第三單元《轉動的地球》單元整體設計-科學五年級下冊大象版

單元基本信息單元主題轉動的地球課標要求一、核心概念宇宙中的地球二、學習內容9.2地球繞地軸自轉知道地球的自轉軸、自轉周期和自轉方向，理解晝夜交替和天體東升西落等自然現(xiàn)象與地球的自轉有關。9.3地球圍繞太陽公轉知道地球圍繞太陽公轉的周期和方向，理解四季的形成與地球的公轉有關。測量正午時物體的影長，說明不同季節(jié)正午影長的變化情況。三、學業(yè)要求1.知道晝夜交替、天體東升西落、季節(jié)變化、正午物體影長變化與地球的自轉和公轉有關。2.能運用太陽系的簡單模型，理解地球、月球和太陽等天體有規(guī)律的運動與相關的周期性自然現(xiàn)象之間的關系。3.能借助動畫演示或動手制作簡單模型，模擬地球、月球和太陽的相互關系，解釋相關自然現(xiàn)象的成因。單元課時設計5課時一、單元學習主題分析（體現(xiàn)學習主題的育人價值）主題名稱轉動的地球單元設計意圖1.本單元主題大象版科學五年級下冊第三單元《轉動的地球》圍繞地球自轉與公轉的運動規(guī)律及其引發(fā)的自然現(xiàn)象展開，通過模擬實驗、觀測分析和推理驗證等探究活動，引導學生理解晝夜交替、四季循環(huán)等地球運動效應的成因。單元內容整合了地球自轉與晝夜交替的關系、公轉與四季變化的影響，并結合生命科學領域探討這些現(xiàn)象對人類活動的實際意義，旨在培養(yǎng)學生基于證據(jù)推理的科學思維能力和探索宇宙奧秘的熱情。2.本單元分析本單元屬于“宇宙中的地球”領域，是小學科學課程的重要組成部分。地球的運動是解釋許多自然現(xiàn)象的基礎，在學生對地球有初步認識的基礎上，深入探究地球轉動相關知識，為后續(xù)學習更復雜的宇宙知識奠定基礎，也有助于學生理解人與自然的關系。3.本單元對《課程標準》的落實（1）本單元通過一系列動手、動腦科學實踐活動，落實《課程標準》高年段的課程目標。（2）本單元學習內容是基于落實《課程標準》中課程內容高年段要求。4.熟悉整套教材內容，明確該單元在整套教材中與其他單元的關系和作用。5.本單元次級主題的構成及邏輯關系本單元五課組成：《晝夜交替》《誰先看到日出》《變化的影長》《四季的變化》《四季的成因》。《晝夜交替》是單元的起始課，從日常生活中常見的晝夜現(xiàn)象入手，引導學生思考晝夜交替產生的原因，初步探究地球自轉與晝夜現(xiàn)象的聯(lián)系。《誰先看到日出》在學生對晝夜交替有初步認識的基礎上，進一步探究由于地球自轉方向導致不同地區(qū)看到日出的時間不同，讓學生理解地球自轉方向與地方時差的關系?！蹲兓挠伴L》通過觀察一天中物體影長的變化，探究地球自轉過程中太陽照射角度的變化規(guī)律，以及這種變化與氣溫等因素的關系，加深學生對地球自轉影響的認識?！端募镜淖兓窂挠^察四季自然現(xiàn)象的不同，如氣溫的變化，引導學生思考四季變化的原因，將研究方向從地球自轉引起的晝夜變化轉到地球公轉引起的四季變化?！端募镜某梢颉吩谇皫渍n的基礎上，深入探究四季形成的根本原因，即地球公轉過程中地軸傾斜且方向不變，導致太陽直射點在南北回歸線之間移動，從而引起四季的更替。主題學情分析五年級學生已具備一定的觀察能力和邏輯思維能力，對自然現(xiàn)象充滿好奇，且在之前的學習中對地球有了初步了解。但地球的運動較為抽象，學生難以直接觀察到地球的轉動，在理解自轉和公轉與晝夜、四季變化關系時存在困難。教學中需借助直觀教具、模擬實驗等幫助學生建立表象，引導他們逐步理解抽象概念。