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意图
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创设情境
提出问题
| 明确：昼代表是白天，夜代表黑天；四季代表春夏秋冬。
- 出示从同一角度拍摄的同一景物在白天和夜晚的对比照片，提问：昼夜作为一种自然现象，它的出现有什么规律？
板书：昼夜交替
3.昼夜交替现象是怎样产生的？今天这节课我们就一起来研究《白天与黑夜》。
板书：1白天与黑夜
| 学生观察后说出自己知道的和昼夜、四季有关的生活经验。
学生回忆自己发现的昼夜规律，并简单描述。
预设学生的发现可能会涉及：
（1）昼夜长短是在变化的。
（2）同一时间，地球上有的地方是白天，有的地方是黑夜。
（3）一天中不同时刻的温度不同。
（4）太阳、月亮在天空中出现的时间和位置。
（5）阳光下（月光下）影子的长短和位置不同。
| 通过观察、比较发现很多自然现象都和昼夜交替有关系，引出本课研究主题。
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科学实践
| 探究昼夜交替现象的奥秘
一、发现有规律的自然现象
（一）太阳在天空中的位置变化和阳光下物体影子的变化规律
1讲述：在昼夜交替的过程中，我们发现太阳在天空中的位置是不断变化的，阳光下物体影子的长度、位置也是不断变化的。请你认真思考下面的问题：
（1）一天当中，太阳在天空中的位置是怎样变化的？
（2）一天当中，阳光下物体的影子长度、位置是怎样变化的？
组织学生汇报，在汇报过程中教师引导学生将太阳在天空中的位置的描述方法转化为太阳照射角度的说法，并板书记录。
板书：
生活中的现象
时间 早上 中午 傍晚
太阳照 斜射 直射 斜射
射角度
影长 长 短 长
（二）讨论一天当中气温的变化
1.过渡语：太阳在天空中的位置变化，除了会引起阳光下物体影子长度、位置的变化，还会引起什么变化呢？请你想一想，这些变化有什么规律吗？
2.教师出示一天中温度变化的折线图，帮助学生回忆从早上到中午到傍晚的气温变化规律。
组织学生汇报，在汇报过程中教师板书记录。
时间 早上 中午 傍晚
太阳照 斜射 直射 斜射
射角度
气温 低 高 略低
3.提出问题，引导学生将气温、影子长度的变化与太阳照射的角度关联起来：
（1）一天当中，气温变化的规律是怎样的？气温的变化与影子长度的变化规律之间有什么联系？
（2）气温的变化主要是什么原因造成的？
组织学生汇报。
4.小结：
（1）一天当中，气温是由低到高再到低这样有规律的变化，影子则是由长到短再到长这样变化的。
（2）这些有规律的变化都和太阳的照射角度有关：早晨太阳斜射，气温低，影子长；中午太阳直射，气温高，影子短；傍晚太阳又斜射，气温略低，影子长。
（三） 讨论其他自然现象的变化规律
1.过渡语：提到白天，同学们立刻就想到了太阳，如果提到夜晚，你一定会想到月亮。请根据你的生活经验，说一说月亮在天空中的位置是怎样变化的？
组织学生汇报。
2讲述：夜空中的月亮和太阳一样，也是每天从东边升起，向西边移动并落下。
板书：月亮 东升西落
- 提问：除此之外，还有哪些有规律的变化与交替现象有关系？
板书：影响生物活动
（一）建立日地关系模型
- 过渡语：这么多有规律的变化都和昼夜交替现象有关，请你想一想，昼夜交替现象是怎样产生的？请把你的猜想记录在学生活动手册第1页的上部。
要求：提出你的想法的时候，可不能就说我认为是……你要告诉大家你是依据什么提出这个想法的。
针对学生在表达过程中没有说出依据或者条理不清晰的，告诉学生应该怎样表达才对：语言要通顺；我认为形成昼夜交替的原因是……（用一些现象进行进一步的解释）；用关键词解释图意；用序号表现出层次。
- 组织学生进行全班交流，梳理日地关系模型，明确地球的自转：地球绕自转轴自西向东的转动；地球的公转：地球公转就是地球按一定轨道围绕太阳转动。
板书：
太阳 地球
不动 不动
不动 自转
不动 公转+自转
不动 公转
围绕地球转动 不动
（二）设计、开展模拟实验，筛选各种模型
1.过渡语：同学们根据经验，对昼夜交替现象的成因做出了猜想，并建立了相应的模型，接下来我们需要通过实验来验证我们的猜想是否正确。可是我们并不能按照自己的需要来控制太阳、地球的运动，你有什么好的方法来解决这个问题吗？
组织学生汇报。
2.出示电灯和地球仪，讲述：同学们想到电灯可以发光，用它来代替太阳；地球仪是人们仿照地球的形状按比例缩小后制成的，用它来代替地球，我们还可以在地球仪上的某个位置（例如北京）贴上一个不干胶贴画，来代表这个位置上的人。我们用具有相似特征的材料来代表太阳和地球，以保证实验的真实性和准确性，这样的实验就是模拟实验。
3.请一组学生进行演示，在演示过程中以全班讨论的方式规范学生的操作，并整理出明确的实验要求。
（1）灯到地球仪的距离应该以灯能照亮半个地球仪为宜。
