31认识地球(一)（2）教学设计浙教版七年级上册科学

《认识地球》教学设计

课程基本信息学科科学年级七年级学期秋季课题3.1认识地球教科书浙教版教材教学目标●科学观念：通过了解地球形状认识的演变过程，理解科学知识的发展性和修正性，认识到科学理论是基于当前最佳证据的解释，并且随着新证据的出现而发展。●科学思维：通过对获得证据过程的模拟实验，体验科学发现的过程，学习科学论证和解释方法；通过梳理地球形状研究的历史，帮助学生理解知识是如何逐步积累和系统化的，培养学生的逻辑和条理性思维；通过探讨地球形状的不同观点时，能够提出质疑、进行辩论，以此培养批判性思维和独立思考能力。●科学探究：通过对现象获反推进行模拟实验设计过程，寻找和分析证据来支持地球形状理论。体会从搜集、评估和综合证据，形成有力的证据链，提高信息处理和科学论证能力。●态度责任：体会科学技术的发展对自然科学认识的推动作用，体会到技术与科学之间所形成的双螺旋共驱前进。培养对科学知识具有暂时性这一本质的理解，激发他们对科学是需要不断探索和修正的热情和责任感，并鼓励积极参与科学实践。教学内容●教学重点：对地球形状认识与修正的过程

