《北極星“不動”的秘密》學習任務單

《北極星“不動”的秘密》學習任務單一、學習目標1、了解北極星“不動”的現(xiàn)象，探究其背后的科學秘密。2、能夠通過簡單的實驗或觀察，理解地球運動與北極星位置關系的原理。3、培養(yǎng)對天文現(xiàn)象的好奇心和探索精神，提高科學思維能力。二、學習資源1、教科版（2001）五年級下冊教材中的相關章節(jié)。2、在線天文科普視頻，如嗶哩嗶哩上的一些優(yōu)質天文科普動畫。3、學校的天文望遠鏡（如果有的話），用于簡單的天文觀測。三、學習過程（一）課前預習1、閱讀教材花15~20分鐘仔細閱讀教科版五年級下冊關于地球的運動以及北極星“不動”秘密的章節(jié)內容。在閱讀過程中，把你不理解的地方用鉛筆標記出來，例如關于地球公轉和自轉對北極星位置影響的部分。嘗試總結一下這部分內容主要講了哪幾個要點，寫在課本的空白處，比如北極星在夜空中的位置看起來幾乎不變，以及科學家們是如何研究這個現(xiàn)象的等等。2、觀看視頻觀看一個10分鐘左右的天文科普視頻，搜索關鍵詞“北極星不動的秘密”。觀看后，用自己的話簡單描述一下視頻中是如何解釋北極星看起來不動的原因的，寫在一個小本子上，大概寫50~100字就可以。（二）課堂學習1、知識講解（30分鐘）老師會先簡單回顧一下大家預習的情況，然后開始詳細講解北極星“不動”的秘密。講解地球的自轉，想象地球就像一個巨大的旋轉木馬，自西向東不停地轉動。在這個過程中，為什么地球上的我們看到星星好像是在繞著北極星轉動呢？這是因為北極星幾乎位于地球北極點的正上方，地球自轉時，地軸的北端始終指向北極星附近，所以在北半球的我們看起來北極星就像是不動的。老師會通過一個簡單的地球儀和一個小的星圖模型來演示這個過程，同學們要仔細觀察哦。接著講解地球的公轉，地球在圍繞太陽公轉的過程中，地軸的傾斜方向是保持不變的，這也使得北極星在我們眼中的位置基本不變。老師會在黑板上畫一個簡單的示意圖，來表示地球公轉時地軸傾斜方向不變與北極星位置的關系。同學們要理解這個關系并且能夠自己在本子上畫出類似的示意圖。2、小組討論（20分鐘）分成4~6人的小組，討論以下問題：如果地球的地軸突然改變了傾斜方向，北極星在我們眼中的位置會發(fā)生什么變化呢？每個小組成員都要發(fā)表自己的看法，然后一起討論出一個小組的答案。在古代沒有現(xiàn)代科學儀器的情況下，人們是如何發(fā)現(xiàn)北極星“不動”這個現(xiàn)象的呢？大家可以結合自己的歷史知識和生活經(jīng)驗來討論，比如古代航海者是如何利用北極星來導航的，這和北極星“不動”有什么關系。每個小組選一個代表來分享小組的討論結果，其他小組的同學可以進行補充或者提出不同的意見。3、實驗探究（25分鐘）實驗一：自制地球自轉模型材料準備：一個球體（可以是乒乓球或者小皮球），一根筷子或者細木棒，一張白紙，一支筆。制作過程：將筷子或者細木棒穿過球體的中心，模擬地球的地軸。在白紙上畫一些簡單的星星圖案，代表星空。然后將“地球”放在星星圖案的中間，按照地球自西向東自轉的方向慢慢轉動球體，觀察“地球上”的某個點（比如用鉛筆在球體上標記一個點）相對于星星的位置變化，重點觀察北極星（可以在某個方向上固定一個小標記代表北極星）的位置變化情況。在實驗過程中，思考并記錄以下問題：在地球自轉過程中，為什么除了北極星外，其他星星看起來是運動的？這個實驗過程大概需要15分鐘。實驗二：模擬地球公轉材料準備：兩個不同顏色的小球（一大一小，大球代表太陽，小球代表地球），一根繩子。制作過程：用繩子將小球系住，然后讓小球圍繞大球做圓周運動，模擬地球公轉。在公轉過程中，保持小球的傾斜方向不變（可以用一根小木棒插在小球上表示地軸，保持小木棒的傾斜方向）。觀察在公轉過程中，北極星（可以在遠處固定一個小標記代表北極星）相對于地球的位置變化情況。