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第十二册——地球的自转和公转

地球的自转和公转

一、课文说明

第12、13、14、15、16课构成本册教材的“宇宙”教学单元。本课指导学生认识地球的自转和公转,以及昼夜和四季的成因;在能力培养方面,属于“推理能力”和“想像能力”的系列。

本课的思路是重点指导学生认识地球的自转及昼夜的成因,这部分内容尽可能启发学生在有关事实的基础上,自己得出问题的结论;关于地球公转及四季成因,课文中的内容比较简略。课文分两部分:

第一部分指导学生认识地球的自转及昼夜成因。这部分内容分为八层:

1.提出问题:太阳东升西落,昼夜交替循环,这种现象是怎样形成的?这是本课的引入。这个问题需要学生讨论。通过讨论,可能有两种意见:有的说是太阳绕地球转动形成的,有的说是地球自己转动形成的;也可能只有其中一种意见。无论哪种情况,都可以形成一种问题的情境,顺利地导入下一层。

2.讲解前人对这个问题探究的过程,告诉学生太阳东升西落现象是由于地球的运动形成的。这很有必要,因为到底是地球围着太阳转还是太阳围着地球转,小学生是无法争论清楚的。只有明确了这个问题,才能继续进行下面的研究。

3.为了使学生明白太阳东升西落为什么是由于地球自转形成的,启发学生联想生活中熟悉的车、船与窗外风景相对运动的现象。人坐在向前行驶的汽车里,会看到路旁的树向后退;当车向后行驶时,会看到路旁的树前进。在船上,只有看窗外的景物是否在“动”,才能知道船是否行驶;当看到窗外的景物向后退时说明船在向前行驶,当看到窗外的景物向前进时说明船在向后行驶;看船上的物体是不行的,因为它们是和船一起运动的。

4.启发学生根据上述相对运动的原理,以及日月星辰的视运动,进一步推想地球的运动情况:

(1)我们看不到大地在动,但看到地球以外的太阳、月亮、星星都在自东向西运动。这说明地球是运动着的,并且是在自西向东运动。

(2)太阳东升西落循环不止,昼夜现象总是交替出现。这说明地球在自转,只有自转才能看到上述现象。

(3)从看到太阳正南到再次看到太阳正南,相隔的时间大约是24

小时。这说明地球自转一周的时间大约是24小时。

5.在以上思考的基础上,得出以下结论:地球每时每刻都在自转,自转的方向是自西向东,自转一周的时间大约是24小时。

6.通过模拟实验,使学生看到在地球自转过程中,在地球上同一地点确实会出现昼夜交替现象,从而进一步证明太阳东升西落、昼夜交替是由于地球自转形成的。模拟地球自转、昼夜交替的实验方法很多,教学时可以根据学校的设备条件,因地制宜选择方法。

7.在以上实验的基础上,启发学生总结昼夜交替现象是怎样形成的。

8.在以上实验、思考的基础上,明确昼夜成因:“地球是个球体,太阳只能照亮地球的一半,向着太阳的那面是白昼,背着太阳的那面是黑夜。地球不停地自转,昼夜现象就会交替出现。”至此,已经把太阳东升西落、昼夜交替、地球自转联系起来了,认识了它们内在的联系。

第二部分指导学生认识地球的公转和四季成因。这部分内容分为两层:

1.讲解什么是地球公转,公转的方向及时间。这些知识要求学生知道。

2.概括地说明:地球在公转过程中,同一地点(主要是温带地区)受到太阳的照射情况不同,有时太阳高度较大,有时太阳高度较小,有时太阳高度适中,因而会出现冷热不同的四季变化。这是本课的选讲内容,只要求学生了解。

二、目的要求

1.通过本课教学,要求学生知道什么是地球的自转和公转,自转和公转的方向、时间;明白昼夜现象是由于地球自转形成的。

2.培养学生的实验能力(会做昼夜成因的模拟实验)、推理能力和想像能力(根据日月星辰的视运动推想地球的运动)。

3.通过认识地球的自转和公转,使学生体会到宇宙间的天体都是运动的,运动是有规律的。

三、课前准备

教师准备:

1.分组实验材料——蜡烛,用乒乓球、铁丝制成的小地球仪(在北半球处粘一个小纸人)。

2.挂图或投影片——地球的自转(示地轴、自转方向、阳光及昼夜),地球的公转。

四、教学过程

导入新课

1.提问:

(1)每天,我们看到太阳在空中是怎样运动的?