開放性學習環(huán)境1.指導性預習：閱讀+問題+檢測；2.大單元大概念大任務課堂學習：問題+探究+講述+整合+實戰(zhàn)；3.現(xiàn)代教育新技術：PPTX+微視頻+網(wǎng)絡+師生互助二、單元學習目標設計（基于標準、分析教材、結合學情，體現(xiàn)素養(yǎng)導向）單元學習目標科學觀念：能理解地球自轉和公轉的基本特征，包括方向、周期等；掌握晝夜交替、四季變化等現(xiàn)象與地球運動的因果關系，明白地球運動對地球環(huán)境和生命活動的重要意義。科學思維：通過模擬實驗（如地球儀晝夜模擬）和觀測數(shù)據(jù)，培養(yǎng)基于證據(jù)的推理論證能力；運用比較分析法區(qū)分自轉與公轉的特征差異，構建天體運動的系統(tǒng)性認知?。?探究實踐：經歷“現(xiàn)象觀察→假設猜想→模擬驗證→結論形成”的完整探究過程，強化科學方法論訓練；掌握科學工具（如地球儀、溫度計、簡易圭表）的操作技能，提升實驗數(shù)據(jù)記錄與分析能力??。態(tài)度責任：激發(fā)學生對地球科學的好奇心和探究熱情，培養(yǎng)學生尊重事實、敢于質疑、勇于創(chuàng)新的科學精神，以及在小組合作中積極交流、協(xié)同探究的合作意識。三、學習活動/任務設計（指向學習目標，強調學生的活動與體驗）第1課時任務1名稱：引入和猜想假設圖片導入并提問：為什么會出現(xiàn)晝夜交替的現(xiàn)象呢？介紹古希臘的費羅勞斯、海西塔斯就提出的地球自轉產生晝夜交替的假說、亞里士多德和托勒密提出的太陽繞地球旋轉的假說。問題：關于晝夜交替，我們的假設是什么？設計意圖：通過圖片形式導入新課，明確課堂研究的方向，激發(fā)學生的學習興趣，同時為學生對晝夜交替現(xiàn)象的產生提供猜想的思路。引導學生提出猜想，并逐步完成科學探究的步驟。任務2名稱：事實證據(jù)設計一個模擬實驗，驗證自己的假設。同時，通過查閱資料、請教老師和專家、參觀科技館等方式尋找更多的能夠證明地球自轉的證據(jù)。設計意圖：讓學生設計模擬實驗來驗證自己的假設，既可以調動大家的學習興趣，同時又讓大家在親手設計的實驗中得到自己的結論。任務3名稱：得出結論根據(jù)自己的模擬實驗和收集到的資料，再次向同學們演示晝夜交替現(xiàn)象是怎樣產生的。設計意圖：通過其他方式搜集證據(jù)，并基于證據(jù)和推理修正完善自己的觀點，并得出結論。第2課時任務4名稱：猜想假設和實驗出示教材情境。提問：為什么上海會比拉薩天亮得早？根據(jù)自己的知識做出假設。我們的假設合理嗎？設計一個模擬實驗來驗證我們的假設。設計意圖：由不同地區(qū)日出時間不同的情境引入，結合地球自轉的事實借助地圖方位等信息引入學生猜測地球自轉的方向。緊接著設計模擬實驗來驗證假設確定地球自轉的方向。任務5名稱：搜集證據(jù)并得出結論問題1：你知道哪些關于地球自轉的信息？問題2：地球自轉的規(guī)律是什么？設計意圖：通過閱讀資料等方式了解有關地球自轉的其他信息和現(xiàn)象，并結合模擬實驗和收集到的資料和同學們進行交流，嘗試總結出地球自轉的規(guī)律。任務6名稱：設計制作“地球模型”選擇合適的材料，制作一個可以自轉的地球模型。利用自制的地球模型向同學們展示地球是如何自轉的，地球的自轉產生了哪些現(xiàn)象。設計意圖：借助三維模型，將抽象的地球運動轉化為可視化操作，可以幫助學生直觀理解地球自轉的方向、地軸傾斜特征及其與晝夜交替的因果關系。?第3課時任務7名稱：活動中猜想假設活動：觀察上午、中午、下午的物體影長和氣溫的變化。