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五年级科学下册二单元“地球的运动”中的《四季的形成》由于离学生的现实生活很远,学生的空间想象力较弱,所以四季的成因是教学中的难点。在教学中从学生的身边可接触的现象展开研究,指导学生搜集资料,通过观察,实验等方式研究地球的运动引发的自然现象和地球运动的地轴倾斜方向始终不变这一四季形成的原因作为探究的重点,关键是搜集资料。其次是模拟实验。
在教学中首先引导学生分析地球的运动方式有几种。一种叫自转——地球自身的旋转,另一种叫公转——绕着太阳的旋转。
一、查阅资料。弄清地球运动方式
自转是绕着穿过南北两极的地轴进行的,方向是自西向东,离两极越远的地方转速越快。与两极等距的那一圈叫赤道。地球自转一周的时间为一天,也就是24小时。
地球绕太阳公转的速度为每秒30公里,绕太阳一周需要365天5时48分46秒。也就是一年,天文学上称之为回归年。地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,它的长直径和短直径相差不大,可近似为正圆。太阳就在这个椭圆的一个焦点上,而焦点是不在椭圆中心的,因此地球离太阳的距离,就有时会近一点,有时会远一点。一月初,地球离太阳最近,为147,100,000公里,这一点叫做近日点。七月初地球离太阳最远,为152,100,000公里,这一点叫做远日点。事实上,当地球在近日点的时候,北半球为冬季,南半球为夏季,在远日点的时候,北半球为夏季,南半球为冬季。这就说明,四季的变化与近日点和远日点无关。
那么四季的变化到底是怎么产生的呢?与公转有关,但是决定性的条件是地球必须斜着绕太阳转;如果地球是垂直的绕太阳旋转的话,太阳光线将永远直射在地球的赤道附近,而其他地方的地平面与太阳光线的夹角也永远不变,地球上将不会有四季的变化。
我们知道,地球上某一平面气温高低与太阳光是直射还是斜射该平面有关。那么这种效果是怎么产生的呢?我们来分析一下。假定有一束固定大小的光束,当他直射在某一平面时,他投射在该平面的光斑将是一个正圆,而斜射时,光斑将是一个椭圆,而且越斜椭圆越大,也就是说,斜射时同样多的光线照在了更大的面积上。我们可以理解为,光束斜射时光斑区的光线稀一些,直射时光斑区的光线浓一些。这就是为什么太阳光直射的地方气温要高一些,而斜射的地方气温要低一些。我们知道气温是决定季节的主要因素,所以我们不难理解太阳光直射的地方,将是夏季,而斜射得最厉害的地方将是冬季,这两者之间的则是春季或秋季。
那么四季的交替变化又是怎样形成的呢?这就与地球的倾斜有关了,正是由于地球是倾斜着绕太阳旋转的,才使得太阳光的直射以赤道为中心,以南北回归线为界限南北扫动,每年一次,循环不断,从而形成了地球上一年四季,顺序交替的现象。
具体情况是这样的,当地球公转到3月21日左右的位置时,阳光直射在赤道上,这时北半球的阳光是斜射的,正是春季,南半球此时正是秋季。当地球转到6月22日左右的位置时,阳光直射在北回归线上,北半球便进入了夏季,而南半球正是冬季。9月23日左右时,阳光又直射到赤道上,北半球进入秋季,南半球转为春季。当球公转转到12月22日左右的位置时,阳光直射到南半球则进入夏季
二、模拟实验的方法来探究四季是怎样形成的
小地球仪、手电筒、小组实验用的地球公转轨迹图(标明春分、夏至、秋分、冬至四个点)等。一年四季,春夏秋冬交替循环。四季是怎样形成的呢?
(一)认识地球的公转
1.学生阅读课本31面的关于“日心说”的资料,了解哥白尼的重大贡献。
2.提问,学生回答:哥白尼对天文学有什么重大的贡献呢?
