《证明地球在自转》徐春健教学设计

1、证明地球在自转徐春健教学设计设计者：杭州市基础教育研究室 徐春健1、 教材及学生分析：在信息社会，“地球在自转”人尽皆知，包括五年级的学生。但是，证明地球在自转的真实证据是什么？很多成人也答不上来，小学生更是如此。所以，本课核心在于课题中的“证明”二字，即引导学生认知支持地球在自转的证据“傅科摆”。证据意识不但是本课的教学目标之也是本单元的单元目标之一，更是小学科学的学科思想之一。“傅科摆”的认知对于五年级学生来说是非常困难的现行的中学教材考虑其难度，已经弱化这个知识点了。“傅科摆”之所以难以认知，关键在于需要学生转换空间视角来思考问题：从地球视角（地球上）来看，是摆的方向在变化;而从宇宙视角

2、（地球外）来看，是地球自转引起的变化。五年级学生的空间想象能力本就较弱，还要转换空间视角来思考，这对他们来说真是极大的挑战.在本课的教学中，我准备利用思维模型的建立、实验现象的分析、视频技术的采用等来减轻学生对“傅科摆”的空间认知负荷，以期达成敎学目标。二、教学目标：。科学概念：知道摆具有保持摆动方向不变的特点：知道“傅科摆”能证明地球在自转。科学採究：通过类比和实验，感受到由于视角不同，同-事物的成因会有多种解释。科学态度：尝试对生活中常见现象的成因提出不同的解释，激发质疑精神；意识到科学的发展是基于证据之上的。科学、技术、.社会与环境目标：感受到用视频技术实现视角转换的神奇。三、教学重难点

3、：，知道傅科摆可以证明地球在自转。四、教学准备：教师：红色圆片纸一张、自制可旋转的摆、课件PPJ（含视频资料）、数码相机2只、电脑及投影机、时间轴贴纸、科学家头像贴纸；“学生：红色圆片纸（每人一张）、自制可旋转的摆（四人组）、记录表（每人一张）五、教学过程：课前：“我们先来练练脑筋。”“张叔叔一天中刮了23次脸，但脸上却仍有胡子。这是什么原因？”答案：张叔叔是个理发师。谈话：“这表明，有时候换个角度来思考，能解决-些难题。”（设计意图，为本课的思维模型做铺垫）（一）、思维模型的建立。1、播放“火车前进”的视频，设问：“你看到窗外的景物是朝哪个方向运动的？实际上是谁在动？朝哪个方向？”（板书：景

4、物后退火车前进），设问：“看到景物后退，这是观察者站在哪个位置看到的？假设看到火车前进，观察者应该站在哪个位置？”,小结：“同一件事，为什么会有两种现象？”“是的，虽然是同一件事，但只要观察者的角度不-一样，看到的现象也不一样.”（板书：位置1位置2）“这样的例子在生活中有很多。”（设计意图：本环节指向观察位置的重要性项察位置改变，会影响所看到的现象.即物理学中的参考系。）2、 播放小红球的“东升西落”运动ppt设问：“比如我们每天看到太阳东升西落，似乎太阳是绕着地球在转的，这是我们站在地球上看到了的现象。所以，古代的人们几乎都认为太阳是在绕着地球转动的，这就是地心说。代表人物就是古希腊的托勒

5、密。而事实的真相是什么？是地球在绕着太阳转动，太阳看上去东升西落，其实是地球在自转，这就是日心说。代表人物是哥白尼。这些都是你们上节课学过的知识。”（板书：太阳绕着地球转 地球自转）出示时间軸，在上面适当的位置贴上托勒密和哥白尼的头像.。（设计复习旧知，体现单元整体教学）"（二）、认识“傳科摆”。1.设问：“问题是，哥白尼认为地球在自转，这只是-个假说，他没有真实的证据”。（板书：证据）谈话：“事实上，找到地球在自转的证据是很难的，我们来做个小实验。”要求先花10秒盯着地面，设问：“你们现在在哪里？就在地球上。你看到地球在自转吗？”设问：“作为现代人，我们有证据能证明地球在自转。”播

