1教学目标
1.科学概念
（1）摆具有保持摆动方向不变的特点；
（2）“傅科摆”摆动后，地面的刻度盘会与摆的摆动方向发生偏移，这可以证明地球在自转；
2.过程与方法
（1）通过摆的实验探究，了解摆的特点，并以模拟实验来证明地球在自转。
（2）通过提供的有关“傅科摆”的资料，理解“傅科摆”的原理。
3.情感态度价值观
（1）懂得地球自转是需要实证的。
（2）认识到地球的自转虽无法直接观察到，但通过实验，仍可以证实。
2学情分析
《证明地球在自转》是五年级下册第4单元第3课，教材内容主要有3个活动，一是理解“摆的特点”，二是傅科摆的介绍，让学生理解傅科摆的原理，三是“对昼夜交替现象进行解释”。就五年级学生来讲，由“摆能保持摆动方向不变”这一特点到“傅科摆与地面刻度盘的偏转”，看似简单，但学生思维的跳转是很大的。有很大一部分学生是需要一定时间来慢慢理解的。因此，在教学中，我将重点放在摆的特点的探究上。主要安排了两个环节，第一个环节让学生玩一玩摆，在玩中发现“摆在摆动时，具有保持方向不变”的特点。这个环节，原教材中有，并且还有相关实验记录表，要求安排学生分组实验，从底盘“未转动、转动90度后、转动180度后、转动360度后”观察摆的摆动方向来得出实验结论。在今天的课堂上，我将这个分组实验简化掉了。而是增加了“探究摆的摆动痕迹变化”这一环节。让学生在中空的摆锤里加入沙子，继续探究在底盘不转和转动后，摆锤在底盘留下的沙子痕迹的变化。让学生经历“不管底盘是否转动，摆能保持摆动方向不变”到“底盘不转与转，摆的摆动痕迹（沙子的痕迹）会发生偏转”，以引发学生思考，帮助学生理解“摆的摆动痕迹（即沙子的痕迹）”发生偏转，是因为底盘转动引起的。在学生的思维达到这个点的基础上，再引出“傅科摆”，学生就能自然地接受和理解了。
3重点难点
【教学重点】通过模拟实验来验证地球在自转。
【教学难点】通过模拟实验来验证地球在自转，理解傅科摆的原理。
4教学过程
4.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】一、复习引入
预计用时1分钟
请学生说说摆的特点，复习前一单元的内容。
（摆的快慢与摆锤重量无关；摆的快慢与摆绳的长度有关，摆绳越长，摆得越慢……）
活动2【讲授】二、继续探究摆的特点：
预计用时10分钟
1.要求：（教师切换至手机视频）
师：请大家看老师怎样让摆稳稳地摆动起来。（师讲解：用双手轻轻将摆锤拉向自己，不要超出底盘。然后，轻轻地松开双手，不要推摆锤，让摆自然下落摆动起来。仔细观察，摆是怎样摆动的。）
四人实验小组，桌子上都放有这样一个摆。摆可能离你较远，你可以站起来操作。但不要移动支架和底盘。如果需要帮助，请举手示意。开始！
2.探究：每位学生让摆自然、平稳地摆动起来。师巡视指导。
3.交流：说说看，你发现了什么？
（交流重点：摆是怎样摆动的？ 学生：摆朝着自己来回摆动，在一条线上。）
4.过渡。师演示：你们观察地真仔细。那如果在摆稳稳地摆动时，用双手慢慢地、轻轻地转动底盘，我们又会发现些什么呢？开始！
5.再探究：学生实验，在摆摆动时，转动底盘，仔细观察。师巡视指导。
6.交流：你们又发现了什么？（底盘转动后，摆是怎样摆的？方向变了吗？）摆仍然是朝着自己来回摆动的。
7.小结：哦。这个摆真有意思。底盘不动，他来回在一条线上摆动；底盘转动，他还是按原来的方向来回摆动。那你能不能说说看，摆在摆动时（板书），有什么特点？
不管底盘转还不转，摆在摆动时，始终能保持摆动方向（不变）。(师板书)学生齐读。
8.过渡：你们真厉害，勤于思考，善于观察，俨然一位位小科学家。
看着你们研究地很起劲。老师也想来挑战一下。（电脑切换至手机视频）
活动3【活动】三、模拟实验，验证地球在自转。
预计用时：15分钟
