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“天圆地方”的古人认识引发认知冲突，引导学生探究“怎样证明地球是球体”，连接已知的地球仪形状与未知的证据，为后续日心说学习搭建支架。 以“证据支持结论”为主线，通过“船舶进港”模拟实验（篮球模拟地球、纸船观察先见桅杆）培养科学思维的推理论证，结合麦哲伦航行、月食地影等资料发展探究实践能力，让学生体会科学精神，教师可直接使用清晰的证据链和活动设计提升教学效率。

《地球的形状》教学设计 教材来源：大象版小学四年级《科学》(上册) 教科书 内容来源：大象版四年级《科学》第二单元 太阳、地球和月球 主  题：地球的形状 教学课时：第2课时 授课对象：四年级学生 设 计 者：张崇阳/郑州市郑东新区文苑学校 【课标要求】 (一)学习内容及内容要求 9.1 地球是一颗行星 3～4年级：知道地球是一个球体，是太阳系中的一颗行星，太阳系有八颗行星。 (二)学业要求 3～4年级：知道地球与月球、地球与太阳的关系。 【教材分析】 本课是第二单元的第2课，围绕“怎样证明地球是球形的”这一核心问题，引导学生通过收集资料和模拟实验，用证据证实地球是一个球体。本课是学生第一次接触“用证据证明观点”的科学论证方法，对培养证据意识具有重要价值。 本课的核心知识是“地球是一个球体”，课标对应内容要求“知道地球是一个球体，是太阳系中的一颗行星”。教材提供了“船舶进港”模拟实验（用篮球模拟地球、纸折小船模拟帆船）、麦哲伦环球航行、亚里士多德观察月食时地影呈弧形、太空拍摄的地球照片等多方面证据，引导学生体会科学家收集证据、证明观点的过程，理解科学结论需要证据支持，为第3课学习日心说做铺垫。 【学情分析】 学生都知道“地球是球形的”这一结论，地球仪也是球形的，但很少有人思考“我们是怎样知道地球是球形的”，对古人“天圆地方”的认识缺乏了解，更不知道有哪些证据能证明地球是球体。 学生已具备一定的资料收集能力和模拟实验经验，能理解“用篮球模拟地球、纸船模拟帆船”的模拟方法。本课的主要困难在于：一是理解“先看到桅杆再看到船身”与地球是球体的联系需要空间想象；二是把资料（环球航行、月食地影、太空照片）都作为“证据”来理解需要教师引导梳理。教学中要用模拟实验帮助学生直观理解，再通过资料卡丰富证据。 【教学目标】 科学观念：知道地球是一个球体，了解人类认识地球形状的历程。 科学思维：能分析多种证据，推理地球是球体，理解证据与结论的关系。 探究实践：能通过模拟实验（船舶进港）和收集资料证实地球是球体。 态度责任：体会科学家不断探索、追求真理的科学精神，知道科学结论需要证据支持。 【评价任务】 能说出证明地球是球体的至少两种证据。 能完成船舶进港模拟实验并解释实验现象。 能比较地心说与日心说的不同。 能用自己的话说明为什么地球是球体。 【教学重点】 通过收集资料和模拟实验，用证据证实地球是球体。 【教学难点】 理解模拟实验与真实情境的对应关系，用证据支持结论。 【学习过程】 课前准备：篮球、纸、地球仪、手电筒、小木棒、资料卡、多媒体课件。 教学环节 教师活动 学生活动 评价与说明 环节一： 情境导入 引发兴趣 1. 出示地球仪，提问：地球仪都是球形的，可是怎样证明地球是球形的呢？ 2. 讲述：很早以前，人们认为天是圆的，地是方的。 3. 提问：古人为什么会这样想？我们用什么方法证明地球是球体？ 观察地球仪，交流自己的想法：可以查阅资料证实；还可以用模拟实验的方法来证实。 用“天圆地方”的古人认识制造认知冲突，引出“怎样证明地球是球体”的探究方向。 环节二： 问题与猜想 1. 提出假设：如果地球是个球体，帆船从远处驶来时总会先看到桅杆，再看到船身。 2. 追问：真的是这样吗？怎样用模拟实验来验证？ 3. 