5. 地球优质公开课教案

教 案

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课题

课型

5.地球

新授课

授课时间

月 日（星期 ）

第 1 课时（共 2 课时）

科学概念：学生通过亲历“探究地球形状”的过程，不断完善对地球形状的认识，知道在不同阶段人们对地球的认识是不同的。

科学探究：体验人类对地球形状认识的各种研究方法，如观察法、教学目标

对比法、模型法。

科学态度：通过亲历“探究地球形状”的过程，培养尊重事实和证据的意识以及严谨的求知态度，理解科学知识来自于长时间人类科学研究实践的积累，每一个时代人类对世界的认识都是经过严谨细致的观察与推论。

体验人类对地球形状认识的各种研究方法，如观察法、对比法、模型法。

学生在对实验现象分析的基础上，合理质疑，运用科学的思维方式教学重点

教学难点

认识地球的形状。

教师演示材料：ppt演示文稿、大半球模型、大小不同的正方形纸板2个（大：以半球模型的圆直径为正方形的边长；小：以半球模教学资源

型的直径为正方形的对角线长度）、篮球、圆形卡纸、地球仪、手电筒、伞、玩具车

分组实验材料：半球模型、正方形纸板、帆船模型、篮球、记录单

地球

观察周围景物 判断 大地是平的 原始认识

海边帆船、月食 猜想 球体 板书设计

环球航行 验证 球体 第一次飞跃

精确测量 实证 椭球体 第二次飞跃

卫星等照片 实证 精确测量 实证 梨形体 第三次飞跃

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主要教学环节及教师活动（时间分配）

学生活动（时间分配）

课前活动：组织学生在操场上观察地球的形状。

学生活动（2分钟）

1.学生根据经验做出选择，并说明理由。

一、提出问题（3分钟）

1.小明同学要制作一个我们所居住的地球的模型，他找到了以下几种物体，2.预设1：根据名字知道你认为哪个物体最合适？为什么？

地球是个球体（推测）

A 圆形的卡纸 B 篮球

预设2：根据生活中见到C 长方体的盒子 D 鸡蛋

2.你是怎样知道地球是个球体的？

过的地球仪知道断地球是个球体（推测）

3.谈话：现在通过卫星照片、宇航员从预设3：根据看到过的音太空拍摄的视频（播放课件）看到地球视频资料知道地球是个的外貌，已经是很平常的事情了。

教学过程二、尝试解决（30分钟）

（一）眼见为实的原始认识——大地是平的

1.谈话：你看到地球是像篮球一样的球体吗？为什么？

球体（实证）

学生活动（25分钟）

1.预设1:没有看到像球

2.结合课前观察提问：你所看到的地球一样的地球。因为地球太是个什么形状的。

大了，而人所看到的范围学生汇报。

有限。

不论学生观察到的地球是什么样子的，预设2:没有看到像球一教师对学生实事求是的科学态度给予样的地球。因为自己在地肯定。

球上观察，只能观察局

部，而不能观察到全部。

2．学生通过课前观察，3.讲解：古时候的人,由于活动的范围很小,只看到自己生活地区的一小块地用和古人同样的研究方方,因此单凭直觉做出判断：大地是平法去认识地球的形状。

的。

预设1、学生只能观察到

4.介绍古代各国对地球形状的认识。

很小范围内地球的形状。

5.明确：人类通过观察做出判断：大地预设2、学生能够观察到是平的,这是人类对地形形状的原始认稍大范围内地球的形状。

识。 3.在此基础之上结合可

见分析这一现象产生的原因：缺乏必要的观测手段和受到视野范围的影响。

4.通过观看课件了解古代各国对地球形状的认识都是在观察和想象的（二）第一次质疑求真，修正原有基础上建立的。

认识——地球是个球面

如张盖，地方如棋局”的模型。

5.明确：大地是平的。

1.鼓励学生利用身边的材料搭建“天圆

1.学生在观察基础上发现：天和地之间有空隙，2.肯定学生的质疑，并利用课件介绍：从而对“大地是平的”这单居离问于曾子曰：天圆而地方，诚有一观点产生质疑。

之乎？曾子曰：天圆而地方，则是四角2.学生通过观看课件发现自己的观点再一次和之不揜也。（《大戴礼·曾子天圆》）

3.谈话：在海边生活的人经常会看到这样一种现象，播放课件：“海边看离岸的船”。引导学生根据“海边看离岸的船”的生活经验，在“在大地是平的”古人不谋而合，并产生新的质疑。

