第2課晝夜交替現(xiàn)象課例研究

（一）背景和教學(xué)目標(biāo)

晝夜交替現(xiàn)象是地球上最常見的天文現(xiàn)象，每天都在上演，也是學(xué)生非常熟悉的自然現(xiàn)象。但是，學(xué)生熟悉的只是現(xiàn)象的特征，對(duì)現(xiàn)象成因的理解卻比較模糊，有過

探究經(jīng)歷的學(xué)生就更少了。其實(shí)，晝夜交替現(xiàn)象的形成與“太陽光的照射”

“地球是不

透明的球體”

“地球自轉(zhuǎn)”三個(gè)因素有關(guān)?！疤柟獾恼丈洹焙汀暗厍蚴遣煌该鞯那蝮w”

這兩個(gè)成因會(huì)被學(xué)生作為一種常識(shí)快速地接受并理解。在前概念測(cè)查中，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于“地球自轉(zhuǎn)”這個(gè)關(guān)鍵因素常常表現(xiàn)出不理解或不確定。當(dāng)然，也有部分學(xué)

生會(huì)提及地球自轉(zhuǎn)因素，但并不等于他們能合理解釋。如果同時(shí)考慮地球的公轉(zhuǎn)，他

們有的就會(huì)改變?cè)械慕忉尅y(cè)查還發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生會(huì)把月5^與地球關(guān)系作為晝夜交

替的成因。

正是基于學(xué)生前概念的多樣性與現(xiàn)象本身的復(fù)雜性，本課希望讓學(xué)生能自主展示

各種解釋方案，暴露自己的原有認(rèn)知，然后按照自己的假設(shè)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過討論

交流后修正解釋，最終推動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知向前發(fā)展。

科學(xué)概念目標(biāo)

?晝夜交替是地球常見的天文現(xiàn)象。

?晝夜交替現(xiàn)象的解釋可以有多種方案，但與事實(shí)相符的是晝夜交替與地球自轉(zhuǎn)

有關(guān)。

科學(xué)探究目標(biāo)

?能根據(jù)已有知識(shí)，對(duì)晝夜交替現(xiàn)象成因提出有依據(jù)的假設(shè)。

?能基于假設(shè)，制訂可行的探究方案，并通過模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證晝夜交替成因的假設(shè)。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)

?能用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同角度思考問題，追求創(chuàng)新。

科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)

?認(rèn)識(shí)到身邊許多常見的自然現(xiàn)象是有科學(xué)解釋的。

（二）教學(xué)準(zhǔn)備

為學(xué)生準(zhǔn)備：手電筒、.三選一（地球儀、第1課的地球自轉(zhuǎn)模型、增加地軸的海

陸分布模型）、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)。

教師準(zhǔn)備：班級(jí)記錄大表、彩色筆記錄學(xué)生假說、一套學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料。

（三）教科書解讀

1.聚焦

教科書中的圖片展示了晝和夜的特點(diǎn)，正文也描述了晝夜交替現(xiàn)象，并指出晝夜

交替是地球上最常見的現(xiàn)象。學(xué)生在了解晝夜交替現(xiàn)象之后，自然而然就會(huì)對(duì)本課的探究主題“晝夜交替是如何產(chǎn)生的呢？

”產(chǎn)生興趣。

2.探索

教科書在探索活動(dòng)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)了四個(gè)層面的活動(dòng)。

一是學(xué)生獨(dú)立地思考并形成自己對(duì)晝夜交替現(xiàn)象的解釋；二是像科學(xué)家一樣研討、交流我們的解釋；三是做模擬實(shí)驗(yàn)，初步檢驗(yàn)假設(shè)是否成立；四是交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，修

正解釋或提出進(jìn)一步的研究問題。

在形成假設(shè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在活動(dòng)手冊(cè)中以畫圖的形式表達(dá)自己對(duì)晝夜交替現(xiàn)象的解釋。而教科書右邊的圖片列舉了四種可能產(chǎn)生晝夜交替的假說，其目的是打開學(xué)生

地球不動(dòng)，太陽

働費(fèi)値球轉(zhuǎn)

太陽不動(dòng)，地球

圍著太陽轉(zhuǎn)

El攵流我們的砒e

地球自轉(zhuǎn)

地技圍著太陽轉(zhuǎn).間時(shí)地球有轉(zhuǎn)

