資源簡介

2021新蘇教版四年級下冊科學教材分析
第二單元
地球、月球與太陽
單元設計意圖
1.本單元主題的提出
本單元旨在通過引導學生認識地球、月球、太陽及其運動規律，幫助學生認識“世界是物質的，組成世界的物質是變化的”這一科學思想。人類生活在地球上，地球、月球和太陽屬于太陽系中三類主要天體：行星、衛星和恒星。
這三類天體占太陽系全部質量的99%以上。它們有規律的運動是太陽系天體運行的主要方式，也是地球上很多自然現象的根源，如日影長短和方向的變化、晝夜交替現象、四季輪回現象以及天氣和氣候的變化等。對這三類天體及其運動規律的認識貫穿了整個人類自然探索史。
本單元通過引導學生認識地球形狀、關注月相變化規律、觀察并描述太陽在天空中的位置變化、發現并應用陽光下影長的變化規律，使學生意識到人類對天體的認識是逐步的、漸進的，對這些天體的認識會隨著技術的發展和人類實踐活動的深入而趨于全面。學生通過觀察太陽的運動及陽光下影子的變化，總結出規律，結合人類歷史上出現的各種日晷和圭表等計時工具，意識到人與自然之間的和諧互動。這些活動將進一步結構化學生對地球、月球、太陽的認知，拓展學生對地球形狀探索史的認知、對月相變化規律的認知，同時將我國古代計時工具——日晷作為一個重要內容推薦給學生。
2.本單元對《課程標準》的落實
(1)本單元通過一系列讀圖、觀察、討論、建模等活動，落實《課程標準》中年段的課程目標。
科學知識：
知道太陽、地球、月球的運動特征，知道與它們有關的一些自然現象是有規律的；初步了解地球上大氣、水、土壤、巖石的基本狀況；初步認識大自然為人類生存提供了各種自然資源和能源，以及大自然中的一些自然災害。
知道人工世界是設計和制造出來的；意識到使用工具可以更加精確、便利、快捷。
科學探究：
在教師引導下，能從具體現象與事物的觀察、比較中，提出可探究的科學問題。
在教師引導下，能基于已有經驗和所學知識，從現象和事件發生的條件、過程、原因等方面提出假設。
在教師引導下，能基于所學知識，制訂簡單的探究計劃。
在教師引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征及現象。
在教師引導下，能用比較科學的詞匯、圖示符號、統計圖表等方式記錄整理信息，陳述證據和結果。
在教師引導下，能依據證據運用分析、比較、推理、概括等方法，分析結果，得出結論。
在教師引導下，能正確講述自己的探究過程與結論，能傾聽別人的意見，并與之交流。
在教師引導下，能對自己的探究過程、方法和結果進行反思，作出自我評價與調整。
科學態度：
能在好奇心的驅使下，表現出對現象和事件發生的條件、過程、原因等方面的探究興趣。
在科學探究中能以事實為依據，不從眾，不輕易相信權威與書本；面對有說服力的證據，能調整自己的觀點。
樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學探究，體會創新樂趣。
能接納他人的觀點，完善自己的探究；能分工協作，進行多人合作的探究學習；樂于為完成探究活動，分享彼此的想法，貢獻自己的力量。
科學、技術、社會與環境：
了解科學技術對人類生活方式和思維方式的影響。
了解并意識到人類對產品不斷改進以適應自己不斷增加的需求；了解人類的需求是影響科學技術發展的關鍵因素。
了解人類的生活和生產可能造成對環境的破壞，具有參與環境保護活動的意識，愿意采取行動保護環境、節約資源。
(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”和“技術與工程領域”的中年段要求。
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。
描述一天中在太陽光的照射下，物體影子的變化規律。
13.3月球圍繞地球運動，月相每月有規律地變化。
知道月球是地球的衛星。
描述月相變化的規律。
