認(rèn)識(shí)地球的形狀（教學(xué)設(shè)計(jì)）-科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)人教鄂教版

認(rèn)識(shí)地球的形狀教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)表學(xué)科授課年級(jí)學(xué)校教師姓名章節(jié)名稱認(rèn)識(shí)地球的形狀計(jì)劃學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)（1）理解地球是球體這一事實(shí)，了解地球在太陽系中的位置，掌握運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn)探究地球形狀的方法。（2）通過探究古人對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)過程，學(xué)會(huì)從現(xiàn)象到本質(zhì)進(jìn)行推理和分析的思維方式。（3）體會(huì)古人探索地球形狀過程中的努力，感受科技進(jìn)步對(duì)認(rèn)知的推動(dòng)作用，激發(fā)對(duì)科學(xué)探索的興趣。教學(xué)重點(diǎn)（1）從學(xué)生角度，體會(huì)古人探索地球形狀的思維轉(zhuǎn)變過程。（2）從知識(shí)本身角度，理解模擬實(shí)驗(yàn)如何證明地球是球體。教學(xué)難點(diǎn)（1）理解并模擬古代人們對(duì)地球形狀的不同猜想和理論。（2）通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理出地球是球體的科學(xué)證據(jù)，并能夠用這些證據(jù)說服持有“天圓地方”觀念的古人。教學(xué)準(zhǔn)備（1）地球儀和帆船模型。（2）手電筒、球體模型、正方體模型和光屏（紙板）。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課教師活動(dòng)：同學(xué)們，你們使用過微信嗎？當(dāng)我們打開微信時(shí)，可以看到一個(gè)孤獨(dú)的小人站在巨大的地球前，這就是微信的啟動(dòng)畫面。這張圖片其實(shí)來自于1972年12月7日阿波羅17號(hào)太空船拍攝的著名地球照片。當(dāng)時(shí)太空船正運(yùn)行至距離地球45000千米（28000英里）之處。如果沒有高科技的幫助，我們?cè)趺茨軌蛑赖厍虻男螤钅?？（出示高科技圖片）（學(xué)生自由回答）（設(shè)計(jì)意圖：旨在激發(fā)學(xué)生探討科學(xué)的興趣。）二、講授新課1.引入主題教師活動(dòng)：人們是如何認(rèn)識(shí)地球的形狀并確定它是一個(gè)球體的呢？我們知道地球和太陽、月球一樣都是球體。我們能夠了解這個(gè)事實(shí)，得益于現(xiàn)代科技如天文望遠(yuǎn)鏡、衛(wèi)星科技和航天技術(shù)等。但是古時(shí)候并沒有這些先進(jìn)的科技，那么古人是如何認(rèn)識(shí)地球形狀的呢？又是怎樣知道地球是一個(gè)球體的呢？2.古代對(duì)地球的認(rèn)識(shí)教師活動(dòng)：介紹古代不同文化中的人們對(duì)地球形狀的理解。古印度人認(rèn)為大地被四頭大象馱著，站在一只巨大的海龜身上。古中國人有“天圓地方”的說法。早在2000多年前的周代，就有“天圓地方說”，又名“蓋天說”。其意為藍(lán)天像一個(gè)半圓形的蓋子，大地像塊四方的棋盤。古巴比倫人則把大地想象成一個(gè)龜背般隆起的空心山；古埃及人則相信大地是身披植物斜臥的男神，天空是一位由大氣之神托著的女神，太陽神每天乘船在天空中往來穿行；古希臘詩人荷馬把大地想象成一個(gè)盾形的大盤子，河流和海洋從四周圍繞著大地，天穹就像扣在盤子上的銅碗……（學(xué)生根據(jù)舊知交流回答）（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生理解地球的形狀對(duì)于我們來講是一種知識(shí)，但對(duì)古人來講僅僅是一種猜想。）3.探索古代人們對(duì)地球形狀是圓形的猜想教師活動(dòng)：介紹古代人們對(duì)地球形狀是圓形的猜想。古代人們通過觀察自然現(xiàn)象，提出了許多關(guān)于地球形狀的想法。比如日月星辰東升西落，它們從哪里來，又到哪里去了呢？這些問題一直使古人困惑不解，也爭論不休。（1）張衡的“渾天說”教師活動(dòng)：介紹東漢時(shí)期的天文學(xué)家張衡提出的“渾天說”：“渾天如雞子。天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃?！彼谷藗儗?duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)前進(jìn)了一大步。學(xué)生活動(dòng)：討論張衡的觀點(diǎn)，并嘗試?yán)斫馄浔澈蟮倪壿?。（設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生理解古代科學(xué)家如何通過觀測和推理推斷地球的形狀。）