师:同学们好,这节课将由我带领大家一起学习八颗行星。请翻开科学课本到43页,并打开科学活动手册,做好课前准备。在上一节课,我们认识了太阳系大家族,请问还记得太阳系的八颗行星有哪些吗?
生:通过上节课的学习,我知道八颗行星有地球、火星、金星、水星、木星、土星、天王星和海王星。
师:说得真好,回答很流利,准确说出了8颗行星的名称。那你知道8颗行星是如何排列的吗?让我们带着这个问题,认真学习8颗行星。我们已知地球是太阳系的一颗行星,除此之外还有水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星。怎样快速记住8颗行星的名称呢?老师推荐一个记忆顺口溜:水金地火木土天海王星绕外边。大家可以按下视频暂停键,尝试记忆一下。同学们,阅读课本43页时,有没有注意到屏幕右下角的一句话:本图不代表天体大小和距离的实际比例关系,你们是怎样理解这句话的呢?
生:我认为图中各天体的体积看起来很小,天体间的距离很近,但实际上天体的体积大小和距离远远不止如此,它们的体积应该更大,距离应该更远。
师:思路非常准确,表达也很清晰。八颗行星的真实情况到底怎样呢?让我们开启今天的探索之旅,认识八颗行星的真实面貌。首先,阅读课本中八颗行星的基本数据表。此表格展示了两个重要信息:一是每颗行星与太阳的平均距离,注意单位是万千米,这表明8颗行星与太阳的距离非常遥远;二是展示了每颗行星的赤道直径,单位是千米,通过比较赤道直径大小,可以推测出每颗行星的体积大小。接下来请完成两个任务:一是找到距离太阳最近和最远的行星;二是找到体积最大和最小的行星。请尝试找一找,并用笔圈一圈。
生:我们很快找到了距离太阳最近的行星是水星,它与太阳的距离只有5800万千米。而距离太阳最远的行星是海王星,它和太阳之间的距离达到了449600万千米。在8颗行星中,体积最大的是木星,它的赤道直径达到了142800千米,而体积最小的行星是水星,它的赤道直径只有4878千米。通过具体数据分析可知,真实的8颗行星并非如课本图示那样距离很近、体积差不多,而是相差很大。
师:接下来,我们一起来给8颗行星排排序。翻开活动手册,按照题目中所指的两种方法尝试排序。方法一是按照距离太阳的远近排序;方法二是按照每颗行星的直径大小排序。请试一试,并将两个排序结果分别填写在活动手册上。
(一段时间后)
师:相信大家已经完成了,让我们一起来分享排序结果。这是两位同学的填写结果,完成得非常快速且准确。大家的答案是不是和他们一样呢?如果一样,说明已经掌握了通过分析数据找规律的好方法。下面让我们根据排序表,重新认识8颗行星的位置关系和体积大小。
根据距离太阳的远近关系,我们发现由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。水星距离太阳最近,海王星距离太阳最远。而我们居住的地球排在第三位,它恰好处在一个距离太阳既不近也不远的位置,这样的优势使得地球表面温度适宜,从而保证地球上的生物得以繁衍生息。
我们通常看到的8颗行星示意图,其实就是按照8颗行星与太阳的距离远近排序的,老师前面告诉大家的记忆顺口溜,“水金地火木土天海王星绕外边”也是根据这个方法编排的。再根据八颗行星的直径大小排序,我们发现由小到大分别是水星、火星、金星、地球、海王星、天王星、土星、木星,直径最小的是水星,直径最大的是木星。再来看看我们居住的地球,它的赤道直径排在第四位。原来在我们看来广袤无垠的地球,其实是太阳系中一颗体积较小的行星。下面让我们通过一个小视频,感受不同行星间的体积大小差异。
(播放视频后)
师:看完视频,我们再来看看直观的8颗行星体积对比图。从中可以看出8颗行星的体积差异实际上非常大。这是8颗行星与太阳的体积对比图,由于8颗行星的体积差异太大,很难按实际大小展示,为方便教学,课本上将它们绘制成体积差异不太大的8颗球体。相信大家已经在脑海里重新构建了8颗行星的模样,这个新模样一定打破了常规认识。那接下来,大家想不想亲自动手建造一个行星的位置关系模型呢?今天我们就来建造8颗行星与太阳距离远近的位置关系模型。在实验开始之前,请准备以下材料:三条长度一致的纸带、双面胶、剪刀和签字笔。准备好了吗?让我们再重新回到8颗行星的基本数据表,看到一组非常庞大的数据,这么大的数据该如何处理呢?
生:按照一定的缩小比例计算各行星与太阳的平均距离。
师:思维很灵敏,想法很有创意,我们可以尝试利用数学方法,把左边的数据缩小1万倍。那么,水星与太阳的平均距离只有0.58,金星与太阳的平均距离只有1.08,地球与太阳的平均距离只有1.5,火星与太阳的平均距离只有2.28,木星与太阳的平均距离只有7.78,土星与太阳的距离只有14.27,天王星与太阳的平均距离只有28.70,最远的海王星与太阳的距离只有44.96,约等于45个单位值。
实验的第一步,我们需要将8颗行星的位置标在纸带上。由于最远的海王星距离太阳大约45个单位值,我们折叠的纸带至少需要45份。取一条纸带对折4次,分为16份,再将三条纸带连成一条长纸带,可得48份。我们把每一份看作一个单位值,一共可以得到48个单位值,这样的单位值远远大于45,满足了最远的海王星的位置需要。实验的第二步是将8颗行星标记在长纸带上。由于在此构建的是行星位置模型,各行星直径大小相差巨大,无法在纸带上呈现各行星的体积大小,在此暂时不做考虑,直接用小圆圈或小圆点表示。根据处理后的数据填写在正确的位置,那么在填写的时候需要注意什么呢?怎样才能保证8颗行星都排列在长纸带上呢?
