《设计月相变化演示模型》教学设计-2026-2027学年粤教粤科版（新教材）小学科学六年级上册

《设计月相变化演示模型》教学设计-2026-2027学年粤教粤科版（新教材）小学科学六年级上册学情分析六年级学生长期观察月亮，能直观发现月亮圆缺变化，能够说出新月、满月等基础月相名称，但无法准确区分上弦月、下弦月、盈凸月、亏凸月；学生已经知晓月球是地球天然卫星、月球不发光、反射太阳光，但难以理解月相变化由日、地、月三者相对位置改变造成；学生具备简单手工制作、模型搭建基础，但缺少工程设计完整流程思维，不清楚模型设计需要经历“明确任务—构思方案—选材制作—对照验证”完整步骤；空间立体建模能力薄弱，很难通过平面图纸还原三者动态运动关系，容易混淆月相出现顺序与天体摆放角度。本课依托教材工程设计完整流程开展教学，贴合学生动手实践、具象化学习的特点。核心素养教学目标1.科学观念：巩固课本月相变化核心原理——月球反射太阳光，日、地、月三者相对位置周期性变化，形成八种典型月相；能结合模型说明新月、上弦月、满月、下弦月四种基础月相对应的天体位置关系；理解模型可以直观模拟抽象天体运动规律。2.科学思维：研读教材模型设计任务要求，对比不同材料、结构方案的优缺点，推理模型需要满足的核心模拟条件；依托模型推演月相变化完整周期，建立“模型—真实天体现象”的对应推理思维，落实工程设计逻辑。3.科学探究：完整遵循课本“明确任务—设计方案—选材制作—模拟测试”工程流程，绘制规范模型设计图；利用自制模型完整演示八种月相变化，记录不同位置对应的月相形态，通过模型验证课本月相周期规律。4.科学态度与责任：体会模型建构在天文科学探究中的重要作用；养成规范设计、严谨制作、反复验证的工程实践习惯，感受技术模型助力解释宇宙抽象现象的价值。教学重难点1.教学重点：掌握教材月相演示模型的完整设计、制作流程；能用模型准确模拟八种典型月相，对应说出日地月三者摆放位置。2.教学难点：设计模型时精准还原太阳光源、地球观测点、月球公转轨道三者相对角度；通过模型区分上半月盈月、下半月亏月的亮面朝向差异。教学过程（贴合课本原文，师生对话课堂模式，含设计意图、图表、案例分析）课堂导入：研读教材任务情境，回顾月相旧知引出工程设计任务师：请同学们翻开《设计月相变化演示模型》课文首页，观察教材情境图：桌面摆放手电筒、泡沫圆球、底座、圆形轨道卡纸，旁边配有课文任务导语：“我们已经知道月相圆缺变化的规律，仅凭图片很难直观看清成因，请设计并制作一套演示模型，模拟日、地、月运动，完整展示全部月相。”先回忆上一课《月相变化》课本知识，谁说一说月相为什么会发生圆缺变化？

生1：月球本身不会发光，我们看到的月光是月球反射的太阳光。

生2：月球绕着地球不停公转，太阳、地球、月亮三个天体位置不断改变，地球上看到月球被照亮的区域大小不一样，就出现不同月相。

师：大家精准复述了前一课课本核心原理，但课本提出新要求：单纯依靠文字、平面图很难理解动态变化，需要制作实物模型模拟运动过程。本节课我们严格按照课本给出的工程设计步骤，一步步完成月相演示模型的设计、制作与模拟演示。设计意图：使用教材开篇工程情境图与任务导语导入，快速复习单元月相变化前置核心知识，点明模型建构的探究价值，自然引出本课工程设计主线，全程依托课本任务要求展开，无额外拓展任务。研读课本第一板块：明确课文模型设计核心任务与必备模拟条件师：课文第一板块清晰列出本次模型设计的核心任务与三大必备模拟条件，请大家默读课文，分别圈出“设计任务”“模拟条件”关键文字。

（学生自主阅读任务段落，标记核心要求，梳理模型必须实现的功能）

师：谁朗读课本完整设计任务？

生：本次设计任务：制作简易实物模型，能够模拟太阳、地球、月球三者相对运动；完整演示新月、娥眉月、上弦月、盈凸月、满月、亏凸月、下弦月、残月八种月相；从地球观测视角，清晰呈现每种月相的亮面大小、朝向。

师：课本明确模型必须满足三大模拟条件，我们逐条问答拆解，第一条：模拟太阳需要具备什么功能？

生：课文写太阳需要稳定、单一方向的平行光源，推荐使用手电筒，持续照射月球，模拟太阳光均匀照亮半个月球。

师：第二条，地球的模型设置有什么特殊要求？

生：地球模型需要固定不动，预留固定观测视角，模拟人类站在地球上看向月球的观察角度，不能随意挪动地球位置。

师：第三条，月球轨道需要符合什么标准？

生：月球模型能围绕地球沿圆形轨道匀速转动，公转轨道平面与太阳光方向保持固定夹角，完整走完一圈模拟一个月相周期。师：板书课本模型必备条件汇总表格，全班对照课文核对：模拟天体课文规定制作要求课本推荐材料太阳单向稳定光源，光线均匀手电筒、台灯地球固定底座，预留观测视角大泡沫球、塑料球、底座支架月球可沿圆形轨道绕地球转动白色泡沫小球、细线、圆形卡纸轨道设计意图：逐字拆解课本工程任务与硬性模拟条件，配套表格梳理制作标准，通过师生问答明确模型设计底线要求，避免学生制作的模型无法还原真实月相规律，为后续方案设计划定规范框架。研读课本第二板块：研读教材方案设计指引，分组构思模型图纸师：课文第二板块为模型设计核心环节，课本给出完整设计思考问题清单，同时附简易参考设计图。课本提示：正式制作前必须绘制平面设计图，标注材料、尺寸、天体摆放位置、轨道角度。请四人一组，结合课文思考问题，讨论设计方案，绘制简易设计草图。

