4.3证明地球在自转 教案

《证明地球在自转》教学设计
?一、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，并借此理解“傅科摆”的原理。
（2）通过提供的有关“傅科摆”的资料，理解人类是如何直接证明地球在自转的。
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。
二、教学重难点：
理解傅科摆可以证明地球自转。
三、教学准备：
铁架台、摆（线、钩码）、底盘（转盘或铅笔盒或书本）、记录表
四、教学过程：
（一）研究摆的特点，建构科学概念。
1、直接告知、教师演示、学生验证，形成科学概念：摆具有保持摆动方向不变的特点。
（1）出示摆并进行摆动，问：谁能描述一下现在钩码的摆动方向？（左右）
（2）如果将摆的整个装置转动90度，它的摆动方向会发生变化吗？（没有）转动180度、270度、360度呢？
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[设计意图：图中展示的是两种底盘，第一种是电脑室用来放电脑主机箱的一个移动盘，如没有可以自己设计制作，也可以选用表面较光滑的书本作底盘，目的就是为了保持转动的平稳，提高实验的成功率。]
（3）师直接告知：大家的想法跟一百多年前科学家通过实验证明的结论是一致的，也就是在摆动过程中，摆的摆动方向不会随着底盘的转动而发生改变，即摆具有保持摆动方向不变的特点。（板书：摆具有保持摆向不变的特点。）
（4）教师演示并强调注意点：
①辐度不要太大，不要超过铁架台底盘的边沿。
②转动时要缓慢而平稳。
[设计意图：通过教师的示范性操作和对实验中关键点的强调可以有效地增强学生实验的成功率。]
（5）学生实验验证。
[设计意图：这个实验往往会由于小学生操作控制力差而出现转动不平稳、地球本身自转等因素造成实验很难做成功，进而导致学生得出错误的结论。既然很难通过探究实验获得正确的科学结论，所以我就直接告知学生正确的结论，并结合教师演示和学生验证帮助学生建构起科学概念。]
2、实验探究，建构科学概念：在转动过程中摆摆动时在刻度盘上的指向是会发生改变的。
（1）出示刻度盘，介绍：上面有左右、前后的指向，如果在铁架台上贴上一个刻度盘，现在摆在刻度盘上的指向是怎样的？（左右）那么当摆转动90度时，钩码摆动时在刻度盘上的指向会发生改变吗？那180度、270度、360度呢？
?
[设计意图：这个刻度盘可用打印纸打印制作，直径与铁架台底盘宽度差不多大小，实验中要贴在铁架台底盘上，摆锤的正下方。]
（2）学生实验并记录：
摆在刻度盘上指向的记录
底盘和摆架转动情况
摆在刻度盘上的指向
未转动时
?
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
?
我的结论是
?
（3）汇报交流归纳板书：在转动过程中摆摆动时在刻度盘上的指向是会发生改变的。
3、推理，建构新的科学概念。
（1）是什么原因造成摆摆动时在刻度盘上的指向发生改变的？（铁架台的转动）
（2）如果铁架台不动，转动桌子，会不会产生这种变化？如果房子转动呢？
[设计意图：如果从“摆具有保持摆方向不变的特点”直接过渡到傅科摆，对五年级学生来说思维的跨度太大，学生不易理解，因此增加这一探究活动，让学生先建构起“铁架台（底盘）的转动会造成摆摆动时在刻度盘上的指向发生改变的”这一科学概念，以增加学生科学思维的梯度，进而去进一步理解傅科摆。]
（二）类比引伸，理解科学概念：傅科摆可以证明地球在自转。
1、引入：同学们，早在一百多年前，法国有一个叫傅科的科学家也在研究摆的性质，在研究中发现了一个惊奇的现象，什么现象，我们一起来看一下。
2、播放录像（附带光盘中的视频）。
3、交流：傅科在实验中发现了什么现象？
4、傅科实验中沙盘有没有转动？房子转动了吗？思考一下，是什么原因造成这种现象的？（板书）
5、小结：傅科摆在沙盘上指向的变化就是由于地球自转引起的，反过来说傅科摆的这种变化就有力的证明了地球在自转。（揭题板书：证明地球在自转）
6、下面让我们再一次体验一下傅科证明地球自转的过程，再次播放录像。
[设计意图：其实这一环节就是要引导学生进行类比思维，实验中的底盘相当于傅科摆中的沙盘（地球），底盘的转动就是在模拟地球的自转运动，铁架台（底盘）的转动会造成摆摆动时在刻度盘上的指向发生改变的，学生自然就会想到地球自转也会引起傅科摆在沙盘（刻度盘）上指向的变化，从而理解傅科摆。]
（三）探究其他证据，深化科学概念。
（1）同学们，现在我们知道傅科摆可以证明地球在自转，除此之个，还有哪些证据也可以证明地球在自转？
（2）阅读P92页资料《地球自转会产生哪些现象？》。
（3）汇报交流。
[设计意图：通过讨论和阅读单元资料库中的文字资料，使学生了解更多可以证明地球自转的证据，从而进一步拓展学生的思维面。]
（四）应用讨论，修正关于地球运动的科学前概念。
1、下面我们再回头来看看同学们在《昼夜交替现象》一课的研究中所形成的关于地球运动的猜测，这些猜测哪些可能是正确的应该保留下来，哪些是错误的，可以排除了。
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2、讨论交流小结：凡是有地球自转的一类解释应保留下来，而认为地球不动的一类解释可以排除了。
[设计意图：在本单元的第一课的学习中学生已经形成了关于地球运动的多种解释，这些解释的正确性需要证据的支持。而通过本节课的学习学生已经明确建立一种证据，即地球在自转，这时就非常有必要应用这一证据对学生所形成的解释进行修正，从而接近本单元的核心概念。]
（五）课堂延伸，拓展科学概念。
1、出示篮球，傅科摆已经证明地球在自转，那它又是怎么转的呢？
2、请同学上来演示。
3、延伸：地球到底是怎么转动的，我们下一节课继续进行研究。
[设计意图：这节课解决的是证明地球自转的问题，至于怎么进行自转运动的则是下一节课的内容，这一环节中通过让学生用篮球上来模拟地球自转，激发学生进行深入探究的兴趣，以体现课标理念：不要把上下课铃声当做教学的起点和终点。]
?板书设计：?
证明地球在自转
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摆具有保持摆向不变的特点
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傅科摆在刻度盘上的指向会发生变??????????????地球在自转