資源簡介

授課時間：______________　　　　　　　　累計________課時
課題 《人類認識地球運動的歷史》教學設計 課型 新授課
教學 目標 學生能夠詳細闡述 “日心說” 和 “地心說” 在人類認識地球運動以及宇宙歷史上的重要地位和代表性意義。 準確理解地球繞地軸自轉以及自轉產生晝夜交替現象的原理，同時明確地球還會繞著太陽公轉的運動規律。 掌握通過閱讀文獻資料獲取地球運動相關信息的方法，了解不同學說的科學證據和推理過程。
教學 重難點 （一）教學重點 幫助學生深入理解 “日心說” 和 “地心說” 的主要觀點和內容，通過閱讀材料、模擬實驗等方式，認識地球的運動狀態，掌握晝夜交替現象的成因。 引導學生利用 “日心說” 的觀點指導模擬實驗，在實驗過程中準確觀察和記錄實驗現象，分析實驗結果，形成對晝夜交替現象成因的正確解釋。 （二）教學難點 引導學生理解 “日心說” 的科學性證據，分析兩種學說的推理過程，培養學生的邏輯思維能力和批判性思維能力。 設計具有創新性和挑戰性的模擬實驗，讓學生在實驗中深刻體會地球運動的復雜性和多樣性，提高學生的實驗設計和操作能力。
教學 準備 多媒體課件，包含地球運動的動畫、圖片、視頻等資料，以及 “日心說” 和 “地心說” 的相關介紹和文獻資料。 準備不同版本的關于地球運動歷史的書籍、文章等資料，供學生課外閱讀和參考。 制作學生活動手冊、實驗記錄單、小組討論記錄表等學習材料。 準備模擬實驗所需的器材，如手電筒、地球模型、鐵絲、反光小圓片、強光燈泡等。
教學設計 二次備課
（一）創設情境，導入新課 故事導入 教師講述一個關于古代天文學家觀測星空的故事，如古希臘天文學家托勒密通過長期觀測星空，提出了 “地心說” 的理論。 提問：同學們，你們知道托勒密的 “地心說” 是什么嗎？它對人類認識地球運動有什么影響呢？ 學生根據自己的已有知識和經驗，回答問題，引出 “地心說” 和 “日心說” 的話題。 引出課題 教師：在人類認識地球及其運動的歷史上，“地心說” 和 “日心說” 是兩個非常有代表性的學說。今天，我們就一起來探索人類認識地球運動的歷史，了解這兩種學說的主要觀點和科學證據。（板書課題：人類認識地球運動的歷史） （二）科學探索與研討 探索一：了解 “地心說” 和 “日心說” 的主要觀點 （1）文獻閱讀 教師給學生發放關于 “地心說” 和 “日心說” 的文獻資料，讓學生進行對比閱讀。明確活動要求：一邊閱讀一邊記錄關鍵信息，思考兩種理論模型的科學證據有哪些，小組內交流閱讀心得，總結地球真實的運動狀態。 學生認真閱讀文獻資料，圈畫出關鍵信息，記錄在筆記本上。教師巡視指導，解答學生在閱讀過程中遇到的問題。 （2）小組討論 學生在小組內交流閱讀心得，分享自己記錄的關鍵信息和對兩種學說的理解。每個小組推選一名代表，負責記錄小組的討論結果。 提問：在 “地心說” 和 “日心說” 中，地球和太陽的運動狀態分別是怎樣的？兩種學說的科學證據有哪些？ 學生在小組內積極討論，發表自己的觀點和看法。例如，學生可能會說 “地心說” 認為地球是宇宙中心，靜止不動，太陽及其他天體繞著地球轉；“日心說” 認為太陽是宇宙中心，靜止不動，地球繞著太陽公轉同時還自轉。“地心說” 的科學證據可能是人們觀察到太陽、月亮等天體每天都在天空中運動，似乎是繞著地球轉；“日心說” 的科學證據可能是哥白尼通過長期觀測和計算，發現行星的運動規律更符合地球繞著太陽轉的模型。 （3）小組展示 以角色扮演的形式開展小組展示活動，每個小組代表扮演 “地心說” 或 “日心說” 的支持者，在同學面前發表各自的學說觀點，并解釋是如何讓其觀點更有說服力的。 例如，一個小組代表扮演 “地心說” 的支持者，可能會說：“我們認為地球是宇宙的中心，因為我們每天看到太陽、月亮等天體都在天空中圍繞地球轉動，這是最直觀的證據。而且，古代的很多哲學家和天文學家也都支持這個觀點，說明它是有一定道理的。” 另一個小組代表扮演 “日心說” 的支持者，可能會說：“我們認為太陽是宇宙的中心，地球繞著太陽轉。哥白尼通過長期的觀測和計算，發現行星的運動規律只有在地球繞著太陽轉的模型下才能得到更好的解釋。而且，隨著科學技術的發展，我們現在可以通過望遠鏡等工具觀察到更多的天體，這些天體的運動也都支持‘日心說’。” （4）全班展示 各小組代表在全班展示小組學習成果，發表學說觀點并出示讓學說觀點更有說服力的證據。