●教学难点：对所获得证据尝试进行科学论证教学过程直觉阶段【教师展示古人对地球的认识，并提问】同学们知道古人是如何看待地球的吗？【学生回答（预设）】古人认为天是圆的，地是方的。【教师展示ppt，并追问】有哪些自然现象让古人认为“天圆地方”【学生观看视频，思考后回答】1.太阳、月亮和星辰运动轨迹为弧形，2.地面是平坦的，且远处看过去是一条平线【教师提问】：从现在的观点出发，天圆地方学说存在很多不合理的地方，但在当时被大部分人认可与接受，你认为制约他们认知的是什么？【学生思考并回答】1.是科学技术水平，2是人们的认知水平●设计意图：在直觉阶段，通过讨论自然现象并利用直觉进行推理，引导学生理解古人为何会有“天圆地方”的观念。此环节的目的不仅是让学生认识到古人的观点，即使是“错误”的，也是基于当时可观测到的现象，并通过合理的推理过程得出结论，体现了科学论证的基本方法。教师通过提出反思性问题，鼓励学生深入思考古人提出“天圆地方”学说时的科学性和局限性。通过这种方式，学生可以体会到科学知识的发展是如何受到技术和时代背景的限制，从而培养他们初步的科学推理能力和对科学本质的理解。推测阶段【教师追问】下列自然现象为什么会对“天圆地方”产生冲击？【学生观察图片，思考讨论后回答】1.太阳、月亮都是球形的。2.远去的帆船船身先消失，桅杆后消失。【教师引导】你能否利用你手头上的器材，设计模拟实验，帮助理解这些自然现象支持“地球”说的观点？【教师活动】在小组进行分组讨论时教师游走于学生各个小组，及时进行指导。在小组展示过程中，教师作为一名聆听者，适时引导。【学生活动】学生先以小组为单位进行交流讨论、实验设计来证实自己组的观点，再通过模拟实验进行班级展示，在同学们前面表达自己对证据的看法，通过对模拟实验的对象、证据获取的分析，最后根据所获得的模拟现象阐述自己所得到的结论。在小组呈现观点后，如果有不支持该观点的同学可以通过相关证据进行反驳和质疑，在活动之中逐渐形成科学论证的“观点——推理——反驳——结论”的过程。主张：地球是一个球形证据：利用帆船在桌面、球面上行驶，模拟远去帆船船身比桅杆先消失这一现象，根据帆船在平面上行驶，船身与船帆并未出现先后消失这一现象；推理：在不同位置都出现这一现象，由于只有球体才会出现这一现象结论：根据帆船远去的现象，地球是一个球体证据：利用白球模拟月亮、利用黑球模拟地球遮挡月球，或者利用手电筒照白纸模拟月球，篮球模拟地球等，发现遮挡的阴影和月食现象相似。推理：由于篮球是球形，所以推测地球可能也是球形；结论：根据月食现象，地球是一个球体证据：利用木棒搭建视野视线，发现平面的视线不管站高还是站低，视野范围不变，而利用篮球模拟，发现站得越高，两个标记点的范围越大。推理：由于利用球形模拟可以获得这样的实验证据，所以推测地球可能是一个球形。结论：根据站得高看得远这一自然现象，地球是一个球体。●设计意图：在推测阶段，通过引导学生基于现有自然现象对“天圆地方”学说进行逻辑推理和批判性思考，从而促进学生科学论证能力的提升。此环节通过模拟实验，让学生实践提出假设、设计实验、收集证据、逻辑推理和得出结论的完整科学论证过程，以此培养学生的科学推理能力、模型建构能力和空间想象力。通过这个过程，学生将学习如何从不同角度观察现象，提出合理的假设，并动手实践验证这些假设。例如，针对远处帆船的观察现象，学生将构建假设，设计并执行模拟实验来探究地球曲率对观察结果的影响。这种活动不仅加深了学生对地球形状的理解，而且通过实践活动锻炼了他们的动手能力和科学思维。此外，学生将被鼓励进行反思性思考，批判性地分析所收集到的证据，并学习如何将观察结果与科学原理联系起来，提供合理的解释。这样的教学设计有助于学生理解科学知识的发展性和修正性，同时也促进了他们对科学探究的热情和责任感。【教师提问】我们利用球进行地球模拟实验，获得了模拟实验的证据，帮助我们理解了自然现象，上述都是地球是球体的推测。请你谈一谈，麦哲伦环球航行对证明地球是个球形具有怎样的意义？【学生回答】航海家麦哲伦用自身实践证实了地球是球体，结束了人们关于地方与地圆得争议，在人类得科学史上具有划时代得意义。修证阶段【教师活动】教师展示科学史资料：在17世纪末，牛顿等科学家对"地球是一个正球体"提出了质疑。他们认为，地球的自转可能会对地球的形状产生影响；17351744年，法国巴黎科学院派出两队探测队分别对南美和北欧进行弧度测量，测量结果证实地球确实为椭球体。1961年第一张地球照片、现代卫星拍摄的地球照片。人们至此才真正跳出地球看到地球的形状。【教师提问】教师展示对球的定义，请你观看视频并思考，地球是一个绝对意义上的“球”形吗？结合视频，结合小实验，与地球自转这一地理现象，你会有怎样的猜想？【学生回答】地球由于不停自转，可能会出现两极稍扁，赤道略鼓的现象。【教师提问】从刚才的讨论中，你认为哪一证据是“地球是椭球体”最有力的证明？【学生思考后回答】卫星拍摄图【教师追问】为什么图片中地球看起来像是一个正球形？请你结合地球数据谈一谈。【学生思考后回答】赤道半径与两极半径只相差21km，而地球半径接近6300km，这个差别肉眼无法分辨。【教师活动】播放《大地测量学》的视频发展，你认为科学认识与技术发展之间有哪些认识？【学生观看视频并回答】人类的认知过程是一个渐进的过程，受当时条件的限制，对地球形状的认识不全面；但随着科学技术的发展，对事物的认识逐渐完善。【教师小结】请你对地球形状认识过程根据阶段排序，并将对应的证据与之关联。【学生活动】对每一阶段对地球的认识进行对应，并根据不同阶段整理对应的证据，并给出这样排列的理由。●设计意图：在修正阶段，引导学生从科学史的角度深入了解探险家和科学家对地球形状的探索过程，从而体会科学认识的发展是一个不断演进和修正的历史。此环节旨在培养学生的批判性思维能力，让他们理解不同证据之间的差异性，并认识到仅凭肉眼观察的局限性通过展示精确的科学数据和历史案例，学生将理解为什么从远处