《昼夜交替的解释》教学设计-2026-2027学年教科版六年级科学上册

《昼夜交替的解释》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

六年级学生通过上一课《利用地球模型来研究》，已经掌握地球

球体特征、简易自转模型制作方法，具备基础模型模拟操作能力，日

常能直观感知昼夜循环、太阳东升西落现象，但对昼夜形成的底层逻

辑存在大量片面前概念。多数学生默认“太阳绕地球转动产生昼夜”，

少数学生听说过地球自转，但无法完整解释自转如何带来明暗交替;

部分学生混淆自转与公转，认为四季变化、昼夜交替是同一种运动造

成。

学生能够独立完成手电筒、球体模拟实验，具备小组记录、画图

表达假设的能力，但逻辑推理能力不足，难以区分“能出现昼夜现象”

和“符合真实天体运行规律”两种结论，容易将“可行假说”等同于

“科学真相:学生乐于通过动手实验验证猜想，适合采用“提出假

说一模拟验证一对比证据一修正解释”的课堂流程，借助图表、分组

实验、师生问答层层破除错误认知，建立昼夜交替的科学解释，承接

第一课模型探究方法，完善地球运动认知体系。

二、教材分析

本课是第三单元《地球的运动》第二课时，承接第一课模型建构

方法，聚焦生活最普遍天文现象开展完整探究，对应2022版课标核

心概念9.2"地球绕地轴自转”。教材全文分为四大核心板块：情境

聚焦板块，展示昼夜实景图片，抛出核心探究问题“昼夜交替是怎样

形成的”；假说猜想板块，引导学生画图记录个人解释，教材梳理四

大典型假说；模拟实验板块，给出标准化实验材料（手电筒、地球自

转模型）、详细操作步骤、实验记录表格；研讨论证板块，通过递进

式问题对比四大假说的合理性，区分假说与科学事实。

教材编写逻辑遵循完整科学探究范式：从生活实景提出问题，鼓

励学生暴露全部原有猜想，再借助上一课制作的橙子自转模型开展模

拟验证，通过表格记录每种假说对应的光照现象，最后通过集体研讨

分析所有假说的优缺点，让学生明白“多种假说都能模拟出昼夜，但

只有地球自转符合全部观测证据:教材配套素材包含城市昼夜实景

图、四大假说示意图、模拟实验操作流程图、实验现象记录表，全程

延续上一课“模型模拟”的研究方法，是单元从“认识地球基础”到

“解释地球运动现象”的过渡核心课，为后续地球自转方向、四季成

因学习铺垫逻辑基础。教材弱化直接灌输结论，强调让学生自主经历

猜想、验证、思辨全过程，重点培养证据意识与逻辑推理的科学思维。

三、核心素养教学目标

（一）科学观念

1.知道地球是不发光、不透明球体，太阳只能照亮地球一半，被

照亮区域为白昼，背光区域为黑夜。

2.理解昼夜交替的科学成因：地球绕倾斜地轴自西向东自转，自

转周期24小时,持续自转形成循环交替的昼夜现象；能区分四种昼

夜成因假说，辨别符合客观事实的科学解释。

（二）科学思维

1.能基于生活现象提出合理科学假说，借助模拟实验收集现象证

据，对比分析不同假说的可行性与局限性。

2.学会区分“模拟实验能出现昼夜”和“符合真实天体运行规律”