3.老师讲解演示,引导理解地球的公转
可补充说明:1533年哥白尼《天体运行论》出版,此后七十年间,虽然遭到马丁?路德的斥责,但未引起罗马教廷的注意。后因布鲁诺和伽利略公开宣传日心地动说,危及教会的思想统治(教会以“地心说”为理论基础),罗马教廷才开始对这些科学家加以迫害,并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。然而经过开普勒、伽利略、牛顿等人的工作,哥白尼的学说不断获得胜利和发展。1718年,英国天文学家哈雷发现了恒星在天空中的位置是有变化的,称之为恒星自行。1748年英国天文学家布拉得雷发现了光行差,即恒星的星像位置在一定极小范围摆动。1838年,德国天文学家贝塞尔发现了恒星周年视差。这些发现使地球绕太阳转动的学说得到了令人信服的证明。【出示长米尺(两端各贴一个圆片),人从不同位置(视角)观察,两个圆片间的视差不同】。
一边演示(注意保持地轴倾斜方向的不变、自西向东)一边讲解地球的公转:地球的公转是地球围绕太阳的运动,地球公转一周需要一年,四季的变化是在地球公转的过程中产生的。地球公转时,地轴总是倾斜的,而且方向不变。
(二)探究四季形成的原因
研究一 要保持地轴始终不倾斜,也就是说在实验过程中地轴始终要与桌面垂直。指导学生观察:‘四季变化始终只在温带地区发生;赤道附近太阳始终直射,两极附近太阳始终斜射,而且斜射的角度很小,夏至时。北极附近整天是白昼,南极附近始终是黑夜黑夜;冬季时,白极附近整天是黑夜,南极附近整天是白昼,所以赤道附近和两极没有明显的四季变化。
研究二 地轴倾斜
实验探究
(1)地轴倾斜,地球上会出现四季的变化吗?对图的分析,对照分析图描述四季形成的原因。还要分析太阳直射和斜射时哪种情况阳光更强烈)
想一想,南北半球的季节有什么区别呢?
三、知识拓展
1.阅读资料:四季的划分
2.如果地球在公转中,地轴方向是变化的,又会怎样呢?
3.学生说自己的想法。
4.布置学生课外用实验验证自己的想法。的四季交替又要开始了。
通过用地球仪,手电模拟地轴倾斜和不倾斜的实验操作。学生明白了四季变化是由于地球公转过程产生的,地轴总是倾斜的,而且方向不变。
用模拟演示教学科学课,学生掌握了基本知识与技能,关键是懂得了学习的过程与方法,培养了热爱科学的情感和积极的学习态度,形成科学的世界观,学生人人都获得了学习的成功。
在教学中首先引导学生分析地球的运动方式有几种。一种叫自转——地球自身的旋转,另一种叫公转——绕着太阳的旋转。
一、查阅资料。弄清地球运动方式
自转是绕着穿过南北两极的地轴进行的,方向是自西向东,离两极越远的地方转速越快。与两极等距的那一圈叫赤道。地球自转一周的时间为一天,也就是24小时。
地球绕太阳公转的速度为每秒30公里,绕太阳一周需要365天5时48分46秒。也就是一年,天文学上称之为回归年。地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,它的长直径和短直径相差不大,可近似为正圆。太阳就在这个椭圆的一个焦点上,而焦点是不在椭圆中心的,因此地球离太阳的距离,就有时会近一点,有时会远一点。一月初,地球离太阳最近,为147,100,000公里,这一点叫做近日点。七月初地球离太阳最远,为152,100,000公里,这一点叫做远日点。事实上,当地球在近日点的时候,北半球为冬季,南半球为夏季,在远日点的时候,北半球为夏季,南半球为冬季。这就说明,四季的变化与近日点和远日点无关。
那么四季的变化到底是怎么产生的呢?与公转有关,但是决定性的条件是地球必须斜着绕太阳转;如果地球是垂直的绕太阳旋转的话,太阳光线将永远直射在地球的赤道附近,而其他地方的地平面与太阳光线的夹角也永远不变,地球上将不会有四季的变化。
