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(共18张PPT)
2.3《地球的运动——人类认识地球运动的历史》
（教科版）六年级
上
2.3 《地球的运动——人类认识地球运动的历史》
我们提出了多种假设，历史上科学家们咋解释地球运动的？他们的观点和我们的假设一样吗？今天一起‘穿越’科学史，探索人类认识地球运动的历程！
新知导入
聚集
古代人认为地球是宇宙中心，后来为啥被推翻？科学家靠啥证据改变观点？
探究新知
古代 “地心说” 因无法解释行星逆行等现象存矛盾。哥白尼提出 “日心说”，开普勒用第谷观测数据得出行星椭圆公转定律，伽利略用望远镜发现木星卫星、金星盈亏，直接证明天体并非都绕地球转，牛顿万有引力定律进一步从理论上支撑日心说，地心说遂被推翻。
① 梳理科学史理论：
阅读资料卡，梳理“地心说（托勒密 ）”与“日心说（哥白尼 ）”的核心观点（如地心说：地球是宇宙中心，太阳绕地球转；日心说：太阳是宇宙中心，地球绕太阳转并自转 ）、证据（如地心说：肉眼观测日月星辰绕地球；日心说：观测行星轨迹与地心说预测不符 ）、模型（地心说：复杂本轮均轮；日心说：简单圆周轨道 ）。
用对比表格记录“观点证据模型”的差异。
② 改进地球模型验证理论：
基于日心说（地球自转 ），改进地球模型（安装地轴、粘贴反光小圆片 ）。
设计模拟实验：用手电筒模拟太阳，转动地球模型（自转 ），观察“反光片的明暗变化（模拟昼夜交替 ）”，记录“模型改进点实验现象理论验证”。
"地心说" 示意图
托勒密的 "地心说"
古时候, 人们直观地观察到日月星辰都围绕着地球旋转, 地球似乎是静止不动的。古代天文学家托勒密 (约生于公元100年 ) 总结了前人的观点。他在《天文学大成》 中提出以下一些观点 :
( 1 )地球是球形的。
( 2 )地球处于宇宙中心。地球相对于宇宙而言, 只是一个点, 而且静止不动。
( 3 )日月星辰等所有天体随着地球运动, 并且每天做一次圆周运动, 因此人们看到的是这些天体都有规律地东升西落。
哥白尼的 "日心说" 示意图
哥白尼的 "日心说"
就像我们做模拟实验一样, 任何理论模型都需要接受实践的检验。 随着天文观测精度的提高, 人们发现 "地心说" 与观察到的日 、月和行星在天空的位置并不完全相符。波兰天文学家哥白尼 ( 1473—1543) 受到古代学者的启发, 提出 了 以太阳为中心的天体运动体系假说。 他意识到 , 假说一定要有令人信服的证据, 为此他搭建了一个小型天文台 , 设计了观测仪器, 进行了 长达30年的观测。最终他取得了可靠的观测数据, 创立了 "日心说" , 并在临终前出版了他的不朽名著《天体运行论》
哥白尼的 "日心说"
"日心说" 的主要观点是:
(1)宇宙是球形的 , 地球是球形的。
(2)天体的运动是圆周运动。
(3)地球是在运动的, 绕轴自转, 并且24 小时 自 转一周。
(4)太阳是不动的, 而且处于宇宙的中心 , 地球以及其他的行星都围绕着太阳做圆周运动。
"日心说" 发表后, 人们又陆续发现了一系列的支持 " 日心说" 的证据。比如, 伽利略用 自制的望远镜观察到木星的卫星以木星为中心旋转而不是围绕地球旋转, 否定了地球是宇宙中心的说法。
用一根铁丝贯穿地球模型的南北,当作 "地轴"
2.再次做昼夜交替现象的模拟实验, 完善我们对昼夜交替现象的解释。
在地球模型的几块大陆上,分别贴上几个反光的小圆片。
用较强的光源照射地球模型, 同时让地球模型自转。
画图记录下我们的观察结果, 连续的组图会使我们的解释更加清晰。
1.托勒密和哥白尼的观点有哪些相同和不同 他们如何使自己的理论模型更具有说服力
2.再次做昼夜交替现象的模拟实验与前一次模拟实验有什么不同
3.现在你认为昼夜交替现象是如何形成的
课堂练习
1. 下列属于地心说核心观点的是（ ）
A. 地球绕太阳转 B. 地球是宇宙中心，静止不动 C. 地球自转
