(浙江省湖州市安吉縣教育科學(xué)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(huì)隨著季節(jié)的變化而變化。如右圖所示,如果冬天的時(shí)候太陽在A處升起,隨著春季的來臨,太陽升起的位置會(huì)逐漸向B點(diǎn)移動(dòng);夏季來臨,太陽會(huì)移動(dòng)到最接近B點(diǎn)的位置;秋季來臨,太陽開始折返,向A點(diǎn)移動(dòng);到了冬季,太陽又回到了A點(diǎn)位置。如此循環(huán)往復(fù)。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(xué)生有這樣的生活經(jīng)驗(yàn)。之前學(xué)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(yùn)動(dòng)有關(guān)呢?顯然,這樣的思考是很有價(jià)值的?;诖丝紤],在多次調(diào)查、試教后,我們對(duì)教科版五年級(jí)下冊(cè)第四單元《為什么一年有四季》一課的教學(xué)進(jìn)行了另一種設(shè)計(jì)。
(1)談話導(dǎo)入:一年四季,太陽升起的位置會(huì)有哪些變化?(可利用上圖引導(dǎo)梳理)。
(2)引發(fā)思考:太陽的位置為什么會(huì)發(fā)生變化?和四季的形成有關(guān)嗎?
(1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:如下圖,每組四個(gè)地球儀,在四個(gè)地球儀的中間放一盞燈(或蠟燭)當(dāng)作太陽,在公轉(zhuǎn)軌道上確定A、B、C、D四個(gè)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(biāo)記,便于觀察。
(2)小組觀察:地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)的時(shí)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(guān)系嗎?
(1)位置的變化規(guī)律:地球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),家鄉(xiāng)的位置最高,相對(duì)而言太陽的位置最低。地球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),家鄉(xiāng)的位置最低,相對(duì)而言太陽的位置最高。地球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí),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(guān)系:地球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),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(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),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(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)或D點(diǎn),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(diǎn)那樣斜射,也沒有像C點(diǎn)一樣直射,得到的熱量介于兩者之間。
(3)梳理小結(jié):地球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),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(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),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(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),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(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),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(guān)。
(1)嘗試解釋:為什么冬天的時(shí)候太陽會(huì)在A點(diǎn)升起,夏天的時(shí)候會(huì)在B點(diǎn)升起?
通過前階段的探究,學(xué)生知道了四季的變化和地球公轉(zhuǎn)的位置有關(guān)。北半球冬天的時(shí)候,太陽直射在南半球,從北半球看太陽就會(huì)更靠近南方,即A點(diǎn);北半球夏天的時(shí)候,太陽直射在北半球,從北半球看太陽就會(huì)更靠近北方,即B點(diǎn)。
(2)嘗試解釋:為什么冬天的時(shí)候物體的影子長,夏天的時(shí)候物體的影子短?
在浙教版五年級(jí)上冊(cè),學(xué)生研究過光的照射角度和影子長短的關(guān)系。因此,也就不難解釋北半球冬天的時(shí)候,陽光斜射的程度大,所以物體的影子長;夏天的時(shí)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(xué)生此前有的“四季的形成是太陽和地球的距離造成”這種錯(cuò)誤認(rèn)知。
(3)南半球的四季和北半球一樣嗎?
以地球公轉(zhuǎn)到A點(diǎn)為例,此時(shí)陽光斜射在北半球,且斜射程度最大,所以是冬季;同時(shí),陽光直射在南半球,所以南半球是夏季。按這樣的方法進(jìn)行分析,學(xué)生很容易得知北半球夏季時(shí),南半球是冬季;北半球春季時(shí),南半球是秋季;北半球秋季時(shí),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(xué)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(xué)科的理念。
2.緊扣地球運(yùn)動(dòng)即位置變化。導(dǎo)入時(shí),談位置變化;模擬實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察地球運(yùn)動(dòng)引起的位置變化規(guī)律;交流時(shí),研討地球運(yùn)動(dòng)的位置變化和四季形成的關(guān)系;總結(jié)時(shí),用地球運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)后,太陽和地球的相對(duì)位置發(fā)生變化造成的。位置的相對(duì)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(fù)雜,思維難度也比較大。