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(yáng)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)。“太陽(yáng)光的照射”和“地球是不透明的球體”

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(yáng)

働費(fèi)値球轉(zhuǎn)

太陽(yáng)不動(dòng)，地球

圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)

El攵流我們的砒e

地球自轉(zhuǎn)

地技圍著太陽(yáng)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?rùn)M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(yáng)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(yáng)不動(dòng)，地

球圍著太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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。-