（2）灯和地球仪的中心应该在同一水平线上。
4.组织全班开展模拟实验并将实验结果记录在学生活动手册第1页的下部。
5.组织交流模拟实验现象，筛选模型。
汇报实验现象，教师板书。
板书：
太阳 地球 昼夜交替
不动 不动 否
不动 自转 是
不动 公转+自转 是
不动 公转 是
围绕地球转动 不动 是
6.谈话：其实在人类认识地球的不同阶段，这些想法都曾出现过，尽管有些想法已经不符合现在人们的一些认识了，但是它在当时就是合理的，这也是科学发展的规律，总是随着科技手段的进步，而不断发展着。
三、明确昼夜交替现象产生的原因
- 提出问题：通过模拟实验，我们发现不止一种模型能产生“昼夜交替”现象，可实际情况只有一种。教师出示资料，请同学们认真整理这些信息，根据这些信息说一说你认为哪个模型更符合实际，并说明理由。
根据地球围绕太阳公转这一事实可知“太阳围绕地球转动”模型不正确，应该排除。根据地球围绕太阳运转一周是一年的事实与一昼夜24小时不符，应该排除。根据一昼夜24小时可以知道昼夜交替和地球自转有关，而且地球在不停自转的同时还在围绕太阳公转，可知“地球在自转的同时围绕太阳公转”模型与事实相符，正确。同时也可以排除“地球自转”这一模型。
板书：
太阳 地球 昼夜交替 符合实际
不动 不动 否 否
不动 自转 是 否
不动 公转+自转 是 是
不动 公转 是 否
围绕地球转动 不动 是 否
四、总结
1.请几名学生说一说昼夜交替的成因。
2.讲述：除了围绕太阳运转，地球还不停的自转，昼夜交替现象正是由地球自转产生的。
| 学生思考。
学生描述太阳在天空中位置的变化和阳光下物体影子长度、位置的变化，说出影子长度、位置和太阳在天空中位置的关系。
学生思考。
学生观察后描述一天中气温的变化，简要描述出变化的趋势，并结合太阳能热水器一课知识的说出太阳照射角度会影响热量的吸收，从而意识到气温的变化和太阳照射角度有关。
学生思考。
学生描述太阳照射角度和气温、影子长度的关系。
学生通过说、画、做动作等多种方式来表示月亮在天空中的位置变化。
学生明确月亮在天空中是自西向东运动的。
学生举例，预设：
（1）对人类生产生活的影响，例如日出而作，日落而息。
（2）对动植物的影响。
学生记录自己的想法。
组内对信息进行加工后建立日地关系初步的模型，并画图记录。
学生明确在各种模型中太阳、地球是如何运动的。
学生根据经验寻找解决办法。预设学生能够利用发光的电灯、蜡烛灯代替太阳，利用地球仪来代替地球。
学生明确什么是模拟实验。
在交流过程中明确实验方法。
规范操作，认真观察并及记录。
如实描述观察到的实验现象。
对收集到的信息进行比较、分析，确定可能出现昼夜交替现象的的模型。
将观察到的现象与事实进行比较，并最终确定与事实相符的模型。
用自己的话来解释昼夜交替现象的成因。
明确昼夜交替现象的成因。
| 通过观察、比较、交流引导学生关注太阳在天空中的位置变化、阳光下物体影子长度的变化和一天中气温的变化。引导学生将气温、影子长度变化规律与太阳照射角度的变化规律关联起来。这样不仅有利于引导学生建立日地关系模型，而且也为第2课、第3课的学习打下基础。同时培养了学生的观察、比较能力。
引导学生意识到不仅太阳有东升西落的现象，月亮也有东升西落的现象。
收集更多的有规律变化的现象，为提出昼夜交替现象的成因、建立日地关系模型提供必要的事实基础。
学生基于经验做出各种猜想，在整理的过程中进行分类练习，培养他们的分类思维方法,借助分类指导学生有条理地表达。在此基础上建立日地关系模型，并明确模拟实验方法，发展学生的空间想象能力和模型思维能力。
明确实验方法，规范实验操作，从而获得真实有效的实验数据。
学生收集、整理实验现象。
学生以实验现象为基础，在分析、比较、推理的基础上，从客观实际出发，在比较、排除的过程中筛选出符合实际的日地关系模型。
明确昼夜交替现象的成因。同时强化了比较、模型建构思维方法的重要性。
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拓展
与
应用
| 极昼与极夜
1.提出问题：在我们生活的地方，每天太阳东升西落，昼夜交替出现，地球上每个地方都是这样的吗？有没有不一样的地方？
教师出示极昼和极夜的照片，提问：你观察到了什么现象？你见过这样的现象吗？哪里会出现这种现象？
组织学生汇报
- 教师简单介绍极昼和极夜现象后出示极地动物的生存状态图片，提出问题：极昼和极夜现象对动物的生活有什么影响？
组织学生汇报
3.课后思考：极昼和极夜现象是怎样产生的？它们与地球的运动有什么关系？
| 学生结合生活经验进行回答。
学生结合生活经验进行回答。
学生明确课后任务、思考。
| 了解极昼和极夜现象，了解不一样的昼夜现象，从而对极昼和极夜现象产生好奇心和求知欲，引导学生全面看待问题。
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