（2）古希臘人的地球觀教師活動(dòng)：介紹古希臘哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯提出地球是球體這一概念，但他的觀點(diǎn)僅是因?yàn)樗J(rèn)為球是所有幾何形體中最完美的，而不是根據(jù)任何客觀事實(shí)得出的。后來，亞里士多德通過月食景象分析認(rèn)為地球是球體。學(xué)生活動(dòng)：探討亞里士多德的方法及其證據(jù)。（設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生了解古代科學(xué)家如何通過實(shí)驗(yàn)和觀察來推論地球形狀。）4.通過現(xiàn)象推測地球是球體教師活動(dòng)：講解一些現(xiàn)象，讓一部分人推測地球可能是球體。在海邊，人們用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)方來的船，發(fā)現(xiàn)總是先看到帆頂，然后才看到船身。月食時(shí)，人們觀察到地球投射在月球上的影子總是圓形的。實(shí)驗(yàn)1：對(duì)比觀察船模在球面和平面上的移動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察“進(jìn)港和出港的帆船”，論證地球的形狀。實(shí)驗(yàn)材料：橡皮泥、火柴、小紙片、地球儀。實(shí)驗(yàn)猜想：帆船在球體上航行，進(jìn)港時(shí)總是先看見桅桿，再逐漸看見船身；出港時(shí)看見的情況則相反。帆船在平面上航行則不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟:用橡皮泥做一只帆船，插一根火柴作為桅桿。用地球儀模擬地球，讓帆船在地球儀上移動(dòng)模擬航行，觀察帆船進(jìn)港和出港的情況。讓帆船在水平桌面上模擬航行。比較并解釋帆船在地球儀和水平桌面上航行時(shí)所觀察到的不同現(xiàn)象,同時(shí)據(jù)此猜測地球的形狀。實(shí)驗(yàn)分析:通過讓帆船在地球儀上模擬進(jìn)港和出港，我們可以發(fā)現(xiàn)由于帆船沿著球體航行，帆船進(jìn)港時(shí)總是先看見“桅桿”(火柴),然后才是船身，出港時(shí)看見的情況則相反。把帆船放在水平桌面上模擬航行，則一直能夠同時(shí)看見“桅桿”(火柴)和船身。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步論證了人們猜測地球是球體的假設(shè)的正確性。實(shí)驗(yàn)2:對(duì)比觀察正方體和球體投影的影子實(shí)驗(yàn)材料：光屏（紙板）、手電筒、球體模型、正方體模型。實(shí)驗(yàn)過程:將正方體和球體分別放在手電筒和紙板之間。打開手電筒，觀察兩個(gè)模型在光屏(紙板)上成像的形狀。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:正方體木塊在光屏（紙板）上呈現(xiàn)的影子是正方形的，球體在光屏（紙板）上呈現(xiàn)的影子是圓形的。實(shí)驗(yàn)分析：月食就是地球的影子投在月球上的景象，其中地球是遮擋物，太陽是光源，月球是光屏。從不同角度投射的影子都有弧度，在立體圖形中能做到的只有球體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：地球的投影是具有弧度的，所以地球是球體。5.麥哲倫船隊(duì)的環(huán)球航行教師活動(dòng)：觀看視頻資料。介紹麥哲倫船隊(duì)用實(shí)踐證明地球是球體的過程。1519年,航海家麥哲倫帶領(lǐng)船隊(duì)朝著一個(gè)方向航行，3年后，他的船隊(duì)又回到了出發(fā)地。這樣，人們才開始接受地球是球體的觀點(diǎn)。真正用實(shí)踐來證明地球是球體，是16世紀(jì)麥哲倫船隊(duì)的壯舉。1961年4月12日，前蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林搭乘“東方1號(hào)”載人宇宙飛船進(jìn)入太空，成為第一個(gè)在宇宙中親眼目睹地球外貌的人，他的觀察成了證明地球形狀最直觀、最有力的證據(jù)。（學(xué)生反饋交流：你能用模擬實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，來說服“天圓地方”說的古人，哪些信息證明地球是球形的？）三、課堂小結(jié)教師活動(dòng)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們重新經(jīng)歷了人們探索和了解地球形狀的過程，從古人認(rèn)為地球是方形的，到對(duì)特殊現(xiàn)象——從海面上先看到帆頂再看到船身和月食看到地球的影子是圓形的模擬實(shí)驗(yàn)，再到了解麥哲倫的航海旅行，最后從外太空看地球。我們體會(huì)到科技進(jìn)步對(duì)推進(jìn)認(rèn)知的幫助，感受到人們不斷求真的科學(xué)