内容正文:
年级
七年级
授课时间
课题
2.1 生物体的基本单位 第1课时
教材
分析
本章《广袤浩瀚的宇宙》是学生从生命科学领域转向地球与空间科学领域学习的开端,具有重要的领域转换和奠基意义。作为本章的起始课,《认识地球》旨在引导学生超越日常感知,从宏观的宇宙视角和微观的内部结构两个维度,科学地、系统地认识我们所居住的星球。它不仅是后续学习“地图”、“地球的运动”、“地形和地形图”等内容的知识基础,更是培养学生空间想象能力、实证意识和系统观的重要载体。
本课是七年级上册第3章第1节《认识地球》第一课时,也是初中科学教材中认识广袤浩瀚的宇宙的开端。教材从古人凭经验和直觉认为“地是平的”引入,再结合“地面上总是走不到边”“远去帆船的船身比桅杆先消失”等现象引发质疑。然后,介绍了毕达哥拉斯对地球形状的猜想、亚里士多德对月食的多次观察、麦哲伦船队的环球航行、人造卫星拍授到的地球照片等科学史,揭示人类对“地球是一个球体”的认识经历了“猜想一推测一证实一确证”的过程。在此基础上,教材又图文并茂地阐述了埃拉托色尼测量地球周长的几何学方法和现代科学技术测得的地球大小及其特征的科学表述,让学生感受科学方法、科学技术对人们认识地球大小的重要意义。
学情
分析
本节内容选自浙教版七上第三章第一节第一课时。学生在学习本部分内容之前已经在日常生活中积累了一些关于地球的初步认知。他们可能通过电视、书籍、网络等渠道看到过地球的图片,知道地球是一个蓝色的星球。同时,在小学科学课程中,学生也接触过一些关于地球的简单知识,如地球是球形的等,
然而,学生对地球形状和大小的认识可能还比较肤浅和片面。他们可能不清楚人类认识地球形状的历史过程,不了解古代人们对地球形状的各种猜想以及后来是如何通过科学探索逐步证实地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体的。对于地球的大小数据,学生可能只是机械地记忆,而不理解这些数据的实际意义和测量方法。
在学习能力方面,初中学生已经具备了一定的观察、分析和归纳能力。他们能够通过观察地球仪、地图等直观教具,以及观看图片、视频等多媒体资料,获取关于地球形状和大小的信息。同时,他们也能够在教师的引导下,对这些信息进行分析和归纳,总结出地球的形状和大小特征。但是,学生的空间想象能力还有待提高对于地球在宇宙中的位置和形态,以及地球的立体结构等可能还存在一定的理解困难。
此外,初中学生对科学探索充满好奇和兴趣,他们渴望了解更多关于地球和宇宙的奥秘。在教学过程中,可以充分利用学生的这一特点,通过生动有趣的教学方法和案例,激发学生的学习热情,引导他们积极参与到课堂讨论和实践活动中
教学
目标
科学观念:通过了解地球形状认识的演变过程,理解科学知识的发展性和修正性,认识到科学理论是基于当前最佳证据的解释,并且随着新证据的出现而发展。
科学思维:通过对获得证据过程的模拟实验,体验科学发现的过程,学习科学论证和解释方法;通过梳理地球形状研究的历史,帮助学生理解知识是如何逐步积累和系统化的,培养学生的逻辑和条理性思维。
探究实践:通过对现象获反推进行模拟实验设计过程,寻找和分析证据来支持地球形状理论。体会从搜集、评估和综合证据,形成有力的证据链,提高信息处理和科学论证能力。
态度责任:培养对科学知识具有暂时性这一本质的理解,激发他们对科学是需要不断探索和修正的热情和责任感,并鼓励积极参与科学实践。
教学
重难点
重点:对地球形状认识与修正的过程。
难点:对所获得证据尝试进行科学论证。
教学
准备
课件、课本、篮球、帆船模型等
课时
安排
3课时
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
师:播放相关视频。
提问:我们脚下的大地,是什么形状的?你从未离开过地球表面,从未从太空看过地球,你是如何如此确信它是一个球体的呢? 你的证据是什么?
出示三张图片,从三个维度开始梳理人类认识地球形状的过程。
学生观看视频,并回答人类认识地球形状的过程。
新
知
讲
授
1、 地球的形状
1.古代中国的地球观
(1) 筷子一头圆、一头方。圆的象征“天”,方的象征“地”。这是中国人对世界基本原则的理解。你知道其中的寓意吗?
