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1、6地球的形状公开课一等奖创新教学设计（表格式）第三单元课题地球的形状课时1课型新课备课组成员主备人教材与学情分析“地球是球体”这个常识，人类为此经历了艰辛而又漫长的探索过程。本节课学生将经历古人探究地球形状的过程，并通过两个模拟实验来推理出地球的形状：通过模拟实验，观察船模在球面上和平面上移动进行观察，收集“地球是球形”的证据；通过月食的形成，模拟实验，证明“地球的影子”，推理地球的形状；通过认识麦哲伦的环球航海证明地球是球形的。1.学习增量少，前概念固存可以看出尽管我班有三分之一的学生学习了网课，但是学习的效果十分不尽人意，能大致描述出帆船实验和月食实验室如何证明大地的形状的学生只有1人（全
2、班42人），其中的月食实验还有问题（如下图），能模糊表述帆船实验的有3人，绕地球一圈是最多学生提到并且可靠的方法有10+人。但本课的重点内容是：能运用模拟实验的方法收集信息证据，推理、解释和描述地球是球体，从重点的达成度来看，学生并没有理解和掌握月食实验和帆船实验。同时和未学习网课的学生比较，学生在学习过后的学习增量并不多，甚至有的学生几乎是0增量，学生对于的地球形状的前概念并没有被动摇，或者构建的新概念也是与学生头脑中原有地球模型相一致的。问题5是对重点内容的变式，在在新的情境里很多学生都是没有回答的（空白），回答的学生对大地形状的认知（如下图）与他们先前统一回答大地是圆形的并不一致，这种情
3、况在学习过网课和没学习过网课的学生中都存在。说明学生头脑中的概念与他们知道的并不一致，当出现新的情境时，潜意识的观念会再次出现。解决方案：（1）学生更习惯描述地球的形状为圆形。学生在一年级数学就已经学习过圆形是平面的、球体是立体的，有必要让学生掌握更加准确的描述。在证明大地形状的方法中可以明显发现月食是本节课的难点。另外，不少学生认为地球是因为会转动所以是圆形，显然这是一种简单倒推，认为圆形的物体容易转动，会转动的物体自然也是圆形。针对学生对月食的理解，笔者设计了如下前侧：从正面看这两种物体的影子，你认为分别是什么形状的的？请画出来。从以上前侧可知：学生知道球体会有圆形的影子，但不少学生对正方
4、体在不同角度下会有什么样的影子是比较模糊的。教材中安排的这个活动让学生感到困难的不是在画影子这方面，而是学生在不清楚月食成因的情况直接观察影子，认知的断层不能形成顺畅的因果倒推；月食时，能证明大地是球形的不是整个影子的形状，而是大地影子的一部分线段，学生对不同角度正方体物体的影子（包括线段）没有形成规律认识。2.学生差异小，缺乏有序表达教学目标科学概念目标1.知道地球和太阳、月球一样,都是一个球体，区分圆形和球体的不同。2.知道地球是太阳系中的一颗行星。科学探究目标1.在模拟实验中，能运用模拟实验的方法收集信息证据，描述、解释和推理地球是球体的观点。科学态度目标1.初步经历人类认识地球形状的探
5、索过程，认识到古人对地球认识经历了猜想、验证、实践漫长的过程，同时也是一个不断修正，不断求真的过程，客观评价古人的探索历程。科学、技术、社会与环境目标1.感受思辨能让人们对自然规律有很多不同的猜测，但是真的科学规律的发现则需要细致的观察寻找证据。2.了解技术的进步可以不断让人们史好认识自然现象，发现史多的自然规律。教学重难点重点：能运用模拟实验的方法收集信息证据，推理、解释和描述地球是球体的观点，提升实证意识。难点：在模拟不同形状地球的影子实验中归纳球形和立方体影子的线段特点。教学准备1.帆船模拟实验：一个瑜伽球、一艘小帆船、桌子；2.不同形状地球投影模拟实验：手电筒、黏土做的球形地球模型、胡
6、萝卜做的正方形地球模型、牙签。教学过程设计二次备课（一）聚焦课题（2min）:1.思维定式的小游戏：火星是什么形状？水星是什么形状？木星呢？天王星呢？海王星呢？地球呢？魔方呢？（2）魔方是正方体，你们答对了吗？2.认识行星：地球是太阳的行星。3.区分圆形和球形：圆形地图一平面的；球形地球仪一立体的。4.转动的天体W球体：嫦娥2号卫星拍摄的图塔蒂斯小行星就是花生型的。认识各种对地球形状的猜想（IInlin）情境导入-古人对大地形状的认识：观看古希腊的一场辩论会中国古代对大地的猜想：盖天说、宣夜说、浑天说。思考：古人没我们聪明吗？人类的智商在5000多年中并没有明显的提升，这些哲学家放在现代也是人