它們之間有聯(lián)系嗎？說說自己的理解和困惑。設計意圖：從生活現(xiàn)象出發(fā)觀察一天中氣溫和物體影長的變化，引導學生通過示意圖等方法將物體影長與陽光照射的角度聯(lián)系起來猜測其中可能存在的關系。任務8名稱：實驗設計實驗研究光線照射角度與溫度變化之間的關系，觀察并記錄實驗結果。設計意圖：通過模擬不同光線入射角（如垂直、傾斜）對受熱物體的影響，為理解地球公轉引發(fā)的四季溫差現(xiàn)象建立認知基礎，同時強化學生觀察、測量、歸納等實證研究能力??。任務9名稱：處理信息將實驗數(shù)據(jù)繪制成折線圖，根據(jù)光線照射角度與溫度之間的關系解釋一天內氣溫變化的原因和規(guī)律。設計意圖：通過繪制折線圖，將抽象的溫度與光線角度關系轉化為直觀的曲線趨勢，幫助學生理解“光照角度越大（如正午太陽高度較高），溫度越高；角度越?。ㄈ缭缤硖柛叨容^低），溫度越低”的規(guī)律，為解釋晝夜溫差提供實證依據(jù)?。第4課時任務10名稱：提出問題提問：一年中，春夏秋冬四季各有特色。冬天寒冷，夏天炎熱，是什么造成了一年四季的氣溫變化？設計意圖：將一天拓展到一年，對于一年來說，其實氣溫也存在著規(guī)律性的變化。夏季氣溫高冬季氣溫低，春秋氣溫適宜，一年一年循環(huán)往復。一年中氣溫會有規(guī)律地發(fā)生變化肯定也有其原因。首先讓學生進行猜想假設，根據(jù)上節(jié)課學過的知識及生活常識，學生很可能會想到陽光照射角度和每日日照時長這兩個原因。任務11名稱：搜集證據(jù)，制作圭表閱讀教材內容，了解圭表的結構、用途。選擇材料自制圭表，并每周一測量，記錄正午時刻鉛筆的影長，連續(xù)觀察一個月，看是否有變化。設計意圖：本活動旨在引導學生掌握圭表“以影定時”的原理。通過每周測量與記錄，學生將經歷?數(shù)據(jù)收集、趨勢分析?的完整科學探究過程，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒灹晳T與實證精神；長期觀察還能幫助學生感知自然規(guī)律的周期性，體會古人“觀象授時”的智慧，激發(fā)對天文科學的探索興趣。?任務12名稱：搜集證據(jù)問題：隨著季節(jié)的變化，每天的日照時間也會變化嗎？上網(wǎng)收集我們所在的城市（或離我們最近的城市）一周內每天的日出時刻和日落時刻，并計算出每天的日照時間，看看是否有變化。設計意圖：通過連續(xù)觀測與數(shù)據(jù)對比，學生可直觀感知?日照時間隨日期變化的規(guī)律?（如日照時長漸長或漸短）?，進而推導太陽直射點移動對區(qū)域光照的影響。?第5課時任務13名稱：猜想假設并進行實驗一年中每天正午時陽光的照射角度有規(guī)律地變化著，形成了一年中四季交替的自然現(xiàn)象。是什么造成了陽光照射角度的不斷變化呢？根據(jù)自己的知識做出合理的假設，并設計一個模擬實驗，觀察隨著地球的公轉，每天正午時物體的影長是否變化。設計意圖：先讓學生結合自己的知識和教師提供的資料聯(lián)想到可能是地球的公轉造成了四季的形成的假設，然后設計模擬實驗來驗證自己的假設，并用模擬實驗觀察隨著地球圍繞太陽公轉，在不同的季節(jié)正午時物體的影長是否發(fā)生了變化。任務14名稱：搜集證據(jù)并得出結論收集與地球公轉相關的資料，并根據(jù)收集到的資料改進實驗方案，再次進行模擬實驗，最后根據(jù)改進后的實驗結果，嘗試解釋四季的成因。