1.通過槎M實(shí)臉.能夠證明我們的價(jià)泣嗎？我們星根據(jù)

什么來郭斷地球棟橫上出現(xiàn)的晝夜交棒現(xiàn)紋的？

2.義解擇找夜現(xiàn)象的展設(shè)有哪些？它竹擰什么不同〃

3.我們?cè)撣诤f一步束豌認(rèn)鴨一種廈設(shè)以血確的昵？

25的思路，引導(dǎo)學(xué)生從地球和太陽的相對(duì)

運(yùn)動(dòng)角度來解釋晝夜。

在交流假設(shè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)每一種

假設(shè)有較清晰的了解，并希望學(xué)生發(fā)現(xiàn)

有哪些不同的解釋，而且它們似乎都能

自圓其說，所以需要我們通過模擬實(shí)驗(yàn)

進(jìn)一步驗(yàn)證哪一種假設(shè)與事實(shí)相符。

在模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教科書給出的圖

片和氣泡圖的文字有兩層含義。一是希

望每名學(xué)生都能獨(dú)立完成模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)

證自己的觀點(diǎn)；二是教科書只是舉例說

明一種假設(shè)的模擬實(shí)驗(yàn)操作方法，對(duì)于

其他的假設(shè)，我們應(yīng)該選擇不同的實(shí)驗(yàn)

材料、實(shí)驗(yàn)條件和操作方法。

交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果環(huán)節(jié)旨在讓學(xué)生了解

各種模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，為后續(xù)的集體研

討環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。交流的主要內(nèi)容就是研

討中的問題1和問題2O教科書圖片所

描述的學(xué)生交流場(chǎng)景，表示學(xué)生在交流

中。如果對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)存在異議，可以通

過重復(fù)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。對(duì)“太陽不動(dòng)，地

球圍著太陽轉(zhuǎn)”這個(gè)假說，驗(yàn)證結(jié)果可

能會(huì)出分歧：一種情況是公轉(zhuǎn)時(shí)向陽面

保持不變，就不會(huì)產(chǎn)生晝夜交替；另一

種情況是公轉(zhuǎn)時(shí)向陽面改變，公轉(zhuǎn)一周正好是一次晝夜交替。

3.研討

這部分內(nèi)容包括三個(gè)問題。問題1

旨在引導(dǎo)學(xué)生匯報(bào)假設(shè)是否能解釋晝夜

交替的成因，同時(shí)說出實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)

象，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，也能讓其他

同學(xué)充分理解自己的假設(shè)。問題2引導(dǎo)

學(xué)生關(guān)注班級(jí)記錄大表，發(fā)現(xiàn)多種假設(shè)

都被驗(yàn)證能解釋產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象的成因，它們的不同之處在于地球與太陽運(yùn)

動(dòng)關(guān)系的不同，最后歸納總結(jié)出解釋晝

夜交替現(xiàn)象的關(guān)鍵在于確定地球與太陽的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。問題3希望學(xué)生基于問題2的結(jié)

論，討論如何進(jìn)一步確認(rèn)哪一種假設(shè)是正確的，進(jìn)而引出第3課的教學(xué)內(nèi)容——人類

認(rèn)識(shí)地球運(yùn)動(dòng)的歷史。

（四）教學(xué)建議

1.聚焦

本課是通過了解晝夜交替現(xiàn)象聚焦到晝夜交替成因這一研究主題。教師可先利用

多媒體播放地球視角的靜態(tài)晝和夜的圖片，再播放某一個(gè)地方的晝夜交替動(dòng)態(tài)圖，之

后播放太空視角的動(dòng)態(tài)圖，讓學(xué)生全方位地了解晝夜交替現(xiàn)象。展示的圖片以能出現(xiàn)

太陽為宜。在了解晝夜交替現(xiàn)象之后，緊接著提出：“它是如何產(chǎn)生的呢？

”引導(dǎo)學(xué)生

開始本課的主題研究。

2.探索

在問題拋出之后，學(xué)生可能會(huì)積極舉手發(fā)表自己的意見，為了保證學(xué)生獨(dú)立思考的權(quán)利，不建議立即請(qǐng)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，而是讓學(xué)生把自己的想法畫下來。暫時(shí)