1.示范。配合动作，慢速讲解：这个摆锤是空心的，底下有个小孔。我用手指将小孔堵上，在摆锤里加上细沙，盖好后盖。我用双手将摆锤拉向自己到适当的高度（不超过底盘）。当我松开住小孔的手指，沙子就会从小孔里漏出来，掉到底盘上。我轻轻松开摆锤后，摆会自然下落摆动起来。大家预测一下，底盘上留下的沙子痕迹会是怎样的？
2.预测：轻轻地跟同学说说你的预测。（小科学家，你们预测的是否正确呢？请仔细看大屏幕）
3.验证1：师演示实验，纸上留下的沙子呈一条直线。
4.交流：
师：实验结果跟你们的预测一致吗？举手。谁来说说你预测地这么准确，依据是什么？（摆在摆动时，能保持摆动方向不变。）你们预测的依据，跟他一样吗？也是（指板书，让学生齐读）。
5.预测2：师：（语速要慢）这个装有沙子的摆在来——回、来——回摆动时，如果让底盘转动起来，底盘上留下的沙子痕迹又会是怎样的？请大家再大胆猜测一下。（跟同学说说你的预测）指生交流。会不会是他说的这样呢？会不会跟你自己的预测一样呢？那就让我们用实验来验证一下吧。
6.实验2：请看实验提示：（课件出示实验提示）
7.学生分组模拟实验，师巡视并拍下照片，上传到电脑。
8.交流：
（1）我们一起来看一下大家的实验结果。课件呈现学生实验的照片。（底盘沙子痕迹）
师：从大家的实验结果看，你发现：有什么相同之处？（都不是呈现同一条痕迹，每个组的底盘上，留下了许多不同的痕迹。）
（2）老师很疑惑，（指着板书，追问，语速要慢）摆在底盘不转或转动，都能保持摆动方向不变。那，我想应该留下的是同一条痕迹才是呀！（语速慢）为什么这个摆来回、来回摆动时，会留下了那么多的不同痕迹？（先停顿，让学生独立思考。估计有学生会举手）
（3）小组讨论：为什么会留下了不同痕迹？跟同学说说你的想法。
（4）交流：为什么会留下了不同痕迹？
学生解释：因为摆第一次摆动时，留下了一条直线；摆回来时，沙子落下，底盘已经转动了，沙子就落在了新的地方，留下了不同的痕迹。当摆再摆出去时，底盘又转动了，沙子又落在了新的地方。所以，底盘上会留下许多不同的痕迹。
师强调（语速要慢）：也就是说，正因为底盘转动，才使保持摆动方向不变的摆留下的许多不同的痕迹，你们同意吗？
（5）我们一起再来回顾一下这个实验，看看是不是像大家说的这样。（切换手机视频）请学生上台帮忙转动底盘。为了让大家看得清楚，我让摆摆慢些（师用手移动摆）。
师：这下看得更清楚了，摆还是按原来的摆动方向，但沙子落下时因为底盘转动了位置，所以留下了新的痕迹。沙子留下不同的痕迹，是底盘转动引起的。
（6）小结：小科学家们，通过刚才的实验，我们又明白了（板书）因为摆能保持摆动方向不变。所以，当底盘不动时，摆会留下同一条痕迹。当底盘转动时，摆会留下不同的痕迹。【板书：同一痕迹；不同痕迹】
9推理：
师：那请在座的小科学家们再思考一下，（语速要慢）现在，老师打算找根长长的摆绳，从天花板上挂下来，让这个装有足够多沙子的摆自然摆动起来。摆出去时，地面上沙子的痕迹会是怎样的？摆过来时，沙子的痕迹会是怎样的？来回摆动10分钟后，地面上沙子痕迹会是怎样的？30分钟后呢？1小时后呢，2小时后呢？到了明天上午呢？来回摆动一天呢？
10.引导学生思考：摆会留下不同的沙子痕迹。（因为地球在自转）
如果回答很多痕迹，追问理由；如果没有回答，跳转到傅科的资料
11.师：你的意思，就是说，我们可以用这个摆来证明地球在自转？是的。如果时间允许，我们可以在这坐上一晚，看看这个摆摆动时，留下的沙子是不是真的会留下许多痕迹。（板书：证明地球在自转）
12.过渡：课堂短短的40分钟，没办法让我们继续这个实验了。早在160多年前，法国著名实验物理学家傅科，已经为我们做了这样的实验。（图片）
活动4【讲授】四、傅科摆
预计用时：10分钟
1.介绍傅科。
2.傅科摆（视频2）：
人们看到刻度盘所指示的方向在慢慢地发生“偏转”。根据前面我们的实验，傅科实验的摆与地面刻度盘指示方向的“偏转”，是什么引起的？因此，傅科的实验也就向人们有力地证明了什么？（掌声送给伟大的科学家傅科）
