五年级下册科学教案-4.3 证明地球在自转 教科版

《证明地球在自转》教学设计
教学内容：
教科版义务教育课程标准实验教材科学五年级下册四单元《地球的运动》第三课《证明地球在自转》。
教学背景：???
人们在长期的观察中，已经发现了一些可以说明地球在自转的论据：1、天体的周日运动(太阳、月亮和星星每天东升西落的现象，叫做天体的周日运动)。这种现象可以用地球自转来解释，但也可以用地心说的观点——天弯围地转来说明(当然以现在的证据来看是错的)。 2、地球上水平直线运动的物体，会发生偏向现象，在北半球向右偏，在南半球向左偏。这些现象都是地球自转的结果。但这种现象，学生是较难观察到的。教科书选取了“傅科摆”作为地球自转的实证。傅科摆摆动以后，除受重力外，没有受到其他力的作用，由于惯性，摆摆动方向是不变的。当观察者推动静止的摆锤沿子午线作南北方向的摆动，经过一段时间以后，就会看到摆动方向与子午线方向发生了偏转，从而证明地球在自转。??? 傅科是用一种特殊的摆来进行实验的。特殊性在于这个摆的摆长是60余米的纤细金属丝，摆锤是一个重27千克的铁球。选用较长的金属丝，是为了让摆动的时间达到足够的长；选用较重的摆球，是为了增加摆本身的惯性和动量，同时防止空气的流动对实验的影响。一般的学校是没有一个较高的且可封闭的室内环境来做一个傅科摆实验的。鉴于此，就只能动手改进“傅科摆”装置来做力所能及的探究地球在自转的证明实验。
学情分析：基于我们地处偏远山区，绝大部分学生孤陋寡闻，但所幸的是现今科技发展飞速，讯息传播媒介多样化，孩子们接触的媒体也不少，从不同媒介获取知识的途径多种多样。了解世界、社会、物质的方式方法也不尽相同，但遗憾的是我校绝大多数学生在了解宇宙方面的知识不尽人意，让他们分享自己所认知了解到的宇宙知识仅仅只是浮于表皮，不甚深入，对于所看到的宇宙天文现象作进一步解释更显困难。
教材分析：
《地球的运动》，对学生来说是很抽象的，除了公转和自转以外，还有其他许多运动，例如，和太阳系一起参与银河系的运动。严格地说，地球的运动是多种运动的复合。即便是公转，也不是简单地绕太阳作椭圆运动。由于本单元是针对小学五年级学生的，因此只研究与人类关系最密切的两种运动：地球的自转与公转。本课《证明地球在自转》的教学内容，能让学生经历观察“摆的特点”研究、理解“傅科摆”原理，搜集和分析更多地球自转的证据，最后对昼夜现象进行解释这一系列科学研究过程。傅科摆摆动以后，除受重力外，很少受到其他力的作用，由于惯性，摆摆动方向是不变的。当观察者推动静止的摆锤沿子午线作南北方向的摆动，经过一段时间以后，就会看到摆动方向与子午线方向发生了偏转，从而证明地球在自转。教材的设计是让学生通过动手实验观察后得出“摆具有保持摆动方向不变”的特点，从而理解“傅科摆”能够证明地球在自转。
设计理念：
鉴于宇宙单元比较抽象，学生较难理解科学概念，再加之小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的核心课程，早期的科学教育会对一个人科学素质的形成具有决定性的作用。因此，为了发展学生对地球和宇宙现象的好奇心和求知欲，提高学生运用科学知识和技能认识周围世界的能力，促进他们科学思维和方法的提高，为此，我特选定有关宇宙的课程：五年级下册第四单元第三课《证明地球在自转》这一课与各位执教者、学生共同探究学习进步，成长提升对宇宙的了解和认知。让他们能获知到更多学习了解宇宙的技能技巧，培养提升学生的宇宙素养！为了能通过本课的学习探究活动有效达成本课教学宗旨，在设计该课时充分考虑到学生学情、地区特点主要从三个方面入手：激趣、优化实验、借用多媒体施教，并对教材内容环节进行了适当的调整，调整为“了解地球自转知识”、“认识摆以及摆摆动方向特点”、“了解傅科摆的原理”、“用自制“傅科摆”见证地球在自转”和“解释相对运动”等五个主要活动内容环节。
教学目标：
科学概念：
摆具有摆动方向保持不变的特点。
地球在自转，自转的方向是自西向东。地球自转导致了昼夜交替现象的产生。
了解相对运动，知道相对运动。
科学方法：
1、利用制作的简易 “傅科”摆展开证明地球在自转的实验，知道“傅科”摆摆动后，摆摆动的方向不变但会与摆上面的刻度盘发生“偏转”。
2、用收集到的证据来解释昼夜交替出现的原因。
情感、态度、价值观：
认识到地球自转虽然不能直接观察到，但是能通过实验证实。
教学重点：用傅科摆证明地球在自转。
教学难点：傅科摆的原理。
教学准备：自制简易“傅科摆”、地球仪、实验记录单、实物投影仪、多媒体课件等。
教学过程：
一、分享了解地球自转以及相关知识：
（一）师生齐制定课堂规则：认真倾听；用心交流；仔细观察；科学发现