教師板書，記錄學說中的地球與太陽運動特征。 例如，教師在黑板上記錄 “地心說” 的特征：地球是宇宙中心，靜止不動，太陽及其他天體繞地球轉；“日心說” 的特征：太陽是宇宙中心，靜止不動，地球繞太陽公轉同時自轉。 （5）小結 教師引導學生對兩種學說的主要觀點進行總結，明確地球繞地軸自轉，周期是 24 小時，并同時繞著太陽做圓周運動，即公轉，周期是 365 天。 提問：通過對比 “地心說” 和 “日心說”，我們對地球的運動狀態有了哪些新的認識？ 學生回答問題，加深對地球運動狀態的理解。例如，學生可能會說我們認識到地球不是宇宙的中心，而是在不斷地運動著，既繞地軸自轉，又繞太陽公轉。 設計意圖：通過文獻閱讀、小組討論、角色扮演和全班展示等活動，讓學生深入了解 “地心說” 和 “日心說” 的主要觀點和科學證據，培養學生的信息處理能力、合作交流能力和表達能力，同時讓學生認識到科學觀點的發展是一個不斷探索和修正的過程。 探索二：模擬實驗驗證晝夜交替現象 （1）提出問題 教師提出問題：既然大家都認為哥白尼的 “日心說” 中的地球運動規律與事實相符，那么，我們就按照 “地球繞地軸自轉，周期是 24 小時，并同時繞著太陽做圓周運動” 的觀點再次實驗驗證晝夜交替現象。 提問：為什么要按照 “日心說” 的觀點進行模擬實驗？這樣的實驗能驗證晝夜交替現象的成因嗎？ 學生思考問題，回答問題。例如，學生可能會說 “日心說” 更符合現代科學對地球運動的認識，按照這個觀點進行模擬實驗可以更準確地驗證晝夜交替現象的成因。 （2）改進地球模型 教師引導學生改進地球模型，使其更接近真實的地球運動狀態。具體步驟如下： ①用一根鐵絲貫穿地球模型的南北，當作地軸。 ②在地球模型的幾塊大陸上，分別貼上幾個反光小圓片，并給小圓片標號。 ③用強光照射地球模型，并讓地球模型自轉。 學生按照教師的指導，改進地球模型。教師巡視指導，幫助學生解決在改進過程中遇到的問題。 提問：為什么要在地球模型上貼上反光小圓片？這樣做有什么好處？ 學生回答問題，例如，學生可能會說貼上反光小圓片可以更清楚地觀察到地球模型上不同位置的晝夜變化，便于記錄和分析實驗現象。 （3）模擬實驗 學生進行模擬實驗，并用組圖形式記錄其中一個反光小圓片位置的晝夜交替全過程。教師巡視指導，提醒學生注意觀察實驗現象，準確記錄實驗過程。 提問：在模擬實驗中，你觀察到了什么現象？這些現象說明了什么？ 學生回答問題，例如，學生可能會說觀察到隨著地球模型的自轉，反光小圓片上的位置會出現晝夜交替的現象，這說明地球的自轉是產生晝夜交替現象的原因之一。同時，由于地球還繞著太陽公轉，所以晝夜交替的周期會受到公轉的影響。 （4）分析實驗結果 教師組織學生分析模擬實驗的結果，引導學生根據實驗現象得出合理的結論。 提問：通過這次模擬實驗，你對晝夜交替現象的成因有了哪些新的認識？ 學生回答問題，例如，學生可能會說晝夜交替現象是由地球的自轉和公轉共同作用產生的。地球自轉一周是 24 小時，導致地球上不同位置的地區會依次經歷白天和黑夜；地球繞太陽公轉一周是 365 天，由于地球與太陽的相對位置不斷變化，也會影響晝夜交替的周期。 設計意圖：通過改進地球模型和進行模擬實驗，讓學生親身體驗地球運動的過程，觀察實驗現象，分析實驗結果，加深對晝夜交替現象成因的理解，培養學生的實驗設計和操作能力以及邏輯思維能力。 探索三：集體研討 （1）提出問題 教師提出兩個問題，引導學生進行集體研討： ①本次模擬實驗與上節課的模擬實驗有什么不同？ ②現在你認為晝夜交替現象是如何形成的？ 學生思考問題，準備回答。 （2）小組討論 學生在小組內進行討論，交流自己對兩個問題的看法和觀點。每個小組推選一名代表，負責記錄小組的討論結果。 提問：在小組討論中，你們有哪些不同的觀點和想法？如何解決這些分歧？ 學生在小組內積極討論，發表自己的觀點和看法。例如，學生可能會說本次模擬實驗更加接近真實的地球運動狀態，考慮了地球的自轉和公轉兩個因素，而上節課的模擬實驗可能只考慮了其中一個因素。對于晝夜交替現象的成因，大家普遍認為是地球的自轉和公轉共同作用的結果，但在具體的解釋上可能會有一些差異。 （3）全班交流 各小組代表在全班進行交流，展示自己的組圖，并陳述自己對晝夜交替現象成因的解釋。教師把學生的解釋用組圖形式表達在黑板上。 