两个概念，建立“证据支撑结论”的推理思维。

（三）探究实践

1.规范完成手电筒-地球模型模拟实验，按照教材表格完整记

录四种假说对应的光照现象，小组合作完成实验操作、数据记录、现

象整理。

2.独立画图表达昼夜成因猜想，完整经历“提出问题一作出假说

一模拟实验一分析证据一修正解释”完整探究流程。

（四）态度责任

L体会人类探索昼夜成因漫长的思辨过程，养成不盲从直观感受、

依靠实验证据得出结论的求真科学态度。

2.感受地球稳定自转带来规律昼夜，保障地球生物正常生存作息,

建立尊重地球运动客观规律的意识。

四、教学重难点

教学重点

1.完成四大假说模拟实验，记录每种假说产生的昼夜现象。

2.理解地球不透明、不发光是昼夜产生基础，自转是昼夜交替的

核心成因。

教学难点

1.区分“可模拟出昼夜的假说”和“真实发生的天体运动”，破

除“太阳绕地球转”的固有直观认知。

2.通过实验现象对比，推理出地球自转是唯一匹配全部日常观测

证据的合理解释。

五、教学准备

教师:教材昼夜实景投影、四大假说示意图、模拟实验流程挂图、

空白实验记录表、手电筒、标准地球自转模型。

学生分组：上节课自制橙子自转模型、手电筒、黑色记号笔、实

验记录单、草稿画图纸。

六、教学过程

（一）情境聚焦：研读教材实景图文，提出单元核心探究问题

教师投影教材开篇昼夜实景图片，朗读教材导入原文：“我们每

天都经历白天和黑夜，清晨太阳升起，傍晚太阳落下，黑夜结束又迎

来白天，日复一日循环往复，这种现象叫作昼夜交替。为什么地球上

会不断出现白天和黑夜的交替？这节课我们利用上一节课制作的地

球模型，通过模拟实验寻找答案。”

