一、設計思想
本課是七年級學生首次接觸地球知識，雖然對地球有很多感性認識，但是對于地球的直觀感受和間接資料實際上是通過不同認識方法和認識手段獲得的。因此，本課的教學以人類認識地球的歷程為主線索展開，經(jīng)歷“平面→曲面→凸面→封閉體→球體→正球體→赤道略鼓、兩極稍扁的不規(guī)則的球體”的學習過程，重點研究地球的形狀；從內(nèi)視角研究逐漸延伸至外視角研究，從而不斷發(fā)展學生的認識，體驗認識過程，發(fā)展認識事物的能力；教學中以學生身邊的事物——書本和筆作為模擬實驗的材料，大大簡化了實驗要求，從而使每一位學生參與到每一次活動中來。
二、教學目標
知識與能力：了解人類認識地球的簡單歷程，知道地球是一個赤道略鼓、兩極稍扁的不規(guī)則的球體。
過程與方法：由直觀感覺到理性模擬實證，逐漸認識地球的形狀。學習認識事物的兩種視角。
情感態(tài)度和價值觀：感受科學與技術(shù)的相互促進。
三、教學重點、難點
人類認識地球形狀過程中的假設與實證。
四、教學準備
影片的剪輯，月食現(xiàn)象的Flash動畫，圖片等。
五、教學過程
程序 | 教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 |
引入 | [影片]人類最古老、最年輕的科學，大概莫過于天文學和宇宙學了。很難想象當我們的祖先剛剛直立起來的時候，面對如此浩瀚而遼闊、深邃而宏大的天空，該會發(fā)出怎樣的驚嘆和疑問，激起怎樣的遐思和浮想。人類對大自然的一切認識，都是從地球開始的。說起地球，我們心中就會涌起無限溫熱的感情。雖然在茫茫宇宙中，地球只能算得上滄海一粟，但她卻是我們?nèi)祟惪蓯鄣墓枢l(xiāng)，唯一的家園。作為地球的兒女，我們對于這顆養(yǎng)育自己的行星又有多少了解呢？ ? [問題]從哪里獲得這些知識？這些知識又從何而來？ | ? ? ? ? ? ? 談對地球的認識：形狀、生命、顏色等等 ? 照片。外太空拍攝。 | 明確研究對象：宇宙→太陽系→地球 ? ? ? ? ? ? 研究視角： ? 從地球外看地球 |
(一) ? 地球是個平面 | [問題]古代的人不能離開地球，是怎樣認識地球的？ ? [影片]古印度人的地球觀。 ? [問題]這種認識有無科學依據(jù)？ ? [圖片]古代巴比倫人的生活環(huán)境。 ? [問題]古巴比倫人看海洋和大地感覺是什么形狀的？ | ? ? 描述古印度人地球觀 ? 沒有科學依據(jù) ? ? 地平天圓(天圓地方) | 研究視角: ? 從地球內(nèi)看地球 ? 視線范圍限制 ? 導致錯誤理解 ? 地球是平面 |
(二) ? 地球是個曲面 | [過渡]隨著科學的進步，人們可以駕駛帆船出海。 ? [圖片]帆船出海船帆變化圖 ? [問題]你發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？ ? 如果地是平的會是這樣的現(xiàn)象嗎?能證明嗎? ? [模擬]書本-地面，筆桿-船身，筆頭-桅桿 ? [結(jié)論] | 遠航船只船身先消失 歸航船只桅桿先出現(xiàn) 思考討論,得出結(jié)論。 如果是平的，船身和桅桿都不會消失。 因此，地面不是平的。 | 從帆船現(xiàn)象對地球是平面質(zhì)疑 ? ? ? 反證法 ? 實驗得出地面不是平面而是曲面 |
(三) ? 地面是個凸面 | [問題]究竟是凸面還是凹面？能不能用事實說明？ ? [演示]用書本模擬 ? [結(jié)論]總結(jié)得出結(jié)論。 | ? [活動]用書本模擬 ? ? [結(jié)論]地面是凸面 | 曲面的兩種可能：凸面和凹面 ? 用書本來模擬證明地面是凸面 |
(四) ? 地球是封閉體 | [過渡]隨著航海事業(yè)的發(fā)展，人們可以做遠距離航行。例如1519年，麥哲倫從西班牙出發(fā)一直向西，卻回到了西班牙。 ? [問題]地球如果僅僅只是一個凸面能回到出發(fā)地嗎? ? [結(jié)論]總結(jié)得出結(jié)論。 | ? ? ? ? [活動]用書本模擬 ? [結(jié)論]地面是閉合的 | ? ? ? ? 從凸面到一個封閉的體 |