3.也正像前面同学说的，我们今天课堂上的这个摆，也可以证明地球在自转。掌声！！
小科学家们，如果你有兴趣，可以回家将这个实验做给爸爸妈妈们看，让他们也见证一下地球在自转，分享一下你的学习成果。
4.展示北京天文馆等傅科摆资料，理解傅科摆是一个可重复验证的实验。
师：同学们，傅科摆作为地球自转的有力证据，已被世界公认。现在，在世界各地有很多傅科摆，主要是在大学、科学馆和天文馆里面。课件依次出示图片：北京天文馆、中国科技馆等。
5.展示太空拍摄的地球自转的视频资料。
师：在傅科向人们证明地球在自转后100年，也就在1957年，人类发射了第一颗人造地球卫星，让人们直接观测到了地球运动现象。这是国际空间站在太空的不同角度、不同时段拍摄到的地球自转的影像。从影像中，我们能看到，地球自转速度是很快的，每秒达到465米。
6.师：同学们，（课件呈现）1543年哥白尼提出“地球在自转”这个猜想，人们都表示怀疑，哥白尼也找不到有力地证据来证明；1851年傅科用摆的实验证明地球自转，这之间经过了300多年。1957年，人类利用航天探测器直接观测到地球自转，又经过了100多年。到今天，又走过了58年。在这漫长的过程中，科学家们从没有停止过探究世界的脚步。过去没有，现在，仍在继续……让我们为科学家们坚持不懈、勇敢探索的科学精神鼓掌。
今天，我们也要将掌声送给自己。因为，我们也跟科学家们一样，勤于思考，勇于探究。
活动5【导入】五、课堂小结
预计用时：2分钟
师：小科学家们，从我们上课开始到现在，在我们不知不觉中，地球已经转过了10度（大约1116000米），相当于我们学校操场的4464圈的距离。地球转的可真快啊！
1.这节课也将要结束了，说说今天的研究，给你留下深刻印象的是什么？如果以后有人问你地球在自转吗？你会怎样给他证明呢？
2.你还有什么疑惑？
3.对于“昼夜交替现象”的解释，我们可以排除哪些？保留哪些？
活动6【作业】六、作业
预计用时：2分钟
1.作业本作业；
2.课外继续寻找可以证明地球自转的证据；
课件15张PPT。证明地球在自转1. 装沙前，先用手指将小孔堵上。2. 摆动前，松开手指，沙子能漏下来了，
再松手让摆自然摆动，不要推。3. 摆摆动后，再慢-慢-地转动底盘。
碰到支架，要堵住小孔，重新开始。4. 时间允许，可再次重复实验。实 验 提 示5. 实验结束后，整理好材料，沙子倒回纸杯。傅科（1819年——1868年）
法国著名实验物理学家。 实验时，人们亲眼看到摆每振动一次（16.5秒），摆尖与刻度盘刻度线偏移了约3毫米，一小时偏转11度20分。 这一实验后来在巴黎天文台重做，结论相同。之后，又在不同地点进行实验，结果都相同，摆摆动方向会与刻度盘指示方向发生偏转。傅科摆实验是地球自转的最好证明。傅科摆
北京天文馆中国科技馆1957年，人类发射了第一颗人造地球卫星。让人们直接观测到了地球运动。国际空间站从太空实拍地球运动1957年，首颗人造卫星发射成功1543年,哥白尼提出“地球在自转”的猜想1851年，傅科用摆的实验证明地球自转300多年100多年2015年5月28日58年在这漫长的过程中，科学家们从没有停止过探知世界的脚步。现在，仍在继续……过去没有！从我们上课开始到现在，
地球在我们不知不觉中，
已经转过了10度，
大约1116000米！
相当于你们操场4464圈的距离！昼夜交替现象的解释课外拓展：
1.继续摆的实验，进行长时探究；
2.继续寻找地球自转的其他证据；判断题：1.哥白尼提出地球在自转的观点后，人们立即接受了这个观点。（ ）2.摆具有保持摆动方向不变的特点。（ ）3.哥白尼的“日心说”发表300年后，人们用实验证实了地球在自转。（ ）4.随着时间的推移，傅科摆的摆动方向会偏离刻度盘的指示方向。（ ）5.傅科摆作为地球自转的有力证据，已被世界公认。（ ）×√√√√
