《地球的形狀》教學(xué)設(shè)計(jì)

張莉

教學(xué)目標(biāo)：

科學(xué)概念目標(biāo)

理解地球和太陽、月球一樣，都是一個(gè)球體。

了解地球是太陽系中的一顆行星?？茖W(xué)探究目標(biāo)：

運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn)的方法收集證據(jù)，推理、證明地球是球形的觀點(diǎn)。

用圖示符號(hào)整理記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在教師的引導(dǎo)下，了解人類認(rèn)識(shí)地球形狀的探索過程?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)：

感受古人在認(rèn)識(shí)自然規(guī)律時(shí)孜孜不倦的努力，提高科學(xué)探究的興趣。

積極參加模擬實(shí)驗(yàn)，樂于分享自己的實(shí)驗(yàn)心得。

傾聽不同的觀點(diǎn)，收集證據(jù)，不斷修正自己的認(rèn)知?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)：

了解技術(shù)的進(jìn)步可以不斷讓人們更好認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)更多的自然規(guī)律。

感受自然規(guī)律的發(fā)展需要經(jīng)歷人們的不斷探究。

教學(xué)重難點(diǎn)：

通過模擬實(shí)驗(yàn)、建構(gòu)模型探究地球的形狀。

教學(xué)準(zhǔn)備：

教師：多媒體課件、船模、手電筒、球體、圓柱體、圓錐體、半球體，地球儀。小組：船模、手電筒、球體、圓柱體、圓錐體、半球體。

教學(xué)過程：

第一環(huán)節(jié)：聚焦

談話：我們知道月球是地球的衛(wèi)星，而地球是太陽系當(dāng)中的一顆行星。你知道

地球是什么形狀的嗎？你是怎么知道的？預(yù)設(shè)：地球是圓的，從書中看到的

講述：我們知道這個(gè)事實(shí)，得益于我們的高科技，比如天文望遠(yuǎn)鏡、衛(wèi)星技術(shù)等，更得益于古人對(duì)地球形狀不斷探究過程。地球的形狀對(duì)于我們來講，是一種知識(shí)。但是對(duì)古人來講，它僅僅是一種猜想？

提問：你知道古人是如何探究地球形狀的嗎？預(yù)設(shè)：“天圓地方”

揭示課題：今天就讓我們走近古人，和他們一起去探究地球的形狀。第二環(huán)節(jié)：探索

（一）人類認(rèn)識(shí)地球形狀的第一階段 1.出示“天圓地方”圖片。

提問：一開始古人猜測(cè)天是圓的地是方的，你覺得他們是根據(jù)什么來猜測(cè)的呢？ 2.談話：觀察是古人認(rèn)識(shí)世界的一種方法，天空有弧度，似乎是圓的，大地是平的。觀察到的現(xiàn)象可以作為猜想的證據(jù)，那么地球真的就成了“天圓地方”了嗎？

設(shè)計(jì)意圖：觀察到的現(xiàn)象可以作為猜想的一種證據(jù)。學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑，紛紛提出自己的想法。要驗(yàn)證猜想，我們需要尋求更多的證據(jù)來支撐。

（二）人類認(rèn)識(shí)地球形狀的第二階段

模擬實(shí)驗(yàn)：遠(yuǎn)方駛來的船總是先看到帆頂，再看到船身。

人們?cè)诓聹y(cè)地球是“天圓地方”的同時(shí)，不斷觀察和思考，去尋找探究地球形狀的方法。在海邊的人們發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)方駛來的船總是先看到帆頂，再看到船身。你們覺得這種現(xiàn)象會(huì)支持哪種猜想呢？

學(xué)生預(yù)測(cè)支持的猜想。

學(xué)生討論支持的猜想，引導(dǎo)學(xué)生需要用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。提問：你需要哪些材料？

設(shè)計(jì)說明：教材中：船模模擬船只，大球模擬地球，桌面模擬平面。讓船模分別在球面上和平面上行進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：用船模模擬船只，用大塊的 KT 板模擬地球。

學(xué)生做模擬實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)觀察后討論：通過模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)銈儼l(fā)現(xiàn)了哪種現(xiàn)象符合我們生活實(shí)際。

（三）人類認(rèn)識(shí)地球形狀的第三階段模擬實(shí)驗(yàn)：月食

談話：在漫長的歷史中，古人還在繼續(xù)尋找證明猜想的證據(jù)，在觀察月相的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)一個(gè)特殊的現(xiàn)象。

