五年级科学学科.docx
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五年级科学学科
五年级科学学科
指向空间思维能力发展的《谁先迎来黎明》教学
【教学目标】
目标层级一：
1、借助坐标纸感受并理解地球空间位置的相对东边和相对西边。
2、通过模拟实验，发现地球不同地区迎来黎明的先后情况。
3、体验相对运动的过程，理解地球的自西向东自转引起了太阳的东升西落，这个现象也是相对运动的体现。
目标层级二：
1、能够灵活的对实际生活空间的相对位置进行判断和转化。
2、对于物体运动的分析会尝试这从不同的观察角度进行思考。
【教学过程】
课前活动
【设计】
教师让学生观察地球仪，并完成一下任务：
1.在地球仪上找出北京所在的位置并贴上五角星
2.在地球仪上找出乌鲁木齐所在的位置并贴上圆
3.北京位于乌鲁木齐的哪个方位？
乌鲁木齐位于北京的哪个方位？
在贴纸上写上方位词（东或西）
设计意图：
让学生先熟悉地球仪和地球仪上的一些地方，为新课教学直接引出——北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明做铺垫。
【现场】
师：
老师给每个小组准备了地球仪，首先在这个地球仪上找到北京在哪里，找到后贴上这个标记（教师手中拿着五角星的标记），并找到乌鲁木齐的位置贴上这个标记（教师手中拿着小圆片的标记），明白了吗？
好，现在开始。
部分学生举手示意已经好了。
教师在大型的地球仪上贴好北京和乌鲁木齐的标记。
师：
都找到了吗？
生：
找到了。
师：
我们现在都找到了北京和乌鲁木齐（板书：
北京乌鲁木齐）
师：
那我有个问题，北京和乌鲁木齐它们的相对位置是怎么样的？
就是说北京在乌鲁木齐的哪边？
乌鲁木齐又在北京的哪边呢？
张老师今天又给你们准备了一个坐标（教师手举坐标），坐标是为了帮助你们判断方向的。
那我问你们一个问题——假如我要判断北京位于乌鲁木齐的哪里，我这个坐标应该放在哪里？
生：
乌鲁木齐
师：
下面请你们判断一下，北京和乌鲁木齐的相对位置，在刚才所贴的标记纸上写上方位词“东”或“西”。
学生小组判断完毕后举手示意。
师：
北京应该是哪个方位？
生：
东
师：
乌鲁木齐是哪个方位？
生：
西
环节一：
开门见山，引入新课
【设计】
师：
通过课前的小活动，大家对地球仪和北京与乌鲁木齐的相对位置有了一定的了解，那么北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明呢？
学生各抒己见
最后教师总结：
今天这节课我们就来一起解决这个问题。
设计意图：
开门见山，直接抛出本节课的研究内容，让学生明确任务。
【现场】
师：
那么今天这节课我们就来一起探究北京和乌鲁木齐（手指板书），谁先迎来黎明（在黑板最上方写上板书——谁先迎来黎明）
环节二：
模拟实验——谁先迎来黎明
【设计】
展台展示地球仪和手电筒
师：
下面我们要利用它们寻找答案。
问1：
手电筒代表什么？
（打开手电筒，照向地球仪，事先把北京和乌鲁木齐转向背光面）
问2：
现在地球上哪边是白天哪边是黑夜？
问3：
北京和乌鲁木齐目前处于哪种状态？
问4：
地球怎么转才能使北京和乌鲁木齐迎来黎明？
（旋转方向有两种可能，分别是自西向东转和自东向西转）实物旋转并结合PPT
问5：
什么时候算是刚迎来黎明，对迎来黎明的判断依据是什么？
展示模拟实验任务和注意点
1、手电筒模拟太阳
2、地球仪模拟地球转动观察北京和乌鲁木齐哪个地方先迎来黎明
注意点：
1、地球仪不要转得太快
2、最初拉萨和杭州都是黑夜状态
3、实验时手电筒位置不要发生变化
小组合作开展模拟实验，教师对一些小组进行个别指导。
模拟实验结束后各小组汇报实验结果（对实验结果，如果出现不同情况，可以教师让学生进行展示台上的演示）
设计意图：
在开展模拟实验前，问题层层深入，逐步引入到模拟实验，而且这些问题的解决其实为后面模拟实验的顺利开展做了准备。