例如，一個小組代表可能會說：“我們通過模擬實驗發現，地球的自轉導致地球上不同位置的地區會依次經歷白天和黑夜，而地球的公轉則會影響晝夜交替的周期。當太陽直射點在北半球時，北半球晝長夜短，南半球晝短夜長；當太陽直射點在南半球時，情況則相反。所以，晝夜交替現象是由地球的自轉和公轉共同作用產生的。” （4）總結歸納 教師引導學生對全班的交流結果進行總結歸納，明確晝夜交替現象的成因是地球的自轉和公轉共同作用的結果。 提問：通過集體研討，我們對晝夜交替現象的成因有了哪些更深入的認識？ 學生回答問題，加深對晝夜交替現象成因的理解。例如，學生可能會說我們認識到晝夜交替現象是一個復雜的自然現象，它不僅與地球的自轉有關，還與地球的公轉以及太陽的位置等因素有關。 設計意圖：通過集體研討，讓學生充分表達自己對晝夜交替現象成因的解釋，促進學生之間的思維碰撞和知識共享，提高學生的合作交流能力和表達能力，同時讓學生對晝夜交替現象的成因有更深入的認識和理解。 （三）拓展延伸 科學技術與地球運動研究 教師介紹科學技術在地球運動研究中的重要作用，如天文望遠鏡、衛星定位系統、計算機模擬等技術的應用，讓學生了解科學技術的進步對人類認識地球運動的巨大推動作用。 提問：你知道哪些科學技術在地球運動研究中發揮了重要作用？這些技術是如何幫助我們更好地認識地球運動的？ 學生思考問題，回答問題。例如，學生可能會說天文望遠鏡可以讓我們觀察到更遠的天體，了解宇宙的結構和地球在宇宙中的位置；衛星定位系統可以精確測量地球的位置和運動狀態，為研究地球運動提供準確的數據；計算機模擬可以模擬地球運動的過程，幫助我們預測和解釋各種自然現象。 地球運動與生活實際 教師引導學生思考地球運動與生活實際的聯系，如晝夜交替對生物節律的影響、地球公轉對季節變化的影響等，讓學生認識到地球運動對人類生活和自然環境的重要意義。 提問：地球運動對我們的生活有哪些影響？你能舉一些例子嗎？ 學生思考問題，回答問題。例如，學生可能會說晝夜交替影響著我們的作息時間和生物節律，地球公轉導致了季節的變化，影響著農業生產和人們的生活方式。我們可以根據地球運動的規律來安排自己的生活和工作，更好地適應自然環境。 繼續探索地球運動 教師鼓勵學生在課后繼續探索地球運動的奧秘，如查閱更多的資料、進行實地觀察、開展小課題研究等，培養學生的科學探究精神和自主學習能力。 提問：在課后，你打算如何繼續探索地球運動的奧秘？ 學生思考問題，回答問題。例如，學生可能會說查閱更多關于地球運動的書籍和文章，了解最新的研究成果；觀察日出日落的時間和位置變化，感受地球的自轉和公轉；開展小課題研究，如測量不同地點的晝夜長短變化等，深入了解地球運動的規律。 設計意圖：通過拓展延伸，讓學生了解科學技術在地球運動研究中的應用，認識地球運動與生活實際的聯系，激發學生對地球運動的興趣和好奇心，培養學生的科學探究精神和自主學習能力。 （四）課堂小結 知識回顧 教師引導學生回顧本節課的主要內容，包括 “地心說” 和 “日心說” 的主要觀點、地球的運動狀態、晝夜交替現象的成因等方面的知識。 提問：通過今天的學習，你對人類認識地球運動的歷史有了哪些新的認識？請大家回顧一下。 學生積極回答問題，回顧本節課的學習內容，加深對重點知識的理解和記憶。 方法總結 教師總結本節課所運用的科學探究方法，如問題驅動法、探究式教學法、文獻閱讀法、模擬實驗法、討論交流法等。 提問：在本節課的學習中，我們運用了哪些科學探究方法？這些方法對我們理解地球運動知識有什么幫助？ 學生思考并回答問題，認識到科學探究方法的重要性，提高自己的科學探究能力。 情感升華 教師引導學生思考科學探索的意義和價值，強調科學精神的重要性。 提問：通過學習人類認識地球運動的歷史，你對科學探索有了哪些新的認識？科學精神在科學探索中起到了什么作用？ 學生積極發言，表達自己對科學探索的認識和理解，如科學探索需要勇氣、毅力和創新精神，科學精神可以幫助我們追求真理、不斷進步。教師可以鼓勵學生在日常生活中保持對科學的好奇心和探索精神，勇于挑戰未知，為推動科學技術的發展貢獻自己的力量。 設計意圖：通過課堂小結，讓學生對本節課的學習內容進行系統的回顧和總結，提高學生的學習效果，同時培養學生的科學素養和科學精神。

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