3.日食
【教材简析】
本课是六年级下册《宇宙》单元的第3课。前两节课已对太阳系有了初步介绍，这一节课中进一步通过日食这一天文现象，展开对太阳系中天体位置和天体运动的研究。聚焦部分通过提问，调查学生是否有过观察日食的经历，对日食有多少了解。这是对学情的一次检测。探索部分分为三个环节：一是模拟太阳、地球、月球的三球运动，引导学生发现在某一个特殊时刻，太阳、地球和月球有可能会处在同一条直线上；二是通过三张不同大小的圆纸片，模拟日食形成过程。这个实验通过从圆纸片上开孔观察，模拟了地球上的观察角度，降低学生空间想象难度；三是将两种不同地月距离的观察结果汇总，感受近大远小的道理，并理解看到的天体大小并不能反映它们真实的大小比例关系。拓展部分介绍了金星凌日这类其他行星遮挡太阳的天文现象。通过与日食现象相比，加深学生对天体相对大小、相对距离、相关位置关系的理解，建立宇宙的空间观念意识。
【学情分析】
日食这一天文现象对学生来说非常有趣，很有吸引力。不少学生都听说过，且对日食的形成原理有一定的认知，但真正有过观测经历的实属少数。本节课通过模拟实验来理解和验证日食形成的原理。通过前一节课的铺垫，学生已具备一定的宇宙空间想象能力，来想象整个太阳系的天体运动形式和天体位置关系。
【教学目标】
[科学观念]通过模拟实验，认识到日食是日、地、月三个天体运动形成的天文现象，并了解日食形成的原理。
[科学思维]通过模拟观测日食的形成过程，并日食现象的产生进行推理和解释。
实践探究：能使用简单的模型，对天文现象进行模拟实验研究，并对研究结果进行细致记录和说明，对形成原理进行大胆想象和推测。
[态度责任]感受到模拟实验对天文研究的重要作用，对天文现象产生浓厚的兴趣，意识到太阳系中天体的运动是有规律的。
【教学重难点】
[重点]运用模拟实验的方法模拟日食现象，理解日食的形成原理。
[难点]能够对模拟实验中的现象进行细致的观察，进行逻辑推理和解释。
【教学准备】
[教师]课件，班级记录表。
[学生]手电筒、地球仪、乒乓球、三张颜和大小不同的圆纸片、支架、双面胶、学习单。
【教学过程】
一、激趣引入：（预设5分钟）
材料准备：日食的照片，日地月的模拟运动动画
1.谈话：观察过日食吗？知道日食是怎么发生的吗？
学生畅谈对日食相关知识的理解和相关观察经历，例如日食如何观察，日食的现象是怎样的，日食发生的原理，日食持续的时间等等。教师通过学生回答掌握学生对日食的认识层次。
六年级下册科学教案
2.板书课题：日食。
[设计意图]通过对话了解学生对日食现象的认知程度，通过讨论激起学生对日食现象研究的浓厚兴趣。
二、模拟研究日食现象：（预设30分钟）
材料准备：手电筒、地球仪、乒乓球、三张颜和大小不同的圆纸片、支架、双面胶、学习单、记录表
（一）模拟三球运动
1.学生四人一组，借助手电筒模拟太阳发光，地球仪模拟地球，乒乓球模拟月球。其中1人将手电筒的光照向地球，1人模拟月球围绕地球公转。
2.交流讨论：在运动过程中，观察太阳、月球、地球三者的位置关系，特别是有没有比较特殊的位置关系。
（预设：在某一个特殊时刻，太阳、地球和月球有可能会处在同一条直线上，手电筒的光线有可能会被挡住。）
（二）模拟日食
1.思考：当太阳、月球、地球三者在一条直线上时，月球真的能完全挡住太阳吗？
2.模拟实验
（1）实验材料安装摆放：用三个大小不等的圆纸片分别代表太阳、月球、地球，用夹子固定到支架上，并适当调整高度，使三者的圆心在同一高度上。地球与月球较近，太阳放在较远的位置，三者摆在一条直线上。
（2）开孔观察：在代表地球的圆纸片中心开一个小孔，模拟从地球上观察的视角。通过小孔，观察月球和太阳的遮挡情况。