出示月食動(dòng)態(tài)圖，講解月食的形成原理。

提問：當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽和月球之間時(shí)，就發(fā)生了月食現(xiàn)象，請(qǐng)你仔細(xì)觀察，是誰擋住了太陽的光線？

預(yù)設(shè)：是地球

設(shè)計(jì)意圖：通過資料充分認(rèn)識(shí)類比物（原型），也就是月食，在了解月食成因的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)并建構(gòu)模型。

提問：到底是什么樣形狀的地球能產(chǎn)生圓（弧）形的影子？預(yù)設(shè)：球形

講述：我們可以制作一個(gè)模型來模擬月食的發(fā)生過程。（如圖）

設(shè)計(jì)意圖：在此模擬實(shí)驗(yàn)中，將書中用到的白色紙板換成小球，月球本身是一個(gè)球體，用球來做對(duì)比物比用紙板做對(duì)比物更加貼近類比物（原型）。要想進(jìn)行更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念惐韧评?，需要?duì)比物和類比物的形似屬性盡量多。

出示實(shí)驗(yàn)記錄單，請(qǐng)你將觀察的“月食”現(xiàn)象畫下來。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

匯報(bào)交流

預(yù)設(shè)：可以看到圓弧形的投影

提問：看到這一現(xiàn)象，同學(xué)們有沒有什么疑問呢？

引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑：可以形成圓弧形的投影就一定是球體嗎？其他形狀能不能形成圓弧形的投影呢？

預(yù)設(shè)：圓柱體、圓錐體???????? 9.提問：地球有沒有可能是這兩種形狀的呢？

預(yù)設(shè)：不可能，因?yàn)榈厍驎?huì)自轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)起來，就沒有辦法形成圓弧形的投影了。

講述：我們?cè)趺打?yàn)證我們的想法呢？

預(yù)設(shè)：可以做模擬實(shí)驗(yàn)。用圓柱體和圓錐體分別來模擬地球，小球來模擬月球，讓圓柱體和圓錐體自轉(zhuǎn)，觀察在小球上的投影。

學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)

匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

學(xué)生通過觀察、分析，找出不一樣的“月食”現(xiàn)象，并圈出來。

講解：在人們長期觀察月食的歷史中，看到都是圓（?。┬蔚脑率超F(xiàn)象，并沒有看到過記錄單上圈出來的這樣的月食現(xiàn)象，說明什么問題呢？

預(yù)設(shè)：地球不是圓柱體、圓錐體，地球是一個(gè)球體。

設(shè)計(jì)意圖：在此，教師為學(xué)生提供多種對(duì)比物，讓學(xué)生獲得豐富的對(duì)比物的形象認(rèn)識(shí)，通過類比得到類比物的新性質(zhì)。在探究地球形狀的過程中，當(dāng)一次類比不能得出準(zhǔn)確結(jié)論時(shí)，需要經(jīng)過多次類比，當(dāng)每一次的類比推理都指向同一個(gè)結(jié)論，則結(jié)論是可靠的。

（四）人類認(rèn)識(shí)地球形狀的第四階段

1.談話：人們根據(jù)生活現(xiàn)象找到了地球是球形的證據(jù)，但是還是有很多人不接受這個(gè)觀點(diǎn)。只有不斷尋求證據(jù)，才能得到大家的認(rèn)可。不走出地球，古人還是找到了地球是球形的有力證據(jù)。1519 年，航海學(xué)家麥哲倫帶領(lǐng)著他的船隊(duì)歷時(shí)三年完成了環(huán)球航行，通過實(shí)踐證明了地球是一個(gè)球體。

（五）人類認(rèn)識(shí)地球形狀的第五階段

總結(jié)：隨著人類科技的不斷發(fā)展，我們走出地球，來到了宇宙中，這次啊看到了地球的真面目，也就是地球是一個(gè)球體。

第三環(huán)節(jié)：研討

提問：人們是怎樣認(rèn)識(shí)地球是球體的？學(xué)生交流

第四環(huán)節(jié)：作業(yè)

課下搜集信息，為什么麥哲倫的環(huán)球航行證明地球是一個(gè)球體？

關(guān)注人類，特別是中國對(duì)宇宙的探索，搜集相關(guān)的資料。（包括探月工程、空間站、火星探測(cè)等）