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

【教材分析】
《证明地球在自转》是教科版小学科学五年级下册第四单元《地球的运动》中的第三课。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.天体的周日视运动。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。但这些现象，学生是较难观察到的。因此，教材安排了三项主要活动：第一，摆的特点。通过制作一个摆，观察摆摆动起来的特点，知识摆具有保持摆动方向不变的特点。第二，傅科摆。阅读“傅科摆”的史实资料，展示北京天文台傅科摆的资料，让学生理解为什么傅科摆能证明地球的自转，引导学生收集更多证明地球自转的资料。第三，对昼夜交替现象进行解释。以傅科摆证明地球自转为实证，继续对昼夜交替现象进行解释和修正。让学生经历用傅科摆证明地球在自转的整个过程，对昼夜现象进行再次解释等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。
【学情分析】
五年级的学生，通过电视、书籍和网络，大多数都已经知道地球在自转并且围绕太阳公转这一科学现象。如果让学生说一说地球自转或公转的证据，那就太少了。通过前概念检测，我了解到学生对地球自转有一定的认知，但普通存在着一些真实、朴素但错误的观点，如：1.太阳沉到地下去了，黑夜就来临了，南北半球的昼夜相反(这是对地球在自转和公转中的姿态不了解)。2.昼夜现象与月球有关，因为天黑了月亮就出现。(这是简单地把两个现象相联) 3.地球自转的方向可能是从西向东(这是对地球自转方向的不确定)。4.地球可能是在运动，但我们感觉不到(这是不知如何寻找参照物的表现)。
本节课我将利用学生这些认知基础组织教学，从而激发学生对自转现象的探究兴趣，让他们在探究活动过程中不断产生问题——解决问题——又产生新问题。从而达到进行持续的长时间观察和研究活动。
【设计理念】
科学课程的基本理念指出：科学课程要以探究为核心。探究既是科学学习的目的，也是科学学习的主要方式。同时基本理念还指出：学生是学习活动的主体。学习科学应是学生主动参与和能动的过程。因此，本教学设计是以这两个核心理念为指导思想，以教学内容为载体，发挥学生的主体地位，引导学生通过自主、合作、探究的方式证明地球在自转，并通过此过程培养学生观察能力、探究能力、思考能力，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。介绍科学史，激发学生学习科学的兴趣，激起对科学家的敬重之情，进而培养学生求实、严谨的科学意识。
【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。
（3）培养学生求实、严谨的科学意识。
【教学重难点】
教学重点：探究摆的方向不变的特点。
教学难点：理解利用傅科摆能证明地球在自转。
【教学准备】
演示：“傅科摆”的资料、卫星的资料、课件、多媒体摄像装置。
分组：单摆一个、支架一个、可转动的圆盘一个、乒乓球一个、刻度盘一张。
【教学过程】
一、谈话导入
你们知道地球在自转吗？现在的科学技术在日新月异的发展，我们可以从太空中看到地球的自转（播放地球自转视频）回顾哥白尼提出地球在自转，傅科通过对摆的研究证明了地球在自转，我们一起来看看(播放视频) 为什么摆锤会在沙上画出不同的划痕呢？傅科他是在研究摆的什么？
今天我们就跟着傅科一起来研究摆的摆动方向。
二、摆的特点研究
1.学生自主设计研究摆的摆动方向
（1）玩一玩摆，说说这个摆与平时的摆的异同。
（2）猜一猜：摆摆动起来的话，摆的摆动方向会发生改变吗？
（3）小组讨论研究摆的摆动方向的实验方案。
预设：
①不转动底盘
根据学生的交流适时提问：你怎么判断摆的摆动方向有没有改变？什么情况说明摆的方向改变？什么情况说明摆的方向不变？
②转动底盘
根据学生的交流适时提问：底盘怎么转动？你怎么判断摆的摆动方向有没有改变？什么情况说明摆的方向改变？什么情况说明摆的方向不变？
2．小组合作实验研究
（1）交流实验注意事项：
A、摆幅不能过大避免撞到支架。
B、把0刻度对准乒乓球。
C、平稳、缓慢地逆时针转动底盘，分别转动90度、180度、270、360度。（每个刻度处停2秒观察）
D、注意观察每次摆的运动方向。
E、做好实验记录。
（2）学生实验探究。
（3）小组交流汇报。
（4）得出结论：摆的摆动方向保持不变，摆具有保持摆动方向不变的特点。
3．演示底盘的运动，感受相对运动
（1）观察摆的摆动方向（单镜头）。
预设：学生观察到摆的摆动方向偏转，这是为什么？
（2）再次观察摆的摆动方向（双镜头）。
（3）讨论是什么原因让摆的摆动方向看起来改变。
（4）小结：摆对于底盘，摆动方向变了，其实是底盘在转动。
三、证明地球在自转
1、傅科摆证明地球在自转
（1）认识傅科摆。傅科当时做了一个摆长60多米（相当于20层楼那么高），重27千克的摆锤挂在一个高高的圆顶大厦里，并且在摆下的地面上画了一个刻度盘。从这些实验器材我们可以看出傅科在进行科学研究是怎样的？
（2）观看视频。
（3）看到什么现象？摆在刻度盘上的摆动方向发生偏转？为什么？
（4）小结：傅科利用了不会改变方向的摆向当时的人们证明了地球在自转。后人为了纪念傅科的发现就把这个摆取名为傅科摆。
2、模拟傅科摆
（1）把傅科摆缩小就变成了桌面上的摆，地球代表什么今天这个摆的哪一部分?
（2）地球自转，你能看到什么现象？
（3）学生模拟傅科摆。
（4）学生交流、汇报。
四、拓展、延伸
1、介绍其它证明地球自转的方法
深井法：在北半球找到一口很深很深的井，往里面扔一个物体，在地球自转的过程中，会使这个物体下落时在某一个深度与这口井东面的墙壁发生碰撞。
卫星观测：科技在日新月异的发展，我们可以飞上太空直接看到地球的自转（播放地球在太空自转视频）。
五、再次梳理昼夜现象的假设对原来有关昼夜现象的解释，我们要排除哪些？保留哪些？
学生讨论、交流，修正。
六、课后作业
阅读教材《证明地球在自转》77-78页。
七、板书设计

实验记录单：
摆的方向记录单
第 小组
摆的摆动方向
底盘不转动
(有 没有) 摆锤( )对着乒乓球前后来回摆动
底
盘
转
动
缓慢而平稳地转动90度后
缓慢而平稳地转动180度后
缓慢而平稳地转动270度后
缓慢而平稳地转动360度后
结 论