北极星“不动”的秘密

姚正东

《北极星“不动”的秘密》是科学教育出版社小学科学五年级下册《地球的运动》单元的第五课，是学生“探索星空”的一次智慧之旅。笔者应用电子白板创设了一个探究星星运动情况与地球运动特点的立体宇宙空间，强化了学生推理的能力。学生在自主探究活动中，发现北极星“不动”的秘密是“地球逆时针自转，且地轴倾斜指向北极星”的科学概念。本课凸显了技术在小学科学“地球与宇宙”领域的独特教学价值。通过教与学，也发展了学生的空间思维能力，激发了学生对星空的强烈好奇感，为深一层次的学习奠定了基础。

教学目标

知识与技能：知道地球不停地绕地轴逆时针自转，地球地轴倾斜指向北极星。

过程与方法：通过电子白板的“摆一摆”活动，将“北极星相对不动”的事实证据和地球绕地轴自转且地球的地轴始终指向北极星的理论联系起来。通过模拟北斗七星绕北极星转动实验来推理北极星不动与地球绕着地轴自转间的因果关系。通过电子白板的“找一找”教学，让学生能够找到北极星。

情感、态度与价值观：在探究活动中培养学生的合作精神。通过“摆一摆”活动，培养学生的空间思维想象力，培养学生乐于探索星空的科学精神。

教学重点、难点

教学重点：地球绕地轴自西向东自转，地轴始终是指向北极星的。

教学难点：由北极星看上去“不动”推理出地球自转的特点。

教学准备

电子白板课件一份、地球仪（每组一个）、星空“模拟盘”（每组一份）、练习题若干份。

教学过程

一、准备活动

（一）寻找地轴（５分钟）

师：请同学们转转地球仪，在小组里分别说说地球自转有什么特征？（电子白板出示转动的地球）

生1：地球逆时针不停地自转。

生2：地球仪绕着轴在转动。

师：在宇宙中，地球围绕一个假想的轴在转动，称做地轴。地轴是倾斜的。（板书：地轴、倾斜）

师：请画一画地轴。

学生活动：在电子白板上画地轴。

设计意图：通过转动地球仪，学生直接了解地轴是倾斜的，为后面的教学奠定基础。

（二）假想在北半球永远能看到太阳，太阳和地球的位置关系（4分钟）

师：地球的自转让我们感觉到太阳绕我们转动，如果要在北半球上永远看到太阳，太阳应该摆在什么位置？请你用太阳的图片和地球仪摆一摆位置关系，画下来。

学生活动：想一想，摆一摆，画一画。

师：现实中的太阳可能位于北极的上方吗？

生：不可能。

师：正是地球在自转中的这样一种位置关系，我们形成了太阳东升西落的错觉，东升西落的恒星也是这个道理。但是有一颗星星有点特殊，让我们来看一看。

设计意图：用太阳做假想，是为了让学生回忆相对运动，同时引出北极星和地球的相对位置关系。

二、教学活动

（一）美丽的星迹图，“不动”的北极星（6分钟）

师：这是地球北半球上的科学家对着天空连续拍摄后得到的录像，你有什么发现？（电子白板出示北极星空的视频）

学生活动：观看从地球上北半球看到的北极星空的运动情况。

生：有一颗星星看上去没有动，天空中其他星星围着它在做圆周运动。

师：北半球的科学家用照相机对着星空多次曝光，拍摄的星空也是这么漂亮。不动的星星在哪里？周围的这些美丽的线条就形成了美丽的星迹图。（Flash演示星迹图）

设计意图：让学生明白星迹图的来历，发现一颗不动的星星。让学生经历从宇宙现象到提炼问题的过程，掌握“地球和宇宙”这一领域的基本学习方法。

（二）模拟“星空盘“实验，寻找北极星“不动”的秘密（15分钟）

师：这颗不动的星星，你觉得它应该位于地球的什么位置？请你用星星的图片和地球仪摆一摆位置关系，画下来。特别注意在地球上画上地轴。

学生活动：想一想，摆一摆，画一画。

教师请学生到电子白板前把位置摆一下，画上地轴。用电子白板照相机功能拍下来：有两种情况，一种是地轴对准北极星，一种是地轴没对准北极星。

师：这颗就是北极星。老师给你一个北极星空的模型，你来模拟一下，在地球自转时，北极星看起来是否不动？你觉得该怎样做这个模拟实验呢？

学生活动：讨论及分组做模拟“星空盘”实验。

师：通过模拟，你发现了什么现象？

生：北极星不动，北斗七星围绕北极星转动。

设计意图：让学生通过“星空盘”模拟实验，感受北极星“不动”的秘密：地球逆时针自转，地轴指向北极星。

（三）北极星“不动”，其他星星围绕它转动的原因（5分钟）

师：你知道北极星不动、其他星星围绕它转动的原因了吗？

教师用摄像头演示星空盘，在电子白板上展示出来。

（预设）学生：

地球自西向东自转

地轴倾斜指向北极星

师：人们发现，不仅一天中北极星基本不动，而且一年四季中北极星也似乎不动，这说明了什么？

生：在一年四季中，地球的地轴始终指向北极星。

设计意图：让学生分析北极星“不动”的秘密：地球自西向东自转，地轴倾斜指向北极星。这里的多媒体演示充分直观地模拟了星空，帮助学生更深入理解北极星“不动”的秘密。

三、拓展活动

（一）让我们去寻找北极星（5分钟）

师：我们如何在春夏秋冬四季里找到北极星呢？在春夏星空，很容易找到北斗七星。

教师用电子白板演示：春夏秋冬。

师：在春夏的晚上，找到北斗七星，连接勺口的两颗星，延长5倍距离，就能找到北极星了。

学生活动：用直尺和笔画北极星。

师：北极星在我们现实生活中，位于北偏东方向。

设计意图：让学生掌握寻找北极星的方法，建立科学知识和现实生活有效的联系。

（二）北极星“不动”的秘密

师：对于个人来说，北极星“不动”，正因为此，我们生活中常利用北极星来指引方向。

师：同学们回家以后可以和爸爸妈妈一起去寻找北极星，再想一想：北极星为什么“不动”？

设计意图：让学生通过阅读课本，理解“不动”的秘密，又提出课外实践的方案，其实质是让学生将科学知识应用到生活中去，让科学为生活服务。

（作者单位：江苏常熟市吴市中心小学）