12认识地球的形状（教学设计）-2023-2024学年科学四年级下册人教鄂教版

教学设计 课程基本信息 授课老师 授课班级 班级人数 课题 认识地球的形状 教学目标 （1）学生能够了解地球是一个球体，知道地球是太阳系中的一颗行星，并理解地球形状认知的发展历程。 （2）通过模拟实验、观看视频、小组讨论等活动，培养学生观察、分析、推理的能力，能够运用证据来支持地球是球体的观点。 （3）激发学生对科学探索的兴趣，体会古人在认识地球形状过程中的不懈努力，认识到科技进步对科学认知的推动作用，培养学生科学求真的态度。 教学重难点 （1）重点：掌握人类认识地球形状的探索历程，体会古人探索精神与技术对认知的推动作用。 （2）难点：理解模拟实验对地球是球体这一观点的论证逻辑。 教学内容 （1）本节课的主要教学内容是地球的形状及其科学探索历程。 （2）本节课主要介绍了地球是球体的科学证据、人类对地球形状认知的历史进程、模拟实验在验证科学假设中的作用等知识点。 （3）通过学习本节课，学生能够理解地球是球体的科学证据，体验人类对自然界探索的历程，学会利用模拟实验来验证科学假设，增强科学探索的兴趣和能力。 教学过程 一、导入新课 教师活动 教师：同学们，你们使用过微信吗？当你打开微信时，是否注意到那个孤独的小人站在地球面前的启动画面？这个标志性的图像实际上是一张著名的地球照片，拍摄于1972年12月7日的阿波罗17号太空船。它运行在距离地球45000千米之处。如果没有高科技，我们怎么知道地球的形状呢？ （展示阿波罗17号拍摄的地球照片和其他高科技图片） 学生活动 学生自由回答。（生1：我从书本上看到的；生2：我在电视节目中看到过有关介绍。） 设计意图 通过学生熟悉的场景和图片引入新课，激发学生对科学的兴趣和好奇心。 二、讲授新课 聚焦问题 教师：人们是如何认识到地球是一个球体的呢？我们知道地球和太阳、月球一样都是球体。现代科技如天文望远镜、卫星技术和航天技术帮助我们确认了这一点。但古时候并没有这些先进的技术，古人是如何认识地球形状的？又是怎样知道地球是球体的呢？ 学生活动 学生根据旧知，交流回答。（生1：我记得听老师说过一些古代神话故事；生2：我还听说过一些古代哲学家的观点，比如亚里士多德。） 设计意图 引导学生思考科技进步对认识地球形状的作用，并了解古人的观点及其认知局限。 古代人类的认知 1. 古代神话 教师活动 教师：让我们一起来看看不同文明对地球形状的理解。例如，古代印度人认为大地被四头大象驮着，站在一只巨大的海龟身上。（展示相关图片） 古代中国人则有天圆地方的说法。早在2000多年前的周代，就有“天圆地方说”，又名“盖天说”。意思是蓝天像一个半圆形的盖子，大地像块四方的棋盘。（展示相关图片） 古巴比伦人则把大地想象成一个龟背般隆起的空心山；古埃及人相信大地是一位身披植物斜卧的男神，天空是一位由大气之神托着的女神。（展示相关图片） 古希腊诗人荷马把大地想象成一个盾形的大盘子，河流和海洋从四周围绕着大地，太阳神每天乘船在天空中往来穿行……显然，古代人往往凭借直觉想象，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。（展示相关图片） 学生活动 学生观察、体验、猜测，并交流猜测结果。（生1：这些神话故事非常有趣，但也显得有些荒谬；生2：我觉得这些故事反映了古人对自然界的敬畏和想象力。） 设计意图 通过展示不同文明对地球形状的理解，让学生感受到古人依靠直觉和想象力的特点。 2. 科学方法的初步应用 教师活动 (1) 张衡的“浑天说”：直到东汉时期，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”。这一观点使人们对地球形状的认识前进了一大步。“浑天说”最初认为地球不是悬在空中，而是浮在水中。（展示相关图片和文献资料） (2) 古希腊人的地球观：公元前6世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯提出地球是球体的概念。但他仅因为认为球是最完美的几何形体而得出此结论。后来，古希腊学者亚里士多德根据月食的景象分析，认为地球是球体或近似球体的第一个科学证据。他还总结出三个科学方法来证明地球是球体：越往北走，北极星越高；越往南走，北极星越低，且可以看到一些在北方看不到的新星星。（展示相关图片和文献资料） 学生活动 学生听讲并理解相关内容。（生1：张衡的观点很有道理，但也需要进一步验证；生2：亚里士多德的方法确实很科学。） 设计意图 通过介绍古人逐步发展出科学方法的过程，增强学生对科学方法重要性的认识。 模拟实验论证 实验1：对比观察船模在球面和平面上的移动 教师活动 教师：我们现在来做一个小实验，模拟帆船进港和出港的情况，以论证地球的形状。实验目的：观察“进港和出港的帆船”，论证地球的形状。实验材料：橡皮泥、火柴、小纸片、地球仪。实验猜想：帆船在球体上航行，进港时总是先看见桅杆，再逐渐看见船身；出港时看见的情况则相反。帆船在平面上航行则不会出现上述现象。实验步骤： 用橡皮泥做一只帆船，插一根火柴作为桅杆。 用地球仪模拟地球，让帆船在地球仪上移动模拟航行，观察帆船进港和出港的情况。 让帆船在水平桌面上模拟航行。 比较并解释帆船在地球仪和水平桌面上航行时所观察到的不同现象，推测地球的形状。 学生活动 学生分组实验操作、猜测分享实验结果。（生1：在球体模型上航行的船只符合“先见桅杆后见船身”的现象；生2：在平面模型上则不成立，这证实了地球是球体的假设。） 设计意图 通过动手实验，让学生直观感受并证实地球是球体的理论。 实验2：对比观察正方体和球体投影的影子 教师活动 教师：接下来，我们做一个对比实验，观察正方体和球体投影的影子。实验材料：光屏（纸板）、手电筒、球体模型、正方体模型。实验过程： 将正方体和球体分别放在手电筒和纸板之间。 打开手电筒，观察两个模型在纸板上的成像。实验现象：正方体木块在纸上呈现的影子是正方形的，球体在纸上呈现的影子是圆形的。实验分析：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有弧度，在立体图形中能做到的只有球体。实验结论：地球的投影是具有弧度的，因此可以推断地球是球体。 学生活动 学生分组实验操作、猜测分享实验结果。（生1：球体模型在光屏上形成的影子是圆形的；生2：正方体模型形成的影子是正方形的，从而进一步验证地球是球体的假设。） 设计意图 通过实验观察，进一步巩固学生对地球是球体的认识。 麦哲伦的环球航行 教师活动 教师：虽然有很多现象能表明地球是球体，但大多数人还是不能接受这个观点。直到1519年，航海家麦哲伦带领船队朝着一个方向航行，3年后，他的船队回到了出发地。这样，人们才开始接受地球是球体的观点。真正用实践来证明地球是球体的是16世纪麦哲伦船队的壮举。播放麦哲伦船队环球旅行航海线路及航海旅行视频资料。（播放相关视频） 学生活动 学生听和看麦哲伦航海所经历的艰辛的故事及视频资料。（生1：通过视频资料，我了解到麦哲伦的航海经过；生2：这进一步证实了地球是球体。） 设计意图 通过历史事件和实际例子，让学生深入了解人类对地球形状的探索。 学科网（北京）股份有限公司 $$