31認識地球(一)（2）教學設計浙教版七年級上冊科學

《認識地球》教學設計

課程基本信息學科科學年級七年級學期秋季課題3.1認識地球教科書浙教版教材教學目標●科學觀念：通過了解地球形狀認識的演變過程，理解科學知識的發(fā)展性和修正性，認識到科學理論是基于當前最佳證據(jù)的解釋，并且隨著新證據(jù)的出現(xiàn)而發(fā)展?！窨茖W思維：通過對獲得證據(jù)過程的模擬實驗，體驗科學發(fā)現(xiàn)的過程，學習科學論證和解釋方法；通過梳理地球形狀研究的歷史，幫助學生理解知識是如何逐步積累和系統(tǒng)化的，培養(yǎng)學生的邏輯和條理性思維；通過探討地球形狀的不同觀點時，能夠提出質(zhì)疑、進行辯論，以此培養(yǎng)批判性思維和獨立思考能力?！窨茖W探究：通過對現(xiàn)象獲反推進行模擬實驗設計過程，尋找和分析證據(jù)來支持地球形狀理論。體會從搜集、評估和綜合證據(jù)，形成有力的證據(jù)鏈，提高信息處理和科學論證能力?！駪B(tài)度責任：體會科學技術(shù)的發(fā)展對自然科學認識的推動作用，體會到技術(shù)與科學之間所形成的雙螺旋共驅(qū)前進。培養(yǎng)對科學知識具有暫時性這一本質(zhì)的理解，激發(fā)他們對科學是需要不斷探索和修正的熱情和責任感，并鼓勵積極參與科學實踐。教學內(nèi)容●教學重點：對地球形狀認識與修正的過程