明确模拟实验的任务和注意点，为实验顺利开展奠定基础。
【现场】
师：
北京和乌鲁木齐你们觉得哪个地方先迎来黎明？
生1：
北京
生2：
北京
生3：
北京
生4：
北京
师：
大家都认为北京先迎来黎明，那事实是不是北京呢？
今天我们要用一些仪器模拟实验去证明它。
模拟实验中地球仪应该代表什么？
生：
地球
师：
手电筒代表什么？
生：
太阳
师打开手电筒照射地球仪
师：
我现在这样照射下，北京和乌鲁木齐处在什么状态？
生：
黑夜
师：
我们怎样做北京和乌鲁木齐会迎来黎明？
生：
让地球仪转
师：
怎么转，想好请同学上来演示大地球仪
一个学生上台演示地球仪的转法，教师根据学生的转法在黑板上画出示意图（示意图更容易理解和操作）
师：
还有没有同学有其它意见？
学生没有意见
ppt展示地球，地球上有刚才让学生标记的方位词，东和西。
让学生看着图，展示刚才学生说的转动方向的箭头。
师：
刚才你们说是这样转的，地球从相对西边转到相对东边叫做自西向东转
展示另外一个旋转方向的箭头
师：
刚才你们都认为地球这个转动方向是错误的，但是等会儿也去做做看，到底是什么情况？
师：
观察的时候怎么判断黎明？
迎来黎明是找怎样子的点？
生1：
手电筒的光斑
生2：
光斑最中心的位置
生3：
光斑最边缘的位置
师：
黎明应该是刚刚出现太阳光
ppt展示模拟实验的步骤和注意点
师：
仔细看实验步骤和注意点，想一想你有什么疑问，先提出来
生：
为什么地球仪不要转的太快？
师：
有没有同学帮他解答一下
生1：
如果地球仪转的太快的话每个地方迎来黎明太快
生2：
没有时间观察
师：
我们观察哪个点？
生：
黎明
师：
如果你转的太快黎明一闪而过很难观察到，还有没有其它疑问？
生：
手电筒为什么位置不变
师：
今天我们先来研究地球的转动。
11分开始做实验（五分钟）
汇报：
第一小组汇报，生：
自西向东，北京先迎来黎明；自东向西，乌鲁木齐先迎来黎明
第二小组汇报，生：
自西向东，北京先迎来黎明；自东向西，乌鲁木齐先迎来黎明
第三小组汇报，生：
自西向东，北京先迎来黎明；自东向西，乌鲁木齐先迎来黎明
其它小组也一致
师：
地球不同的转向两个地方迎来黎明的情况是不同的，那么通过这个模拟实验我们能否判断出哪个地方先迎来黎明？
生：
不能
师：
关键我们要解决什么问题？
生：
地球的自转方向到底是怎样的？
环节三：
探究地球自转方向
【设计】
师：
到底北京先迎来黎明还是乌鲁木齐先迎来黎明？
实际我们只要解决的问题是什么？
生：
地球的自转方向
师：
地球的自转方向你们认为是怎么样的？
学生各抒己见
师：
你们能否找找证据来说明地球的自转方向。
（引导学生联想到太阳的东升西落）
师：
为什么太阳的东升西落可以说明地球自西向东转？
为什么方向相反？
生活中有类似的实例吗？
学生如果想到请学生解释，如果想不到，请一个学生上前演示——他往一侧走动，同学观察到他往哪边动，他观察到同学们往哪里运动？
演示结束后，让学生举例身边是不是还有类似的例子，并展示视频再次观察事物的相对运动。
最后再结合到太阳的自西向东可以推测出地球的自西向东自转。
设计意图：
由本节课的主题直接且自然地把问题指向了本节课的重点——地球的自转方向。
让学生体验感受物体的相对运动，能够加深他们对相对运动的理解并能结合到地球的自转。
【现场】
师：
刚才大家一致认为地球自转的方向是自西向东的，你们为什么会有这么一致的想法呢？
你们有什么根据吗？
生1：
太阳从东边升起
生2：
北京位于乌鲁木齐的东面，太阳是从东面升起的，所以北京先迎来黎明（答对了）
生3：
北京是在东面，太阳东升西落北京先迎来黎明，如果自西向东转北京先迎来黎明，如果自东向西转的话北京会后迎来黎明。
师：
有没有同学是从太阳东升西落直接推断出地球的自西向东转，这个方向的转换其实跟生活当中的一些现象是相关的，也是这样一种运动状态。
