資源簡介 2022年新蘇教版科學五年級下冊教材分析第三單元 地球的運動單元設計意圖1.本單元主題的提出地球的運動分為自轉和公轉。地球自轉是指地球繞地軸自西向東轉動,從北極點上空看呈逆時針旋轉,從南極點上空看呈順時針旋轉。地球公轉就是地球按一定軌道圍繞太陽轉動。地球的運動是地球上的一些自然現象(如晝夜交替、四季循環)發生的根本原因。晝夜交替對動植物產生了影響,四季循環對動植物、天氣、人文也產生了影響。地球的運動與人類生活息息相關,對于地球上的現象小學生是非常感興趣,也應當了解的。探索宇宙和自然現象的奧秘,是人類千百年以來孜孜以求的目標,在探索的過程中,人類對地球已經有了很多了解。對于小學生來說,地球與宇宙科學領域的大多內容是宏觀的,他們的空間想象能力和思維能力較弱,雖然在日常生活中對于地球知識有所了解,但沒有掌握,有的甚至存在錯誤。同時,學生難以通過直接探究的方法學習本單元的內容。本單元整合了地球和宇宙單元關于地球自轉與晝夜交替的變化,公轉和四季變化的一系列活動的內容,同時可以結合生命科學領域進行晝夜交替現象對動植物影響的學習。模擬實驗簡單易行,有利于學生掌握和理解,化抽象為直觀。2.本單元對《課程標準》的落實本單元通過一系列動手、動腦活動,落實《課程標準》高年段的課程目標。科學知識:知道晝夜交替、四季變化分別與地球自轉和公轉有關。科學探究:能基于所學的知識,從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出可探究的科學問題。能基于所學的知識,從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出有針對性的假設,并能說明假設的依據。能基于所學的知識,通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取事物的信息。能基于所學的知識,用科學語言、概念圖、統計圖表等方式記錄整理信息,表述探究結果。能基于所學的知識,運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論,判斷結論與假設是否一致。能基于所學的知識,采用不同的表述方式,如科學小論文、調查報告等方式,呈現探究的過程與結論;能基于證據質疑并評價別人的探究報告。能對探究活動進行過程性反思,及時調整,并對探究活動進行總結性評價,完善探究報告。科學態度:表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。在尊重證據的前提下,堅持正確的觀點;當多人觀察、實驗結果出現不一致時,不急于下結論,而是分析原因,再次觀察、實驗,以事實為依據作出判斷。能大膽質疑,從不同視角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、設計與制作,培養創新精神。能接受別人的批評意見,反思、調整自己的探究;在進行多人合作時,愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見,形成集體的觀點。科學、技術、社會與環境:了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力,技術的發展和應用影響著社會發展。(2)本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“地球與宇宙科學領域”的高年段要求。13.1地球每天自西向東圍繞地軸自轉,形成晝夜交替等有規律的自然現象。知道地球自西向東圍繞地軸自轉,形成了晝夜交替與天體東升西落的現象。知道地球自轉軸(地軸)及自轉的周期、方向等。