7、群中的佼佼者。寻找问题：这些智者认为用脑子思考就能解决科学问题。情境一穿越：同学们，如果让你什么东西也不能带，穿越回到2000多年前的古希腊，排除语言的障碍，你打算怎么向当时的人们证明我们脚下的大地不是平平的，而是一个球体呢？思考：这是同学们想到的一些方法（展示课前搜集的学生的想法），怎么来验证这些方法哪些是可行的呢？一模拟实验模拟实证方法一：帆船实验情境：你知道吗？在毕达哥拉斯死后100多年，一个叫做亚里士多德的哲学家突然站了出来，再次向世人宣称大地是球形的，而不是平平的大地，最重要的是亚里士多德提出了几个重要的证据。第一个证据就是很多同学们想到的帆船实验，亚里士多德是怎么利用帆船实验证明大
8、地的形状呢？帆船实验：思考：大球和桌子分别模拟什么？球形大地和平平的大地（2）尝试设计实验方案：再加上一艘小船，你能利用小船在大球和桌子上不同的运动情况来证明大地是球形的而不是平平的吗？设计前思考观察到什么现象可以证明地球是球形的？（3）实验、记录方式：画图实验分层指导一一实验锦囊：层次一：实验设计困难的小组实验方法：让帆船分别在球上和平面上从远到近移动，眼睛平视观察船显现部分。动图：层次二：能自主设计实验并有序完成实验的小组组织交流汇报：在平平的大地，我观察到小船从远到近是；在球形的大地，我观察到小船从远到近是。我认为当初亚里士多正是观察到这样的现象，所以认为大地是球形的。层次三：完成实验和
9、交流的小组思考+求证：除了这个方法，利用两种大地模型，你们还能思考讨论出其他证明大地形状的方法吗？利用画图画出方法，并尝试利用模拟。交流：层次一：层次二：层次三：3.总结：当帆船向你驶来的时候，你总是先看到船帆，再看到整个船身。但小船在平面上运动，不论远近，一直都能看到整个船身和船帆。4.情境一古希腊人的第一次质疑：古希腊人认为认为海面的空气下面重，透明度也不好，挡住了船身所以人们先看见船帆。方法二：月食时地球的影子过度：第二个证据一月食初步认识月食成因（动图）：当地球挡住太阳射向月球的光时大地的影子落在月球上，就发生的月食。明确物体的投影会落在月球上：飞机飞过月球表面的影子飞机的形状思考：月
10、食时怎么能证明地球是球体而不是正方体呢？模拟实验：观察球形大地和方形大地的影子。出示材料，思考模拟的对象：手电筒太阳，球体、立方体大地模型，白纸或墙月球。实验方法（动图）：用手电筒（或阳光）照射大地模型，让影子落在白纸上。将地球模型分别朝上、朝下、朝左、朝右、朝前、朝后摆放，并将这六个方向大地模型的影子画下来（也可拍照记录）。实验分析大地模型的影子特点：球形多为圆形，立方体的影子多为正方形或多边形。（5）交流实验结果：（6）正推一一关注影子的线段：圆形影子由曲线构成；方形或多边形的影子由直线构成。6.观察真实月食时的动图一一关注大地影子的形状：月食时大地影子的形状曲线还是直线？7.倒推：大地的
11、影子是曲线的大地的形状是球体。8.情境：月食大概是地球是球形的最好证据了吧？一古希腊人的第二次质疑：月球本身就会发光&月球上有类似遮罩的物质Q（四）亚里士多德的实证精神（InIin）1.思辨到实证：亚里士多德提出的三个证据在我们看来是那么的可靠，但是2000多年前的古人们依然不能接受大地是个球体的说法。他是第一个拿出实际证据，而不是光靠脑子去思考大地形状的人。从亚里士多德开始，人类中的一小部分智者开始意识到：要发现大自然的真相，光是靠脑子想是不够的的。一定要动手动脚，通过细致的观察寻找证据，这样才能真正发现自然的真相。实践证据:麦哲伦环球航海（3mi球情境:刚刚我们没能说服2000多年前的古希
12、腊人。而地球到底是球形的还是平平的，在此后的1500年内争论不休。因为人们不能理解大地是球形的话，人们走着走着怎么不会掉下去。当然，通过牛顿，现在的我们知道是因为地球引力让我们不会掉下去。情境：还有办法吗？一同学支招一麦哲伦的环球航行3.认识麦哲伦的实证方法情境：新的方法像麦哲伦进行环球航行，看看能否绕一圈后回到起点。（五）更多证据（2Inin）1.情境：古希腊人穿越回我们现代，你还有什么方法来证明大地是个球体？2.例举方法：微信图片上的地球（我国的风云四号卫星）、地球上的时差。（六）梳理总结&作业（Inlin）1.人类认识大地的形状过程（视频）。2.本节课我们证明了哪些方法是可行的？剩下的方法你觉得可行吗？你能用证据说明吗？作业设计板书设计教学反思