一个学生在前面走动（自己向前走），走动的学生发现坐着的学生在动，在往后运动，又请了几个同学到前面走，都发现坐着的同学在往后动，而坐着的同学发现在走动的学生在往前走。
播放运动的汽车的视频，乘在向前行驶的汽车上，看到外面的景物是向后运动，而外面的人看车子是往前运动的。
师：
你们想到了什么，为什么太阳东升西落能从方位上直接判断地球是自西向东转的？
生1：
太阳不动，地球自西向东转，地球上的人看太阳才是东升西落的
师：
太阳的东升西落不是模拟出来的是显示，所以这个现象能否证明地球的自西向东自转？
板书划出对的结论。
师：
下面请大家在地球仪中找出杭州和拉萨的位置
找出后
师：
判断杭州和拉萨哪个地方先迎来黎明
生：
杭州
师：
怎么判断的？
生1：
有两个理由，第一：
地球是自西向东转的；第二，刚才做的实验
生2：
杭州和北京相对东边，拉萨和乌鲁木齐相对东边
生3：
杭州跟拉萨相比，位于拉萨的东面
师：
相对东面的地方先迎来黎明，相对西面的地方后迎来黎明（并写好对应的板书）
环节四：
认识时区划分
【设计】
师：
我们已经认识到了地球的自西向东自转造成了地球的东边地区比西边地区先迎来黎明？
全球能使用相同的时间吗？
展示小资料，让每个小组根据小资料完成学习单上的相关题目。
小组分享题目答案，ppt展示平面时区图，对一些地点让学生进行判断：
哪个地方先迎来黎明，早多少小时
设计意图：
时区的学习比较难，学生并不需要深入理解，所以这里主要让学生通过阅读资料，初步知道时区的相关知识并对所学知识进行简单的运用。
【现场】
师：
那么先迎来黎明的地方比后迎来黎明的地方早迎来黎明多少时间呢？
阅读时区的小资料，完成学习单。
汇报
第一题：
生：
分为24个时区，15度为一个时区
师：
为什么要二十四个时区？
我们现在使用的是二十四小时制，二十四时区，刚好是整数不是很好嘛。
地球旋转一周几度？
生：
360度
师：
一圈一天几小时？
生：
24小时
师：
相差1小时相差几度？
生：
15度
第二题：
生：
相邻两个时区相差一小时
第三题：
生：
东边时区比西边时区先迎来黎明
师：
其实东边时区是相对东面的地方，西边时区是相对西面的地方
ppt展示时区图，让学生在地球以上找到零度经线，零度经线以东为东经，以西为西经。
师：
找到日本东京，相比较北京，谁先迎来黎明？
生1：
东京先迎来黎明
生2：
东京位于北京的相对东边，所以东京先迎来黎明
师：
那这两个地方相差多少时间呢？
生1：
相差一个小时
生2：
因为两地大概相隔了一个时区，所以相差一个小时
师：
北京和纽约相比，哪个先迎来黎明？
生：
北京
师：
判断依据？
生：
纽约比北京更靠西边
师：
这两地又相差多少时间呢？
生1：
大概相差11小时
生2：
大概相差13小时
生3：
大概相差12小时
请一个学生在ppt上的时区图中数一数相差了几个时区
数出来发现相差13个时区，所以纽约跟北京相差13个小时
纽约的球赛在中国需要在半夜看。
环节五：
课堂小结
【设计】
让学生说一说通过这节课的学习，你对地球又有了什么新的认识？
设计意图：
让学生自己总结本节课的收获，了解本堂课学生是否掌握，掌握了多少。
【现场】
师：
通过这节课的学习，你对地球又有什么新的认识？
生1：
相对东边的地区先迎来黎明，相对西边的地区后迎来黎明
生2：
美国和北京相差半天
生3：
不同国家存在时差
师：
中国的各个地方存在时差吗？
生：
有
师：
中国用不同的时间吗？
新闻播报说的时间是什么？
生：
北京时间
师：
今天对地球仪也学习了很多，下面再给两分钟带着今天所学的知识再次观察地球仪。
【课后反思】
对于小学生来讲，宇宙空间是一个抽象的概念，他们往往只专注于现实情境的观察，很难在头脑中建立宇宙空间及天体运行的立体形象，这是由学生的年龄、身心特点和认知水平所决定的。
小学生步入中段后，有必要让他们知道有关宇宙和地球的真面目。
由于现代科学技术的不断发展，许多国家都加重了小学科学课程中地球和宇宙部分的份量。
有关“地球和宇宙”知识的学习，不仅可以满足小学生的好奇心，还可以使他们了解人类为科学地了解宇宙所做的努力。