13.2地球每年自西向東圍繞太陽公轉,形成四季等有規律的自然現象。知道正午時物體影子在不同季節的有規律的變化。知道四季的形成與地球圍繞太陽公轉有關。3.本單元在整套教材中與其他單元的關系4.本單元次級主題的構成及邏輯關系本單元由四個次級主題組成:《晝夜交替》《晝夜對植物的影響》《晝夜對動物的影響》《四季循環》。關系如下:本單元四課從地球的自轉和公轉兩個角度引導學生認識所產生的現象。本單元第一課與第二、第三課是總分關系,前三課與第四課是并列關系。第一課側重于了解地球自轉引起晝夜交替,引導學生模擬晝夜現象、晝夜交替現象和地球的自轉。第二課側重于分析晝夜交替現象對植物的影響。從身邊的植物晝夜表現的不同入手,到進行調查,編制花鐘,再到記錄一種夜晚開花的植物的開花過程,意識到晝夜交替對植物的影響。第三課側重于分析晝夜交替現象對動物的影響。從不同動物的作息時間入手,對身邊的小動物夜間活動展開調查,制作夜行性動物卡片,科學閱讀了解生物鐘的奧秘,調查改變晝夜長短對生物生理習性的影響。第四課則側重于了解地球公轉引起的四季循環現象。從一年四季中氣溫、降水、晝夜長短、太陽高度角有一定變化規律入手,引導分析產生的原因,通過探究活動發現與公轉和地軸傾斜有關,再進行模擬自轉和公轉實驗,了解極晝和極夜現象,從而了解季節變化對我們生活方方面面的影響。單元教學目標能通過模擬實驗掌握晝夜交替和四季循環產生的原因。能通過閱讀了解古人和現代人對晝夜交替的解釋、地球的自轉和公轉的相關解釋及帶來的影響。知道晝夜交替對動植物的影響,四季循環對人們生產生活、動植物、天氣等多方面的影響。描述生活中晝夜交替和四季循環帶來的影響。單元活動框架課時建議序號 課題 課時1 晝夜交替 12 晝夜對植物的影響 13 晝夜對動物的影響 14 四季循環 1總課時 4第9課 晝夜交替1.教學內容晝夜交替是生活中的常見現象,探索其成因是天文學研究的開端。本課圍繞晝夜交替現象展開,通過科學閱讀、模擬實驗等活動,引導學生認識人類探索地球自轉運動的歷程。本課教學內容分四部分。第一部分是閱讀活動,主要是認識晝夜交替現象及人類認識晝夜現象的歷程。首先通過讀圖認識晝夜現象,引發對晝夜交替現象的思考,再通過閱讀文字,了解古人對晝夜現象的解釋歷程。第二部分是探究活動,通過模擬實驗,認識晝夜現象,探索晝夜交替現象形成的原因。第三部分通過模擬實驗,了解地球自轉現象。第四部分通過讀圖和討論,理解地球繞著地軸在自轉。2.教學目標將晝夜變化的自然現象與地球自轉聯系起來,知道地球每天自西向東圍繞地軸自轉,形成了晝夜交替與天體東升西落的現象。知道地球自轉軸及自轉的周期、方向等。了解人類由天動到地動的探索地球自轉的歷程。3.重點與難點重點:通過模擬實驗,了解由于地球的自轉產生了晝夜交替現象及其規律。難點:分析模擬實驗和實際天體運動之間的聯系。4.教學準備教師材料:太陽東升西落視頻。學生分組材料:手電筒、地球儀。第10課 晝夜對植物的影響1.教學內容由地球自轉引起的晝夜變化會導致地球表面溫度、光照、天氣等多方面的變化,而這些因素又是地球上許多自然現象變化的根本原因。晝夜變化對植物行為的影響有:(1)影響花的開合和香味:如夜來香、紫茉莉、合歡、曇花等;(2)影響葉片的張合:如國槐、紫荊、含羞草等豆科植物。(3)影響植物的生長:白天有光照,植物進行光合作用,積累有機物,蒸騰作用強,需要充足的水分;晚上光線不足,植物進行呼吸作用,蒸騰作用減弱,消耗有機物。本課教學內容分五部分。第一部分,通過閱讀,了解自然界中受晝夜影響的植物變化,如花、葉的變化等;第二部分,組織學生調查自己身邊的植物隨晝夜交替而產生的變化,如牽牛花、太陽花等;第三部分是科學史閱讀,了解生物學家林奈的花鐘,這是林奈根據不同植物開花時間而制作的一個指示時間的“鐘”;第四部分,讓學生根據周圍植物的開花時間,編制一個花鐘;第五部分,讓學生選擇一種夜晚開花的植物,觀察、記錄開花過程。