2. 哥白尼挑战地心说的关键证据是（ ）
A. 肉眼观测日月星辰 B. 望远镜观测行星轨迹 C. 模拟实验验证
3. 改进地球模型（加装地轴、反光片 ）的模拟实验，主要验证（ ）
A. 地心说 B. 日心说（地球自转 ） C. 地球公转
B
B
B
（二）判断题
1. 地心说完全错误，没有任何价值。（ ）
2. 科学理论的迭代完全依靠新证据，与模型简化无关。( )
3. 改进后的模拟实验（带地轴、反光片 ）能更科学验证地球自转与昼夜交替的关联。（ ）
×
×
√
课堂总结
今天我们了解了人类认识地球运动的历史，谁能说说地心说和日心说的差异？科学理论咋发展的？
地心说认为地球不动，模型复杂；日心说认为地球运动，有观测证据，模型简洁。科学理论随证据发展，不断改进！
板书设计
2.3 人类认识地球运动的历史
1. 科学史理论：
地心说（托勒密 ）：地球是中心，太阳绕地球转，模型复杂
日心说（哥白尼 ）：太阳是中心，地球运动，模型简洁（ 证据支持 ）
2. 理论迭代：证据推动，模型简化→ 科学理论更具说服力
3. 实验验证：改进地球模型（地轴、反光片 ）→ 验证地球自转
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教科版六年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
《人类认识地球运动的历史》是六年级上册“地球的运动”单元的科学史课，聚焦“地心说”与“日心说”的发展历程。教材通过梳理托勒密、哥白尼等科学家的理论，引导学生理解“人类对地球运动的认识是逐步发展、受证据推动的”，是培养“科学观念（地球运动的认知迭代 ）”与“科学思维（证据推理、历史视角 ）”的关键课例，衔接前课“昼夜交替假设”，深化对地球运动的科学理解。
学情分析
六年级学生对“地球运动”有初步假设（前课基础 ），但对“科学史中地球运动理论的演变（地心说→ 日心说 ）”了解甚少。已具备一定阅读理解与分析能力，不过在“对比不同理论的差异（证据、模型 ）”“理解科学理论迭代的证据逻辑”上需指导。学生好奇科学发现的故事，需通过“科学史梳理证据对比模型验证”突破“抽象科学史→ 具象认知迭代”的转化难点，构建科学本质观（科学是不断发展的 ）。
核心素养分析
（一）科学观念 理解人类对地球运动的认识经历了“地心说→ 日心说”的迭代，认识地球运动的科学结论（自转、公转 ）是基于证据不断修正的；构建“科学理论随证据发展而迭代”的观念，深化地球运动的科学认知。 （二）科学思维 对比“地心说”与“日心说”的观点、证据、模型差异，分析“理论迭代的证据逻辑（如观测精度提升推动认知 ）”，锻炼对比、归纳与推理思维；基于科学史研讨“科学理论如何更具说服力”，提升逻辑论证与科学解释能力。 （三）探究实践 通过“阅读科学史资料梳理理论差异模拟实验验证（改进地球模型 ）”，提升信息整理、模型改进与实证记录素养；学会从科学史中汲取探究方法（如用模型、证据支持理论 ），养成严谨科学态度。 （四）态度责任 感受人类探索地球运动的艰辛与智慧，激发对地球科学的崇敬与探究兴趣；理解科学理论需证据支持，增强“尊重证据、崇尚真理”的科学责任感，树立正确的科学本质观。
教学重点
1. 梳理“地心说”与“日心说”的核心观点、证据与模型差异，理解人类对地球运动认识的迭代历程。 2. 通过改进模拟实验（地球模型 ），验证地球运动理论（如自转 ），深化对昼夜交替成因的科学理解。
教学难点
1. 深度理解“科学理论迭代的证据逻辑”（如哥白尼如何用观测证据挑战地心说 ），突破“抽象科学史→ 证据推理”的思维跨越。 2. 关联科学史与模拟实验，理解“改进模型验证理论”的科学方法（如用带地轴、反光片的模型验证自转 ），实现“历史认知→ 实践应用”的融合。
教具准备
科学史资料卡（托勒密地心说、哥白尼日心说的观点、证据、模型 ）、改进地球模型材料（带地轴的地球模型、反光小圆片、手电筒 ）、实验记录单、PPT（科学史发展时间轴、理论对比示意图 ）