（二）分享了解地球自转以及相关知识：
1、师导入：孩子们，今天王老师有幸和你们一起开启本节课的探究之旅，我们今天探究什么呢？——我们生活的地球。（板书：地球）
2、让生分享对地球的了解（抽两个孩子）师再引出视频的播放：王老师也给大家带来了分享，请看视频（师相机播放地球自转视频）
3、师述：请问我给你们分享的有关地球什么现象？（生述：地球在自转；师相机板书：在自转）追问：怎么自转？（生述或者用手指画、上黑板画 ）师相机板画逆时针箭头；）还有呢？（生述：昼夜交替现象；师相机板书：昼夜交替
4、师述：昼夜交替现象与地球自转有什么联系？（生述：地球自转产生昼夜交替现象；师相机板画箭头）追问：昼夜交替可以返过来证明地球在自转吗？（生述）（板书：证明）
二、探究摆的摆动方向特性
1、谈话：地球确实在自转，现在科技发达了，我们能通过人造地球卫星看见地球的自转。在这之前，其实很多科学家都在致力于我们的地球的研究。针对地球的自转就有两个著名的科学家有发言权。一个是波兰天文学家哥白尼，他在1543年提出“日心说”证明地球在自转时，人们普遍对他的观点表示怀疑，因为没有人能看见地球在自转。要想让人们看到地球在自转，确实需要找出足够让人们信服的证明地球在自转的实验证据。（边述边出示课件）
2、师述：法国物理学家“傅科”在1851年利用他的“傅科摆”证明了地球在自转。（板书：“傅科摆”）他的“傅科摆”有什么特点，怎么证明了地球在自转呢？在了解“傅科摆”证明地球在自转之前，我们先来解决三个方面的知识。（师相机出示课件）
3、课件出示“摆”这个装置，让生观察，找出摆的组成部分，了解认识摆，知道摆的运动情况。
4、学习了解摆的特点：孩子们，我们已经认识了摆，那摆摆动的方向有什么特性呢？傅科有个好办法！
5、师：孩子们，请看这就是傅科独特的摆以及他利用他的摆来探究出摆的特性的方法和步骤（生述，师相机出示课件）
6、出示课件，了解实验步骤并抽生上台演示，强调下观察对象和观察要点（前后观察：零刻度观察一次，90度观察一次，180度观察一次，270度观察一次。每次都是观察各自观察到的摆摆动方向变化现象！）
7、出示课件了解实验记录单的填写要点。
摆摆动方向特点的记录单
底盘和摆架情况
摆动方向（可画图）
实验次数
第一次
第二次
第三次
未转动时
前 后
· ·
· ·
缓慢而平稳的转动90
　
　
　
度后
　
　
　
缓慢而平稳的转动180
　
　
　
度后
　
　
　
缓慢而平稳的转动270
　
　
　
度后
　
　
　
我们的发现
摆具有保持摆动方向保持（ ）的特性
8、分组展开探究实验，师巡辅。
9、汇报实验发现，师生齐总结并相机出示实验结果。
三：了解傅科摆，使用傅科摆证明地球在自转
师述：通过实验，我们已经发现摆的特点，那“傅科摆”是如何证明地球在自转的呢？下面我们一起来看看“傅科摆”证明地球在自转的视频。
2、发问：孩子们，你们发现“傅科摆”是怎么证明地球在自转的呢？（生述：看到摆摆动方向发生偏转）（板书：偏转）
3、师述：今天我们就尝试用我们这个简易自制“傅科摆”来见证地球在自转吧！
4、师述：在实验前，请看实验视频！
5、抽生简述实验所知做好实验充分准备。
6、师述：孩子们，现在让我们学习尝试使用“傅科摆”来见证地球在自转吧！在实验之前，老师有个要求，将你看到的“傅科摆”的摆动情况用线描画出来！（相机课件出示实验记录单）
傅科摆摆动方向记录单
用“ ”符号来记录“傅科摆”摆动方向的改变情况

初始方向 时间推移
7、分发实验器材、记录单，请学生分组实验，师巡辅。
8、请学生汇报实验结果，师相机出示课件。
9、师生小结：摆具有摆动的方向保持不变的特点，但我们的“傅科摆”摆动的方向与直线发生了顺时针偏转。
10、思考：我们自制“傅科摆”摆动的方向发生了偏转，说明了什么？（生述：地球在自转）（师板书：箭头）
11、师述：“傅科摆”为什么是顺时针偏转？听说过相对运动吗？（师相机出示课件，让生了解相对运动以及产生的生活中现象）
四、拓展延伸，了解更多证明地球在自转的实例：
1、师述：摆的圆盘就是放大的地球，圆盘没动，摆方向发生偏转，充分证明地球在自转。地球自转除了“傅科摆”可以证明外，其实生活中还有佷多实例可以间接证明地球在自转。课文P92页资料库中《地球自转会产生哪些突出现象》告诉了我们很多，请认真阅读。
2、让生分享
五、结束语
孩子们，我们今天的探究活动到此结束，地球除了在自转外，还有什么运动呢？老师希望孩子们能在课后继续对地球的运动展开探究活动，认真了解地球以及地球运动所产生的现象。
板书设计：
证明地球在自转
↗ ↖ 相对运动
昼夜交替现象 傅科摆：偏转
……