内容正文:
人类认识地球运动的历史
教师姓名:
学校名称:
一、使用的教材
教科版小学科学六年级上册
《地球的运动》单元
第3课《人类认识地球运动的历史》
1.教材主要设计内容:
地心说
托勒密,著作《天文学大成》
约出生于公元100年
日心说
哥白尼,临终前发表《天体运行论》
生于1473年-逝于1543年
傅科摆
傅科,实验证明地球在自转
1851年在巴黎先贤祠进行实验
2.教材实验存在问题:
1.主要依靠教材文本的材料,没有实验器材;
2.弱化地球自转证据的发现,缺少模拟实验;
3.学生认识历史存在片面性,不够客观全面;
4.学生观察视角存在单一性,空间思维较弱。
二、实验器材
(一)多视角地球运动模型材料
1.双面PVC圆形板——地球表面和傅科摆刻度盘
2.单面PVC环形板——模拟宇宙环境
3.单面PVC软板——模拟宇宙环境
4.手机+支架——多视角呈现观察现象
5.三脚架+线锤——模拟傅科摆实验
(二)辅助信息化软件
腾讯会议平台——通过腾讯会议功能实现多设备实时投屏
三、实验设计创新点
1.多视角模拟观察,补充教材实验缺失
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、宇宙视角等。
3.多维度了解历史,促进认知客观全面
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,发现两种假说的存在具有当时技术背景的客观性,尊重科学发展的重要意义。
2.多组合证明自转,夯实地球运动证据
多视角地球运动模型中,装置的一面是模拟地球表面(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。
4.多视角认识运动,提升学生思维跃迁
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,摆动平面理论上应保持不变,通过模型模拟地球自转运动,在地球视角下,地球上的物体没有发生运动,但却发现摆的摆动平面不断偏转;在宇宙视角下,发现摆的摆动平面没有变化,是地球在发生自转运动,导致摆动平面与地面刻度发生偏转,证明地球在自转。
五、实验教学目标
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。
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。
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。
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
(一)模拟地心说、日心说现象
发现,无论地球不动,地球以外的星体运动,还是地球自转运动,地球以外的星体不动。
在地球视角下,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;
在宇宙视角下,地球上的物体发生有规律的运动。
(二)模拟傅科摆实验
1.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。
证明摆动平面与刻度盘的偏转现象不会发生,与现实情况不符。
六、实验教学内容
(二)模拟傅科摆实验
2.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。
证明只有当地球在自转运动,摆动平面与刻度盘发生偏转现象,与现实情况相符。
六、实验教学内容
七、实验教学过程
01
聚焦,已有认知
阅读教材,了解关于人类认识地球运动的历史。
02
交流,表达思考
探讨对于“地心说”、“日心说”、“傅科摆”的认识和想法。
03
探讨,提出问题
问题1:两种学说是否都能解释自然现象;问题2:两种学说是怎样让自己更有说服力的。
04
观察地球运动
多视角观察地球运动,发现两种学说在地球视角和宇宙视角观察下,都能解释地球上部分自然现象。
05
观察傅科摆
多视角观察傅科摆运动,发现只有当地球在