13.4太陽系是人類已經探測到的宇宙中很小的一部分，地球是太陽系中的一顆行星。
知道地球是一個球體，是太陽系中的一顆行星。
描述月球表面的概況。
知道太陽是一顆恒星。
17.3工具是一種物化的技術。
使用和制作簡易的古代的測量儀器模型，如日晷、沙漏等。
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《地球》《月球》《太陽》《太陽鐘》四課組成，這四課在邏輯結構上分為兩層，形成平行邏輯結構和延伸邏輯結構，如下圖所示。
地球、月球、太陽這三個次級主題由近及遠引導學生認識存在于他們身邊的天體及其運動和變化，并從規律性的角度來整理這些變化。第一課側重于對地球的了解和認識，引導學生認識古今中外的人類從不同的維度認識地球形狀，從而了解人類認識地球的難度，體現出對事物認識的漸進性和發展性。第二課側重于對月球的了解和認識，除了認識月球表面的環形山，還要認識月相變化的規律，意識到事物的變化是有規律的。第三課側重于對太陽的了解和認識，重點是描述太陽在天空中的位置，從而了解太陽在天空中有規律的運動和變化，也為第四課打好基礎。第四課側重于技術，了解古人根據日影變化的規律制作了日晷等計時工具，以及它們對人們生活的影響。
這四課的側重點雖然各不相同，但總體上都是先了解某個天體的客觀特征，然后探索該天體有規律的運動和變化，并將運動和變化的規律應用于實際。
單元教學目標
了解地球、月球、太陽的基本特征。
通過閱讀、探究、模擬實驗等活動，了解人類對地球、月球、太陽的認識過程，意識到人類對天體的認識是逐步深入的。
知道地球、月球、太陽的運動和變化是有規律的，知道這些規律對人們的生產生活有影響。
了解人類對地球、月球、太陽運動和變化規律的應用。
單元活動框架
課時建議
序號
課題
課時
1
地球
1
2
月球
1-2
3
太陽
1
4
太陽鐘
1
總課時
4-5
每課分析
第5課
地球
1.教學內容
本課教學內容分三個部分。
第一部分，閱讀中國古代的蓋天說(天圓地方)和渾天說、古希臘人的直觀經驗以及古希臘學者亞里士多德根據月食情況的推測，并分析這些解釋的合理性，了解人類認識地球形狀的歷程。
第二部分包括兩個動手活動。活動一，模擬帆船進出港口的現象，結合海邊生活的人們的回憶，通過簡單的幾何學分析和比較，推測地球的形狀。活動二，模擬麥哲倫環球航行路線，通過閱讀、標注、分析，體會人類第一次環球航行的偉大。
第三部分，閱讀有關地球的資料，分析地球的主要參數、運動模式等相關信息，并通過在藍色氣球上貼陸地板塊貼紙，感受地球上海陸分布情況。
2.教學目標
知道人類生活在一個巨大的球形天體上，知道地球大小、海陸分布等基本信息。
閱讀人類認識地球形狀的科學史資料，知道人類認識地球形狀經歷了從簡單直觀的想象到根據經驗、事實進行推測，最后通過實踐證實的過程，體會隨著經驗和實踐的深入，人類對地球形狀的認識也在不斷深入。
3.重點與難點
重點：了解人類認識地球形狀的歷程。
難點：將“地球是球形”的常識回溯到歷史情境，讓學生重新經歷人類認識地球形狀的過程。
4.教學準備
教師材料：各種關于地球的圖片和視頻。
學生分組材料：地球形狀模擬器、模型小船、充氣地球儀、氣球、氣筒、陸地板塊貼紙、記錄用的紙和筆。
第6課
月球
1.教學內容
本課教學內容分四個部分。
第一部分，通過閱讀了解人類對月球的探索過程，尤其是伽利略用自制的望遠鏡觀察到月球環形山的相關內容。從最初先民用神話故事描述對月球的美好想象，到后來人類用望遠鏡觀察月球，猜測環形山的成因，再到1969年“阿波羅計劃”登月，采集月球巖石和土壤，在月球表面進行科學實驗，人類對月球的研究大致經歷了三個階段：神話階段、觀測階段和登陸階段。
