙子模型，想象下节课我们用手电筒模拟太阳照射，能不能看到明暗交替？

生：转动橙子时，橙子一面被光照亮，一面背光，会出现白天黑夜。师顺势衔接单元下一课：这个可自转模型，就是我们下一课《昼夜交替的解释》的核心实验器材，专门用来研究地球运动带来的光照变化现象。设计意图：紧扣教材橙子模拟实验文本与实物图，以递进问答突出“倾斜地轴”关键知识点，同时建立本课与下一课的知识关联，形成单元教学连贯性，为后续模拟实验做好铺垫。课堂研讨：依托教材研讨问题，归纳模型核心价值教师投影教材末尾全部研讨问题，逐条组织全班问答研讨，完整结合本课三类模型展开分析：研讨问题1（教材原文）：我们制作的三种模型，分别可以用来研究地球的什么知识？

生分组依次作答：圈层模型研究地球内部三层结构；海陆模型研究地表海洋陆地面积分布；橙子自转模型研究地球地轴与自转运动。研讨问题2（教材原文）：每种模型存在哪些不足？

师引导学生结合制作体验回答，教师汇总板书：圈层模型看不到地表；海陆模型不能旋转、无内部结构；橙子模型无法精准体现海陆比例、圈层厚度。研讨问题3（教材原文）：科学家制作模型后，为什么还要不断修改、完善模型？

生1：模型一开始会和真实地球有差距，要按照真实数据调整。

生2：有了新观测证据，就要更新模型，让模型更贴近真实天体。教师结合教材文字总结完整模型研究逻辑：科学家先根据已知观测数据搭建初步模型，再对比真实天体特征寻找误差，迭代修正模型，借助修正后的模型开展模拟实验，推导地球运动相关规律，这是标准科学探究路径。设计意图：完全使用教材配套研讨问题作为课堂总结主线，以集体问答梳理全课核心知识点，系统归纳模型的优势与局限，固化模型建构思维，完成本课四维核心素养落地。课堂小结