(2)在一天中的不同时刻,南天的星座(例如猎户座)在天空中是怎样移动的?北天的星座(例如大熊座)在天空中是怎样移动的?

(3)伴随太阳东升西落,发生什么现象?(昼夜现象)

(4)昼夜现象有什么规律?(交替、循环)

2.谈话:你认为太阳东升西落、昼夜交替循环的现象是怎样形成的?

学习新课

1.指导学生认识地球自转

(1)讲述:

关于太阳东升西落、昼夜交替循环的现象,有的同学认为是太阳围绕地球转动形成的,有的同学认为是地球自己转动形成的,这是两种不同的意见。(这段话具有承上启下的作用,把导入新课与学习新课联系起来。教学时,应根据实际情况讲,有几种意见讲几种。)

关于这个问题,在历史上也曾有过两种不同的看法。以前,人们凭肉眼直接观察,一直以为太阳东升西落、昼夜交替循环是由于太阳围绕地球转动形成的;后来,人们通过细致的观察和深入的思考,认识到这种现象是由于地球的运动形成的。

(2)谈话:明明看到太阳东升西落,为什么说是地球在运动呢?为了弄清这个问题,让我们来联想一些熟悉的现象:

①当你坐在快速向前行驶的汽车里,看到路旁的树、房子等物体会怎样?(向后移动)

②你们坐过船吗?在船上怎样知道船是否在行驶?怎样知道船在向哪个方向行驶?如果看船上的物体能发现吗?为什么?

(3)讲解:当我们随同车、船一起运动的时候,会看到车、船以外的景物向相反方向运动;同时,通过观察车、船以外的景物的运动状况,可以判断我们乘坐的车船的运动情况。

(4)提问:

①当看到船舱外的景物是静止的,这说明什么?

②当看到船舱外的景物在向前移动,这说明什么?

③当看到船舱外的景物在快速地向后移动,这说明什么?

(5)讲述:我们可以根据物体间相互运动的关系,推想地球的运动状况。

(6)讨论:

①通过观察,我们看不到大地在动。据此能说地球是静止不动的吗?为什么?(如果把地球比做宇宙中的一艘大船,我们便是这艘大船上的乘客,只看“船”或“船”上的物体,是不能判断地球这艘大船动或不动的。)

②怎样才能判断地球动或不动呢?(要看地球以外的天体的运动情况)

③通过观察可以知道,地球以外的太阳、月亮、星星等天体,每天都有东升西落现象,也就是说都在自东向西运动。这说明什么?(地球在自西向东运动)

④我们看到太阳东升西落总是循环出现的,这说明什么?(这说明地球在转动)

⑤太阳每天东升西落,从看到太阳正南到再次看到太阳正南,相隔时间大约是多少?(24小时)这说明什么?(地球转动一周的时间大约是24小时)

(7)教师小结:

通过以上分析,我们认为地球在不停地自西向东转动,这个分析是正确的。现在,人们可以乘火箭、航天飞机离开地球,从宇宙空间观察地球,看到地球确实在转动。

(出示挂图或投影片——地球自转。)

我们知道地球是个球体,中间是赤道,两端分别是南极和北极,穿过地轴南北极的一条假想的直线叫做地轴。(板书“地轴”)

地球每时每刻都在以地轴为轴转动着,地球的这种运动叫做自转。自转的方向是自西向东,自转一周的时间大约是24小时。

(8)指导学生填写课本中这个问题的空白。

(9)提问:

①什么叫地球自转?我们根据什么知道地球在自转?

②地球自转的方向是什么?地球自转一周的时间是多少?

③为什么在地球自转过程中,我们会看到日月星辰东升西落?

2.指导学生认识昼夜的成因

(1)讨论:

①我们已经知道昼夜现象是伴随太阳东升西落发生的。既然太阳东升西落是由于地球自转引起的,那昼夜现象应该是由什么引起的?(由地球自转引起的)

②请你想像一下,为什么在地球自转过程中地球上会有昼夜现象呢?

