三下 3.6 地球的形状 教学设计（表格式）

课题名称 地球的形状 教学安排 一课时
课程资源 教科版小学科学三年级下册第三单元第6课
教材简析
《地球的形状》是三年级下册第三单元《太阳、地球和月球》的第六课。通过前面5节课的学习，学生了解太阳和月球的基本特征，知道两者的形状都是球形，同时也建立起地球的形状是球形的科学概念。而本节课学生将经历古人探究地球形状的过程，并通过两个模拟实验来推理出地球的形状。 聚焦板块，通过情景设置，重回古人探究时代，设问古人是如何认识地球形状的。激发学生探究兴趣，引发思考。 探索板块，环节一从“天方地圆”说的猜测入手，了解古人是通过观察到的现象进行猜想。环节二尝试用模拟实验证明“球形”说的猜想，通过实验来寻求证据。通过模拟实验，观察船模在球面上和平面上移动进行观察，收集“地球是球形”的证据，环节三通过麦哲伦的环球航海旅行实地测试，学生尝试“航海”一周，证明地球是球形的。环节四，通过月食的形成，模拟实验，证明“地球的影子”，推理地球的形状。 通过研讨活动，学生对本节课的模拟实验观察到的信息，进行推理论证，通过寻求能够验证猜想的证据，根据证据推理出地球是球形的。
学情分析
三年级学生已知太阳和月球都是球形，初步形成了地球也是球形的前概念。他们对地球的形状有一定的了解，但是他们并不了解人类探究地球形状的过程。通过调查了解到本校的三年级学生对地球的形状通过视频、画册、书本等媒体有一些感性的认知，但对于人类认识地球经历的漫长曲折过程，缺乏科学的认识。他们对知识的掌握仅仅是简单的灌输，没有从一个研究者的角度去分析和解决问题。在平时教学中我发现目前执教的三年级班级中大多数学生比较迷信书本，不善于提出质疑，缺少通过寻求证据支撑猜想的能力，也没有深入的了解知识的建立与扩展。因此本课的教学设计建立在学生原有的知识储备和能力的基础上，让学生明白人类探索地球的形状经历了猜想、验证、实践漫长的过程，同时也是一个不断修正，不断求真的过程。让学生学会质疑，学会推理，尝试用证据来验证猜想。
教学思想
我认为学生是学习过程的“主角”和“中心”。因此本节课的教学我将重心下移，从学生立场出发，让教师真正的成为教学活动的组织者和引导者，为学生建造自己的“知识结构”而架桥铺路。 在课堂伊始，通过谈话导入让学生说说知道的关于地球的知识。不仅了解了学生的前概念，同时在与学生的互动中再次强调了交流和倾听的习惯，注重学生的习惯培养。 本节课通过借助时间轴，融入科学史，在四个有梯度的教学环节中逐步推进。从一开始通过介绍古人的天圆地方说，再到通过观察帆船进港的现象对地球是平的说法做出修正，认为地球是弧形的，再到月食现象推测出地球是球形的。从扶到放，比如船帆进港的模拟实验的设计，教师先扶一扶，为学生架起思维的桥梁，在教师的引导下完成实验设计。之后在活动中有向开放，互动生成，学生得出地球是球形的结论。船帆进港先看到船帆再看到船身的现象就一定说明了地球是球形的吗？这一质疑，造成了学生的认知冲突，彻底打开了学生的思路。接着放一放，教师放手让学生自主思考，学生通过思考会想到其他的形状比如圆筒形，半球形等表面弧形的形状均有可能。于是将地球是平的说法进行修正，认为地球是弧形的。在通过月食模拟实验证明推测出地球是球形之后，再次质疑这些都是通过观察到的现象进行的推测，并没有实证。之后的麦哲伦的环球旅行以及从宇宙视角观察地球的形状，都在教学中不断地渗透质疑和实证，使得学生的思维得到螺旋式的提升。 我认为课堂应富有生命力。本节课的设计除了科学史这条主线外，还暗含了两条线：1.从观察推测到航海实证，再到宇宙视角观察和人造卫星的准确测量，表明了随着技术的进步可以不断让人们更好地认识自然现象，发现更多的自然规律。2.科学家的质疑、实证精神和锲而不舍的探究精神都是推动科学进步的动力，值得我们去学习。