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：回顾前课“昼夜交替假设”，提问：“我们提出了多种假设，历史上科学家们咋解释地球运动的？他们的观点和我们的假设一样吗？今天一起‘穿越’科学史，探索人类认识地球运动的历程！” 学生活动：联系前课假设（地球自转、太阳绕地球转 ），好奇科学史中的观点，激发探究兴趣。 设计意图：衔接前课“假设”，制造“历史观点与学生假设”的认知关联，聚焦“科学史梳理与验证”任务。
二、讲授新课 （1）聚焦（5分钟） 教师活动：呈现教材“科学史插图（托勒密、哥白尼理论争论场景 ）”，提问：“古代人认为地球是宇宙中心，后来为啥被推翻？科学家靠啥证据改变观点？” 引导明确“梳理科学史对比理论差异”的探究核心。 学生活动：观察插图，猜想“科学家有新的观测证据”，初步梳理探究方向（科学史阅读+证据对比 ）。 设计意图：依托教材科学史场景，引发认知冲突（旧理论 vs 新证据 ），聚焦“科学史中的地球运动理论”关键环节。 （2）探索（20分钟） 教师活动： 分组发放“科学史资料卡”，分步指导探究流程： ① 梳理科学史理论： 阅读资料卡，梳理“地心说（托勒密 ）”与“日心说（哥白尼 ）”的核心观点（如地心说：地球是宇宙中心，太阳绕地球转；日心说：太阳是宇宙中心，地球绕太阳转并自转 ）、证据（如地心说：肉眼观测日月星辰绕地球；日心说：观测行星轨迹与地心说预测不符 ）、模型（地心说：复杂本轮均轮；日心说：简单圆周轨道 ）。 用对比表格记录“观点证据模型”的差异。 ② 改进地球模型验证理论： 基于日心说（地球自转 ），改进地球模型（安装地轴、粘贴反光小圆片 ）。 设计模拟实验：用手电筒模拟太阳，转动地球模型（自转 ），观察“反光片的明暗变化（模拟昼夜交替 ）”，记录“模型改进点实验现象理论验证”。 巡视指导，纠正“资料梳理不完整（如忽略日心说的观测证据 ）”“模型改进不科学（如地轴倾斜角度未体现 ）”；鼓励小组对比“地心说与日心说的模型复杂度”，思考“简单模型为何更具说服力”。 学生活动： 小组实践：梳理科学史理论（地心说 vs 日心说的证据差异 ）→ 改进地球模型（加装地轴、反光片 ）→ 模拟实验验证（地球自转时，反光片交替明暗，验证昼夜交替与自转关联 ）。 记录“科学史理论对比表”与“模拟实验记录单”，初步理解“证据推动理论迭代”。 设计意图：通过“科学史梳理模型改进实验验证”实践，让学生亲历“认知迭代证据验证”的科学过程，突破“科学史理解”与“模型验证”的双重难点，落实核心素养。 （3）研讨（12分钟） 教师活动： 组织小组展示科学史梳理成果与模拟实验记录，围绕以下问题深化研讨： ① 理论对比：“托勒密和哥白尼的观点有哪些相同与不同？他们的模型如何支持理论（如地心说的复杂本轮 vs 日心说的简单轨道 ）？” ② 证据逻辑：“哥白尼用哪些证据挑战地心说？科学理论怎样才能更具说服力（如观测精度、模型简洁性 ）？” ③ 实验关联：“改进后的模拟实验如何验证日心说（如地球自转 ）？实验现象与科学史理论有啥关联？” 补充“伽利略用望远镜观测木星卫星”的资料，强化“观测证据对理论迭代的关键作用”。 学生活动： 小组代表分享：“地心说认为地球不动，模型复杂；日心说认为地球运动，模型简洁，且有观测证据（如行星轨迹 ）支持”；理解“科学理论需‘证据充分、模型简洁’才更具说服力”；关联实验现象（反光片明暗交替 ）与日心说（地球自转 ），验证理论的科学性。 设计意图：通过研讨，梳理科学史理论的差异与证据逻辑，关联模拟实验验证，实现“科学史认知→ 科学思维（证据推理 ）→ 科学观念（理论迭代 ）”的跨越，突破“证据逻辑与理论迭代”的深度理解难点。 （4）拓展（5分钟） 教师活动：布置“科学史拓展任务”（二选一 ）： ① 科学史短剧：小组合作编写“地心说 vs 日心说”的辩论短剧，扮演科学家（托勒密、哥白尼 ），用证据辩论。 ② 现代证据收集：查阅资料，收集“现代证明地球运动的证据”（如傅科摆、恒星周年视差 ），制作“证据卡”。 学生活动： 课后选择任务，行动探究：如编写短剧，深入理解科学史中证据辩论的逻辑；或收集现代证据，深化对地球运动的科学理解。 设计意图：通过拓展任务，延伸科学史探究的趣味性（短剧 ）与现代性（现代证据 ），强化“科学理论随证据发展”的观念，延续探究兴趣。