2.教學目標調查植物隨晝夜交替產生的變化。調查周圍植物的開花時間。根據植物開花時間編制花鐘。觀察記錄夜晚開花植物的開花過程。3.重點與難點重點:調查周圍植物隨晝夜交替產生的變化和開花時間,并編制花鐘。難點:觀察、記錄夜晚開花植物的開花過程。4.教學準備教師材料:相關植物開花的圖片。學生分組材料:手機或數碼相機。第11課 晝夜對動物的影響1.教學內容各種動物的活動行為都與一定強度的光的照明有關。有的動物適應弱光的生活方式,稱為夜行性動物;有的動物適應較強的光照條件,稱為晝行性動物。喜歡光的動物有趨光性,如蒼蠅,避光性動物則追求陰影,如螞蟥、蚯蚓等。因此,動物有許多活動都和光有關。鳥兒醒來和鳴叫與光照強度有直接關系,因此在不同季節便有鳴叫時間不同的變化;而幼小的鰻魚在白天溯流而上,但在夜間就停止洄游并且隱藏起來;蝗蟲遷飛時如果遇到太陽被云遮住,會立即停止飛行;金龜子在日落后五六分鐘出現。這些都說明晝夜的光照對動物行為的影響,學習和了解這些內容可以拓展學生的視野。本課教學內容包括四個活動。活動一,調查常見動物的作息時間,建立“夜行性動物”和“晝夜行性動物”這兩個科學概念。活動二,了解周圍小動物的夜間活動,夜行性動物有適合于暗夜生活的生理特征,如超級敏感的感受器等,通過制作夜行性動物本領卡片,讓學生更加了解動物的生活習性。活動三,閱讀生物鐘的奧秘,了解我們身體與一天中不斷變化的外部環境相適應。活動四,查資料,了解改變晝夜對生物生理習性的變化的影響。2.教學目標了解晝夜交替現象會對動物活動產生影響。閱讀生物鐘的奧秘,了解我們身體與一定的外部環境相適應。了解人為改變晝夜長短會引起生物習性的變化。3.重點與難點重點:調查動物的作息時間,探究身邊小動物的夜間活動。難點:探究身邊小動物的夜間活動。4.教學準備教師材料:相關視頻和相關動物圖片。學生分組材料:動物卡片、石灰、攝像機或攝像頭。第12課 四季循環1.教學內容本課教學內容包括五個活動。活動一是讀圖,從生活經驗出發,體會一年四季中氣溫、降水、晝夜長短、太陽高度等變化都是有規律的,討論導致地球上周而復始出現這些現象的因素是什么,進而初步與地球公轉相關聯。活動二是探究實驗,先探究地球傾斜與直射、斜射的關系,通過實驗發現斜射時會出現影子長短的變化。再探究直射、斜射對溫度的影響,發現斜射時才會出現溫度變化。活動三是討論,通過討論引出地軸傾斜著公轉,太陽直射、斜射引起地球溫度變化,是四季的成因。活動四是對全單元進行總結,通過讀圖了解地球的兩種運動形式,化無形為有形,理解起來更形象,并通過模擬實驗模擬地球的自轉和公轉,加深理解。活動五是拓展閱讀,通過閱讀了解地球運動引起的極晝和極夜現象。2.教學目標知道四季的形成與地球圍繞太陽公轉有關。知道四季變化對地球上一些現象的影響。通過模擬實驗了解四季的成因,以及地球上與之相關的有規律的自然現象的成因。3.重點與難點重點:通過模擬實驗和建構模型等方法,了解由于地球的公轉運動產生四季變化等自然現象和規律。難點:模擬地球圍繞太陽公轉的運動狀態,并將影子變化與地球運動聯系起來。4.教學準備教師材料:相關視頻和圖片。學生分組材料:皮球、牙簽、橡皮泥、燈泡、溫度計、兩個信封。參考資料托勒密和地心說托勒密在全面繼承亞里士多德的地心說的基礎上,利用前人積累和自己長期觀測得到的數據,寫成了《天文學大成》。在書中,他在繼承亞里士多德學說的基礎上提出了自己的觀點,并用反證法進行了解釋:1地球是球體。如果大地是平面的話,所有的人都會同時看到太陽或星辰的出沒,但事實并非如此。