教学目标
科学观念 1.理解地球和太阳、月球一样，都是一个球体。 2.了解地球是太阳系中的一颗行星。 科学思维 1.运用模拟实验的方法收集证据，推理、证明地球是球形的观点。 2.用图示符号整理记录实验结果。 3.在教师的引导下，了解人类认识地球形状的探索过程。 探究实践 1.感受古人在认识自然规律时孜孜不倦的努力，提高科学探究的兴趣。 2.积极参加模拟实验，乐于分享自己的实验心得。 3.倾听不同的观点，收集证据，不断修正自己的认知。 态度责任 1.了解技术的进步可以不断让人们更好认识自然现象，发现更多的自然规律。 2.感受自然规律的发展需要经历人们的不断探究。
教学重难点
重点：了解人类探索地球形状的历程，感受人们在认知自然孜孜不倦的努力，体会技术进步对推动科学认知的帮助。 难点：理解模拟实验是如何支持人们对地球形状的解释的。
教学方法与工具
教学方法：实践探究法、小组合作法。 教学工具：幻灯片、投影仪 教师准备：多媒体课件、船模型、地球模型、手电筒、模拟月食实验套材，地球仪，大泡沫球，小泡沫球。 为学生准备：地球模型、船模型、手电筒、模拟月食实验套材，记录表等。
预习任务
课前收集有关于地球的知识。
教学内容
一、了解前概念，导入新知（3分钟）
教师活动 学生活动 设计意图
1.ppt出示地球图片。 问题1：关于地球你知道哪些知识？ 学生思考并回答老师提出的问题。 充分暴露学生的前概念，了解学生对地球知道哪些知识。同时在课堂伊始帮助学生建立交流和倾听的意识。强调交流时要声音响亮，勇于表达自己的观点。
二、模拟实际生活中船进出港，探究地球的形状（15分钟）
1. 天圆地方说 （1）过渡语：刚刚有同学说到地球的形状是球形的，但是在很久很久以前，绝大多数的人认为天是圆的，地是方的。不仅中国人这么认为，古印度人也这么认为，他们觉得大地类似于一个大象托着，站在一只巨大的海龟背上。 问题：你们觉得地球是平的这种说法科学吗？ 追问：你为什么这么想？ 学生思考并回答老师的问题。（预设：不科学。理由1：登高望远。理由2：如果地是平的会有尽头，尽头容易掉下去。等等，言之有理即可。） 此环节鼓励学生思考，尽可能多地表达自己的观点，只要言之有理即可。渗透学生要善于观察生活的意识，同时也有助于培养学生对观察到的现象和收集到的信息进行处理的能力。
2.天似斗笠，地如覆盘 （1）过渡语：是呀，古代的科学家也不相信。他们根据生活中观察到的一些很有趣的现象，对这种说法提出了质疑，我们一起来看一看。 播放船帆离岗的视频。 （2）播放微课：船帆进港模拟实验的注意事项。 （3）设疑：先看到船帆再看到船身一定说明了地球是球形的吗？ （4）检验猜测：根据学生的提出的几种形状进行检验。 （5）小结：古人和大家的想法一样，大家看无论是球形、半球形，它们的表面都是有弧度的，因此他们对地球是平的想法进行了修正，认为地球是弧形的。天空好像一个斗笠，大地犹如一个倒过来的盘子。 学生观看视频，并思考、汇报观察到的现象。（预设：帆船从远处开来,先看到船帆，再看到船身。说明了地球是球形的。） 学生设计船帆进港模拟实验来证明自己的想法。汇报、交流、完善实验设计。 学生观看微课，思考、交流实验操作注意点。 小组合作完成船帆进港的模拟实验，并把观察到的现象记录在记录表1中。 全班对实验现象进行交流汇报，也可以对其他组的发现进行补充和修正。 学生思考并回答老师的问题。（预设：半球形、圆筒形、正方形也可能。） 