人类认识地球运动的历史 教学设计-2023-2024学年科学六年级下册教科版

人类认识地球运动的历史 教师姓名： 学校名称： 一、使用教材： 教育科学出版社小学科学六年级上册《地球的运动》单元，第三课《人类认识地球运动的历史》。 二、实验器材： （一）多视角地球运动模型材料 1.一块双面PVC圆形板：一面为地球表面平面化图像，另一面为傅科摆实验刻度方位图像； 2.一块单面PVC环形板：宇宙星空图像； 3.两块单面PVC软板：宇宙星空图像，能围成一圈模拟宇宙场景； 4.两个手机及支架：分别模拟地球视角和宇宙视角； 5.三脚架及线锤：模拟傅科摆实验材料 （二）辅助信息化软件 腾讯会议平台实现多视角的视频同屏，视角实时呈现。 三、实验设计思路或创新点： （一）基于学生对地球运动的原认知 1.学生对人类认识地球运动的历史存在片面性，对“地心说 ”及“ 日心说 ”两种学说观点在当时背景下的客观合理性认识不足。在实际授课时，学生往往容易对两种学说产生片面的批判。 2.学生对地球运动的观察视角存在单一性，进行“地心说 ”、“日心说 ”、“傅科摆 ”模拟实验中，更多的是以宇宙中某一星体的观察视角认识地球运动，无法多视角去建构脑海 中的地球运动模型。 （二）实验设计创新点 1.多视角观察地球运动现象 通过运用腾讯会议系统进行多个视频同屏展示，多视角模拟地球运动时观察到的自然现象，包括地球视角、宇宙视角。 2.多组合实验证明地球自转 多视角地球运动模型中，装置的一面时模拟地球表面（平面化图形），另一面是“傅科摆 ”地面方位刻度盘，两种实验自由组合，分层次观察地球运动。 3.多维度了解人类对地球运动认识的历史 历史上人们对地球运动的认识经历了一个漫长的过程， 在本教材中，以托勒密为代表的“地心说 ”理论到以哥白尼 为代表的“ 日心说 ”理论，发现两种学说的存在具有当时技术背景的客观性，引导学生尊重科学发展的重要意义。 4.多目标达成学生宇宙空间思维跃迁 通过多视角观察模拟实验，从地球视角跳脱至宇宙视角，从宇宙视角回归至地球视角，多视角的转换和结合，促进学生思维能力的提升，达成宇宙空间思维的跃迁。 四、实验原理： 1.多视角观察地球运动实验模型 模拟地球不动，地球以外的星体运动，模拟地球自转运 动，地球以外的星体不动，都能观察到以下现象，在地球观 察视角下，地球上的物体没有发生运动，地球外的星体围绕地球自东向西有规律地运动；在宇宙观察视角下，地球上的物体发生有规律的方向性运动。 2.多视角观察“傅科摆 ”实验模型 “傅科摆 ”是一个单摆，单摆振动时，振动面理论上应 保持不变，在一个长期观察过程中，因地球自转，人们会发 现摆的振动面不断偏转。通过模型模拟地球在自转运动，在 地面上的观察者，不能发觉地球在转，但在模拟地球自转过 程中，却发现摆的振动面不断偏转。通过模型模拟地球外星体运动，在地面上的观察者，不能发觉地球在转，摆的摆动平面也不会发生偏转。 五、实验教学目标： 1.科学观念：通过多视角地球运动模型开展模拟实验，知道地球在做自转运动。 2.科学思维：运用模拟实验、推理论证等方法，认识到“地 心说 ”、“日心说 ”、“傅科摆 ”在人类认识地球运动的历史中起到重要的发展性作用。 3.探究实践：在模拟实验过程中，能利用好模拟实验装置 和信息化平台，能依据正确的地球运动信息进行模拟操作，并利用模型和现象认识到地球运动的知识。 4.态度责任：在了解人类认识地球运动的过程中，体会到所有科学观点都需要众多证据的支持，在科学探究过程中要有证据意识，并能勇于修正与完善自己的观点。 六、实验教学内容： 1.模拟地心说现象。地球不动，地球以外的星体运 动。在地球观察视角下，地球上的物体没有发生运动，地球 外的星体围绕地球自东向西有规律地运动；在宇宙观察视角下，地球上的物体发生有规律的方向性运动。 2.模拟日心说现象。地球自转运动，地球以外的星体 不动。在地球观察视角下，地球上的物体没有发生运动，地 球外的星体围绕地球自东向西有规律地运动；在宇宙观察视角下，地球上的物体发生有规律的方向性运动。 3.模拟傅科摆实验，当地球不动，地球外星体运动。在地球视角下，摆动方向没有变化,摆动平面与刻度盘不发生偏转；在宇宙视角下，摆动方向没有变化，摆动平面与地球上刻度盘不发生偏转。证明如果地球不动，地球外星体运动，摆动平面与刻度盘 的偏转现象不会发生，与现实情况不符。 4.模拟傅科摆实验，当地球运动，地球外星体不动。在地球视角下，摆动方向发生有规律地变化,摆动平面与刻度盘发生偏转现象；在宇宙视角下，摆动方向没有变化,摆动平面与刻度盘发生偏转现象。证明如果地球自转运动，地球外星体不动，摆动平面与刻 度盘发生偏转现象，与现实情况相符。 七、实验教学过程： 1.聚焦，已有认知。 组织学