2地球處于宇宙的中心,而且靜止不動。如果地球轉動,就必然會帶動其他物體一起轉動,人們看見的卻是云彩、鳥類在自由運動。3所有的日月星辰都繞著地球旋轉,并且每天做一次圓周運動。人們看到的是這些天體每天都在有規律地東升西落。哥白尼和日心說26歲的哥白尼當時住在波蘭的一個教堂的頂樓,因此他可以長期進行天文觀測。那個時候,人們相信的是1000多年前古希臘科學家托勒密創立的宇宙模式。哥白尼也曾十分勤奮地鉆研過托勒密的著作。他看出了托勒密的錯誤結論和科學方法之間的矛盾。他有一句名言:“現象引導天文學家。”他要讓宇宙現象來解答他所提出的問題,于是經過十年如一日的反復觀察和計算,在他70歲時(1543年)終于出版了偉大著作《天體運行論》。哥白尼的主要觀點是:1地球是球形的。如果在船桅桿頂放一個光源,當船駛離海岸時,岸上的人們會看見亮光逐漸降低,直至消失,這說明地球表面是球形的。2地球在運動,并且每24小時自轉一周。因為天空比大地大得太多,如果無限大的天穹在旋轉,而地球不動,實在很難想象。3太陽是不動的,而且處于宇宙中心,地球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓周運動。在那個時候,哥白尼的發現受到教會、大學等機構與天文學家的蔑視和嘲笑,但是他用畢生的精力研究天文學,為后世留下了寶貴的遺產。哥白尼去世60年后,偉大的科學家伽利略利用天文望遠鏡進一步論證并宣揚了哥白尼的學說。傅科證明地球自轉傅科研究擺的規律時偶然發現擺的特性,為此他開始著手用實驗證明哥白尼日心說的關鍵:地球是否自轉。1851年,傅科完成了舉世矚目的傅科擺實驗,他將一個擺長為67米、重28千克的鉛球擺錘吊掛在一座高高的圓頂大廈上,并在擺下的地面畫一個刻度盤。擺擺動起來,隨著時間一分一秒地流逝,人們驚奇地看到刻度盤所指示的方向與擺擺動的方向悄悄地發生著“偏轉”,并且是沿順時針方向發生偏轉。由于擺能保持擺動方向不變,因此這恰好證明了地球在旋轉,從而使人類第一次看到了地球在自轉,并使更多的人開始接受哥白尼的日心說。地球自轉地球自轉指地球繞地軸的旋轉運動。地軸是地球自轉的旋轉軸,地球不停地繞地軸旋轉。地球自轉方向與公轉方向相同,為自西向東。從北極上空觀察呈逆時針方向旋轉,從南極上空觀察呈順時針方向旋轉。由于地球的自轉,地球上的觀測者看到恒星及太陽隨著天球在自東向西旋轉。地球自轉一周的時間即為自轉周期,叫作一日。由于觀測周期采用的參照點不同,有恒星日(23時56分4秒)和太陽日(24時)之分。地球自轉一周360°,所需的時間是23時56分4秒,這叫作一個恒星日,即天空某一恒星連續兩次經過上中天(天體每天經過觀測者所在的子午圈平面兩次,離天頂較近的一次叫上中天)的時間間隔,這是地球自轉的真正周期。一天24小時,是太陽連續兩次經過上中天的時間間隔,叫作一個太陽日。由于地球在自轉的同時還在繞日公轉,一個太陽日地球要自轉360°59′,比一個恒星日多出59′,所以時間上比恒星日多3分56秒。地球自轉運動是不均勻的,有季節變化、長期變化及不規則變化。如地球自轉的長期變化使自轉速度減慢,但這種變化不大,每100年日長增加1~2毫秒。地球自轉的季節變化是每年3—4月速度最慢,8月最快,但季節性日長變化不超過0.5~0.6毫秒。地球自轉的角速度在南、北兩極點等于零。除南、北兩極點外,地球上任何地點的自轉角速度都相等,約為每小時15°。地球自轉的線速度在南、北兩極點等于零。除南、北兩極點外,地球上其他地點的自轉線速度因緯度和海拔的不同而不同,自轉線速度自赤道向兩極逐漸減小,赤道海平面處約為1670千米/時,南、北緯30°海平面處約為1447千米/時,南、北緯60°海平面處約為837千米/時。