我们知道,地球上某一平面气温高低与太阳光是直射还是斜射该平面有关。那么这种效果是怎么产生的呢?我们来分析一下。假定有一束固定大小的光束,当他直射在某一平面时,他投射在该平面的光斑将是一个正圆,而斜射时,光斑将是一个椭圆,而且越斜椭圆越大,也就是说,斜射时同样多的光线照在了更大的面积上。我们可以理解为,光束斜射时光斑区的光线稀一些,直射时光斑区的光线浓一些。这就是为什么太阳光直射的地方气温要高一些,而斜射的地方气温要低一些。我们知道气温是决定季节的主要因素,所以我们不难理解太阳光直射的地方,将是夏季,而斜射得最厉害的地方将是冬季,这两者之间的则是春季或秋季。
那么四季的交替变化又是怎样形成的呢?这就与地球的倾斜有关了,正是由于地球是倾斜着绕太阳旋转的,才使得太阳光的直射以赤道为中心,以南北回归线为界限南北扫动,每年一次,循环不断,从而形成了地球上一年四季,顺序交替的现象。
具体情况是这样的,当地球公转到3月21日左右的位置时,阳光直射在赤道上,这时北半球的阳光是斜射的,正是春季,南半球此时正是秋季。当地球转到6月22日左右的位置时,阳光直射在北回归线上,北半球便进入了夏季,而南半球正是冬季。9月23日左右时,阳光又直射到赤道上,北半球进入秋季,南半球转为春季。当球公转转到12月22日左右的位置时,阳光直射到南半球则进入夏季
二、模拟实验的方法来探究四季是怎样形成的
小地球仪、手电筒、小组实验用的地球公转轨迹图(标明春分、夏至、秋分、冬至四个点)等。一年四季,春夏秋冬交替循环。四季是怎样形成的呢?
(一)认识地球的公转
1.学生阅读课本31面的关于“日心说”的资料,了解哥白尼的重大贡献。
2.提问,学生回答:哥白尼对天文学有什么重大的贡献呢?
3.老师讲解演示,引导理解地球的公转
可补充说明:1533年哥白尼《天体运行论》出版,此后七十年间,虽然遭到马丁?路德的斥责,但未引起罗马教廷的注意。后因布鲁诺和伽利略公开宣传日心地动说,危及教会的思想统治(教会以“地心说”为理论基础),罗马教廷才开始对这些科学家加以迫害,并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。然而经过开普勒、伽利略、牛顿等人的工作,哥白尼的学说不断获得胜利和发展。1718年,英国天文学家哈雷发现了恒星在天空中的位置是有变化的,称之为恒星自行。1748年英国天文学家布拉得雷发现了光行差,即恒星的星像位置在一定极小范围摆动。1838年,德国天文学家贝塞尔发现了恒星周年视差。这些发现使地球绕太阳转动的学说得到了令人信服的证明。【出示长米尺(两端各贴一个圆片),人从不同位置(视角)观察,两个圆片间的视差不同】。
一边演示(注意保持地轴倾斜方向的不变、自西向东)一边讲解地球的公转:地球的公转是地球围绕太阳的运动,地球公转一周需要一年,四季的变化是在地球公转的过程中产生的。地球公转时,地轴总是倾斜的,而且方向不变。
(二)探究四季形成的原因
研究一 要保持地轴始终不倾斜,也就是说在实验过程中地轴始终要与桌面垂直。指导学生观察:‘四季变化始终只在温带地区发生;赤道附近太阳始终直射,两极附近太阳始终斜射,而且斜射的角度很小,夏至时。北极附近整天是白昼,南极附近始终是黑夜黑夜;冬季时,白极附近整天是黑夜,南极附近整天是白昼,所以赤道附近和两极没有明显的四季变化。
研究二 地轴倾斜
实验探究
(1)地轴倾斜,地球上会出现四季的变化吗?对图的分析,对照分析图描述四季形成的原因。还要分析太阳直射和斜射时哪种情况阳光更强烈)
想一想,南北半球的季节有什么区别呢?
三、知识拓展
1.阅读资料:四季的划分
2.如果地球在公转中,地轴方向是变化的,又会怎样呢?
3.学生说自己的想法。
4.布置学生课外用实验验证自己的想法。的四季交替又要开始了。
通过用地球仪,手电模拟地轴倾斜和不倾斜的实验操作。学生明白了四季变化是由于地球公转过程产生的,地轴总是倾斜的,而且方向不变。
用模拟演示教学科学课,学生掌握了基本知识与技能,关键是懂得了学习的过程与方法,培养了热爱科学的情感和积极的学习态度,形成科学的世界观,学生人人都获得了学习的成功。