第二部分，通過三個動手活動展現人類對月球的研究。第一個活動是模擬環形山的形成，從不同高度和角度向沙盤里丟大小不同的石子，觀察在沙盤里留下的痕跡；第二個活動是在第一個活動基礎上，通過觀察光線從不同角度照射石子坑而形成的陰影變化來理解人類在地球上觀察月球環形山的情景；第三個活動是模擬月相成因，通過模擬活動了解月球能反射陽光，由于相對位置的不同，在地球上看到的月相是不同的。
第三部分，通過閱讀了解月球概況以及人類登月探索的意義。這里強調月球是一顆衛星，自身不能發光，只能反射陽光，以及月球上惡劣的環境。
第四部分，具體著眼于月相變化，通過連續觀察月亮，了解月相變化的周期規律。
2.教學目標
了解人類對月球的探索過程。
了解月球概況，知道月球是地球的一顆衛星。
知道月相名稱，了解月相的變化規律。
3.重點與難點
重點：了解人類對月球的探索過程。
難點：知道月相名稱，了解月相的變化規律。
4.教學準備
教師材料：有關月球的視頻。
學生分組材料：月球儀、塑料盒、沙、石子、泡沫球、手電筒、排球、月相圖。
第7課
太陽
1.教學內容
本課教學內容分兩個部分。
第一部分，通過閱讀有關太陽的資料，了解太陽的主要特征；通過討論了解太陽離地球很遠，太陽光照射到地球上需要8分多鐘。
第二部分，根據觀察，描述太陽在天空中的位置，提出描述太陽位置的一個重要參數——太陽高度角。由于地球自轉而引起的太陽東升西落是人類觀察和利用的自然現象。通過觀察不同時刻太陽在天空中的位置，了解一天中太陽高度角的變化，由此感受太陽視運動規律。
描述太陽在天空中的位置既是研究太陽的重點，也是學生認知的難點。通過用量角器測量太陽高度角來描述太陽的位置，是突破難點行之有效的方法。教材鼓勵學生通過連續觀測一天中太陽高度角的變化，整理出太陽在一天中的視運動軌跡，發現太陽視運動規律。一年中，同一時刻太陽高度角也不同。積累觀測數據，經排序分析，可以建立太陽視運動模型。
2.教學目標
知道像太陽這樣的天體叫恒星，了解太陽的概況。
知道太陽在一天中的高度變化規律和視運動軌跡。
會用量角器測量某一時刻的太陽高度角。
3.重點與難點
重點：了解太陽的概況。
難點：用量角器測量某一時刻的太陽高度角。
4.教學準備
教師材料：相關視頻和圖片。
學生分組材料：量角器、線。
第8課
太陽鐘
1.教學內容
本課屬于技術設計課，教學內容分三個部分。
第一部分，研究影子形成的條件以及影子的長短、方向的變化規律，利用手電筒做光源，探究光源、物體、影子三者之間的關系。
第二部分，先用手電筒模擬太陽，觀察物體影子的長短與方向隨著“太陽”位置的變化而變化，并且發現這種變化是有規律的。然后組織學生進行真實環境下的影子測量，研究陽光下小棒影子變化的規律，這是一個長時間的測量，連續測量需要一整天。通過記錄相關數據，綜合分析這些數據，發現在一天中，被太陽照射到的物體投下的影子在不斷有規律地變化。
第三部分，日晷的制作與使用。通過觀察了解日晷的構造，通過閱讀了解日晷的種類和工作原理，并通過動手制作，實際體驗日晷的作用。人類發現太陽運行以及陽光下影子變化的規律，運用這一規律發明了日晷和圭表，來記錄時間，最終形成歷法。從探究影子變化的規律開始，到探究陽光下照射物體影子變化的規律，都需要學生在陽光下實際測量，收集影子長短和方向變化的數據。這些活動有助于學生理解科學活動的本質：通過實作，收集相關信息；通過分析，發現信息的內在聯系；通過模型和數字化，形成技術產品，進而影響人類生活。
2.教學目標
知道陽光下物體影子長短與方向的變化規律。
知道日晷是古代人根據日影變化規律發明的計時工具。
會制作簡易日晷，并了解日晷的種類和工作原理。
3.重點與難點
重點：知道陽光下物體影子長短與方向的變化規律。
難點：制作簡易日晷，并了解日晷的種類和工作原理。
4.教學準備
教師材料：相關視頻和圖片。
學生分組材料：鉛筆、手電筒、燈、影子模擬器、影子觀察器、橡皮、指南針、影子觀察記錄紙、硬卡紙。

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