（3）模拟远近两种距离观察：先将月球放到距离地球较近的1号位置。（预设：恰好能观察到月球刚好完全挡住太阳）。再将月球放到距离地球较远的2号位置（预设：太阳有一小圈没有被月球遮挡，露出细细一圈环状）。
（4）记录观察结果：用斜线阴影表示两个位置太阳的遮挡情况，并画在圆纸片上。
（三）汇总观察结果
1.汇总观察结果
学生将代表 1 号位置（近）和 2 号位置（远）所看到的日食现象圆片纸张贴在班级汇总表中。
2.研讨1：在模拟实验中，观察到日食现象了吗？远近两个位置分别得到了什么观察结果？
（预设：观察到了日食现象。在较近的1号位置，整个太阳都被完全遮挡，整个圆纸片都画了阴影。在较远的2号位置，太阳中间大部分都被遮挡，露出外面一圈环状。）
3.教师课件出示：1号位置发生的现象称为日全食，2号位置发生的现象称为日环食。如果没有在中心线上观察，还能看到部分遮挡的日偏食。
4.思考：月亮比太阳小很多为什么能完全遮挡住太阳？
（预设：月球虽小，但太阳距离非常远，近大远小关系，使得月球能完全遮住太阳。）
教师课件出示：太阳的直径大约是月球的400倍。地平均距离和月地平均距离恰好也是大约400倍。如此一来，当我们从地球上观察时，两者的大小非常接近。
5.研讨2：你觉得太阳系是一个怎样的天体系统？（从位置、大小、距离等方面说一说）
（预设：太阳系非常巨大，不同天体之间的距离非常遥远，从地球上观察到的结果，远不能反应它们真实的大小关系。）
[设计意图]通过模拟实验的方法，让学生观测宇宙天体相互运动产生的现象。让学生认识到模拟实验也是一种重要的实验方法，并对模拟实验的结果进行推理和解释。
三、趣味拓展（预设：3分钟）
材料准备：课件
1.进一步了解日食：
（1）日食出现的时间。日食总是发生在农历初一，此时月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球
上，这时发生日食现象。
（2）日出出现的种类和频率。日食一般分为日全食、日偏食、日环食。日食每年都会发生2-5次，但由于能观测到的地点很有限，而且观测地点每次都会发生变化，所有同一个地点要隔好几年才能看到一次日食。
2.认识金星凌日
（1）什么是金星凌日
金星运行到太阳与地球之间，恰巧三者排成一条直线时，就会出现金星凌日天象。凌日现象发生时，地球上的人们会看到金星在太阳的圆面上缓缓移动，从太阳的东侧边缘进入，最后从太阳西侧边缘移出。但是凌日现象发生时，金星看上去只有一个小黑点。
（2）研讨：为什么金星直径与地球差不多，但看上去却这么小。
（预设：金星距离地球比月球距离地球要远得多。）
[设计意图]补充日食的其他相关知识，让学生对日食现象有更全面的了解。对比金星凌日的
想象，让学生感受到日食奇妙与特殊。
四、课堂小结（预设：2分钟）
通过今天的学习，我们了解了日食的形成原理。通过与金星凌日现象的对比，我们再次感受到在太阳系中，各个天体之间的距离极为遥远，它们的真实大小与我们平时所观察到的差距极大。
[设计意图]通过对一些天文现象的对比了解，对太阳系的宇宙空间有一个初步感知。
【疑难解答】
1.学生在做模拟实验时，日、月、地每次都能在同一条直线上，为什么现实生活中却一年仅有几次呢？       
月球绕地球旋转的圆面，并不是水平的，而是有一定的倾斜角度的，这使得月球每次旋转到日地之间，有时位置偏上，有时位置偏下，而正好居中并在同一条直线上的几率却很低。
2.日食每年都会发生，为什么我们看到的却很少呢，很多学生表示从来没有看到过？
日食虽然每年都能发生好几次，但能观测到的区域却不大。整个地球那么大，每次日食只有一小部分区域的人们能看到。而这一小部分区域的人，大部分只能看到日偏食，如果不注意的话天空变化不大。只有更小部分区域可以看到整个天空变暗的日全食。再加上天气等因素，最终亲眼目睹到日食现象的几率就变得非常小了。