3.学生按照要求实验，并基础上利用桌面和帆船模型设计“海边如实记录下观察到的现看离岸的船”的模拟实验，记录下观察象。

到的现象。

组织学生汇报。

4.分析模拟实验现象产生的原因，并在

此基础之上分析为什么海边的人看到的现象我们没有看到？

4.预设1：认为可能是“海

针对预设1，可以用地面模拟“海面”，平面太小”影响实验效让学生观察，在此基础之上进一步推果。

想：如果海面是平的，我们人的眼又能预设2：认为是“海平面可能是和篮球表面一样”看得足够远的话，我们所能看到的船会也会影响实验效果。

是什么样子？（整体而不是部分，越来

越小或者越来越大）

针对预设2，鼓励学生寻找生活中的证

据（关注凸面和凹面时不同的现象）来

支持自己的观点，并用伞和汽车模型演

示。

5.介绍：公元前6世纪，古希腊的毕达

哥拉斯学派在观察海边的船的基础上，

最早提出西方“地球说”猜测。

5.学生明确：毕达哥拉斯在观察“海边看离岸的船”的基础上猜想地球是个球体。

1.预设学生可能寻找的证据：（1）利用篮球和帆船模型设计“海边看离岸的船”模拟实验，观察船身、桅帆消失的顺序。（2）根据月食时地球影子的形状，利用篮球、圆

（三）第二次质疑求真，完善原有认识——地球是个球体

1.通过谈话鼓励学生寻找支持“地球说”的证据。

教师根据学生的回答情况适时介绍亚里士多德根据月食时地球的影子提出的猜想：地球是个球体。

2.师生合作演示：利用圆形、托盘、篮形卡纸等代替地球，观察球在屏幕上的投影模拟地球的影子，引地球的影子形状。

导学生从各个角度对地影进行观察，从2.学生通过简单模拟月通过观察比较而修正学生对地球形状的认识：地球是食的实验，个球体。

不同形状的物体形成的逐渐完善3.谈话：越来越多的事实让人们不得不影子形状不同，

放弃原来的错误观念，于是人们对地球地球是个球体的认识。

亚里士多德的形状产生了新的猜想：地球是个球3.学生明确：在观察的“月食时地球的体。

4.如果地球是个球体，我们站在海边真的可以看到这样的现象吗？请你设计模拟实验进行验证，在学生设计实验的过程中，强调学生对实验现象的预设。

学生设计模拟实验方案。

组织学生交流、完善实验方案。

5.学生实验。

6.组织学生汇报。

影子”的基础上猜想地球是个球体。

4.学生设计实验方案，并在交流过程中完善设计方案。

5.学生利用纸船、篮球进行模拟实验，观察并记录下实验现象。观察并记录下实验现象。

6.在汇报过程中自觉与之前的实验进行对比，从而发现地球是个球体。

1.学生能够意识到仅仅是在观察自然现象的基

（四）第三次质疑求真，实证——地球是个球体

1.谈话：如果有一台时光机，让你穿越回古代，告诉古人地球是个球体，你能想象一下古人会有什么反应吗？ 2.利用课件介绍麦哲伦的环球航行，之础上做出的猜想，还不足后教师利用地球仪带领学生重走“麦哲以充分说明问题，他们已伦环球航行”路线，验证地球是个球体。

经具有了实证的意识。

3.小结：从大地是平的到地球是个球2.学生通过课件了解麦并体，这是人类认识地球形状的第一次飞哲伦环球航行的路线，在重走“麦哲伦环球航跃。

行”路线的过程中，意识

到这一壮举验证了地球

是个球体的猜想。

3.学生在教师的引领下

回顾探究地球形状的研

究过程和方法。

（五）第四次质疑求真，完善概念

——地球是个椭球体

1.介绍“桔子和西瓜”之争，并通过“桔

子和西瓜之争”引发认知冲突，鼓励学1.学生能够意识到解决生寻找证据。

“桔子和西瓜之争”需要当出示数据：地球赤道周长40077千米，进行更为精确的测量，南北一圈长约40009千米

教师提供相关数据以后，提问：通过对数据的观察和比较，你有学生通过对数据进行比什么发现？

由于学生还没有学习过赤道等相关概念，教师利用篮球上的线的长度做类比，简单说明。

较、分析，认同地球的形状像一个桔子。

2.学生通过比喻的方法建构椭球体的概念。

2.小结；地球是个椭球体，这是人类认

识地球形状的第二次飞跃。

（六）第五次质疑求真，建构科学概念——地球是个梨形体

1.通过太空拍摄的照片实证地球的形状，并出示最新测量结果：地球赤道周长40077千米，南北一圈长约40009千米，北极凸出18.9米，南极凹进25.8米。

提问：通过对数据的观察和比较，你有什么发现？

2.小结：地球是个梨形体，这是人类认识地球形状的第三次飞跃。

1. 学生通过对数据进行比较、分析，发现地球是个梨形体。

2.学生通过比喻的方法建构梨形体的概念。

3.学生通过比较数据后发现和巨大的地球比起3.通过制作“地球仪”的活动，引导学来，这18.9米和25.8米生明确椭球体、梨形体的描述，实际上的差距实在是有些微不是为了通过放大差异让我们对地球的形状有更进一步的认识。