(五) ? 地球是個球體 | [出示]將書本卷起，成一個圓柱體。 ? [問題]地球就是這個樣子的嗎?(圓柱體) ? [演示]向不同的方向運動能否回到出發(fā)點？ ? [結(jié)論] ? [問題]從外太空看地球是球形的，但古代的人只能在地球上看天空，人們看到了什么？它們是什么形狀的？ ? [總結(jié)]投影面是圓的，其形狀可能是球體；如果從各個角度看到的投影面都是圓的，則可以證明是球體。 ? [出示]雞蛋、乒乓球。 ? [問題]地球像乒乓球呢？還是像雞蛋? ? [總結(jié)]不識廬山真面目，只緣身在此山中。 ? [過渡]怎樣才能揭開它的真面目？人們最初從高空氣球上觀看地球（展示圖片），隨著科技的發(fā)展人們又把衛(wèi)星、載人飛船送入太空，從衛(wèi)星發(fā)回的照片上終于直觀而形象的展示了地球的真面目——球體（展示各種衛(wèi)星拍攝的圖片）。 | 不是的 ? ? ? [結(jié)論]地球是球體 ? 太陽、月亮等 ? 圓的 ? ? ? ? ? ? ? [討論] ? ? ? ? ? [結(jié)論]有點像球形 ? ? ? [結(jié)論]很像正球體 | 封閉體種類考證 ? ? ? ? ? ? ? 外視角：從地球上看月亮和太陽 ? 引出：從外視角看地球 ? ? ? 內(nèi)視角的局限性 ? 引出外視角研究 ? ? ? 科技發(fā)展與科學 ? 進步的相互作用 |
(六) ? 地球是不規(guī)則球體 | [圖片]看上去的確很像正球體，后來經(jīng)過衛(wèi)星的精密測定發(fā)現(xiàn)地球是一個兩極稍扁，赤道略鼓的不規(guī)則球體。赤道半徑是6378千米，赤道周長為4萬千米，兩極半徑是6457千米，比赤道少了27千米。 ? [問題]為什么我們看上去還是很像正球體？ ? [結(jié)論]赤道略鼓，兩極稍扁的不規(guī)則球體。 | ? ? ? ? ? 因為地球太大了 | 科技發(fā)展與科學 ? 進步的相互作用 |
應用 | [問題]太陽、月亮以及其他行星又是什么形狀呢？ ? 你憑借哪些證據(jù)確定它是球體？ ? [模擬]月食 ? [問題]知道這種現(xiàn)象叫什么嗎？ ? 古代人認為天狗把月亮吃了，真的嗎？ ? 如何形成的呢？ ? [提示]太陽、月亮和地球在特殊的位置時發(fā)生的。 ? [要點]月亮為什么是亮的？ ? 為什么有一部分變黑了？ ? 是什么遮住它了？ ? 遮住的那部分是什么形狀？ ? [總結(jié)]地球作為球體它的投影面就是圓形的。其實最早亞里士多德就是從月食現(xiàn)象證實地球是個球體。 | 球體 ? 從地球上的觀察 ? ? ? 月食，天狗吃月 ? 錯誤的，沒有天狗 ? [討論] ? ? ? 反射了太陽光 ? 光被遮住了 ? 地球 ? 圓形 | 類比其他天體 ? 引出月食現(xiàn)象 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 以地球的形狀 ? 解釋月食現(xiàn)象。 ? ? ? ?? ? 以月食現(xiàn)象 ? 證明地球的形狀。 |
小結(jié) | [問題]了解了什么？通過哪些方法獲得了這些知識？ ? [總結(jié)] | ? | 歸納認識過程和認識方法 |
六、教學反思
本課的教學讓學生經(jīng)歷平面→曲面→凸面→封閉體→球體→正球體→不規(guī)則的球體的認識過程，猶如學生在認識幾何問題中由平面到立體的整體構(gòu)建過程，符合學生的認知規(guī)律，充分發(fā)展了學生的想象能力，學生參與學習的積極性大增。
課堂中由于利用書本和紙筆直接進行活動，既方便、又實用，而且讓學生感到十分親切，活動中參與積極，發(fā)言踴躍。
關(guān)于科學方法的教學也基本得到了落實，學生能從不同的視角來考察同一個對象，并且也滲透了科學與技術(shù)的相互關(guān)系，技術(shù)的進步促進了科學的發(fā)展，科學的發(fā)展同時又促進了技術(shù)的更新。
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