在赤道處高度相差100米,線速度相差0.026千米/時。地球自轉具有重要的地理意義。(1)它決定了晝夜的更替,并使地表各種過程(如熱量、氣溫、氣壓、蒸發、水汽凝結及有機界等)具有一晝夜的節奏。由于地球自轉速度使地球上晝夜更替適中,地表升溫和冷卻不超過一定的限度,生物才得以生存。(2)地球自轉還會使地球上南、北半球物體水平運動的方向產生偏轉。(3)地球自轉造成不同經線上具有不同的地方時刻。(4)地球自轉對地球的形狀也產生影響,并與地殼運動、海水運動、大氣運動等都有密切的關系。大陸漂移、地震、潮汐、洋流等現象,都在不同程度上受到地球自轉的影響。地軸傾斜角地軸本身是個假想軸,是指地球自轉所繞的軸,北端與地表的交點是北極,南端與地表的交點是南極,地球始終不停地繞著這個假想的軸運轉,故又稱地球自轉軸。這個軸與地球公轉軌道面不是垂直的,而存在一個66°34′的夾角。地軸在地球中的位置并不固定,而有微小的移動,造成“極移”。古人觀測四季的天文儀器:圭表圭表是中國古代科學家發明的度量日影長度的一種天文儀器,由“圭”和“表”兩個部件組成。圭表和日晷一樣,也是利用日影進行測量的古代天文儀器。早在公元前20世紀(陶寺遺址時期)中國古人就開始使用圭表了。據說,日晷還是在它的基礎上發展起來的。圭表是測定正午日影長度以定節令、定回歸年或陽歷年。在很長一段歷史時期內,中國所測定的回歸年數值的準確度都居世界第一。通過進一步研究計算,我國古代學者還掌握了二十四節氣的圭表日影長度。這樣,圭表不僅可以用來制定節令,而且可以用來在歷書中排出未來的陽歷年以及二十四個節令的日期,作為指導勞動人民農事活動的重要依據。地球公轉地球公轉指地球沿一定的軌道繞著太陽的運動。地球公轉軌道是一個十分近似圓的橢圓,太陽位于橢圓的兩個焦點之一,公轉軌道周長約9.4億千米,軌道半長軸為1.49億千米(即日地平均距離,稱為1天文單位),偏心率約0.017。地球公轉方向與自轉方向相同,都是自西向東。地球公轉周期為一年。“年”的時間因參照點不同而有差別。一個回歸年為365日5時48分46秒,一個恒星年為365日6時9分9.5秒。地球在公轉軌道上的位置,大致在1月3日左右最接近太陽,此時的位置稱為近日點,日地距離約1.47億千米;大致在7月4日左右最遠離太陽,此時的位置稱為遠日點,日地距離約1.52億千米。地球公轉的平均角速度,大致是每日向東推進1°。公轉平均線速度為29.79千米/秒,在近日點時公轉線速度較快,在遠日點時較慢。地球公轉軌道面是在地球公轉軌道上并通過地球中心的一個平面,地軸與軌道面斜交成66°34′交角。太陽位于地球公轉軌道面所擴大的黃道面上,從地球上看來,太陽好像終年在這個平面上運動,這就是太陽的視運動。太陽視運動的路徑叫作黃道,黃道所在的面就是黃道面。黃道面和地球軌道面相重合。黃道面與地球赤道面之間的交角,稱為黃赤交角,目前約23°26′。由于地球的公轉運動與黃赤交角的存在,引起了地球上正午太陽高度角、晝夜長短的周年變化,使地球上產生四季的更替與五帶(熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶、南寒帶)的劃分,對地球上許多地理現象產生巨大的影響。觀星,感知地球的自轉和公轉夜間,面向天空,你可以看到兩個著名的星座——大熊座和仙后座。這兩個星座都很容易辨認:大熊座由7顆亮星組成勺子的形狀,叫北斗七星;仙后座的5顆亮星組成字母W的樣子。這兩個星座可以幫助我們找到北極星。利用大熊座找北極星時,沿天璇(β星)、天樞(α星)的方向延長出去,在相當于這兩顆星之間距離約5倍的地方,有一顆幾乎同樣亮的星——小熊座α星,這就是北極星,中國古代稱之為勾陳一。