自然世界;适用5~7岁儿童
活动任务
用实验模拟太阳直射和斜射,帮助小朋友理解为什么中午比早晨热。小朋友通过探索认识到四季形成的原因。
活动目标
1.知道四季是地球围绕太阳公转形成的,而地轴的倾斜是造成四季变化的原因。
2.能够说出阳光的直射点发生变化对气温变化的影响。
3.理解四季的形成与地球的公转、地轴的倾斜有关。
核心概念
1.地球上四季变化是由于地球的公转而产生的。
2.中午阳光直射,早晨傍晚阳光斜射,中午会感觉更热。
3.地球公转的时候,地球自转的地轴与公转轨道是倾斜的。
活动准备
手电筒、纸筒、地球仪、人偶(高度1.5厘米)
活动框架
活动过程
Step1:你喜欢哪个季节?(5分钟)
教师播放一段风光片,影片展示了同一片树林一年四季的变化。
师:什么原因使得这些树的颜色发生变化?
幼:季节的变换、天气的变化。
师:能告诉我你喜欢哪个季节吗,为什么?
幼:春天、夏天……
师:春、夏、秋、冬都有哪些不同啊?
幼:温度不同……
Step2:四季轮回和什么有关?(5分钟)
师:我们每年都能感受四季交替,有没有考虑过为什么会出现四季变化,四季的形成与哪些因素有关呢?如果不知道,请你根据自己现有知识大胆地做出猜测。
幼:与地球公转有关、与地球自转有关、与太阳的远近有关、与地轴倾斜有关(或:与太阳直射和斜射地球有关)……
师:小朋友们有这么多的看法,到底谁对呢?下面,我们将通过实验来验证。
【实验】
步骤:用排除法来验证。首先,来看看一年四季的产生是不是跟太阳与地球的远近有关?
师:根据科学家测算,地球围绕太阳进行公转。北半球冬天的某一天,地球距太阳最近,约14 710万千米(相当于1.471亿公里),北半球夏天的某一天,地球距太阳最远,约15 210万千米(1.521亿公里)。这个距离,步行要走3 500年,坐飞机也得20年。
图2—3—1 地球围绕太阳公转示意图
幼:哇,这么远!
师:冬天地球与太阳的距离比夏天要近,温度反而低。这说明四季温度的变化不仅与地球和太阳的距离有关。那么,还跟什么有关呢?不妨想想,一天中,早晨为什么比中午冷?
幼:早晨太阳离我们远;不对,早晨太阳是斜的……
师:我们来模拟一下早晨和中午太阳与我们的关系。(www.xing528.com)
Step3:太阳直射和斜射(8分钟)
图2—3—2 模拟太阳直射和斜射实验
【实验】
步骤:如图2—3—2所示,用手电筒模拟太阳,通过三个不同角度照射放在桌面的纸筒,观察纸筒影子的长短(影子长:早晨;影子短:中午)。让小朋友看清,斜射时,光线比较黯淡,直射时光线明亮、集中。中午阳光直射,会感觉比早晨阳光斜射时更热。如图2—3—3。
图2—3—3 模拟太阳直射和斜射实验
Step4:白天和黑夜(3分钟)
【实验】
步骤:关灯,用地球仪演示地球的白天和黑夜。
师:由于地球每天24小时不停地由西向东自转,太阳就自东向西逐渐上升、下落,我们的影子也由长变短,再变长,这样就形成了白天和黑夜。
Step5:地球公转与一年四季(15分钟)
师:那么,一年四季又是怎样形成的呢?原来,地球在自转的时候,还在围绕太阳进行公转,每转一圈要365天5小时48分46秒,这就是一年的时间。地球公转时,地轴(南极和北极的连线)与公转轨道是倾斜的,角度为23度26分。由于地轴倾斜,当地球运行到公转轨道上不同位置时,南北半球被阳光照射的角度不断变化,导致温度不断变化,周而复始,这样就形成了一年不同的季节。
师:古人就是通过观察影子的长短来判断四季的。
影子长——太阳照射角度小——光线弱——温度低——冬天
影子短——太阳照射角度大——光线强——温度高——夏天
下面,我们来观察地球绕公转和四季的形成。
【实验】
图2—3—4 地球运动图
步骤1:给小朋友明确地球仪的基本常识,如地轴、南半球、北半球、赤道、南回归线、北回归线等。
步骤2:老师在一张大桌子上画一个圆,圆心的位置代表太阳(用手电筒代替)。手电筒的高度与地球仪侧面的赤道位置等高(约29厘米)。地球仪上,中国上海的位置粘一个站立的小人偶,高度不超过1.5厘米。
步骤3:老师按照图2—3—4,请小朋友将地球仪放在冬至日的位置,注意地轴方向,不要摆错了。老师用手电光水平照射在地球仪上,让小朋友观察,手电直射的位置在南半球还是北半球。再测量人偶的影子长度。然后,依次在春分日、夏至日、秋分日的位置重复上述动作。
老师可用参考资料给小朋友解释。
Step6:分享和体会(4分钟)
师:假如地球只是公转,而地轴不倾斜会怎样?
幼:气候上可能没有四季……
老师可用参考资料给小朋友解释。
师:假如地球只是公转,而不自转会怎样?
幼:只有黑夜和白天,一定是两个季节……
老师可用参考资料给小朋友解释。
活动建议
使用手电筒的过程中,注意不要照射到小朋友的眼睛,不用时尽量关闭手电筒。
参考资料
冬至日在每年12月22日前后,太阳直射南回归线(又称为冬至线),阳光对北半球最倾斜,北半球白天最短,黑夜最长。冬至过后,太阳直射点又慢慢地向北回归线转移。夏至日相反。
春分日在每年3月21日前后。太阳直射点在赤道上,全球各地昼夜平分。此后太阳直射点继续北移,故春分也称升分。春分之后,北半球各地昼渐长夜渐短,南半球各地夜渐长昼渐短。秋分日相反。
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