学生通过模拟实验发现如果地球是正方形的，那么会一下子出现整艘船，和真实情景不符，因此排除正方形。而半球形、圆筒形都可能出现这种现象。进一步思考交流发现，只要表面是弧形的都可以出现这种情况。 让学生经历科学家的探究过程，从观察到的现象，再到根据现象提出自己的猜想，提出可探究的问题。根据猜想设计实验、思考需要哪些材料来完成这个实验。让孩子学会像科学家那样思考，主动参与到科学学习的过程中。 从船帆进港的实验现象，学生很容易得出地球是球形的结论。当教师通过质疑提出这个现象一定说明地球是球形吗？学生的思维开始冲击，通过思考会发现其他形状也可能会出现这种现象，不仅激起了学生的兴趣，同时也渗透了质疑和实证精神。
三、通过月食引出地球影子的形状（10分钟）
1.什么是月食。 （1）问题：人类对地球形状的探索就此止步了吗？在2000多年前有位伟大的哲学家，叫亚里士多德，他通过月食现象对这种说法提出了质疑。那你们知道什么是月食吗？ （2）演示月食现象： 教师用手电筒来模拟太阳，泡沫球模拟地球，来演示月食现象。 问题：大家注意看，是谁的影子投射到地球上？ （3）PPT出示不同角度拍摄的月球的照片。 问题：地球投射到月球上的影子是什么形状的？由此可以推测出地球是什么形状的？ 学生思考并回答教师的问题。 学生观察月食现象，并回答教师的问题。（预设：当地球的影子投射到月球上时，就发生了月食。） 学生观察并回答老师的问题。（预设;弧形；圆弧形；由此推测出地球的形状是球形的。） 月食的成因对于三年级学生来说理解起来有一点困难。通过月食模拟实验很清晰的重现了月食现象，形象直观的帮助学生理解月食发生的原因是因为地球的影子投射到了月球上。符合三年级的学情，也为接下来的教学做好铺垫。
2.月食模拟实验。 （1）过渡语：那半球形呢？会不会也像球形那样，任何角度投射到月球上的影子边缘都是弧形的。如何证明你们的想法呢？ （2）检验：出示实验材料，根据学生的汇报结果，适当补充实验注意事项以及记录表的填写要求等。 （3）小结：是呀，亚里士多德和大家的想法一样，他通过月食现象，提出地球的形状最可能是球体，或者近似于球体。于此同时我国著名的科学家张衡也提出了他的判断，他认为天就像一个鸡蛋，地球是一个圆球，被包在里面。 学生思考并回答老师的问题。设计模拟实验来证明自己的想法。并和大家交流分享自己的想法。（预设：打开手电筒模拟太阳，将不同形状的地球的影子投射到月球上。并观察地球投射到月球的影子是不是在任何角度都是弧形的。） 小组合作完成模拟实验。 全班对实验现象进行交流汇报，也可以对其他组的发现进行补充和修正。（预设：只有当地球的形状是球形时，在任何角度地球的影子是弧形的。） 船帆进港的模拟实验让学生发现了地球的形状有多种可能，但是月食模拟实验排除了其他的可能，只剩下地球是球形或者近似于球形的说法。这两个模拟实验在层次和逻辑关系上有着递进的关系，同时也让孩子的思维得到了阶梯式的提升。每一次的探究活动都是有目的和意义的。这种在逻辑中递进，不断的质疑和实证中探究地球的形状是本课的一大亮点。
四、环球航海，实证地球的形状（5分钟）
1.麦哲伦的航海故事。 （1）过渡语：这些都是我们科学家通过观察自然现象进行的推测。在500多年前，葡萄牙有位伟大的航海家，叫麦哲伦，他用实际行动证明了地球是一个球形，你们知道他是怎么做到的吗？ （2）播放麦哲伦的航海视频。 学生畅所欲言，说有关麦哲伦的航海故事。 学生观看视频。 通过麦哲伦的航海故事，不仅让学生体会到可以用多种方法证明地球是球形的，同时利用这次伟大的航行，渗透了情感态度价值观的教育。