在那部分天空,只有北極星這么一顆比較亮的星,所以很容易找到。我們還可以看到,仙后座δ星(閣道三)、北極星、天北極和大熊座的ζ星(開陽)幾乎可以連成一條直線,仙后座γ星與北極星的連線及其與閣道三的連線幾乎互相垂直,這也為我們尋找北極星創造了條件。如果細心觀測,你會發現更有趣的現象:大熊座、仙后座不停地以北極星為中心有規律地轉動。其實這是地球自轉和公轉現象的反映。找一個晴朗的晚上,按以上方法找到北極星,并記錄大熊座(或仙后座)相對北極星的方向。此后每隔1小時觀測一次,你會發現這兩個星座每隔1小時都轉過15°,這是為什么呢 原來這是地球自轉的結果。北極星連同周圍的恒星離我們很遠很遠,它們的位置幾乎不變。而地球每晝夜自西向東自轉一周即360°,你也跟著地球每小時轉過15°,所以你會看到北極星周圍的星座每小時向相反的方向轉過15°,24小時后它們又回到了第一次記錄的位置。如果做長期定時觀測,你會發現每天大熊座(或仙后座)的位置都有所不同。假如你在20:00定時觀測,第一次先找到北極星并記錄大熊座(或仙后座)相對北極星的方向,以后每隔15天在20:00觀測一次,就會發現這個星座每隔15天就轉過15°,這又是為什么呢 這是地球公轉的結果。地球每年繞太陽自西向東公轉一周即360°,平均每天大約轉過1°,我們就看到大熊座(或仙后座)繞北極星每隔15天向相反的方向轉過15°,一年后在20:00你再觀測時,這個星座又回到了第一次記錄的位置。地球儀地球儀是用球體代表縮小的地球,以表示地面地理狀況和地球自身特性的模型裝置。球面上繪有各大洲、各海洋的分布以及某些重要地理要素(如赤道、經線、緯線)等。為了便于說明地球的自轉、公轉、四季形成和晝夜長短等自然現象,一般地球儀都有23°26′的傾斜裝置。四季的劃分地球上的季節變化,從天文現象來看,是晝夜長短和太陽高度的季節變化,這種變化決定于太陽直射點在緯度上的周年變化。從天文含義看四季:夏季就是一年內白晝最長、太陽最高的季節;冬季就是一年內白晝最短、太陽最低的季節;春、秋二季就是冬、夏兩季的過渡季節。我國傳統上以立春(2月4日或5日)、立夏(5月5日或6日)、立秋(8月7日或8日)、立冬(11月7日或8日)為起點來劃分四季。為了使季節與氣候相結合,氣候統計工作一般把3、4、5三個月劃為春季;6、7、8三個月劃為夏季;9、10、11三個月劃為秋季;12、1、2三個月劃為冬季。晝夜長短的變化事實上,晝夜長短變化這一現象的原因有些復雜。晝半球和夜半球的分界線(圈)叫晨昏線(圈),晨昏線把所經過的緯線分割成晝弧和夜弧。由于黃赤交角的存在,除了在赤道上和春、秋分處,各地的晝弧和夜弧都不等長。地球自轉一周,如果所經歷的晝弧長、夜弧短,則白天長、黑夜短;反之,則黑夜長、白晝短。北半球自春分至秋分是夏半年。那時,太陽直射北半球,北半球各緯度上,晝弧大于夜弧,晝長大于夜長,緯度越高,晝越長,夜越短;北極四周,太陽整日不落,叫作極晝現象。其中夏至這天,北半球晝最長,夜最短,北極圈(北緯66°34′)以北到處出現極晝現象。北半球自秋分至次年春分是冬半年。那時,太陽直射南半球,北半球上晝短夜長。緯度越高,晝越短,夜越長;北極四周,有極夜現象。其中冬至這天,北半球晝最短,夜最長,北極圈以北到處出現極夜現象。南半球的情況與北半球相反。生物鐘生物鐘又稱生理鐘。它是生物體內的一種無形的“時鐘”,實際上是生物體生命活動的內在節律性,由生物體內的時間結構序所決定。通過研究生物鐘,如今已產生了時辰生物學、時辰藥理學和時辰治療學等新學科。研究生物鐘在醫學上有著重要的意義,并對生物學的基礎理論研究起著促進作用。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