6、放“从国际空间站俯看地球自转“的录像，知道地球的确在自转。谈话：“在古代没有这样的科学技术啊.所以，证明地球在自转成了一个世界性的难题，”（板书：证明地球在自转），谈话：“在历史上，谁会是第一个提供地球自转证据的人呢？他就是法国科学家傅科。”在时间轴的上面适当的位置贴上傅科的头像."2、播放“傅科摆”的方向发生偏离的录像，设问“傅科有什么发现？”（板书：傅科摆方向变了）为什么摆的方向变了呢？请猜测下。归纳：“大家的猜测可以归为两类，一类认为是摆本身的向题，方向发生了变化；另一类认为摆本身没问题，是地球自转造成了这种现象.那么，怎样来检验呢？显然，证明地球自转太难，我们来做摆的实验简单

7、些。”（板书：摆本身方向在变地球自转）“（预设：如果学生意思不到地球自转的可能性，就让学生画直线）“播放“傅科摆”模拟实验的实验题目“研究问题：摆的摆动方向会改变吗？“（设计意图，推导出研究主题）。3、初步演示：谈话：“为了你们方便观察，我将摆左右摆动起来，请看，它摆动的方向改变了吗？”教师在视展台上操作，并用黒色祺子定位。谈话：“摆的方向没有变化。不过，这样的操作太简单了，我们要让底盘动起来。"教师演示转动底盘，结合PPT讲解转动要求，观察摆的方向是否变化。4、学生实验：体验傳科摆。（第一次实验，从宇宙视角进行观察）利用视展台汇报，发现无论顺时针还是逆时针，无论左右摆还是前后摆，摆

8、的摆动方向都是不变的。板书：“摆的方向不变”3谈话：“既然摆的方向是不变的，那么，只可能是什么在改变？”（板书，地球在自转）。（设计意图：这是本课认知的一个基础，很重要），5、谈话：“刚才实验时，有同学发现摆的方向的确有微小的变化。这可能是什么引起的？”（风、推动角度等外力因素）.谈话：“要做好这个实验其实是很不容易的。实际上，傅科在做这个实验时，动了很多脑筋。阅读书本77页的资料。傅科的摆绳长达60多米，相当于20多层楼，摆锤重达27千克。摆长这么长，摆缰这么重，目的是什么？是的，让摆更平稳。而且，资料中还没写，他为了让摆动起来，是将摆先栓在墙上，然后烧断拴住摆锤的绳子，这样是为了什么？对，

9、尽可能地减小干扰。6、 谈话：“那就让我们来看看傳科的实验情境吧。”播放视频。7、讨论：“我们刚才做的就是傅科摆实验。为什么我们做出来的是方向不变，而录像中傅科摆的方向在变呢？”（关键性问题）“（学生：从不同的位置看：我们的实验相当于在空间站上看，录像中相当于在地球上看.）8、谈而“老师有一张坐标纸，请放在摆的底盘上，我们再次把刚才的实验做一遍”。演示实验：再做一次，点明上面有一只摄像机。（第二次实验，从地球视角进行观察）。分析：“你们看到了什么？”播放地球视角的录像。（看到摆在坐标纸上做圆周运动），讨论：“为什么同一个实验，我们看到摆的方向是不变的，也看到摆的方向在变化？”谈话：“原来是观察

10、者的位置不同.傅科的实验充分证明了地球在自转。（板书：地球在目转）-9、谈话：“你们真聪明,傅科摆的知识是很难的，初中科学课已经把这个内容删掉了，高中地理课把这个内容改成了选学内容，你们已经超越了中学生的水平，表扬一下自己。（三）、新证据下的判断：1、谈话：“现在奖励你们看一段录像轻松-下，这段录像与众不同，先放右边一半，再放左边一半.等会儿请说说，当看到右边一半时，有什么感受，等到左边看完时，有什么感受。”播放“悬崖边上划船”的视频。学生谈感受“前后变化”。谈话：“随着新的证据，我们对事物的看法会发生变化！”2、出示第1课关于“昼夜交替现象”的四种解释PPT，设问：“这四种都是第1节课能解释昼夜交替的4种假说。根据今天掌握的证据地球在自转，哪几种假说可