地球的形状和大小 教学设计(1)(1)(1)

【情境引入】（3min）
提问：这个小人脚下踩着什么形状的物体？
思考：把同学们放在大球上，要证明脚下为球体而不是平面，有几种方法？
看来大家很有当科学家的潜质，与古代人民和科学家探索地球形状的方式不谋而合。

古人们是如何探索地球的形状的？他们对地球形状的认知发生了哪些变化？本堂课就让我们一起追随古人的足迹，探究地球的形状。

【教学新授】
刚才的小人为什么会认为他脚下的是一个平面？→受到观测手段和观测范围的限制
古代人们没有高科技，他们的视野也同样受限→盖天说
一、地面是一个曲面
证据1：最早提出地球是球体的是古希腊科学家毕达哥拉斯。

他发现观察远方驶来的帆船时，看到了什么现象？（先看到船帆再看到船身）
提问：什么样的地面才能出现此现象？（弯曲的面）
猜想：地面是一个曲面
如何验证猜想？除了跑到海边去实地观测外还有其他的方法吗？→模拟实验→学生设计实验
问：单凭这一个实验就够了吗？加一个观察平面上驶来帆船的实验进行对照
讲解实验步骤和注意事项
【活动1】海面帆船模拟实验
结论：只有在弯曲的伞面上，才会出现该现象。

联想：地面是曲面。

二、地面是一个封闭图形
证据2:1519年，麦哲伦船队从欧洲出发，向西环绕地球航行一周，成功返回出发地，成为第一个拥抱地球的人，
如果你是麦哲伦，你的航行路线会是怎么样的？你发现了什么问题?（回不到西班牙，走到世界尽头）为什么？（地图左右两端没有连接起来）
提问：什么样的地面才能完成环绕一周的壮举？（封闭）
结论：地面是一个封闭曲面
麦哲伦环球航行九死一生，你有什么感想？（科学的进步有时需要付出巨大的代价，麦哲伦为科学献身的精神值得我们钦佩）
有曲面的封闭图形有哪些？→球体、半球体、圆柱体、圆锥体……→不能确定地球具体形状→需要更多证据
三、地球是一个球体
材料3：亚里士多德在月食期间，发现了奇怪的现象。

月食的时候，你看到了什么？（阴影始终是弧形）
月食是怎么形成的？（太阳光被地球遮挡住）
月球上的影子是谁的？（地球）地球的影子是圆弧形的，地球的形状可能是怎么样的封闭图形？
猜想：球体、圆柱体、圆锥体
如何设计模拟实验？（手电筒→日积木→地圆球→月）
【活动3】月食模拟实验
确定日地月三者位置，依次换用不同形状的积木，使其影子投射在圆球上。

为什么要转一转积木、改变积木的方向？（模拟地球自转）你发现了什么？（积木形状为球体时，卡纸上阴影形状始终为圆形）地球最可能是什么形状？（球体）
结论：积木为球体时，影子才始终为圆弧形。

推测：地球是一个球体（基本确定）
四、地球的照片
过渡：前三个证据都属于间接证据，视角都存在局限性，还缺少强有力的直接证据。

20世纪，人类发射了地球人造卫星，在太空中拍摄了地球全貌的照片，证实了地球是一个球体。

人们终于能够跳出地球，从宇宙视角观察地球的形状，是什么推动了这一巨大的飞跃？（航天科技的发展）科技能促进科学的发展
结论：地球是一个球体（确证）
五、地球的大小，修正地球的形状
过渡：地球是球体，为什么海岸线、地平线看起来是平的？→地球太大了→为什么？→地球究竟有多大？古代人民没有精准的仪器，如何测量地球的大小？
早在公元前3世纪，埃拉托色尼仅用两根木棒测出了地球的大小。

【视频】测量地球大小的方法
更精确的现代测量技术表明，地球平均半径６３７１ｋｍ，周长约四万千米，这与埃拉托色尼测量出的地球周长十分接近。

为什么这里用的是“平均”半径？地球不同方位的半径不同吗？证据？
马里纳海沟、珠穆朗玛峰、平原、高原、盆地等地形，（各地海拔不同→各地表面到地心的距离不同）→地球是个不规则的球体
现代科学技术：赤道半径约为6378km，两极方向的半径约为
6357km。

（原因：地球自转）
请你修正地球的形状：（地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的扁球体）。

提问：赤道半径和两极半径相差21km，为什么拍摄到的地球看起来像规则的球体？（地球太大了，这点差距微不足道）
【思考与讨论】
思考与讨论一：
从人类认识地球形状的过程中，你得到什么启示？
思考与讨论二：
地球未来的形状可能如何变化？你的依据是什么？。