学生回答。
1 天圆地方说:“天圆如张盖,地方如棋局。”它的意思是,蓝天就象是一个半球状的圆盖,大地好像一块四方的棋盘。
2 盖天说:后来,我国又盛行了另一种盖天说。《晋书·天文志》中说:“天如斗笠,地似覆盆。”
3 浑天说:东汉张衡在《张衡浑仪注》中说:“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。”
古代中国人的地球观在发展:天圆地方说→盖天说→浑天说。
2. 地球是个球体的证据链
(1) 证据1:远去帆船的船身比桅杆先消失
公元前6世纪,毕达哥拉斯坐在海边高山上观海思考。“为什么远去帆船的船身比桅杆先消失?”首次提出大地可能是个曲面的猜想。
(2) 设计实验,验证猜想。为什么远去的帆船船身比桅杆先消失?
【器材】自制帆船、篮球、水平桌面
学生根据教师要求,完成模拟实验。3分钟完成,汇报结果。
【练习】
1. 比较在篮球表面和木板表面上移动的铅笔,其长度和铅笔头随位置变化的不同是在篮球表面铅笔头先消失,长度变短;在木板表面铅笔头不会消失,长度不变。那是因为篮球是球体。
2. 通过此活动,我们知道海面上远去的船只船身比桅杆先消失的原因是地球是一个球体。
3. 实验中铅笔模拟船只,篮球模拟地球。这种实验方法称为模拟 法。
(3) 证据2:月食
过了 2 个世纪, 亚里士多德多次观察月食时, 发现大地投射到月球上的影子是弧形的,由此推断地球是个球体。
设计实验,验证猜想。
【器材】手电筒和篮球、白球和黑球、纸盒。
教师利用材料示范模拟实验。
(4) 证据3:站得高看得远
【器材】细木条(两根)、篮球、纸盒、记号笔。
(5) 证据4:麦哲伦航海
1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领船队,经过长达 3 年的十分艰苦的海上航行,完成了人类历史上第一次环绕地球航行一周的壮举。
观看相关视频。
(6) 证据5:从太空拍摄地球
1 苏联宇航员加加林是人类历史上第一个在太空目睹地球是个球体的人。观看卫星上拍摄的地球照片。最直观的看到地球是个球体。
蓝色部分是海洋;黄色部分是沙漠。
绿色部分是森林;白色部分是白云。
2.人类对地球形状认识过程阶段
2、 地球的大小
1. 地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体。赤道半径:6378千米;两极半径:6357千米。
【思考与讨论】
出示毛主席的诗词,“坐地日行八万里”是什么意思?
地球赤道周长:40000公里,合八万里。由于地球自转,我们跟着地球一起自转,一日已行了八万里路。
【科学阅读】
测量地球的周长
【科学记数法】
对于很大或很小的数,可以用科学记数法来呈现。科学记数法是用 一个大于等于 1,小于 10 的数乘以 10 的指数来表示数。例如:
长度单位换:
1m = 1000 mm = 1×10³mm
1mm = 1/1000 m = 1×10-3m
地球的赤道周长约为:40000 km = 4×10⁴ km
细胞的大小约为:0.000022m = 2.2×10-5m
3、 课堂小结
4、 课堂练习
学生了解古代中国的地球观
学生完成地球是个球体的证据验证。
学生完成远去帆船的船身比桅杆先消失的模拟实验。
学生观察教师演示月食成因的模拟实验。
学生完成站得高看得远的模拟实验。
学生观看麦哲伦航海相关视频,并了解不同的颜色分别代表什么。
对地球的形状认识进行概括。
学生回答地球的大小的相关数据。
学生思考“坐地日行八万里”是什么意思?
学生学习科学计数法,根据老师出示的数字进行转换。
课
堂
小
结
1.古人往往凭经验和直觉认为,地球是宇宙的中心,太阻绕着地球转动,而地球是静止不动的,整个大地是平的。
2.能证明地球是一个球体的现象和方法:
1 远去的帆船船身比桅杆先消失;
2 月食时,月球的缺损面是弧形的;
3 麦哲伦率领船队完成了人类历史上第一次环球航行;
4 通过观察太空拍摄的地球。
5 观察人造卫星拍摄的照片,蓝色的是海洋,黄色的是陆地,白色的是云层。
3.现代科技测量表明,地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体。地球的赤道半径是6378km.,两极半径是6357 km,仅差0.33%。赤道周长约为4x104km。
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写。)
教
学
反
思
本节课通过地球形状探究实验和历史证据分析,课堂氛围专注而活跃,学生参与度高。在“站得高看得远”模拟实验环节,学生能准确操作器材并记录观察范围变化,展现出良好的实证精神。特别是对月食现象的分析,学生能结合亚里士多德的推理过程理解科学论证方法,体现了逻辑推理能力。
但在麦哲伦航海史实验证环节,部分学生对环球航行的科学意义理解不足,主要原因是缺乏地图可视化辅助。建议改进:1)提供麦哲伦航线动态地图;2)设计航海日志角色扮演活动;3)引入地球仪模拟航行路线。通过多维度历史重现,可更好帮助学生理解实证科学的发展历程。
总体来看,通过模拟实验和历史案例结合,学生不仅掌握了地球形状的证据链,更在科学实证方法和历史观念方面获得显著提升。
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