●教學難點：對所獲得證據(jù)嘗試進行科學論證教學過程直覺階段【教師展示古人對地球的認識，并提問】同學們知道古人是如何看待地球的嗎？【學生回答（預設）】古人認為天是圓的，地是方的?！窘處熣故緋pt，并追問】有哪些自然現(xiàn)象讓古人認為“天圓地方”【學生觀看視頻，思考后回答】1.太陽、月亮和星辰運動軌跡為弧形，2.地面是平坦的，且遠處看過去是一條平線【教師提問】：從現(xiàn)在的觀點出發(fā)，天圓地方學說存在很多不合理的地方，但在當時被大部分人認可與接受，你認為制約他們認知的是什么？【學生思考并回答】1.是科學技術(shù)水平，2是人們的認知水平●設計意圖：在直覺階段，通過討論自然現(xiàn)象并利用直覺進行推理，引導學生理解古人為何會有“天圓地方”的觀念。此環(huán)節(jié)的目的不僅是讓學生認識到古人的觀點，即使是“錯誤”的，也是基于當時可觀測到的現(xiàn)象，并通過合理的推理過程得出結(jié)論，體現(xiàn)了科學論證的基本方法。教師通過提出反思性問題，鼓勵學生深入思考古人提出“天圓地方”學說時的科學性和局限性。通過這種方式，學生可以體會到科學知識的發(fā)展是如何受到技術(shù)和時代背景的限制，從而培養(yǎng)他們初步的科學推理能力和對科學本質(zhì)的理解。推測階段【教師追問】下列自然現(xiàn)象為什么會對“天圓地方”產(chǎn)生沖擊？【學生觀察圖片，思考討論后回答】1.太陽、月亮都是球形的。2.遠去的帆船船身先消失，桅桿后消失。【教師引導】你能否利用你手頭上的器材，設計模擬實驗，幫助理解這些自然現(xiàn)象支持“地球”說的觀點？【教師活動】在小組進行分組討論時教師游走于學生各個小組，及時進行指導。在小組展示過程中，教師作為一名聆聽者，適時引導?！緦W生活動】學生先以小組為單位進行交流討論、實驗設計來證實自己組的觀點，再通過模擬實驗進行班級展示，在同學們前面表達自己對證據(jù)的看法，通過對模擬實驗的對象、證據(jù)獲取的分析，最后根據(jù)所獲得的模擬現(xiàn)象闡述自己所得到的結(jié)論。在小組呈現(xiàn)觀點后，如果有不支持該觀點的同學可以通過相關(guān)證據(jù)進行反駁和質(zhì)疑，在活動之中逐漸形成科學論證的“觀點——推理——反駁——結(jié)論”的過程。主張：地球是一個球形證據(jù)：利用帆船在桌面、球面上行駛，模擬遠去帆船船身比桅桿先消失這一現(xiàn)象，根據(jù)帆船在平面上行駛，船身與船帆并未出現(xiàn)先后消失這一現(xiàn)象；推理：在不同位置都出現(xiàn)這一現(xiàn)象，由于只有球體才會出現(xiàn)這一現(xiàn)象結(jié)論：根據(jù)帆船遠去的現(xiàn)象，地球是一個球體證據(jù)：利用白球模擬月亮、利用黑球模擬地球遮擋月球，或者利用手電筒照白紙模擬月球，籃球模擬地球等，發(fā)現(xiàn)遮擋的陰影和月食現(xiàn)象相似。推理：由于籃球是球形，所以推測地球可能也是球形；結(jié)論：根據(jù)月食現(xiàn)象，地球是一個球體證據(jù)：利用木棒搭建視野視線，發(fā)現(xiàn)平面的視線不管站高還是站低，視野范圍不變，而利用籃球模擬，發(fā)現(xiàn)站得越高，兩個標記點的范圍越大。推理：由于利用球形模擬可以獲得這樣的實驗證據(jù)，所以推測地球可能是一個球形。結(jié)論：根據(jù)站得高看得遠這一自然現(xiàn)象，地球是一個球體?！裨O計意圖：在推測階段，通過引導學生基于現(xiàn)有自然現(xiàn)象對“天圓地方”學說進行邏輯推理和批判性思考，從而促進學生科學論證能力的提升。此環(huán)節(jié)通過模擬實驗，讓學生實踐提出假設、設計實驗、收集證據(jù)、邏輯推理和得出結(jié)論的完整科學論證過程，以此培養(yǎng)學生的科學推理能力、模型建構(gòu)能力和空間想象力。通過這個過程，學生將學習如何從不同角度觀察現(xiàn)象，提出合理的假設，并動手實踐驗證這些假設。例如，針對遠處帆船的觀察現(xiàn)象，學生將構(gòu)建假設，設計并執(zhí)行模擬實驗來探究地球曲率對觀察結(jié)果的影響。這種活動不僅加深了學生對地球形狀的理解，而且通過實踐活動鍛煉了他們的動手能力和科學思維。此外，學生將被鼓勵進行反思性思考，批判性地分析所收集到的證據(jù)，并學習如何將觀察結(jié)果與科學原理聯(lián)系起來，提供合理的解釋。這樣的教學設計有助于學生理解科學知識的發(fā)展性和修正性，同時也促進了他們對科學探究的熱情和責任感?！窘處熖釂枴课覀兝们蜻M行地球模擬實驗，獲得了模擬實驗的證據(jù)，幫助我們理解了自然現(xiàn)象，上述都是地球是球體的推測。請你談一談，麥哲倫環(huán)球航行對證明地球是個球形具有怎樣的意義？【學生回答】航海家麥哲倫用自身實踐證實了地球是球體，結(jié)束了人們關(guān)于地方與地圓得爭議，在人類得科學史上具有劃時代得意義。修證階段【教師活動】教師展示科學史資料：在17世紀末，牛頓等科學家對"地球是一個正球體"提出了質(zhì)疑。他們認為，地球的自轉(zhuǎn)可能會對地球的形狀產(chǎn)生影響；17351744年，法國巴黎科學院派出兩隊探測隊分別對南美和北歐進行弧度測量，測量結(jié)果證實地球確實為橢球體。1961年第一張地球照片、現(xiàn)代衛(wèi)星拍攝的地球照片。人們至此才真正跳出地球看到地球的形狀。【教師提問】教師展示對球的定義，請你觀看視頻并思考，地球是一個絕對意義上的“球”形嗎？結(jié)合視頻，結(jié)合小實驗，與地球自轉(zhuǎn)這一地理現(xiàn)象，你會有怎樣的猜想？【學生回答】地球由于不停自轉(zhuǎn)，可能會出現(xiàn)兩極稍扁，赤道略鼓的現(xiàn)象。【教師提問】從剛才的討論中，你認為哪一證據(jù)是“地球是橢球體”最有力的證明？【學生思考后回答】衛(wèi)星拍攝圖【教師追問】為什么圖片中地球看起來像是一個正球形？請你結(jié)合地球數(shù)據(jù)談一談?！緦W生思考后回答】赤道半徑與兩極半徑只相差21km，而地球半徑接近6300km，這個差別肉眼無法分辨?！窘處熁顒印坎シ拧洞蟮販y量學》的視頻發(fā)展，你認為科學認識與技術(shù)發(fā)展之間有哪些認識？【學生觀看視頻并回答】人類的認知過程是一個漸進的過程，受當時條件的限制，對地球形狀的認識不全面；但隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對事物的認識逐漸完善?！窘處熜〗Y(jié)】請你對地球形狀認識過程根據(jù)階段排序，并將對應的證據(jù)與之關(guān)聯(lián)?！緦W生活動】對每一階段對地球的認識進行對應，并根據(jù)不同階段整理對應的證據(jù)，并給出這樣排列的理由。●設計意圖：在修正階段，引導學生從科學史的角度深入了解探險家和科學家對地球形狀的探索過程，從而體會科學認識的發(fā)展是一個不斷演進和修正的歷史。此環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學生的批判性思維能力，讓他們理解不同證據(jù)之間的差異性，并認識到僅憑肉眼觀察的局限性通過展示精確的科學數(shù)據(jù)和歷史案例，學生將理解為什么從遠處