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“天圆地方”插画与现代地球卫星图对比导入，引导学生从古人认知猜想过渡到科学验证，搭建“问题—假设—探究—结论”的学习支架。 资料亮点在于以船舶进港（篮球模拟地球与桌面对比）、月食影子（正方体与球体模型投影）等模拟实验为核心，结合麦哲伦环球航行、太空照片等证据，培养科学思维（模型建构、推理论证）和探究实践能力，让学生感受探索艰辛，提升证据意识，为教师提供可操作的实验方案与评价工具。

2.2 地球的形状 【教学目标】 科学观念 理解地球是一个球体的科学结论，了解能证明地球是球体的常见现象。 科学思维 1.能基于生活现象对地球的形状做出合理猜想，并通过模拟实验、现象分析等方式验证猜想，提升逻辑推理能力。 2.能梳理人类探索地球形状的历程，分析不同阶段的探究方法和结论，归纳出科学结论的形成需要不断验证和完善的规律。 探究实践 能在教师引导下，利用常见材料设计并完成模拟实验（船舶进港、月食现象等），学会通过模拟实验探究科学问题的基本方法。 态度责任 感受人类探索地球形状的艰辛与执着，培养勇于探索、敢千质疑的科学精神，养成尊重科学事实基于证据得出结论的科学习惯。。 【教学重难点】 重点：掌握地球是一个球体的科学结论；通过模拟实验和现象分析，了解证明地球是球体的关键证据；知道人类对地球形状的探索过程。 难点：理解模拟实验现象与地球实际形状的关联，突破平面认知的思维障碍；解释生活中能证明地球是一个球体的自然现象。 【教学准备】 教学课件（含实验视频：船舶进港实验、地球是个球体）、地球仪、帆船模型、手电筒、正方体、球体、白纸板、小棒、橡皮泥等。 【教学过程】 教学环节 教学活动 问题与假设 1.出示“天圆地方”的插画和现代地球卫星图，提出问题：关于地球的形状，古人认为的（很早以前，人们认为天是圆的，地是方的）和我们现在知道的一样吗？ 2.聚焦核心问题——地球的真实形状是怎样的？引导学生思考：怎样证明地是球形的？ 探究与结论 活动一：模拟实验——船舶进港 1.出示图片资料：在海边看帆船从远处驶来时，总是先看到枙杆，再看到船身。引导学生思考为什么会出现这种现象。 2.引出小贴士：在难以直接拿地球做实验时，可以用篮球模拟地球，把纸折成小船的模样，模拟生活中的场景，做船舶进港实验，这样的实验在科学上叫作模拟实验。 3.小组讨论确定实验方案：让帆船模型在篮球上移动模拟航行，观察船驶向和驶离我们时的情况，记录观察到的现象；让帆船模型在水平桌面上移动模拟航行，记录观察到的现象；对比两次实验现象，据此猜测地球的形状。 4.播放实验视频（见课件）演示，并指导学生分组完成实验。 5.组织学生交流实验现象：船在篮球上驶向我们时，我们先看到枙杆再看到船身，驶离时则刚好相反；船在水平桌面上航行时，则一直能够同时看见枙杆和船身。 6.师生共同得出结论：这个模拟实验说明了地球表面是弧形的。 活动二：关于地球形状的其他探索 l．展示麦哲伦环球航线，提出问题：把画有麦哲伦环球航线的地图弯成一个圆筒，从出发点一直向前又回到了起点，这说明了什么？ 2.播放视频，再次了解麦哲伦环球航线。（此时大部分学生会认为此现象巳说明地球是一个球体。） 3.引导学生质疑：如果地球是个圆柱形，也能出现此现象。引出人类进一步对地球形状的探索。 4.讲解亚里士多德观察月食：古希腊科学家亚里士多德根据月食的现象分析认为，月球被地球的影子遮住部分的边缘是圆弧形的，给出了地球是球体或近似球体的第一个科学证据。 5.演示简易实验：将正方体和球体分别放在手电筒和白纸板之间，打开手电筒，观察两个模型在白纸板上影子的形状。正方体木块在白纸板上呈现的影子是正方形的，而球体在白纸板上呈现的影子是圆形的。（地球的投影是具有弧度的，所以地球是球体。） 6.展示从太空拍摄的地球照片，显示地球是个球体。 7.总结：通过收集资料及模拟实验，证明地球是一个球体。 反思与评价 1.引导学生回顾研究过程，思考：我们通过哪些证据证实地球是一个球体的？ 2.小组探讨，教师总结：船舶进港模拟实验中，远处驶来的帆船先看到桅杆、后看到船身，说明地球表面是弧形的；麦哲伦环球航行绕地球一周回到起点；月食时地球在月面的影子呈弧形，证明地球是球体；人类从太空拍摄的地球照片，直观地显示地球是一个球体。 3.组织学生从“能否规范完成模拟实验并记录现象”“能否结合证据分析地球形状”“能否积极参与小组讨论”等维度进行学生自评和小组互评，教师补充评价，然后学生结合教师、小组、自评结果，填写评价表。 应用与迁移 1.学生自主阅读课本上的实验步骤。 2.教师播放实验视频（见课件）演示，并指导学生分组实验，记录实验现象。 3.将观测到的实验现象与第1课得出的影子变化规律进行比较，思考：它们有什么相同之处？这说明了什么？ 4.师生共同总结：地球仪上小木棒的影子变化与上节课得到的影子变化规律完全一致，即早晚长、中午短，影子方向与太阳方向相反。说明了地球可能是自西向东的在自转。 板书设计 第2课 地球的形状 习题设计 【教学反思】 本次教学以“地球的形状”为核心，遵循“猜想—模拟实验—分析证据—总结结论”的探究思路，让学生经历了从质疑到验证的科学探究过程，基本达成了教学目标。亮点在于通过两个贴合生活的模拟实验，将抽象的地球形状问题转化为直观的实验现象，让学生不仅掌握科学结论，更体会到科学探索的过程性和严谨性，培养了学生的证据意识。 教学不足：部分学生在模拟实验中，无法快速将实验现象与地球实际形状建立关联，思维转换较慢；小组实验时，部分学生参与度不高，实验操作的规范性有待提升。 改进措施：实验前增加铺垫讲解，用简单的示意图帮助学生建立实验模型与实际地球的联系，降低思维难度；实验前明确小组分工，设置操作员、记录员、观察员，保证每位学生都参与其中，同时增加实验演示环节，强调操作要点。 ( 4 ) 学科网（北京）股份有限公司 $