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第四单元 地球的运动
第一课 昼夜的交替
一、教学目标
1.科学知识
知道科学史中以托勒密、哥白尼为代表的关于昼夜交替现象的主要解释。
知道地球自西向东围绕地轴自转，形成了昼夜交替与天体东升西落的现象。
知道地球自转轴（地轴）及自转的周期、方向等。
2.科学探究
针对科学史中昼夜交替现象的两种解释，能大胆发表自己的看法，并能用实验进行模拟。
能用模型解释昼夜是怎样交替的。
3.科学态度、STSE
对昼夜交替现象与地球运动之间的相互联系有探究兴趣，积极实验，尊重证据。
了解人类对地球运动不断探索的历程，心怀敬意。
二、教学准备
教师准备：地球仪、手电筒、橡皮泥、牙签、教学课件。
学生准备：记录笔、活动手册。
三、教学时间
1课时
四、教学过程
（一）教学导入
（1）看单元页画面，读小诗：昼夜交替定作息，春去秋来雁迁徙，天天年年总如此，地球运动有规律。
（2）提问：昼，是指白昼，也就是我们所说的白天；夜，是指夜晚。昼夜交替，意思是白天和黑夜交替出现，不断循环。太阳东升西落，地球上昼夜交替。这些现象是怎样形成的呢？
（二）新课学习
1.作出假设
（1）介绍科学史上的两种解释
讲述：公元2世纪，希腊科学家托勒密（90—168）提出了“地心说”。地心说认为地球处于宇宙中心位置，并静止不动，太阳、月亮和其他星球都围绕地球转动。地心说认为昼夜交替是由于太阳绕着地球转动而形成的。
后来，波兰天文学家哥白尼（1473—1543）指出地球不是宇宙的中心，它有自转运动。于是对昼夜的形成就有了新的说法：昼夜交替是由于地球自转形成的！
（2）交流：关于昼夜的形成，你们赞成哪一种说法？说一说自己的道理。
（3）过渡提问：我们能用模拟实验来进一步说明自己的论点吗？
2. 模拟昼夜的形成
（1）明确任务：设计实验模拟昼夜的形成，探究昼夜形成的原因。
（2）介绍材料：用地球仪模拟地球，用手电筒模拟太阳。
（3）分组讨论：要能看到太阳的东升西落，我们怎样进行模拟实验呢？
（4）方法交流：
根据各组的观点，实验方法分为两种：一种是手电筒不动，地球仪转动，模拟地球自转。另一种是地球仪不动，手电筒转动，模拟太阳转动。
（5）动手实验：各组根据自己的方法开展实验，并将实验现象记录在活动手册中。
（6）交流：与其他小组的同学交流，看一看大家是不是有了共同的认识。
（7）小结：两种完全不同的实验，都能模拟出太阳的东升西落和昼夜交替。
（8）继续探究：两种完全不同的实验，都能得到同样的效果。谁对？让我们看看更多的研究证据吧！
（9）自主阅读：教材P45“傅科摆”。
（10）交流：读这则材料，你得出了什么结论？（傅科用实验的方法证实了地球的自转）
（11）实验总结：综合上面的模拟实验和“傅科摆”的实验，可以证明：昼夜交替是由于地球自转形成的。地球上被太阳照亮的半球处于白昼，未被太阳照亮的半球处于黑夜。
（12）过渡提问：想一想，昼夜是怎样交替的呢？
2. 昼夜是怎样交替的
（1）研究一：怎样判断是黎明还是黄昏？
①介绍材料：用地球仪模拟地球，用手电筒模拟太阳。
②明确方法：展示教材P46上方的参考图。昼与夜交汇处，称为晨昏线。地球自转，晨昏线移动。教师提醒：一定要注意地球自转的方向！
③先思考后演示：A处和B处，谁是黎明？谁是黄昏？教师演示：首先，按照教材图示，教师在“晨昏线”上分别贴上A和B，让学生分别推测A、B是在“晨线”处还是在“昏线”处（即哪边是“晨线”哪边是“昏线”）；接着让“地球”缓慢自转，验证推测是否正确；然后让“地球”自西向东缓慢转动，观察被照亮区域的变化，验证自己的推测是否正确。
④学生实验
⑤实验汇报，并小结：晨昏线的移动方向与地球自转方向相反。根据实际，晨昏线是自东向西移动的，证明地球的自转方向是自西向东。
（2）研究二：怎样判断地球自转一周？
①介绍材料：用地球仪模拟地球，用手电筒模拟太阳。
②明确方法：展示教材P46下方的参考图。在黎明到来的晨昏线上，用橡皮泥固定一个点，竖直插上一根牙签，让牙签迎来初升的太阳。
③动手实验并思考：继续让地球自转会使得这个地方再次迎来黎明吗？
④小结：地球自转再回到此点，为自转一周，此周期定义为“一天”，一天又划分为24小时。
（3）练习：活动手册P13下方,判断两个地方是早晨还是傍晚？
（三）整理，下课。
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)地球自转
波兰天文学家哥白尼提出了著名的“日心说”，向当时占统治地位的“地心说”进行了公开挑战，以后许多科学家和学者为这一学说进行了英勇斗争。但由于当时条件的限制，他们都不可能做直观的、公开的实验，说明地球在自转。