這個實驗需要10分鐘，在實驗過程中，要思考地球公轉時地軸傾斜方向不變對北極星位置的影響。實驗結束后，每個小組要派一個代表來展示實驗過程和結果，并且回答其他小組同學提出的關于實驗的問題。（三）課后鞏固1、完成作業(yè)書面作業(yè)畫一幅簡單的示意圖，展示地球自轉和公轉過程中北極星的位置關系，并且用文字簡要描述這個關系，要求文字描述在100~200字之間。假設你是一位古代的天文學家，你會如何向人們解釋北極星“不動”的現(xiàn)象呢？寫一篇300~400字的小短文。實踐作業(yè)在晴朗的夜晚，找一個空曠的地方，觀察北極星以及周圍星星的運動情況。觀察時間至少持續(xù)30分鐘，然后記錄下你所觀察到的現(xiàn)象，包括北極星的位置、其他星星的運動方向等等。如果有條件的話，可以用手機拍攝一段簡短的視頻記錄下來。2、拓展學習閱讀一篇關于北極星的科普文章，可以在科普網(wǎng)站或者天文學雜志上查找，閱讀完后寫一篇100字左右的讀后感，分享你從文章中得到的新的知識或者感受。了解一下北極星在不同文化中的象征意義，比如在古代中國文化中，北極星被視為天帝居住的地方，象征著權力和中心。你可以查找資料或者詢問長輩，然后把你了解到的內容整理成一個小報告，200~300字左右。四、學習評估1、課堂表現(xiàn)（30分）參與小組討論的積極性和貢獻度（10分）：是否積極發(fā)表自己的看法，是否能夠引導小組討論朝著正確的方向進行，是否能夠尊重他人的意見并進行有效的合作?；卮饐栴}的準確性（10分）：在老師提問或者其他小組提問時，回答是否準確、完整，是否能夠運用所學知識進行合理的解釋。實驗操作的規(guī)范性和結果展示（10分）：在實驗過程中，是否按照要求正確操作實驗器材，實驗結果是否準確，在展示實驗過程和結果時是否清晰、有條理。2、作業(yè)完成情況（50分）書面作業(yè)（30分）示意圖的準確性（10分）：地球自轉和公轉的方向、北極星的位置等是否正確。文字描述的合理性（10分）：是否能夠準確地描述地球運動與北極星位置的關系，語言表達是否清晰。小短文的邏輯性和創(chuàng)新性（10分）：在解釋北極星“不動”現(xiàn)象時，是否有合理的邏輯，是否能夠體現(xiàn)自己的思考和創(chuàng)新。實踐作業(yè)（20分）觀察記錄的完整性（10分）：是否記錄了北極星的位置、其他星星的運動方向等關鍵信息，記錄是否詳細。視頻拍攝（如果有）的質量（5分）：視頻是否清晰，能否反映出星星的運動情況。觀察過程中的思考（5分）：在觀察過程中是否有自己的思考，比如是否發(fā)現(xiàn)了與課堂所學知識不同的現(xiàn)象等。3、拓展學習（20分）科普文章讀后感（10分）：是否能夠準確理解文章的主要內容，讀后感是否有自己的思考和感悟。文化象征意義小報告（10分）：是否收集到了準確的信息，報告的內容是否完整、有條理。五、答案1、書面作業(yè)答案示意圖：地球自轉時，地軸北端始終指向北極星附近，地球自西向東自轉，其他星星看起來繞北極星順時針（北半球視角）轉動；地球公轉時，地軸傾斜方向不變，北極星位置相對地球基本不變。小短文示例：吾乃古代天文學家，觀夜空之象，見北極星居北天之中，恒常不動。此乃因地球如一大陀螺，自轉公轉不息，其軸之北端向北極星。故吾等在地上觀星，星皆動，唯北極星若定。此星于航海、定方位大有裨益，乃上天賜吾等之指引。2、實踐作業(yè)答案觀察記錄：北極星位于北方天空，幾乎不動，周圍星星自東向西（北半球視角）緩慢移動。視頻拍攝（略，根據(jù)實際拍攝情況判斷）。觀察過程中的思考：可能會發(fā)現(xiàn)星星的移動速度比想象中慢，這是因為地球自轉速度相對較慢，而且星星距離我們非常遙遠等。3、拓展學習答案科普文章讀后感示例：讀罷此文，方知北極星非絕對不動，實乃因其