《证明地球在自转》教学设计
【教材分析】
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。
课本选取了“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。傅科摆实验要求较高,教师可以简化实验,通过动手实验来认识摆具有保持摆动方向不变的特点,从而借助实验来验证地球的自转,理解“傅科摆”何以证明地球的自转。
本课通过观察摆具有保持摆动方向不变的特点来理解傅科摆原理,从而证明地球在自转。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。
【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。
【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。
【教学准备】
学生小组:简易摆1个;关于昼夜交替现象解释(前两课的学习成果)的材料;
教师:课件、简易摆1个,手机、无线路由。
【教学过程】
一、摆的特点研究
1.出示摆,并示范摆动起来,引导学生观察摆是怎样摆动的。
2.转动摆的支架、托盘,引导学生观察摆动是怎样摆动的。
3.学生分组摆动摆,观察摆的摆动方向。
4.交流,得出结论:摆具有保持摆动方向不变的特点。
二、模拟实验,证明地球在自转
1.指导学生利用提供的材料,设计“证明地球在自转”的模拟实验方案;
2.学生分组进行模拟实验;
3.交流、反馈。
三、傅科摆
1.阅读傅科摆相关史实资料;
2.理解傅科摆的原理;
3.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。
四、对昼夜交替现象进行解释。
对原来有关昼夜现象的解释,我们要排除哪些?保留哪些?
五、课堂小结、拓展
1.今天的研究,给你留下深刻印象的是什么?
2.你还有什么疑惑?
3.课外拓展:继续寻找证明地球自转的证据。
六、作业
七、板书设计
证明地球在自转 ——傅科摆
底盘不动 同一痕迹
摆在摆动时,能保持摆动方向不变
底盘转动 许多不同痕迹
试教反思
《证明地球在自转》是教科版五年级下册第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。我设计安排了两个环节,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,增加学生的感性认识。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。在试教过程中,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。
让学生在第一次“玩摆”后,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”,以引发学生深入思考,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。
在此基础上,进一步提升学生的思维,引出“傅科摆”,学生也就能理解“傅科摆”是有力证明地球自转的科学依据。
整课三个环节的教学预设,层层推进,提升了学生的科学思维,使学生在亲身经历“猜测、质疑——探究、验证”后,从而由直观的现象研讨形成了科学的概念。