在学习宇宙的相关内容时，空间思维的发展尤其重要，空间思维能力强了对于一些内容的理解就容易了，因此，在这堂课中借助一些简易的教具和形象化的一些教学手段，让学生的空间思维能力有所发展。
【目标层级一的达成】
1、目标——借助坐标纸感受并理解地球空间位置的相对东边和相对西边的达成。
在《谁先迎来黎明》一课教学的开端让学生判断两个城市的相对位置，由平面转向三维空间有一定难度，而后学生对地球的自西向东或自东向西自转方向，文字转向描述和实际操作旋转地球仪方向判断不清楚，直接影响模拟实验的结果。
其中一次教学中，八组实验组有六组模拟实验结果是错误的，导致重新做实验（下面图1—6图片分别展示了六个小组在实验记录上出现了大量的修改）。
图1图2
图3图4
图5图6
然后我为每一小组准备了纸质的坐标（如图7所示）。
提示学生：
如果你要知道北京位于乌鲁木齐的哪个方位，你可以把这个坐标放于哪里？
实际教学后，学生对相对东边和相对西边的方位认识基本没有疑惑了。
图7
2、目标——通过模拟实验，发现地球不同地区迎来黎明的先后情况的达成。
在宇宙单元的教学中往往会采用很多实验特别是模拟实验，而模拟实验不仅要让学生知道自己在做什么，为什么要这么做，还要明确需要观察什么，观察到的现象又说明了什么。
对于小学生来说，要弄清以上几点，教师有必要进行合理地引导，让学生把抽象的现象与具象的模拟实验联系起来。
如何合理的进行实验指导，需要考虑以下几个方面：
①实验前必要的问题引导
在开展模拟实验前，问题层层深入，逐步引入到模拟实验，而且这些问题的解决其实为后面模拟实验的顺利开展做好准备。
②明确实验步骤、任务及注意点
在问题引导之后，ppt展示模拟实验步骤、任务和注意点，学生清楚后小组开展模拟实验。
并给学生思考，是否对模拟实验还存在疑问，如果有疑问可以先提出。
实验注意点的事先明确有助于让实验顺利有序的展开，而不是在实验中不断出现问题，使实验失败
③结论的汇报和再思索
在完成模拟实验并汇报总结实验结果后，让学生思考模拟实验是否能都得出到底北京先迎来黎明还是乌鲁木齐先迎来黎明？
实际我们只要解决的问题是什么？
模拟实验后的思考把表层研究的问题引领到更深层次需要研究的问题。
模拟实验后的问题引导，把内容引向了核心，所以模拟实验不单单只是根据步骤操作完成表格填写，实验前后的思索决定着模拟实验最终的效果。
3、目标——体验相对运动的过程，理解相对运动是由于观察者所占的角度不同所引起的，理解地球的自西向东自转引起了太阳的东升西落，这个现象也是相对运动的体现的达成。
让学生实际进行体验感受，更加真切的体验体验相对运动，进而分析和理解相对运动。
这三个目标在课堂当中均达成。
【目标层级二的达成】
发现学生在教学中对相对东边和相对西边的判断基本没问题，对相对东边地区比相对西边地区先迎来黎明也能快速判断相对位置及现象，可见学生已能灵活的对实际生活空间的相对位置进行判断和转化。
但是发现相对运动的理解对于五年级的学生来说空间思维的转换难度很大。
教学中发现学生不能把实际相对相对运动由于观察者所站的角度不一样导致物体运动的方向不一样与太阳和地球的相对运动联系起来。
让学生到前面来行走的体验不深刻，体验人数也少，导致效果不明显。
在这一个环节既然学生发现不了相对运动，教师可以直接创设一个情境，然后再让学生说说类似的运动。
可以尝试创设一个上升的电梯，问学生电梯里的人看楼下的人是怎样运动的，楼下的人看电梯里的人是怎样运动的。
为什么会造成这种观察结果？
进而引出是由于观察角度的不同。
再提问生活中还有没有类似的现象。
最后让学生原地转动观察自己上空的转方向与自己实际的转向是相反的。
从而，一步一步理解太阳的东升西落和地球的自西向东自转就是一种相对运动。
在理解过程中也意识到观察角度的选择对空间运动具有重要意义。
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