《北极星“不动”的秘密》学习任务单

《北极星“不动”的秘密》学习任务单一、学习目标1、了解北极星“不动”的现象，探究其背后的科学秘密。2、能够通过简单的实验或观察，理解地球运动与北极星位置关系的原理。3、培养对天文现象的好奇心和探索精神，提高科学思维能力。二、学习资源1、教科版（2001）五年级下册教材中的相关章节。2、在线天文科普视频，如哔哩哔哩上的一些优质天文科普动画。3、学校的天文望远镜（如果有的话），用于简单的天文观测。三、学习过程（一）课前预习1、阅读教材花15~20分钟仔细阅读教科版五年级下册关于地球的运动以及北极星“不动”秘密的章节内容。在阅读过程中，把你不理解的地方用铅笔标记出来，例如关于地球公转和自转对北极星位置影响的部分。尝试总结一下这部分内容主要讲了哪几个要点，写在课本的空白处，比如北极星在夜空中的位置看起来几乎不变，以及科学家们是如何研究这个现象的等等。2、观看视频观看一个10分钟左右的天文科普视频，搜索关键词“北极星不动的秘密”。观看后，用自己的话简单描述一下视频中是如何解释北极星看起来不动的原因的，写在一个小本子上，大概写50~100字就可以。（二）课堂学习1、知识讲解（30分钟）老师会先简单回顾一下大家预习的情况，然后开始详细讲解北极星“不动”的秘密。讲解地球的自转，想象地球就像一个巨大的旋转木马，自西向东不停地转动。在这个过程中，为什么地球上的我们看到星星好像是在绕着北极星转动呢？这是因为北极星几乎位于地球北极点的正上方，地球自转时，地轴的北端始终指向北极星附近，所以在北半球的我们看起来北极星就像是不动的。老师会通过一个简单的地球仪和一个小的星图模型来演示这个过程，同学们要仔细观察哦。接着讲解地球的公转，地球在围绕太阳公转的过程中，地轴的倾斜方向是保持不变的，这也使得北极星在我们眼中的位置基本不变。老师会在黑板上画一个简单的示意图，来表示地球公转时地轴倾斜方向不变与北极星位置的关系。同学们要理解这个关系并且能够自己在本子上画出类似的示意图。2、小组讨论（20分钟）分成4~6人的小组，讨论以下问题：如果地球的地轴突然改变了倾斜方向，北极星在我们眼中的位置会发生什么变化呢？每个小组成员都要发表自己的看法，然后一起讨论出一个小组的答案。在古代没有现代科学仪器的情况下，人们是如何发现北极星“不动”这个现象的呢？大家可以结合自己的历史知识和生活经验来讨论，比如古代航海者是如何利用北极星来导航的，这和北极星“不动”有什么关系。每个小组选一个代表来分享小组的讨论结果，其他小组的同学可以进行补充或者提出不同的意见。3、实验探究（25分钟）实验一：自制地球自转模型材料准备：一个球体（可以是乒乓球或者小皮球），一根筷子或者细木棒，一张白纸，一支笔。制作过程：将筷子或者细木棒穿过球体的中心，模拟地球的地轴。在白纸上画一些简单的星星图案，代表星空。然后将“地球”放在星星图案的中间，按照地球自西向东自转的方向慢慢转动球体，观察“地球上”的某个点（比如用铅笔在球体上标记一个点）相对于星星的位置变化，重点观察北极星（可以在某个方向上固定一个小标记代表北极星）的位置变化情况。在实验过程中，思考并记录以下问题：在地球自转过程中，为什么除了北极星外，其他星星看起来是运动的？这个实验过程大概需要15分钟。实验二：模拟地球公转材料准备：两个不同颜色的小球（一大一小，大球代表太阳，小球代表地球），一根绳子。制作过程：用绳子将小球系住，然后让小球围绕大球做圆周运动，模拟地球公转。在公转过程中，保持小球的倾斜方向不变（可以用一根小木棒插在小球上表示地轴，保持小木棒的倾斜方向）。