出示课本配套思考问题，全班同步思考作答：

问题1：选用哪些常见材料制作太阳、地球、月球模型？

生：课文推荐生活易得材料，光源用手电筒；地球用大号白色泡沫球固定在方形底座；月球用小号泡沫球，细线悬挂，沿圆形卡纸轨道移动。

问题2：如何保证太阳光始终只照亮月球一半？设计时要注意什么？

生：手电筒固定在支架上，光源朝向不变，月球球体不涂色，白色球面均匀反光，模拟月球单一受光面。

问题3：轨道画成圆形还是椭圆形？观测视角设置在哪个位置？

生：课文参考图轨道为正圆形，观测点紧贴地球模型侧面，模拟地面平视月球的视角，不能从上方俯视。

师：巡视各组草图，对照课本参考图点评，课本明确设计图必须标注三大要素：材料名称、天体间距、轨道与光源夹角，缺少任意一项都不符合设计规范。

师：结合课本案例辨析两种设计思路的优劣：

方案A：月球手持移动，无固定轨道；方案B：卡纸圆形轨道，月球沿轨道定点转动。

师：课本更推荐哪一种，理由是什么？

生：推荐方案B，固定圆形轨道可以精准控制月球公转角度，八种月相位置稳定，手持移动容易偏移角度，月相形态模拟不准确，和课本模拟条件不符。设计意图：依托课本设计思考题、参考图纸开展小组方案研讨，通过方案对比问答，引导学生理解规范轨道对模型准确性的作用，落实课本“先设计、后制作”的工程核心流程，培养学生图纸表达与方案思辨能力。研读课本第三板块：课文制作步骤研读，对照规范开展模型搭建师：课本给出标准化分步制作流程，共四大步骤，请全班齐读课文完整操作步骤，同步标记每一步安全、规范提示。

课文制作步骤原文梳理：

步骤1：制作天体模型：大号泡沫球做地球，固定方形底座；小号白色泡沫球做月球，细线穿入顶端悬挂；手电筒固定在塑料支架作为太阳光源。

步骤2：制作公转轨道：圆形卡纸画出360°轨道，均匀标注8个定点，对应八种月相位置，粘贴在水平桌面。

步骤3：固定天体位置：光源支架放置在轨道外侧，光线水平对准轨道圆心（地球）；地球模型固定在轨道圆心，观测视角朝向轨道外圈月球。

步骤4：组装调试：细线悬挂月球，沿轨道8个定点依次摆放，关闭教室灯光，打开手电筒光源，从地球观测点观察月球亮面形态。

师：课本标注两处关键制作提示，我们问答理解：

提示1：月球模型必须使用纯白色球体，不能涂色，为什么？

生：深色球体吸收光线，无法清晰呈现被照亮的月牙、半圆、满月形态，白色泡沫反光效果贴合月球反射太阳光的特点。

提示2：光源高度与地球、月球保持同一水平面，禁止高低错位，原因？

生：若光源上下偏移，月球受光区域会出现上下阴影，无法还原真实平视观测到的月相，违背课本模拟条件。

（学生按照课文步骤分组动手组装模型，教师巡视，对照课文步骤纠正组装错误）设计意图：严格复刻课本标准化制作流程，通过问答拆解课文制作提示背后的科学原理，全程以课本操作规范为标准指导学生实操，规避制作中常见角度、光源、材料错误，保证模型能够准确模拟月相。研读课本第四板块：依托模型模拟演示，对照课文八种月相验证规律师：课文最后板块为模型模拟测试环节，课本给出轨道八个定点对应的月相名称、天体位置关系，请各组组装完成后，依次将月球放置八个轨道点位，记录观测到的月相形态，对照课本文字核对。

师：我们按月球公转顺序，结合模型依次问答，梳理每个点位核心规律：1.月球位于地球、太阳中间（点位1）：对应课文新月，月球亮面背对地球，观测视角看不到光亮；2.月球公转45°（点位2）：娥眉月，右侧细月牙发亮，属于上半月盈月；3.月球公转90°（点位3）：上弦月，右侧半个球面发亮；4.月球公转135°（点位4）：盈凸月，大半球面发亮；5.月球转到地球背向太阳一侧（点位5）：满月，完整球面发亮；6.月球公转225°（点位6）：亏凸月，左侧大半球面发亮；7.月球公转270°（点位7）：下弦月，左侧半个球面发亮；8.月球公转315°（点位8）：残月，左侧细月牙发亮，属于下半月亏月。师：课本核心辨析思考题：上半月月相亮面朝哪边？下半月呢？结合模型演示回答。生：通过模型能清晰看到，从新月到满月的上半月，月球亮面朝向右侧；满月到残月的下半月，亮面朝向左侧，和课本月相图完全一致。师：总结课本模型演示核心结论：日、地、月相对角度变化，直接改变地球可见的月球反光区域，八种月相循环出现，完整周期为一个农历月，模型可以直观呈现肉眼夜空难以观察的动态过程。设计意图：以课文八个轨道点位、八种月相顺序为演示主线，依托实物模型开展递进问答，直观区分上下半月月相亮面朝向差异，攻克本课教学难点，实现模型、课本理论、真实天文现象三者对应统一。课堂小结本节课完整落实课文全套工程设计流程，核心知识分为三层：第一，巩固月相变化底层