設計意圖：本活動通過資料收集、實驗改進與模擬驗證的探究閉環(huán)，旨在幫助學生?理解地球公轉與四季形成的核心機制?，包括地軸傾斜、公轉軌道與太陽直射點移動的關聯(lián)性?。任務15名稱：表達交流用我們的模型向同學們演示四季是如何形成的。設計意圖：通過對地球模型的演示，來檢查同學們對四季形成的原因的理解和掌握。四、單元學習評價設計評價要素針對單元整體描述評價內容第1課時：晝夜交替1.是否理解晝夜交替現(xiàn)象是由地球自轉形成的。2.能否清晰闡述地球自轉與晝夜交替之間的關系。3.是否能設計合理的模擬實驗方案。第2課時：誰先看到日出1.能否運用地球自轉方向的知識，結合地圖方位等信息，分析出不同地區(qū)日出先后順序。2.是否能按照實驗步驟進行規(guī)范操作，完成“誰先看到日出模擬實驗”。3.理解地球圍繞著地軸自西向東自轉，地軸始終指向北極星附近。第3課時：變化的影長1.是否了解光線照射角度與溫度變化的關系，能否正確解釋一天內氣溫變化的原因和規(guī)律。2.是否能熟練運用折線圖等方式處理信息、表述探究結果。3.設計實驗，認真觀察并記錄實驗結果。第4課時：四季的變化1.是否能清晰闡述不同季節(jié)正午太陽高度角、日照時間長短與氣溫變化的關系。2.是否掌握圭表測量正午影長、計算日照時間的方法，并規(guī)范記錄數(shù)據(jù)?。3.能否從連續(xù)觀測數(shù)據(jù)（如影長、日出日落時間）中歸納日照時長的周期性變化規(guī)律，并關聯(lián)季節(jié)溫差?。第5課時：四季的成因1.能否準確表述四季的成因。2.能否理解地軸傾斜的概念，以及地軸傾斜角度。3.解釋由于地軸傾斜，在地球公轉過程中，不同季節(jié)正午太陽高度角和日照時間長短的變化。評價指標第1課時：晝夜交替科學觀念：知道晝夜交替現(xiàn)象是由地球的自轉形成的?？茖W思維：通過地球儀與手電筒模擬實驗，構建“地球自轉→晝夜交替”的邏輯推理鏈條?。探究實踐：設計對比實驗，驗證“地球自轉”與“太陽繞地球轉”對晝夜現(xiàn)象的差異?。態(tài)度責任：養(yǎng)成尊重事實、實事求是、認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。第2課時：誰先看到日出科學觀念：地球自西向東繞地軸自轉，形成了天體東升西落的現(xiàn)象；東邊的上海比西邊的拉薩先看到日出?？茖W思維：能基于所學知識通過模擬實驗查閱資料等方式獲取事物的信息。探究實踐：能夠通過設計模擬實驗誰先看到日出，驗證自己的猜想，并設計制作出可以自轉的地球模型。態(tài)度責任：對探尋自然現(xiàn)象，解密自然規(guī)律，保持好奇心和探究興趣；能主動與他人合作，積極參與交流和討論。第3課時：變化的影長科學觀念：知道陽光照射角度的變化引起了一天中物體影長的變化，也引起了氣溫的變化；知道一天中氣溫變化的原因和規(guī)律。科學思維：能用折線圖等方式處理信息表述探究結果。探究實踐：能通過實驗探究光線照射角度與溫度變化的關系，并解釋一天內氣溫變化的原因和規(guī)律。態(tài)度責任：樂于合作探究，能在好奇心的驅使下對生活中的現(xiàn)象表現(xiàn)出探究興趣體會科學探究的樂趣。第4課時：四季的變化科學觀念：知道隨著季節(jié)的變化，每天正午時陽光的照射角度和每天的日照時間也在不斷變化；知道圭表是我國古代科學家發(fā)明的一種度量儀器，了解圭表的工作原理。科學思維：能基于所學知識通過觀察實驗、查閱資料等方式獲取事物的信息。