观察在公转过程中，北极星（可以在远处固定一个小标记代表北极星）相对于地球的位置变化情况。这个实验需要10分钟，在实验过程中，要思考地球公转时地轴倾斜方向不变对北极星位置的影响。实验结束后，每个小组要派一个代表来展示实验过程和结果，并且回答其他小组同学提出的关于实验的问题。（三）课后巩固1、完成作业书面作业画一幅简单的示意图，展示地球自转和公转过程中北极星的位置关系，并且用文字简要描述这个关系，要求文字描述在100~200字之间。假设你是一位古代的天文学家，你会如何向人们解释北极星“不动”的现象呢？写一篇300~400字的小短文。实践作业在晴朗的夜晚，找一个空旷的地方，观察北极星以及周围星星的运动情况。观察时间至少持续30分钟，然后记录下你所观察到的现象，包括北极星的位置、其他星星的运动方向等等。如果有条件的话，可以用手机拍摄一段简短的视频记录下来。2、拓展学习阅读一篇关于北极星的科普文章，可以在科普网站或者天文学杂志上查找，阅读完后写一篇100字左右的读后感，分享你从文章中得到的新的知识或者感受。了解一下北极星在不同文化中的象征意义，比如在古代中国文化中，北极星被视为天帝居住的地方，象征着权力和中心。你可以查找资料或者询问长辈，然后把你了解到的内容整理成一个小报告，200~300字左右。四、学习评估1、课堂表现（30分）参与小组讨论的积极性和贡献度（10分）：是否积极发表自己的看法，是否能够引导小组讨论朝着正确的方向进行，是否能够尊重他人的意见并进行有效的合作。回答问题的准确性（10分）：在老师提问或者其他小组提问时，回答是否准确、完整，是否能够运用所学知识进行合理的解释。实验操作的规范性和结果展示（10分）：在实验过程中，是否按照要求正确操作实验器材，实验结果是否准确，在展示实验过程和结果时是否清晰、有条理。2、作业完成情况（50分）书面作业（30分）示意图的准确性（10分）：地球自转和公转的方向、北极星的位置等是否正确。文字描述的合理性（10分）：是否能够准确地描述地球运动与北极星位置的关系，语言表达是否清晰。小短文的逻辑性和创新性（10分）：在解释北极星“不动”现象时，是否有合理的逻辑，是否能够体现自己的思考和创新。实践作业（20分）观察记录的完整性（10分）：是否记录了北极星的位置、其他星星的运动方向等关键信息，记录是否详细。视频拍摄（如果有）的质量（5分）：视频是否清晰，能否反映出星星的运动情况。观察过程中的思考（5分）：在观察过程中是否有自己的思考，比如是否发现了与课堂所学知识不同的现象等。3、拓展学习（20分）科普文章读后感（10分）：是否能够准确理解文章的主要内容，读后感是否有自己的思考和感悟。文化象征意义小报告（10分）：是否收集到了准确的信息，报告的内容是否完整、有条理。五、答案1、书面作业答案示意图：地球自转时，地轴北端始终指向北极星附近，地球自西向东自转，其他星星看起来绕北极星顺时针（北半球视角）转动；地球公转时，地轴倾斜方向不变，北极星位置相对地球基本不变。小短文示例：吾乃古代天文学家，观夜空之象，见北极星居北天之中，恒常不动。此乃因地球如一大陀螺，自转公转不息，其轴之北端向北极星。故吾等在地上观星，星皆动，唯北极星若定。此星于航海、定方位大有裨益，乃上天赐吾等之指引。2、实践作业答案观察记录：北极星位于北方天空，几乎不动，周围星星自东向西（北半球视角）缓慢移动。视频拍摄（略，根据实际拍摄情况判断）。观察过程中的思考：可能会发现星星的移动速度比想象中慢，这是因为地球自转速度相对较慢，而且星星距离我们非常遥远等。3、拓展学习答案科普文章读后感示例：读罢此文，方知北极星非绝对不动，实乃因其