5.1 地球的形状和大小 教学设计

第一节 地球的形状和大小 教学设计
一、学情分析
该课内容在小学五年级下册的科学课本的最后一单元“地球运动”的第二课“人类认识地球及其运动的历史”中，学生已经学习了托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”。学生都已学到“地球是球体”的观点，并也会列举一些简单的证据。同时，学生都有“帆船驶离”、“登高望远”等生活体验，但是将这些作为“地球是球体”的证据则要求学生有效强的理性思辨能力。学生在平时的生活中会通过各类课外读物或各种媒体途径了解地球形状的相关知识。
基于七年级学生的前概念进行教学。学生在学习初中知识前已经具备了地球是球体的知识，教师创设情景把学生的前概念暴露出来。
让学生经历科学史的发展。本节课中让学生经历人类对地球形状和大小的认识过程，渗透科学史的发展，让学生认识到科学技术的发展，并渗透ＳＴＳ教育。
在获取证据中培养科学思辨能力。初中对于思维能力的要求高于小学，特别抽象思维能力，初中教学过程中特别注重对于学生抽象思维能力的训练与挖掘。对于地球是球体的证据，学生会找到许多，教师在教学过程中引导学生对自己的思维进行一次次质疑，通过不断思考达成学习地球形状和大小的教学目标。并且在此过程中培养学生的思维能力，尤其是抽象思维能力。
二、教学目标
1、知识与技能
了解并能正确描述地球的形状和大小，从而加深对地球面貌的认识。
知道证实地球是个球体的一些证据。
2、过程与方法
初步掌握证实地球是个球体的一些现象和方法，并能运用多种方法说明地球是个球体。
培养学生抽象思维能力，对地球是球体的证据会主动质疑与求真。
3、情感态度与价值观
关注现代科学技术在地球科学发展和生活、工作中的应用。
感知人类对地球形状、大小不断深化认识的历史过程。
通过对地球形状和大小知识的学习，激发学生探索地球与宇宙奥秘的兴趣，为建立正确的物质观打下基础。
重难点：
重点：对地球形状的认识过程
难点：用抽象思维能力去辨别地球是球体的证据
三、课前准备
1、回顾小学科学中有关地球形状的相关知识，人类对地球形状的认识经历了几个环节？
2、搜集地球是球体的证据
四、教学过程
1、创设情景，激发学生的前概念
若有一架万能望远镜，可看到无穷远，当你站在岷山学校的操场上，中间没有高楼大厦的阻碍，那么你可以看到上海这座城市吗？或是更远的大洋彼岸的城市呢？
生答：略
为什么？如果想看到上海或是大洋彼岸的城市，我们可以怎么做？
生答：略
提出登高望远的现象，有诗为证：欲穷千里目，更上一层楼。
说明地球的表面不是平面，而是球面。最早提出这个结论的科学家是希腊的毕达哥拉斯，据说这位科学家最早对地球形状的认识是根据帆船远去的现象而产生的。
当帆船驶来时，船身和桅杆出现的先后顺序是怎么样的呢？（展示海边帆船驶来的图片，并模拟这个过程。）
生答：略
地球表面是球面可以用来解释登高望远、帆船桅杆船身现象
（板书：地球表面是球面）
2、第一次质疑与求真，修正原有认知
挑战思维的时刻来了，古人没有现如今的技术，他们通过观察自然现象思考地球的形状，那么他们观察到登高望远和帆船的现象就能说明地球是球面吗？
生答：略
看哪位同学能第一个举出反例来质疑这个地球表面是球面的结论？
生答：略
像椭球体也同样能观察到登高望远和帆船的现象。（展示椭球体）
虽然这些现象不足以说明地球表面是球面，但是能说明地球表面是一个曲面。
(板书：地球表面是曲面)? 3、第二次质疑与求真，完善原有认知
大家对于地球形状的证据收集的十分详细，刚才有同学提到了麦哲伦环球航行。这是人类对地球形状认识过程中的重要一个环节。人们不断发现一些现象，这些现象也逐步指引人们向正确的认识前进。（展示麦哲伦环球航行图片）
麦哲伦环球航行又能让我们得到什么结论呢？
生答：略
一个形状球体的物体，从一点出发向一个方向航行能回到原点。但是麦哲伦环球航行真的能说明地球是球体吗？
生答：略
请同学们再思考一下，举出一个反例？
生答：略
（展示圆柱体实物）
这些圆柱体或是环形等不规则但封闭的图形都能完成回到原点的现象。所以麦哲伦环球航行不足以说明地球是球体，但是能说明什么呢？
生答：略
将上述几个现象结合起来，可以说明地球表面是封闭的曲面。
（板书：地球表面是封闭的曲面）
4、第三次质疑与求真，进一步完善原有认知
人们通过不断发现自然现象，使人类对地球形状的认识不断向前跃进，逐渐在接近真象。那么，大家在收集的证据中还有能补充说明地球表面是球面的证据吗？
（展示手影）比如说这个现象，大家联想到了哪个证据？
古人无法像现代人类进入太空，他们通过地球的影子了解地球的形状。
（展示月食的照片）
月食为什么可以证明地球表面是球面呢？
生答：略
大家看影子的边缘的形状与物体边缘一致，地球的影子就是地球表面形状的最好证据。
一次月食的照片是无法获得地球表面是球面的结论的，从古到今无数次的月食，每一次月食在不同地方观察的都是弧形的边缘，说明地球表面是球面。亚里士多德最早用月食现象证明地球是圆的。
（板书：地球表面是封闭的球面）
我们已经有那么多的证据用来证明地球表面是封闭的球面，其实最有直接、最有说服力的证据是眼见为实。
（展示1972年12月7日阿波罗17号宇宙飞船内的宇航员拍摄的第一张地球全貌的照片）
所有的疑惑都烟消云散，大家对地球是球体的这个结论是正确的。
（板书：地球是球体）
5、第四次质疑与求真，更进一步完善原有认识
先来个小竞猜，有关地球之最的问题。地球最高峰是？
生答：略
提出反对意见。位于赤道附近厄瓜多尔中部的钦博拉索峰，有人说它才是世界最高峰。
钦博拉索峰的厚度比珠峰多了2千多米，厚度是什么？这个现象又说明了什么？有没有对我们前面得出的地球是球体这个结论产生质疑冲击？
生答：略
至少说明地球不是一个正球体。
（展示地球赤道半径、北极半径图片）
地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体。很有意思啊，地球表面又回到了曲面上啊1? （板书：地球是一个扁球体）
6、第五次质疑与求真，建构科学的认知
对于地球形状的认识随着科学技术的发展，现代测量技术的不断提升，人们对地球形状的认识也在不断的改进。
（展示地球是梨形的图片）这是现代测量技术对地球测量后的精确数据，北极凸出18.9米，南极凹进25.8米。但是为什么我们手头的地球确没有做也梨形或扁球状的地球仪呢？这个测量图片又能说明地球是什么形状呢？
生答：略
这些差距对于整个地球而言是微不足道的，刚才的梨形图片只不过是放大了这个差异，其实地球是一个不规则的扁球体。
（板书：地球是不规则的扁球体）
7、科学没有止境，人类对地球的认识还将不断质疑与求真
通过本节课的学习，我们在不断的质疑与求真过程中，经历了人类几千年对地球形状的认识史，大家能否谈谈自己的感想。
科学需要思辨，在思辨过程中需要同学们观察、假设、质疑、验证，不断地求真。
五、板书设计