《地球的形状》教学设计

张莉

教学目标：

科学概念目标

理解地球和太阳、月球一样，都是一个球体。

了解地球是太阳系中的一颗行星。科学探究目标：

运用模拟实验的方法收集证据，推理、证明地球是球形的观点。

用图示符号整理记录实验结果。

在教师的引导下，了解人类认识地球形状的探索过程。科学态度目标：

感受古人在认识自然规律时孜孜不倦的努力，提高科学探究的兴趣。

积极参加模拟实验，乐于分享自己的实验心得。

倾听不同的观点，收集证据，不断修正自己的认知。科学、技术、社会与环境目标：

了解技术的进步可以不断让人们更好认识自然现象，发现更多的自然规律。

感受自然规律的发展需要经历人们的不断探究。

教学重难点：

通过模拟实验、建构模型探究地球的形状。

教学准备：

教师：多媒体课件、船模、手电筒、球体、圆柱体、圆锥体、半球体，地球仪。小组：船模、手电筒、球体、圆柱体、圆锥体、半球体。

教学过程：

第一环节：聚焦

谈话：我们知道月球是地球的卫星，而地球是太阳系当中的一颗行星。你知道

地球是什么形状的吗？你是怎么知道的？预设：地球是圆的，从书中看到的

讲述：我们知道这个事实，得益于我们的高科技，比如天文望远镜、卫星技术等，更得益于古人对地球形状不断探究过程。地球的形状对于我们来讲，是一种知识。但是对古人来讲，它仅仅是一种猜想？

提问：你知道古人是如何探究地球形状的吗？预设：“天圆地方”

揭示课题：今天就让我们走近古人，和他们一起去探究地球的形状。第二环节：探索

（一）人类认识地球形状的第一阶段 1.出示“天圆地方”图片。

提问：一开始古人猜测天是圆的地是方的，你觉得他们是根据什么来猜测的呢？ 2.谈话：观察是古人认识世界的一种方法，天空有弧度，似乎是圆的，大地是平的。观察到的现象可以作为猜想的证据，那么地球真的就成了“天圆地方”了吗？

设计意图：观察到的现象可以作为猜想的一种证据。学生学会质疑，纷纷提出自己的想法。要验证猜想，我们需要寻求更多的证据来支撑。

（二）人类认识地球形状的第二阶段

模拟实验：远方驶来的船总是先看到帆顶，再看到船身。

人们在猜测地球是“天圆地方”的同时，不断观察和思考，去寻找探究地球形状的方法。在海边的人们发现，远方驶来的船总是先看到帆顶，再看到船身。你们觉得这种现象会支持哪种猜想呢？

学生预测支持的猜想。

学生讨论支持的猜想，引导学生需要用模拟实验验证猜想。提问：你需要哪些材料？

设计说明：教材中：船模模拟船只，大球模拟地球，桌面模拟平面。让船模分别在球面上和平面上行进。

实验改进：用船模模拟船只，用大块的 KT 板模拟地球。

学生做模拟实验。

实验观察后讨论：通过模拟实验你们发现了哪种现象符合我们生活实际。

（三）人类认识地球形状的第三阶段模拟实验：月食

谈话：在漫长的历史中，古人还在继续寻找证明猜想的证据，在观察月相的时候，发现一个特殊的现象。

出示月食动态图，讲解月食的形成原理。

提问：当地球运行到太阳和月球之间时，就发生了月食现象，请你仔细观察，是谁挡住了太阳的光线？

预设：是地球

设计意图：通过资料充分认识类比物（原型），也就是月食，在了解月食成因的基础上设计模拟实验并建构模型。

提问：到底是什么样形状的地球能产生圆（弧）形的影子？预设：球形

讲述：我们可以制作一个模型来模拟月食的发生过程。（如图）

设计意图：在此模拟实验中，将书中用到的白色纸板换成小球，月球本身是一个球体，用球来做对比物比用纸板做对比物更加贴近类比物（原型）。要想进行更严谨的类比推理，需要对比物和类比物的形似属性尽量多。

出示实验记录单，请你将观察的“月食”现象画下来。

学生分组实验

汇报交流

预设：可以看到圆弧形的投影

提问：看到这一现象，同学们有没有什么疑问呢？

引导学生提出质疑：可以形成圆弧形的投影就一定是球体吗？其他形状能不能形成圆弧形的投影呢？

预设：圆柱体、圆锥体         9.提问：地球有没有可能是这两种形状的呢？

预设：不可能，因为地球会自转，当地球自转起来，就没有办法形成圆弧形的投影了。

讲述：我们怎么验证我们的想法呢？

预设：可以做模拟实验。用圆柱体和圆锥体分别来模拟地球，小球来模拟月球，让圆柱体和圆锥体自转，观察在小球上的投影。

学生进行模拟实验

汇报实验现象

学生通过观察、分析，找出不一样的“月食”现象，并圈出来。

讲解：在人们长期观察月食的历史中，看到都是圆（弧）形的月食现象，并没有看到过记录单上圈出来的这样的月食现象，说明什么问题呢？

预设：地球不是圆柱体、圆锥体，地球是一个球体。

设计意图：在此，教师为学生提供多种对比物，让学生获得丰富的对比物的形象认识，通过类比得到类比物的新性质。在探究地球形状的过程中，当一次类比不能得出准确结论时，需要经过多次类比，当每一次的类比推理都指向同一个结论，则结论是可靠的。

（四）人类认识地球形状的第四阶段

1.谈话：人们根据生活现象找到了地球是球形的证据，但是还是有很多人不接受这个观点。只有不断寻求证据，才能得到大家的认可。不走出地球，古人还是找到了地球是球形的有力證据。1519 年，航海学家麦哲伦带领着他的船队历时三年完成了环球航行，通过实践证明了地球是一个球体。

（五）人类认识地球形状的第五阶段

总结：随着人类科技的不断发展，我们走出地球，来到了宇宙中，这次啊看到了地球的真面目，也就是地球是一个球体。

第三环节：研讨

提问：人们是怎样认识地球是球体的？学生交流

第四环节：作业

课下搜集信息，为什么麦哲伦的环球航行证明地球是一个球体？

关注人类，特别是中国对宇宙的探索，搜集相关的资料。（包括探月工程、空间站、火星探测等）