沒有思考周全的或無觀點(diǎn)的學(xué)生會(huì)需要更多的信息作為腳手架幫助他們形成自己的解

釋，這時(shí)，提示學(xué)生閱讀教科書的四種假說的圖片。

在學(xué)生有了自己的初步解釋后，進(jìn)入交流環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在小組內(nèi)把自己的觀點(diǎn)充

分表達(dá)出來。學(xué)生將在與他人觀點(diǎn)的碰撞中發(fā)現(xiàn)盡管觀點(diǎn)不同，但都可以解釋晝夜交

替現(xiàn)象。有這樣的認(rèn)識(shí)沖突之后，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到需要做模擬實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證哪種假說才能

真正地解釋晝夜交替現(xiàn)象的成因，并驗(yàn)證哪種假說才是與事實(shí)相符的。

需要引導(dǎo)學(xué)生先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證自己的假設(shè)是否能解釋晝夜交替現(xiàn)象的成因，然后讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)材料并思考實(shí)驗(yàn)操作步驟，最后才開始實(shí)驗(yàn)。建議給每個(gè)小組發(fā)

放多套實(shí)驗(yàn)材料，小組內(nèi)的每個(gè)人都能驗(yàn)證自己的假設(shè)，同組的同學(xué)可觀察他人的實(shí)

驗(yàn)過程，這樣有助于學(xué)生全面了解每一個(gè)假設(shè)的具體現(xiàn)象與結(jié)果，為后面的交流奠

定基礎(chǔ)。

為了讓交流更有效，需要組織學(xué)生把實(shí)驗(yàn)器材放回指定區(qū)域，明確交流的主要內(nèi)

容，包括“你的假設(shè)成立嗎？你觀察到什么現(xiàn)象可以判斷出現(xiàn)了晝夜交替？

”。最后，小組內(nèi)統(tǒng)計(jì)能產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象的假設(shè)并記錄在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)中，分析它們有什么不

同。教師要確保在學(xué)生明確交流內(nèi)容后再開始討論。

3.研討

學(xué)生討論結(jié)束后，按假設(shè)的類型分別請(qǐng)學(xué)生展示自己的模擬實(shí)驗(yàn)，介紹是否能產(chǎn)

生晝夜交替，并說明是根據(jù)什么現(xiàn)象來判斷的。教師把學(xué)生匯報(bào)的結(jié)果記錄在班級(jí)記

錄大表上。在岀現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)，建議讓學(xué)生再次展示實(shí)驗(yàn)過程，全班一起驗(yàn)證假設(shè)是否成立。學(xué)生匯報(bào)結(jié)束后，請(qǐng)學(xué)生觀察班級(jí)記錄大表有哪些情況能解釋晝夜交替現(xiàn)象的成因，并請(qǐng)學(xué)生比較它們的不同。最終學(xué)生會(huì)越來越接近事實(shí)，甚至可能有學(xué)生直接指

出它們之間最大的不同就是地球與太陽運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同。如果學(xué)生總結(jié)不到位，教師

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也可適時(shí)點(diǎn)明不同之處，并引導(dǎo)學(xué)生思考哪一種假設(shè)是與事實(shí)相符的。當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到

地球與太陽的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是幾種假設(shè)的最大不同點(diǎn)時(shí)，那么自然就明白了確定地球與太

陽的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，是解開晝夜交替成因的關(guān)鍵。

(五)學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)說明

在學(xué)生第一次表達(dá)晝夜交替現(xiàn)象成因時(shí)，可能只有一種解釋，所以只會(huì)畫

一個(gè)示意圖，當(dāng)然也允許學(xué)生發(fā)表多種

解釋。學(xué)生交流后，會(huì)因?yàn)榻涣鹘邮芩?/p>

人的觀點(diǎn)，再添加一些假說，在此我們

鼓勵(lì)學(xué)生嘗試從多角度解釋問題。

在模擬實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生既記

錄自己做的模擬實(shí)驗(yàn)，也記錄小組同學(xué)

做的模擬實(shí)驗(yàn)。這樣做可以使學(xué)生對(duì)每個(gè)假說都有充分的了解，保證交流和討

論的有效性。記錄表上留有空格，是考慮到可能存在其他天體加入解釋中的情況，不

限制學(xué)生的思考。記錄表中“我的發(fā)現(xiàn)”是配合研討中的問題2使用的。-