2.2地球的形状 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册大象版

该小学科学教学设计聚焦“地球的形状”核心知识点，通过展示古人“天圆地方”插画引发认知冲突导入，承接影子现象的地表观测知识，将认知从地表现象延伸至地球本体形态，以模拟实验、史料分析为学习支架。 该资料以人类探索地球形状历程为主线，通过帆船远航模拟实验、月食现象推理、麦哲伦环球航行史料、卫星实拍图片四大证据层层递进，体现科学思维的证据推理和探究实践的动手操作，帮助学生建立实证思维，为教师提供完整教学资源与活动设计，提升教学效率。

2.地球的形状 【教材分析】 本课是第二单元第二课，承接影子现象的地表观测知识，将学生的认知从地表现象延伸至地球本体形态。教材以“人类探索地球形状的历程”为主线，还原古人从直觉猜想、经验推测、实践验证到现代科技证实的完整探究过程，通过模拟帆船远航、月食现象、麦哲伦环球航行、卫星实拍图片四大证据，层层递进证明地球是球体。课程兼具科学史教育与实验探究，帮助学生打破“地面是平的”的直观错觉，建立地球球体的科学认知，为后续学习地球运动、太阳系天体知识奠定核心基础。 【学情分析】 四年级学生通过课外阅读、科普视频已经知晓“地球是球体”的结论，但不清楚人类探索地球形状的漫长历程，无法理解古人为什么会认为地球是平的。学生具备基础的模拟实验能力，能通过现象推理结论，但对“间接证据证明球体形态”的逻辑理解较弱，难以将帆船远航、月食现象与地球球体形态建立关联；同时学生对科学探索史、航海故事、航天实拍素材兴趣浓厚，适合通过情境再现、模拟实验、史料研读开展探究学习。 【核心素养分析】 [科学观念] 1.知道地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体； 2.了解人类探索地球形状的主要历程和关键证据； 3.掌握帆船远航、月食、环球航行、卫星图片四大证明地球是球体的核心依据。 [科学思维] 通过模拟实验、史料分析、证据推理，从直观现象到科学结论，逐步推翻直觉认知，建立“用实证支撑科学结论”的严谨思维，提升逻辑推理和辩证思考能力。 [探究实践] 能独立完成帆船远航模拟实验，观察并分析实验现象，结合史料和现代科技素材，自主梳理证明地球是球体的证据链条。 [态度责任] 1.体会人类探索未知世界的坚持不懈、勇于实践的科学精神； 2.感受科技进步对科学探究的推动作用，树立崇尚科学、勇于探索的意识； 3.建立正确的地球空间认知，树立珍爱地球的责任意识。 【教学重点】 掌握证明地球是球体的核心证据，了解人类探索地球形状的完整历程。 【教学难点】 理解帆船远航、月食现象能够证明地球是球体的科学原理，建立实证推理思维。 【教具准备】 [教师教具] 地球仪、平面展板、帆船模型、手电筒、月食模拟道具、麦哲伦环球航行动画、地球卫星实拍图片、人类探索地球形状科普视频、多媒体课件。 [学生分组器材] 球形模型、平面纸板、小船模型、实验记录单、史料学习卡片。 【教学过程】 一、导入新课 [教师活动]提问：我们生活的地球是什么形状的？古人没有卫星、飞船，他们认为地球是什么样子的？出示古人“天圆地方”的插画，引出认知冲突，导入课题《地球的形状》。 [学生活动]自由回答地球的形状，结合图片了解古人的认知，思考古人产生错误认知的原因，激发探究兴趣。 [设计意图]结合古今认知差异创设情境，引发学生思考，快速聚焦本节课核心探究主题。 二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展） （一）聚焦板块 [教师活动]梳理古人“天圆地方”的认知由来：古人仅凭肉眼观察地面平坦、天空穹顶，直观认为天圆地方。抛出核心问题：古人的直观认知正确吗？人们是如何一步步发现地球是球体的？ [学生活动]了解古人认知的局限性，思考推翻“天圆地方”的依据，明确本节课探究方向。 [设计意图]溯源古人认知误区，明确探究重难点，为后续实证探究做好铺垫。 （二）探索板块 1.模拟帆船远航实验 [教师活动]讲解实验对比方案：分别在平面纸板和球形模型上移动小船，模拟帆船远航，观察两种场景下小船消失的顺序；示范操作要点，引导学生重点观察船身、船帆的消失先后顺序。 [学生活动]分组完成对比实验，认真观察实验现象，记录实验结果：平面上小船整体消失，球体上小船先消失船身、后消失船帆。 [设计意图]通过直观模拟实验，让学生理解海边帆船远航的现象原理，获得地球是球体的直观证据。 2.月食现象探究 [教师活动]播放月食形成动画，讲解月食原理：地球遮挡太阳光形成地影，投射在月球表面；展示月食过程中圆形地影图片，引导学生思考：圆形地影能证明什么？ [学生活动]观看动画、观察图片，推理得出：只有球体的投影始终是圆形，证明地球是球体。 [设计意图]借助天文现象，补充地球是球体的间接证据，培养学生现象推理能力。 3.梳理人类探索历程 [教师活动]依次讲解麦哲伦环球航行（首次实践证明地球是球体）、现代卫星实拍图片（直观证实地球球体形态），梳理人类探索的四个阶段：直觉猜想—经验推测—实践验证—科技证实。 [学生活动]聆听史料故事，梳理探索历程，记录关键证据，完善实验记录单。 [设计意图]构建完整的知识体系，让学生系统掌握人类探索地球形状的全过程。 （三）研讨板块 [教师活动]出示研讨问题，组织小组交流研讨： 研讨问题1：有哪些证据可以证明地球是球体？ 研讨问题2：人类对地球形状的探索经历了怎样的过程？这个过程带给我们什么启示？ 研讨问题3：为什么我们日常看到的地面是平的？ [学生活动]小组汇总证据、梳理探索历程，交流感悟；结合地球体积巨大的特点，解释日常地面平坦的视觉错觉。 [设计意图]整合本节课核心知识，突破认知误区，渗透科学探究永无止境的科学精神。 （四）拓展板块 [教师活动]补充讲解地球的真实形态：两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，展示地球精准测绘模型；布置课后任务：搜集更多人类探索地球的科普故事，制作简易地球知识卡片。 [学生活动]了解地球精准形态，记录课后任务，主动拓展科普知识。 [设计意图]完善知识认知，拓宽学生视野，培养自主探究和知识梳理能力。 四、课堂小结 本节课我们跟随人类的脚步，探索了地球的真实形状。古人最初凭直觉认为天圆地方，后来人们通过帆船远航、月食现象推测地球是球体，麦哲伦环球航行首次用实践证明了地球是球体，现代卫星图片直观证实了地球的形态。我们通过模拟实验验证了帆船远航的科学原理，知道了地球是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。人类对地球的探索从未停止，科学探究需要敢于质疑、勇于实践、坚持不懈的精神。 【板书设计】 地球的形状 1.古人认知：天圆地方（直观错觉） 2.地球形状：两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体 3.核心证据 ① 帆船远航：先失船身，后失船帆 ② 月食现象：地影始终为圆形 ③ 麦哲伦环球航行：实践证实 ④ 卫星实拍图片：直观证实 4.探索历程：直觉→推测→实践→科技验证 1 学科网（北京）股份有限公司 $