出示小贴士：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，这样的实验在科学上叫作模拟实验。 提出假设：如果地球是球体，帆船进港时先看到桅杆再看到船身；讨论用篮球和纸船做模拟实验的方法。 让学生经历“提出假设—设计模拟实验”的过程，了解模拟实验的科学方法。 环节三： 探究与结论 模拟实验 1. 指导学生开展“船舶进港”模拟实验：用篮球模拟地球，把纸折成小船，模拟帆船从远处驶来，观察先看到小船的哪一部分。 2. 组织学生交流实验现象：先看到桅杆，再看到船身。 3. 追问：如果地球是平的，会看到什么现象？——会一下子看到整只船。对比说明地球是球体。 小组实验：用篮球和纸船模拟帆船进港，观察“先看到桅杆再看到船身”的现象；讨论如果地球是平的会看到什么；初步得出“地球是球体”的结论。 通过模拟实验让学生直观理解“先见桅杆再见船身”与球体的关系，用对比推理的方法建立证据意识。 环节四： 探究与结论 收集资料 1. 组织学生阅读资料卡：①麦哲伦环球航线图——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，说明地球是圆的；②亚里士多德观察月食，发现月面上的地影是弧形的，证明地球是球体；③现在人类已经从太空拍摄到地球的照片，显示出地球是个球体。 2. 提问：还有同学说“这不能证明地球是球体，它也可能是个圆柱体”，你们怎么看？ 3. 引导总结：通过收集资料及模拟实验，证明地球是一个球体。 阅读麦哲伦环球航行、亚里士多德月食观察、太空照片等资料；讨论“圆柱体”的质疑，认识到需要更多证据；把各种证据归类整理，总结“地球是球体”的结论。 通过多方面的资料让学生认识到证据的多样性，在质疑与讨论中理解“证据支持结论”的科学论证方法，发展批判性思维。 环节五： 反思与评价 1. 提问：我们在本课的探究活动中，是通过哪些证据证实地球是一个球体的？ 2. 组织学生填写证据卡：模拟实验（船舶进港）、资料（麦哲伦环球航行、月食地影、太空照片）。 3. 组织学生交流反思：为什么需要这么多证据？ 回顾探究过程，梳理证据并填写证据卡；交流“证据越充分，结论越可靠”的认识。 帮助学生系统梳理证据链，强化“结论需要证据支持”的科学思维，体会证据的多样性。 环节六： 应用与迁移 1. 布置活动：在地球仪上找到自己家乡的大致位置，将一根小木棒垂直于地球仪表面并固定，用手电筒和地球仪放在同一高度，从远处照射地球仪。 2. 操作提示：先将小木棒置于地球仪的背光面，然后由西向东缓慢转动地球仪，观察小木棒的影子从“日出”后到“日落”前的变化规律。 3. 提问：将地球仪上小木棒影子的变化规律和我们在第1课观测的物体影子变化规律进行比较，它们有什么相同之处？这说明了什么？ 动手操作：转动地球仪观察小木棒影子的变化；把模拟观测与第1课的真实观测比较，发现影长变化规律相同，理解地球的自转导致太阳东升西落、影子变化。 将本课与第1课知识联系起来，用模拟实验解释真实现象，为第3课学习地球运动做铺垫。 【板书设计】 地球的形状 模拟实验：船舶进港→先见桅杆再见船身 资料：麦哲伦环球、月食地影、太空照片 证据支持结论→地球是球体 【教学反思】 本课“船舶进港”模拟实验操作简单、现象直观，学生很快理解了先见桅杆再见船身的道理。通过资料阅读，学生认识到地球是球体的证据很多，理解了科学结论需要证据支持。学生对“证据与结论的关系”有了初步体验。 教学中需要注意：一是模拟实验前要让学生先思考“如果地球是平的会看到什么”，通过对比突出实验的意义，避免学生只当作折纸游戏；二是对“圆柱体也能回到起点”的质疑要引导学生讨论，认识到需要多种证据相互印证；三是资料卡阅读要适当放慢，让学生自己概括每份资料说明了什么，教师不要急于总结；四是模拟地球自转观察影子的活动可作为演示，帮助学生把本课与第1课建立联系。 学科网（北京）股份有限公司 $