(2)讲述:为了证明这个问题,我们来做个实验。每组都有一个用乒乓球做的小地球仪,我们就用它来实验。

(3)分组实验:

①点燃蜡烛,用蜡烛光代替太阳光,让“太阳光”照射在“地球”上。

②观察:“地球”的哪个部分被“太阳光”照亮?哪个部分没有被照亮?想一想:这两部分分别相当于一天中的什么时间?

③转动地球仪,使它自西向东(即从左向右)转动,观察在同一地点(例如贴小纸人的地方)是否会出现昼夜交替现象?

(4)汇报实验结果。

(以上实验也可以分步进行。如果分步实验,汇报也分步进行。)

(5)讨论:

①以上实验说明什么?

②现在,你认为昼夜交替现象是怎样形成的?

(6)教师小结:

(出示挂图或投影片——地球自转及昼夜成因。)

地球是个球体,太阳只能照亮地球的一半,向着太阳的那面是白昼,背着太阳的那面是黑夜。地球不停地转动,昼夜现象就会交替出现。

(7)指导学生填写课文中这个问题的空白。

(8)提问:

①昼夜现象是怎样形成的?

②昼夜现象为什么是交替循环的?

③昼夜的来临为什么是逐渐发生的?

3.指导学生认识地球公转及四季成因

(1)谈话:地球除自转外,还有其他运动形式吗?

(2)出示挂图或投影片——地球公转。

(3)观察:

①从图中看,地球在怎样运动?(绕太阳转动)运动的方向是怎样的?(自西向东)

②你知道地球绕太阳转一周要多长时间吗?(一年)

③从图中看,地球在绕太阳转动时,地轴的方向是怎样的?(总是倾斜的,倾斜的方向、角度不变。)

(4)讲解:

地球在自转的同时还绕太阳转动,地球的这种运动叫做公转。地球公转的方向是自西向东,公转一周的时间是一年。

由于地球在公转时地轴总是倾斜的并且倾斜角度不变,这样就造成在地球公转过程中,地球上同一地点受到太阳的照射情况是不断变化的:有时太阳高度比较大,有时太阳高度比较小,有时太阳高度居中。我们知道太阳高度的变化会直接影响气温的变化,这样,在地球公转过程中,地球上同一地点的气温就会出现有规律的变化,形成春夏秋冬四季现象。

巩固应用

1.讲述:这节课,我们认识了地球的自转和公转。

2.提问:

(1)什么是地球自转?地球自转产生什么现象?

(2)什么是地球公转?地球公转产生什么现象?

(3)一天24小时是根据什么定的?

(4)在地球公转一周的过程中,同时自转多少周?

(5)为什么一年有365天?

布置作业

观察与思考:在不同日期的同一时刻,南天的星座(猎户座或其他任意一个星座)在天空中的方位有什么变化?(随着日期的推移,自东向西移动。)你怎样解释这种现象?(这是地球在公转过程中与周围星座相互运动的现象。)

五、参考资料

1.地球自转

地球总是不停地以地轴为轴自西向东旋转着,地球的这种运动形式叫做自转。地球自转周期笼统地说是一日(24小时),具体地说约为23小时56分4秒(平太阳时)。地球在赤道处自转线速度最大,约每秒465米。

2.地球公转

地球在自转的同时还环绕太阳运动,地球的这种运动形式叫做公转。地球公转的周期为一恒星年,约等于365日6时9分10秒。从北天极向下看,地球公转的方向是逆时针的,根据日出东方的习惯,也可以说是自西向东的。地球公转的轨道是一个椭圆,太阳位于这个椭圆的一个焦点上,轨道全长9.4亿千米。地球公转平均线速度约每秒30千米。地球公转有一个重要特点,就是它的自转轴对于公转轨道面是倾斜的,夹角等于66°33′(或者说赤道平面与公转轨道平面夹角为23°27′,也可以说黄道与赤道交角23°27′),而且在地球公转过程中,不论在轨道上哪一点,自转轴总是指向大致相同的方向,即指向北极星的方向。地球就是这样一面自转,又一面侧着身子公转。

六、课后小记