内容正文:
5.地球的形状
一、激趣导入
1.创设情境
同学们,你们使用过微信吗?当你打开微信的时候,一个孤独的小人,面对巨大的地球站在那里,这就是微信的启动画面。这张照片是1972年12月7日由阿波罗17号太空船船员所拍摄的,当时太空船正运行至距离地球45000千米之处。那如果没有高科技,我们知道地球是什么形状吗?(圆形),这个问题我们稍后来为大家解答,你是怎么知道地球的形状的?(各种途径)
2.过渡:现在大家都知道地球的形状,但古代人没有高科技,他们是怎么了解地球的形状的呢?
通过观察大海、山川、河流、湖泊、平原,他们可能会认为地球是什么形状的呢? 他们又是如何认识地球形状的?
二、阅读与交流
1.今天,我们就来了解人类认识地球形状的过程。(板书:地球的形状)请同学们先通过阅读材料来了解,边看边想, 你认为这些解释合理吗?合理,古人只能看到地球的局部。
2.师问:古代的人一开始对地球形状的认识是什么? 古代印度人对地球的认识,是大地被四头大象驮着,站在一只巨大的海龟身上。
古代中国人则有“天圆地方”的说法。(板书:天圆地方、平的)早在2000多年前的周代,就有“天圆地方说”,又名“盖天说”。“天圆如张盖,地方如棋局”的意思是说,蓝天像一个半圆形的盖子,大地像块四方的棋盘。
古代苏美尔人认为:世界是漂浮在海面上的2半球,半球上空布满天体。显然,古代人最初往往会凭借直觉想象,甚至创造出各种各样的神话传说,来表达他们对于地球形状的揣测。那时人们的这些认识都是没有依据的猜想(板书猜想),是不科学的解释。
猜想:古代人们对地球形状是圆形的猜想。
很久以前,绝大多数的人认为天是圆的,地是方的。这和人们观察到的现象基本相同。随着人类社会的不断发展和对宇宙越来越多的探索,“天圆地方”的猜想被越来越多的天文观测事实所否定。日月星辰东升西落,它们从哪里来,又到哪里去了呢?日月在东升以前和西落以后究竟停留在什么地方?这些问题一直使古人困惑不解 ,也争论不休。
(1)张衡的“浑天说”。
直到我国东汉时期,著名的天文学家张衡提出了“浑天说":“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄”。才使人们对这个问题的认识前进一大步。 “浑天说”认为,日月星辰都附着在地球上,白天,太阳升到我们面对的这边来,星星落到地球的背面去;到了夜晚,太阳落到地球的背面去,星星升上来。如此周而复始,便有了日月星辰的出没。“浑天说"在中国古代天文领域称雄了上千年。
多个国家和地区各种说法都有,但都认为地是平的,为什么呢?(因为古代的人活动范围小, 有这样想象和猜测正符合他们观察到的现象,在当时没人认为地球是球体。但后来人们在生活实践中又发现了一些无法解释的现象 (板书观察现象) (观看帆船进港)
三、操作与探究
(一)在球面上模拟帆船回港的情况
1.居住在海边的人们发现,当帆船回港时,总是先看见船帆,后看见船身。于是猜想?(生:地球不是平的…它可能是?…地球是球体……)板书不是平的,当我们发现问题,有了猜想,接下来要怎么做? (生:做实验……)
2.集体讨论交流,明确实验目的和步骤:
引导:老师这里准备了一个篮球和小船,在科学课堂上我们可以怎么做这个实验?(生:模拟……模拟帆船在球面和平面上航行……)
师:实验时要注意什么请同学们小组讨论一下,(点生答) 为什么?
对,我们可以用球模拟地球表面,然后在球面上模拟帆船回港;操作员开船的速度要慢;为了观察得更准确,所有观察员在操作员的对面,船在篮球上航行时视线要与篮球的顶端保持水平、船在桌面上航行时视线要与桌面保持水平、重点观察桅杆和船身的变化。
3.学生分组开始实验,并完成实验记录单(教师巡视指导)
4.小组汇报,集体讨论交流
实验时间到!请同学们回到座位上坐好,面向老师。同学们,你们在球面上模拟帆船回港观察到什么现象?所以你们的发现是?
发现:帆船在球面上回港的情况符合现实,地不是平的。同学们表现得真棒!老师给你们点赞!
5.师:既然大地的表面是不平的,它可能是什么形状呢?(学预测:半球体、椭球体、圆锥……)同学们的想象力非常丰富,那我们就继续来探索。
(二)模拟月食
6.师:随着时间的推移,古希腊人亚里士多德又通过月食来推断大地的形状。我们来看看什么是月食?(视频:月食)月食就是地球的影子投在月球上的景象,其中地球是遮挡物,太阳是光源,月球是光屏。从不同角度投射的影子都会出现弧度。
实验猜想:根据月食的形成,同学们对大地的形状又有什么新的想法呢?推测地球时球体。
有了猜想之后我们还要用实验来验证我们的猜想,请同学们开始实验并完成实验记录单。
实验2:对比观察正方体和球体投影的影子。
材料:光屏(纸板)、手电筒、球体模型、正方体模型。
实验过程:(1)将正方体和球体分别放在