教科版-科学-五年级下册-《证明地球在自转》教学设计

3、证明地球在自转

课标依据：

小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的核心课程，早期的科学教育将对一个人科学素质的形成具有决定性的作用。因此，为了发展学生对地球和宇宙现象的好奇心和求知欲，提高学生运用科学知识和技能认识周围世界的能力，促进他们科学思维和方法的提高，我对教材内容进行了适当的调整，安排了“摆的特点研究”、“理解傅科摆的原理”、“对昼夜现象的再次解释”和“制作信息卡”等四个主要活动内容。

教材解读：

人们在长期的观察中，已经发现了一些可以说明地球在自转的论据:1.天体的周日运动(太阳、月亮和星星每天东升西落的现象，叫做天体的周日运动)。这种现象可以用地球自转来解释，但也可以用地心说的观点一天弯围地转来说明(当然以现在的证据来看是错误的)。2.地球上水平直线运动的物体，会发生偏向现象，在北半球向右偏，在南半球向左偏。这些现象都是地球自转的结果。但这种现象，学生是较难观察到的。

教科书选取了“傅科摆”作为地球自转的实证。傅科摆摆动以后，除受重力外，没有受到其他力的作用，由于惯性，摆摆动方向是不变的。当观察者推动静止的摆锤沿子午线作南北方向的摆动，经过一段时间以后，就会看到摆动方向与子午线方向发生了偏转，从而证明地球在自转。

教学目的：

1、知道摆具有摆动方向保持不变的特点。

2、制作一个简易的“傅科”摆，知道“傅科”摆摆动后，与地面的刻度盘会发生“偏移”。

3、用收集到的证据来解释昼夜交替出现的原因。

4、认识到地球自转虽然不能直接观察到，但是能通过实验证实。

教学重点：摆的特点。

教学难点：傅科摆的原理。

教学准备：单摆一个，支架一个，圆盘一个，有关“傅科摆”的资料。

教学过程：

一、认识摆的特点：

1、谈话：哥白尼提出了“日心说”但是人们对他的观点表示怀疑，因为没有人能看见地球在自转。现在，我们能通过人造地球卫星看见地球的自转，但是古代人们是怎样通过实验证明地球在自转的呢？

2、演示：（出示一个单摆）摆的方向能保持不变，我们今天也来做一个类似的实验。

（1）用铁架台做支架，挂上一个摆。

（2）将铁架台放到一个圆盘上，先让摆摆动起来，然后慢慢转动圆盘，看摆的方向改变了吗？

3、学生分组实验。

4、汇报实验结果。

5、小结：摆具有摆动的方向保持不变的特点。

6、思考：如果地球表面竖立一个巨大的摆，当地球这个圆盘转动后（自转），会出现什么现象？（摆的方向偏移）

反过来，如果真的有这样一个摆，而且摆动的方向发生了偏移，又说明了什么？（地球自转）

二、认识“傅科摆”：

1、阅读教科书，认识傅科摆。

2、讨论：傅科摆有什么特别之处？傅科摆摆动后发生可什么现象？它为什么能证明地球在自转？

三、交流：

1、全班交流关于地球自转的资料。

2、阅读课文P92页资料库中《地球自转会产生哪些突出现象？》

3、补充由于地球自转发生的河流偏移等现象。

四、解释：

对前面关于昼夜交替现象的解释，我们保留哪些？排除哪些？为什么？

板书设计

证明地球在自转

傅科摆——地球自转

教后反思：

这节课的内容意义重大。一方面通过前面的学习，学生对地球自转这种现象已经了解了（包括对哥白尼学说和其他天体运动知识的了解），但是这种了解其实是肤浅的，也是跳跃式的。学生们并没有经过自己的探究，只是一个直观的结果。倘若教师此时便以为学生对于地球自转已经了解的很清楚了，那就大错特错了。教材编排到这里，地球自转还没有直接证据出现，因此我们并不能枉下结论，而是按照人类探索天体运行的规律历史出发，一步步让孩子经历这个探究历史，层层揭开地球自转之迷。另一方面，这部分内容是人类历史上首次通过实验演示给出了地球自转的直接证据，是人类认识地球运动的重要转折点，具有重要的意义。

然而，实际教学中，要想达到教学目的却非易事。在这个单元教学以前，我先上完了时间单元，学生已经经历了摆的研究，在他们的实验中，摆在摆动过程中，十有八九方向是会发生变化的，课堂上甚至出现过垂直摆动到最后变成平行铁架摆动。具体原因有许多，主要还是材料问题以及学生在操作上不够仔细，另外受空气阻力影响也是很大的。既然如此，教材上说实验已经证明摆具有保持摆动方向不变的特点，在我们的学生先前概念中是不存在的，而且我估计和我们情况类似的可能还不少，所以这部分材料的问题如何解决可能需要有一个具体说明，并能在工具箱中配置。教师演示摆这个实验，虽然会比学生好一点，但也是不能非常直观的显示出摆的这样一个特点，摆在摆动过程中方向仍然会有一些偏转，因此这个看似简单的结论实际通过实验得出，具有一定的难度。在这点上，我自己做的也是挺失败的，学生几乎都是有先入为主的感觉，个人觉得这个结论在研究摆的过程中就可以稍微加以总结，让学生有一个前提认识。旋转下面圆盘，观察摆角度的变化，我做了近20实验，都毫无例外发生了一些编转，最后我也只能在基本不变的字眼上下工夫，近乎强迫学生接受这个概念。教参上提到：确保实验效果良好，摆锤应稍重一些，摆线应稍长一些，要特别注意提醒学生要平稳而缓慢地转动底盘。我觉得可以举例说明什么样的摆锤、摆线多长才比较合适，并且最好在中小学能够比较方便找到这样的材料。

既然我们的材料效果不明显，我引导学生思考为什么我们的摆不能非常明显的证明书本上的结论，学生们非常的聪明，他们也会从材料和操作上（他们自己

已经体验过）考虑我们的装置需要改进。介绍傅科摆时，读到摆锤重量、摆线长度，学生们才真正意识到，要让实验成功，我们还需要不断改进实验装备和材料。傅科摆的原理在学生理解摆摆动时方向具有不变的特征基础上，是比较容易理解的。我比较全面的向学生介绍了傅科当时研究的经历，利用沙子演示摆偏转的轨迹，得到摆摆动时方向发生了明显偏转的结论。另外，我还简单用受力分析示意图介绍了傅科装置的特点和其摆动时受到的几个力，只要学生在五上小车运动单元基础打的好，对于受力分析也是能够理解的。

最后，通过让学生了解更多可以证明地球自转的证据：比如说在宇宙或者卫星上观察地球的图片等，此时让学生回顾我们的猜想和假设，学生们可以轻松的去掉不正确的假设，而只保留两个假设。此时，我仍旧没有与学生昼夜交替现象到底是怎么产生的，让学生心中仍旧充满着疑问有利用他们致始致终保持这种状态有利于我们的教学。此时要求学生搜集信息，掌握更多关于地球自转的信息，为下一节课的教学作好准备。