后来，法国学者傅科在巴黎第一次用实验的方法验证了地球的自转。傅科的实验仪器主要是由一根约67米长的绳索和一个质量为28千克的摆锤组成的一个悬摆。实验时，他把悬摆挂在房顶下面，使这个悬摆能在任何平面内自由摆动；然后在地面上找出正对着悬挂摆的那一点，以该点为圆心，围上一圈栏杆，并使这个圆周的半径保持在3米左右；最后在栏杆上撒一层细沙，当悬摆摆动时，尖端就会碰掉沙子，以此测量必要的实验数据。
从这个公开实验中，人们直观地看到悬摆摆动的平面是沿着顺时针方向改变方位的。经测算，由栏杆上的沙子掉落情况发现，每摆动一次，摆动平面就移动3毫米左右，它的运动平面在1小时内改变了11度多，约32小时摆动一圈。这样，傅科通过实验直观地证明了地球的自转，对于天文学发展来说是一个重大的贡献。
北京天文馆的大厅里就有一座傅科摆。它有10米长，每分钟摆动10个来回。由于北京所处的纬度比巴黎还低，所以每隔37小时15分钟左右才顺时针转动一圈。因此，你只要耐心地在旁边观察一会儿，就可以自豪地说：“我也看到了地球自转！”《昼夜的交替》学习评价表
班级： 姓名：
项目 评价内容 自我评价
科学知识 知道科学史中以托勒密、哥白尼为代表的关于昼夜交替现象的主要解释。
知道地球自西向东围绕地轴自转，形成了昼夜交替与天体东升西落的现象。
知道地球自转轴（地轴）及自转的周期、方向等。
科学探究 针对科学史中昼夜交替现象的两种解释，能大胆发表自己的看法，并能用实验进行模拟。
能用模型解释昼夜是怎样交替的。
科学态度、STSE 对昼夜交替现象与地球运动之间的相互联系有探究兴趣，积极实验，尊重证据。
了解人类对地球运动不断探索的历程，心怀敬意。
老师给我的评价：
注：请小朋友们根据自己的学习情况在相应的栏目内画“√”，教师在最下面的一行中给出评价，用、、的符号表示。(共21张PPT)
1.昼夜的交替
昼夜交替定作息，
春去秋来雁迁徙(xǐ)，
天天年年总如此，
地球运动有规律。
太阳东升西落，地球上昼夜交替。这些现象是怎样形成的呢？
公元2世纪，希腊科学家托勒密（90—168）提出了“地心说”。地心说认为地球处于宇宙中心位置，并静止不动，太阳、月亮和其他星球都围绕地球转动。
地心说认为昼夜交替是由于太阳绕着地球转动而形成的。
后来，波兰天文学家哥白尼（1473—1543）指出地球不是宇宙的中心，它有自转运动。于是对昼夜的形成就有了新的说法：昼夜交替是由于地球自转形成的！
关于昼夜的形成，你们赞成哪一种说法？说一说自己的道理。
太阳东升西落，说明……
地球自转也可以看到……
有不同的意见可以辩论！
我们能用模拟实验来进一步说明自己的论点吗？
模拟昼夜的形成
材料
讨论
用地球仪模拟地球，
用手电筒模拟太阳。
要能看到太阳的东升西落，我们怎样进行模拟实验呢？
任务
设计实验模拟昼夜的形成，探究昼夜形成的原因。
模拟地球自转
实验方法
模拟太阳转动
动手实验
交 流
将实验现象记录在活动手册中。
与其他小组的同学交流，看一看大家是不是有了共同的认识。
小 结
两种完全不同的实验，都能模拟出太阳的东升西落和昼夜交替。
两种完全不同的实验，都能得到同样的效果。谁对？让我们看看更多的研究证据吧！
1851年法国科学家傅科当众在大厅的顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重28千克的大摆锤(chuí)。摆动实验进行几小时后，它的轨迹偏离了原来的位置。傅科用实验的方法证实了地球的自转。傅科的实验装置叫作“傅科摆”，今天在很多天文馆和科技馆里也能看到它。
读这则材料，你得出了什么结论？
总结
昼夜交替是由于地球自转形成的。地球上被太阳照亮的半球处于白昼，未被太阳照亮的半球处于黑夜。
想一想，昼夜是怎样交替的呢？
昼夜是怎样交替的
怎样判断是黎明还是黄昏？
研究一
材料
用地球仪模拟地球，用手电筒模拟太阳。
实验方法
昼与夜交汇处，称为晨昏线。地球自转，晨昏线移动。
晨昏线
一定要注意地球自转的方向！
A处和B处，谁是黎明？谁是黄昏？
晨昏线
思考演示
动手实验
汇报小结
晨昏线的移动方向与地球自转方向相反。根据实际，晨昏线是自东向西移动的，证明地球的自转方向是自西向东。
怎样判断地球自转一周？
研究二
材料
用地球仪模拟地球，用手电筒模拟太阳。
在黎明到来的晨昏线上，用橡皮泥固定一个点，竖直插上一根牙签，让牙签迎来初升的太阳。
晨昏线
一定要注意地球自转的方向！
实验方法
地球自转再回到此点，为自转一周，此周期定义为“一天”，一天又划分为24小时。
思 考
动手实验
小 结
继续让地球自转会使得这个地方再次迎来黎明吗？
判断两个地方是早晨还是傍晚？
练习
▲如图，中国现在是白昼，请判断：现在是早晨还是傍晚？
▲如图，北美洲现在是白昼，请判断：现在是早晨还是傍晚？
早晨
傍晚