探究實踐：通過制作、使用圭表，培養(yǎng)學生的制作能力、實驗能力和觀察能力；通過觀察每天日出、日落的時刻，培養(yǎng)學生持之以恒的觀察習慣。態(tài)度責任：培養(yǎng)學生尊重事實、實事求是、認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。第5課時：四季的原因科學觀念：知道地球公轉時，地軸是傾斜的，并且傾斜方向始終保持不變，知道四季的變化是地球公轉形成的?？茖W思維：能基于所學知識，通過觀察、實驗、查閱資料等方式獲取事物的信息。探究實踐：能夠設計模擬實驗，觀察隨著地球的公轉，每天正午時物體影長變化規(guī)律。態(tài)度責任：樂于合作探究，在科學學習中要尊重證據(jù)實事求是,勇于修正和完善自己的觀點。評價方法課上評價1.教師激勵評價2.學生自我反思評價3.成果展示，學生互評：贊賞性評價和質疑性評價5.使用評價量化表，延時評價課后評價1.課時作業(yè)2.單元測試五、單元作業(yè)設計一、選一選，將正確的序號填寫在括號。1.下列天文學家中，提出地球自轉產生晝夜交替假說的是（）A.亞里士多德B.海西塔斯C.托勒密2.地球的自轉軸并不是垂直于公轉軌道平面的，而是有著約（）傾斜角。A.24° B.180° C.36°3.陽光照射角度越大，物體的影長就（）光線就越集中，地面的溫度就（）。A.越短；越低 B.越大；越低 C.越短；越高4.下列城市中，在同一天最先迎來黎明的是（）。A．東部的大連 B．西部的烏魯木齊 C．中部的鄭州5.用手電筒從不同角度照亮豎放在地上的圓木柱，地上出現(xiàn)的影子（）A.影長相同 B.影長不同 C.形狀相同6.如果有一天地球自轉變得忽快忽慢，則地球上（）A.不再有四季交替現(xiàn)象B.每個晝夜的時間長短不一C.日月星辰東升西落現(xiàn)象消失7.根據(jù)每天正午時刻物體影長的變化，人們就可以推測（）A.四季變化 B.晝夜變化C.天氣變化8.晝夜交替現(xiàn)象的原因是（）A．地球圍著太陽轉B．太陽圍著地球轉C．地球自轉9.太陽每天東升西落，這也說明地球是（）A.圓形B.球形C.球體10.根據(jù)每天正午時刻表在圭尺上的影長，人們就可以準確確定（）A.某天歸屬于哪個節(jié)氣B.某天的氣溫是多少C.某天是星期幾二、辨一辨，正確的打√，錯誤的打?。1.“地球不動，太陽圍繞地球不停地旋轉”這一假說可以解釋晝夜交替現(xiàn)象。（）2.在進行晝夜交替模擬實驗時，不能讓手電筒發(fā)出的光直接照射同學的眼睛。（）3.地球自轉一圈剛好是一天。（）4.一天中同一地點不同時間的氣溫和影長是不同的。（）5.四季的氣溫變化和陽光照射的角度無關。（）6.晝夜現(xiàn)象與地球的形狀、太陽照射的角度有關。（）7.造成地球上白天和黑夜交替出現(xiàn)的根本原因是地球的公轉。（）8.地軸是一個假想軸，它貫穿地球的南北兩極。（）9.北極星的位置在我們頭頂?shù)恼戏?。（?0.由于磁偏角的存在，指南針所指示的南北并不完全準確。（）三、連一連，將下列不同時間段內物體影長變化及氣溫高低變化之間的關系，用線連接起來。814點物體影子由短變長氣溫最高14點左右物體影子由長變短氣溫逐漸降低1418點物體影子最短氣溫逐漸上升四、科學探究題下圖是地球公轉示意圖，請完成相關題目。1.地球公轉的方向是（）。2.從圖中可以看出，無論地球轉到哪個位置，太陽光只能照亮半個地球，而能夠形成晝夜交替現(xiàn)象的主要原因是（）。3.當?shù)厍驀@太陽轉到（）位置時，北半球