2.为什么地球看起来是平的。 （1）设疑：现在我们知道地球是一个球体，那为什么我们看大地总是觉得是平的呢？ （2）观察活动：出示两个球，一个大球，一个小球。在这两个球的顶端截取了一小块一样大的表面，让学生观察两块表面有什么不同。 （3）思考：如果球大到像地球那么大呢？ （4）理解：现在能理解古人为什么这么想了吗？ 学生思考并回答老师问题。（预设：因为地球实在太大了。） 学生观察并回答老师的问题。（预设：球越大，他的表面坡度越小，球越小，表面坡度就越大。） 学生回答老师的问题。（预设：会感觉地球是平的。） 质疑和实证的思想贯穿了本节课的始终，有助于学生科学素养的提升。 通过大球和小球的表面对比，使学生明白虽然地球是球形的，但是我们平时看到的地球表面却是平的原因。正因为如此古人的天圆地方说是根据观察到的现象推测出来的，并不是胡乱猜测的，只是受限于当时的科技水平。
五、现代信息展示，更直观认识地球（5分钟）
1.宇宙视角看地球。 （1）过渡语：当知道地球是一个球体的时候，人类对地球形状的探索就此止步了吗？毕竟没有亲眼所见呢！于是，科学家们仍然不满足，他们想去太空中看一看，你们想不想去看下？ （2）播放视频。 （视频简单介绍人类飞出地球，从宇宙视角观察地球发现地球是个球体。并通过先进技术手段测量出地球是个两极稍扁，赤道略鼓的椭球体。） （3）问题：你知道现在的人们认为地球的形状是怎样的吗？ 学生观看视频。 学生回答问题。 （预设：两极稍扁，赤道略鼓，不规则的椭球体。） 激发学生的兴趣，让学生体会到随着科技的进步，人们的视野变得更加宽阔，可以更加全面地去观察这个世界。
六、总结（2分钟）
1.问题： 刚刚我们穿越了这条长长的时光隧道，共同经历了我们人类探索地球形状的漫长历史。大家有什么收获吗？ 2.设疑：那我们对地球的认识是不是到此为止了呢？相比较太阳和月球，地球又有哪些独特的地方呢？下节课让我们继续探索地球的秘密吧。 学生畅所欲言，说收获。 激发学生地兴趣，将学习从课堂延伸至课后。
课后作业
以项目化学习的模式，通过小组合作探究去寻找其他能证明地球形状的方法。任务包括自主方案设计、具体任务的分配、探究过程、分享和交流发现等。
板书设计
教学评价
认识地球的形状是本课的教学目标之一，对于学生来说并不是一个具有难度的问题。但是对于三年级的学生来说不能用准确的词汇描述地球的形状，因此，提前准备圆形纸片、球形物体等，给学生一些适当的指引。 借助时间轴，融入科学史，通过学生、教师的共同交流，让全体学生更充分地体验人类对地球认识所经历的过程。在望远镜下观察海边帆船进港的现象对于学生来说难得一见，因此动画重现此现象，让学生自主设计实验，采用了小组合作模拟的方式，帮助学生理解大地是曲面而不是平面的道理。“知道人类认识地球形状时经历的曲折过程”是本课教学的重点，教材只是资料的简单呈现，如果教师只是按照教材的内容进行呈现，无疑会使本课变成被动的接受式学习，学生学习会枯燥得很，也不能调动从学生主动参与的积极性。但是光凭这个现象就一定能说明地球是球形的吗？学生通过思考很容易发现，半球形，圆筒形的也可以出现这种现象，由此推测出只要是弧形的都可以出现这种现象，充分渗透了科学家的质疑和实证精神。 之后的月食的形成充分证明了地球只能是球形或者接近于球形。但是月食现象是学生没有接触过的知识，这里，教师通过讲解和演示相结合的方式帮助学生理解什么是月食，通过小组的模拟月食实验来帮助学生理解亚里士多德的推论过程。但是人类对地球形状的认识并没有就此止步，之后的麦哲伦环球航海以及随着科技的发展，在宇宙中观察地球都能充分的说明地球近似球形。这条主线是基于教材的内容上做出了创新，在教学中不断渗透质疑和实证的精神。使学生在知识、能力和思维上均有所提升。