(浙江省湖州市安吉縣教育科學研究中心 浙江湖州 313300)
在日常生活中,我們觀察到太陽升起的位置會隨著季節(jié)的變化而變化。如右圖所示,如果冬天的時候太陽在A處升起,隨著春季的來臨,太陽升起的位置會逐漸向B點移動;夏季來臨,太陽會移動到最接近B點的位置;秋季來臨,太陽開始折返,向A點移動;到了冬季,太陽又回到了A點位置。如此循環(huán)往復。從方位上來說,冬季太陽靠近南方,夏季太陽靠近北方。
四季不同,太陽升起的位置也就不同,學生有這樣的生活經(jīng)驗。之前學生已經(jīng)研究了太陽東升西落現(xiàn)象是地球自轉(zhuǎn)引起的,那么四季的形成是否也和地球的運動有關呢?顯然,這樣的思考是很有價值的?;诖丝紤],在多次調(diào)查、試教后,我們對教科版五年級下冊第四單元《為什么一年有四季》一課的教學進行了另一種設計。
(1)談話導入:一年四季,太陽升起的位置會有哪些變化?(可利用上圖引導梳理)。
(2)引發(fā)思考:太陽的位置為什么會發(fā)生變化?和四季的形成有關嗎?
(1)實驗準備:如下圖,每組四個地球儀,在四個地球儀的中間放一盞燈(或蠟燭)當作太陽,在公轉(zhuǎn)軌道上確定A、B、C、D四個方位,將地軸的傾斜指向北方。在地球儀上找到家鄉(xiāng)的位置,做好標記,便于觀察。
(2)小組觀察:地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)的時候,太陽、家鄉(xiāng)兩者的位置有什么變化?是什么原因?qū)е铝宋恢玫淖兓?/p>
(3)思考:太陽、家鄉(xiāng)位置的變化和四季形成有關系嗎?
(1)位置的變化規(guī)律:地球運動到A點,家鄉(xiāng)的位置最高,相對而言太陽的位置最低。地球運動到C點時,家鄉(xiāng)的位置最低,相對而言太陽的位置最高。地球運動到B點或D點時,家鄉(xiāng)的位置處于中間,太陽的位置也處于中間。位置的變化,是地軸傾斜造成的。
(2)位置變化與四季形成的關系:地球運動到A點,太陽的位置低,陽光直射在南半球上(或南回歸線附近);家鄉(xiāng)的位置最高,陽光是斜射的,得到的熱量少。地球運動到C點,太陽的位置高,陽光直射在北半球上(北回歸線附近);家鄉(xiāng)的位置低,陽光接近直射,得到的熱量多。地球運動到B點或D點,太陽直射在赤道附近;家鄉(xiāng)的位置處于中間,陽光既沒有像A點那樣斜射,也沒有像C點一樣直射,得到的熱量介于兩者之間。
(3)梳理小結(jié):地球運動到A點,陽光直射在南半球,斜射在北半球,北半球得到的熱量少,是冬季。地球運動到B點,陽光直射在赤道附近,斜射在北半球,但斜射的程度逐漸變小,北半球得到的熱量逐漸增多,溫度上升,是春季。地球運動到C點,陽光直射在北半球,北半球得到的熱量最多,溫度最高,是夏季。地球運動到D點,陽光直射在赤道附近,斜射在北半球,但斜射的程度逐漸變大,北半球得到的熱量逐漸減少,溫度降低,是秋季。因此,四季的形成與地球的公轉(zhuǎn)、地軸的傾斜有關。
(1)嘗試解釋:為什么冬天的時候太陽會在A點升起,夏天的時候會在B點升起?
通過前階段的探究,學生知道了四季的變化和地球公轉(zhuǎn)的位置有關。北半球冬天的時候,太陽直射在南半球,從北半球看太陽就會更靠近南方,即A點;北半球夏天的時候,太陽直射在北半球,從北半球看太陽就會更靠近北方,即B點。
(2)嘗試解釋:為什么冬天的時候物體的影子長,夏天的時候物體的影子短?
在浙教版五年級上冊,學生研究過光的照射角度和影子長短的關系。因此,也就不難解釋北半球冬天的時候,陽光斜射的程度大,所以物體的影子長;夏天的時候,陽光是直射的,所以物體的影子短。這樣的思考,糾正了部分學生此前有的“四季的形成是太陽和地球的距離造成”這種錯誤認知。
(3)南半球的四季和北半球一樣嗎?
以地球公轉(zhuǎn)到A點為例,此時陽光斜射在北半球,且斜射程度最大,所以是冬季;同時,陽光直射在南半球,所以南半球是夏季。按這樣的方法進行分析,學生很容易得知北半球夏季時,南半球是冬季;北半球春季時,南半球是秋季;北半球秋季時,南半球是春季。因此,北半球和南半球的四季是不同的。
1.從日常觀察出發(fā)。不同的季節(jié),太陽升起的位置不同,尤其是冬季和夏季變化最顯著。從學生的日常觀察發(fā)現(xiàn)出發(fā),解決他們心中的疑惑,符合學科的理念。
2.緊扣地球運動即位置變化。導入時,談位置變化;模擬實驗時,觀察地球運動引起的位置變化規(guī)律;交流時,研討地球運動的位置變化和四季形成的關系;總結(jié)時,用地球運動與太陽之間的位置變化解釋生活中的現(xiàn)象。一氣呵成,渾然天成。
3.降低探究難度。陽光的直射、斜射,究其原因還是地球運動后,太陽和地球的相對位置發(fā)生變化造成的。位置的相對變化,用肉眼可以很方便的觀察到;而根據(jù)影子的長短變化來推測陽光是直射或斜射,操作比較復雜,思維難度也比較大。