师：观察教材里两张实景图，一张是城市白天光照充足，一张是

同一城市夜晚一片昏暗，谁能说一说白天、黑夜最大的区别是什么？

生：白天有太阳光照，地面明亮；夜晚没有太阳光，地面黑喑。

师：地球本身会自己发光吗？结合生活常识和教材文字思考。

生：地球不会发光，我们看到的光亮全部来自太阳。

师继续递进提问：既然地球不发光，为什么同一时间有的地方是

白天，有的地方是黑夜？为什么不会永远白天或者永远黑夜？

学生自由发言，收集多元猜想：太阳每天围着地球转；地球自己不停

转动；地球绕着太阳转圈；月亮挡住太阳形成黑夜。

教师板书学生猜想，过渡到教材探究环节：大家提出了多种不同

解释，教材告诉我们，想要判断猜想是否合理，不能只靠猜测，要借

助模型、手电筒开展模拟实验，用实验现象作为判断依据。

设计意图：依托教材实景图片与导入文本，问答式激活学生生活

经验，充分暴露学生关于昼夜成因的各类前概念，自然引出本课“模

拟实验验证假说”的探究主线，贴合教材从生活现象切入探究的编写

思路。

（二）探究活动一：解析教材假说示意图，梳理四类昼夜成因假说

教师投影教材“我们的假说”板块完整图文，逐张讲解教材四大

假说不意图，逐条朗读教材标注的四种猜想文字：

①假说1:地球不动，太阳绕着地球转动；

②假说2：太阳不动，地球绕着太阳做圆周运动；

③假说3：太阳不动，地球原地自转；

④假说4：地球绕太阳公转，同时自身自转。

师对照每一张示意图开展问答，逐一拆解假说逻辑：

师（指向假说1示意图）：图里地球固定在中心，太阳沿着圆形轨道

绕地球转圈，按照这个说法，太阳转到我们头顶就是白天，转到背面

就是黑夜，大家觉得这个猜想符合我们日常看到的太阳运动吗？

生；平时我们看着太阳东升西落，直观感觉好像是太阳在绕地球转。

师（指向假说3示意图）：这张图太阳位置固定不动，地球绕自

己中心的地轴旋转，地球一面朝向太阳是白天，转过去背对太阳就是

黑夜，这个假说用到了上节课我们制作的哪种模型？

生：橙子自转模型，模型可以绕地轴旋转。

教师发放画图草稿纸，要求学生仿照教材示意图，独立画出自己

支持的昼夜成因假说，标注地球、太阳、运动方向箭头。学生画图完

成后，小组内互相展示图画，交流各自支持假说的理由，教师巡视收

集主流观点：超过半数学生选择假说1,少数学生选择假说3、假说

4o

师小结教材板块设计目的：教材整理四类假说，涵盖人类历史上

对昼夜交替的全部典型猜想，接下来我们就要用模拟实验，逐一检验

四种假说能不能制造出昼夜交替现象。

设计意图：完整拆解教材四大假说图文，以分层问答解读每一种

猜想的逻辑，通过画图任务固化学生原有认知，为后续实验对比、思

辨论证铺垫素材，精准突破难点中学生直观认知误区。

（三）探究活动二：遵循教材实验步骤，分组完成模拟实验并填写记

录表

教师投影教材模拟实验完整操作流程、标准化实验记录表，朗读

教材实验操作原文：“实验材料：手电筒模拟稳定发光的太阳，橙子

自转模型模拟地球；操作要求：保持手电筒光源亮度、距离不变，严

格按照四种假说的运动方式操作，观察模型表面明暗区域变化，对照

教材表格记录是否出现昼夜交替J

教师放大教材实验记录表，表格纵向为四类假说，横向包含三项

记录栏目：实验操作方式、是否出现昼夜交替、现象简单描述。教师

结合表格问答讲解记录规范：

师:表格要求我们每做完一组实验，都要写清楚怎么移动地球、太阳，

再记录有没有出现白天黑夜循环，为什么教材要求我们完整记录操作

和现象？

生：方便后面对比四种假说，看清哪一种假说产生的现象和真实生活

一致。

教师示范教材标准操作流程，分步讲解控制变量要点：手电筒全

程保持高度、距离不变，仅改变地球、太阳的运动状态，不随意晃动

光源，保证实验公平可对比。

分组领取材料开展实验，教师巡回穿插互动问答，针对不同小组

操作进行引导：

1.操作假说1（地球不动，太阳绕转）时提问：缓慢移动手电筒

绕橙子转动，观察橙子表面明暗会不会循环切换？记录表这一栏该怎

么填写？

2.操作假说3（太阳不动，地球自转）时提问：缓慢倾斜转动橙

子模型，橙子上同一个标记点，会不会反复经历明亮、黑暗？这和我

们每天白天黑夜循环是否相似？

全部小组完成四类假说实验，填写完整教材配套记录表后，全班

汇总实验结果，统一得出实验结论：四种假说的模拟操作，都能够在

橙子模型上观察到昼夜明暗交替现象。

师提问过渡：四种假说都能模拟出昼夜交替，是不是说明四种说

法都是真实发生的？教材接下来的研讨环节，会带领我们结合生活更

多证据，分辨真假。

设计意图：严格依照教材实验文本、记录表开展实操教学，以随

堂问答规范学生实验操作与记录习惯，通过统一实验结果制造认知冲

突，引出本课核心思辨研讨环节，落实教学重点实验探究要求。

（四）课堂研讨：依托教材研讨问题，对比证据修正昼夜成因解释

教师投影教材研讨板块三道递进式核心问题，结合学生实验记录

表、生活观测证据，开展全班集体问答思辨,逐条解析教材研讨逻辑：

研讨问题1（教材原文）：四种假说都能模拟出昼夜交替，为什

么只有地球自转是科学正确的解释？

师引导学生结合生活真实证据作答，逐步梳理证据链：

证据1：如果是太阳绕地球转动，太阳需要24小时绕完整地球

一圈，太阳体积、距离远超地球，不可能实现快速环绕；

证据2：如果只地球绕太阳公转不自转，地球公转周期是一年，

那么同一地点半年白天半年黑夜，和我们每天24小时昼夜循环不符;

证据3：地球自转周期恰好24小时，和我们一昼夜时长完全匹

配，符合日常日出日落周期。

研讨问题2（教材原文）：地球本身有什么特点，才会产生“一

半白昼、一半黑夜”？

生结合实验现象回答：地球不发光，只能依靠太阳光照；地球是不透

明球体，太阳光无法穿透球体，只能照亮朝向太阳的一面。教师同步

板书教材核心知识点：不发光、不透明，昼夜产生基础；持续自转，

昼夜交替成因。

研讨问题3（教材原文）：对比实验模拟现象和真实生活，哪一

种假说的运动周期、光照变化完全匹配现实？

生统一作答：太阳不动、地球绕地轴自转的假说，完全符合我们每天

24小时昼夜循环的生活现象。

教师结合教材文字总结思辨结论：模拟实验只能验证“该假说能

否产生昼夜现象”，但想要得到科学真相，还要结合天体大小、运动

周期、长期观测等多重证据综合判断，因此只有地球自转是昼夜交替

的合理解释，其余假说虽然能模拟现象，但不符合宇宙天体运行客观

规律。

设计意图：使用教材原生研讨问题构建思辨课堂，通过证据链问

答破除学生“能模拟就是真相”的思维误区，分层拆解教学难点，让

学生依靠自主推理得出科学解释，强化证据意识与逻辑思维。

（五）课堂小结

本节课我们从教材展示的昼夜实景现象出发，梳理出人类历史上

四种解释昼夜交替的典型假说，严格按照教材给定的实验步骤，利用

上节课制作的地球自转模型、手电筒完成模拟实验，通过记录表记录