三、课堂练习 选择题 1. 下列属于地心说核心观点的是（ ） A. 地球绕太阳转 B. 地球是宇宙中心，静止不动 C. 地球自转 答案：B（解析：地心说认为地球是宇宙中心，静止不动，太阳等绕地球转；A、C是日心说观点，选B ） 2. 哥白尼挑战地心说的关键证据是（ ） A. 肉眼观测日月星辰 B. 望远镜观测行星轨迹 C. 模拟实验验证 答案：B（解析：哥白尼通过观测行星轨迹（如火星逆行 ）发现地心说预测不符，用望远镜提升观测精度，选B ；A是地心说的证据，C是现代方法 ） 3. 改进地球模型（加装地轴、反光片 ）的模拟实验，主要验证（ ） A. 地心说 B. 日心说（地球自转 ） C. 地球公转 答案：B（解析：实验模拟地球自转，验证日心说中地球运动的观点，选B ；A、C实验未直接验证 ） 判断题 1. 地心说完全错误，没有任何价值。（× ）（解析：地心说在历史上是科学探索的重要阶段，为后续理论提供基础，有历史价值 ） 2. 科学理论的迭代完全依靠新证据，与模型简化无关。（× ）（解析：科学理论迭代既需证据，也需模型简洁性（如日心说更简洁 ），表述绝对 ） 3. 改进后的模拟实验（带地轴、反光片 ）能更科学验证地球自转与昼夜交替的关联。（√ ）（解析：改进模型更贴近地球真实运动（地轴、自转 ），实验现象更支持日心说，符合科学逻辑 ）
四、课堂小结 教师引导：“今天我们了解了人类认识地球运动的历史，谁能说说地心说和日心说的差异？科学理论咋发展的？” 学生总结：“地心说认为地球不动，模型复杂；日心说认为地球运动，有观测证据，模型简洁。科学理论随证据发展，不断改进！” 设计意图：简洁回顾科学史理论差异与迭代逻辑，强化“科学是不断发展的”观念，呼应单元“地球运动探究”主题。
板书设计
人类认识地球运动的历史 1. 科学史理论： 地心说（托勒密 ）：地球是中心，太阳绕地球转，模型复杂 日心说（哥白尼 ）：太阳是中心，地球运动，模型简洁（ 证据支持 ） 2. 理论迭代：证据推动，模型简化→ 科学理论更具说服力 3. 实验验证：改进地球模型（地轴、反光片 ）→ 验证地球自转
教学反思
（1）成功之处 以“科学史梳理模型改进实验验证”为主线，让学生亲历“认知迭代证据推理”的科学过程，多数小组清晰对比地心说与日心说的差异；研讨环节深化“证据逻辑与理论迭代”，落实核心素养。 拓展任务延伸科学史趣味性与现代性，激发持续兴趣，课堂逻辑完整、历史与实践融合度高。 （2）不足之处 部分小组因“科学史资料复杂、证据理解浅”，梳理不完整，需提前提供“关键证据提炼卡”（如哥白尼观测行星轨迹的简化描述 ）；研讨中对“科学理论迭代的社会阻力（如日心说曾被教会反对 ）”涉及不足，知识广度可拓展。 科学史与模拟实验的关联稍显生硬，可设计“角色扮演（科学家用模型辩论 ）”，增强历史代入感与实践融合。 （3）教学建议 下次教学提前制作“科学史关键证据提炼卡”（简化观测证据，突出对比 ），辅助小组梳理；增加“科学史辩论会”环节，让学生扮演科学家，用模型、证据辩论，强化历史与实践的共鸣。 引入“日心说传播的社会史”资料（如教会对哥白尼的压制 ），深化对“科学发展艰辛”的理解，增强态度责任培养。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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