足道，如果再把这些数据按照一定比例缩小，制成地球仪，根本就看不出差距。同时也意识到椭球体、梨形体的描述都是通过放大差异的方法来描述地球的形状。

三、交流提炼（5分钟）

1、通过回顾探究过程体验人类认识地

球形状的艰辛历程，科学是不断完善和学生活动4分钟

发展的。

四、有效迁移（2分钟）

1.回顾人类探究地球形1.谈话：我国古代有很多和地球形状有状的过程和方法。

关的神话传说，比如：盘古开天辟地、

女娲补天；也有一些诗歌：欲穷千里目，学生活动2分钟

并进更伤一层楼。如果有兴趣，请你搜集一学生课后搜集资料，些这样的资料，并尝试分析这些神话传行分析。

说和古诗作品认为地球是什么形状的。说说在当时的历史条件下，古人为什么会有这样的看法。

1.引导学生站在不同的历史背景下看待科学

在本课传统的教学中，关于地球的形状往往是直接告诉给学生，学生学习后往往会留下这样的印象：古人怎么那么愚昧呀，我很小的时候就知道地球是个球体了，他们怎么研究了那么长的时间呀！在课前，教师组织学生通过观察小范围内地球的形状，将学生置身于与和古人同样的历史背景下进行学习。学生在此基础上得出了和古人同样的结论，于是，他们认可了古人“天圆地方”的观点。对于四年级的学生来说，他们很难时时刻刻将自己置于特定的历史背景下进行学习，当课堂上有学生问到：“麦哲伦是不是白死了呀？”这句话的时候，恰恰给这些孩子提了个醒：我们不能总是把目前人教学反思

类掌握的知识当作真理，而应该站在不同的历史背景下看待科学，这样才符合人类的认识规律。而教师巧妙引导学生反思自己学习知识的过程，再次加深了学生对科学本质观的理解。

2.重演历史、再现历史上的研究方法

课堂上，教师引导学生层层设问与质疑，指导学生在探究地球形状的过程中能够运用观察法、模型法和对比实验法等科学方法，客观描述观察结果，并以此为依据，通过比较、分析、综合的方法，进行推理和判断，体验人类对地球形状的认识过程。例如，课前学生在操场上的实地观察，就是采用了和古人同样的方法来认识地球的形状。通过观察，学生已经初步建立并认可了“大地是平的”说法，可恰恰是孩子们亲眼所见的观察结果却和学生通过其他途径所获

取的“地球是个球体”的结论相矛盾。如果此时教师将教学进程直接引入到“地球是个球体”上，对于学生来说，不仅接受起来有困难，而且还会让学生产生质疑“为什么我们根据亲眼所见的现象总结出来的结论却是错误的？”因此，教师在课堂上采取如下措施：通过利用塑料制成的半球形和正方形纸板引领学生搭建模型，既是对学生观察结果的肯定和尊重，又能在搭建过程中用新的事实制造矛盾，引领学生质疑。课堂上，当学生发现古人也有这样的质疑后（曾子曰：天圆而地方，则是四角之不揜也。），发现自己的想法和古人的想法竟然不谋而合。这种认同感使得学生全身心地融入到特定历史背景下去探究地球的形状。在教师的鼓励下学生尝试进行解释，在解释过程中学生很快意识到需要新的证据支持新的观点。再如：四年级的学生由于缺乏立体图形知识的学习，所以很难将“海面”与“球体”之间建立联系。因此本课利用“桌面和篮球”分别模拟海边看离岸的船的对比实验，以形象直观的实验、模型为基础，随着学生对地球形状认识的不断转变出现在不同的教学环节，学生以此为基础，通过比较、类比的思维方法进行推理和判断，不断修正、完善地球是个球体的概念。这样的设计不但符合学生的认知特点，而且也使学生意识到了证据的重要性。学生通过对自然现象的观察和推论，已经建立了“地球是个球体”的概念，对于学生来说，仅就观察和推测而言，这些已经是学生所能达到的极限了。因此，教师利用信息技术手段帮助学生获取了不同历史时期、采用不同技术手段进行科学考察、测量所获取的准确翔实数据，使学生在对这些数据进行比较分析的过程中完整地经历人类认识地球形状的过程，并最终建构科学的概念。