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3.1 认识地球 学案
班级：________ 姓名：________ 日期：________
一、学习目标
1. 说出人类对地球形状认识的四个关键阶段——从古代的天圆地方到现代卫星照片确证。
2. 列出证明地球是球体的五条证据，并说出每条证据的推理逻辑。能辨析哪些现象不能证明地球是球体。
3. 操作'铅笔在篮球和木板上移动'的模拟实验，记录现象并解释为什么它支持地球是球体的结论。
4. 写出地球赤道半径（约6378km）、两极半径（约6357km）、赤道周长（约40000km），能用这些数据做简单计算。
二、课前预习
（一）古代人们对地球形状的认识
1. 古时候人们对地球形状认识受限于三个因素：活动__________很小、认知__________非常有限、__________技术落后。___________________________________
2. 古代中国关于地球形状的三种说法按时间顺序为：__________→__________→__________。其中，浑天说将天和地比作'__________'——天像一个弹丸，地像__________（蛋中的蛋黄）。这在认识上有了巨大进步。___________________________________
3. 古代印度的认识：大地是一个__________，由__________驮着站在__________背上。古代巴比伦认为大地是个__________般隆起的空心山。古代埃及认为天被__________撑着。___________________________________
4. 请思考：为什么古代中国、印度、巴比伦、埃及的古人没有一个得出'地球是球体'的结论？原因：________________________________________________。___________________________________
（二）从怀疑到猜想
5. 使古人对'地是平面'产生怀疑的两个日常观察现象是：①远去船只的__________比__________先消失（说明海面是__________）；②站得__________看得__________（说明地面不是平的而是__________）。___________________________________
6. 模拟实验（铅笔在篮球和木板上的移动）的现象：铅笔在__________上移动时，下部先消失（与帆船现象吻合）；铅笔在__________上移动时整体等比例缩小（与实际不符）。因此，海面只能是__________。___________________________________
（三）科学认识的飞跃
7. 公元前6世纪，__________首先提出了地球是__________的猜想。公元前4世纪，亚里士多德通过观测__________，发现大地投射到月球上的影子总是__________，从而推测地球是__________。这是人类通过__________得出的第一次地球形状的推论。___________________________________
8. 1519年，航海家__________率领船队（____艘船、____多水手出发）完成了人类历史上__________环绕地球航行一周的壮举，用自身__________证实了地球是球体。航行历时____天，返回时只剩____艘船和____名水手。这结束了地'____'与地'____'的争论。___________________________________
9. 20世纪，人类发射__________和载人航天器，从太空拍摄到地球的照片，确证地球是__________。苏联宇航员__________是第一个在太空看到地球全貌的人。___________________________________
（四）地球的大小
10. 现代科技测量表明，地球是一个两极__________、赤道__________的球体（椭球体）。赤道半径约为__________千米，两极半径约为__________千米，两者相差__________千米，仅差__________%，因此从太空看几乎就是圆的。___________________________________
11. 地球赤道周长约为__________千米（约__________×10 km），也就是毛泽东诗句中'坐地日行__________里'的来源。但要真正日行八万里，必须坐在__________（因为只有__________的周长是4万千米）。___________________________________
我的疑问
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三、课堂探究
探究一：模拟实验记录表
完成实验后填写下表：
实验条件 观察到的现象 与真实帆船现象是否吻合
铅笔在篮球上移动 _______________ _______________
铅笔在木板上移动 _______________ _______________
实验结论：________
探究二：五条证据排序
将下列证明地球是球体的证据按人类的认识时间顺序编号（1至5）：
（ ）麦哲伦环球航行 （ ）卫星拍摄的地球照片
（ ）帆船桅杆现象/登高望远 （ ）亚里士多德的月食观测
（ ）毕达哥拉斯首次提出猜想
写出你排序的依据：________________________________________________________________________________________________。
探究三：能证明 vs 不能证明——辨析
判断以下现象能否证明地球是球体（打√或×，并说明理由）：
①太阳是圆的：____ 理由：________________________________________________。
②月亮的影子在日食时是弧形的：____ 理由：________________________________________________。
③月食时地球的影子在月球上是弧形的：____ 理由：________________________________________________。
④月球是圆的：____ 理由：________________________________________________。
⑤站得越高看得越远：____ 理由：________________________________________________。
⑥坐在火车上，远处铁轨好像交汇了：____ 理由：________________________________________________。
四、课堂练习
A组 基础巩固
1. 模拟实验证实远去的帆船船身比桅杆先消失的原因是（ ）。A.桅杆长度 B.海面是球面 C.观察距离 D.船只大小
2. 乘船出海时港口灯塔会（ ）。A.同时消失 B.突然消失 C.从上到下依次消失 D.从下到上依次消失
3. 下列能证明地球是球体的是（ ）。A.太阳是圆的 B.月球是圆的 C.日食 D.月食
4. 从上海飞纽约航线是弧线，因为（ ）。A.飞行员随机飞 B.躲避云层 C.地球是球体，球面最短距离是弧线 D.更省油
B组 能力提高
5. 能证明地球是球体的现象有（多选）：（1）海上远去的船只船身比桅杆先消失 （2）太阳是圆的 （3）月球是圆的 （4）人越往山上爬看到的地平圈越大 （5）天涯海角总走不到边。答：________。
6. '坐地日行八万里'要在____（填地点）才能实现。如果一个中学生日行50千米，绕赤道一圈需要____天。
7. '地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体'，'稍扁'是指__________（填'赤道半径'或'两极半径'）比另一方向的半径短约____千米，仅差____%。所以我们常说地球是'圆的'。
8. 杭州（约北纬30度）的小明说'我坐地日行八万里'，这句话对吗？为什么？________________________________________________________________________________________________。
五、课堂小结（请自己填写）
1. 人类认识地球形状的四个阶段：古代__________（凭经验和直觉）→亚里士多德通过__________推出地球是球体（第一次科学推论）→麦哲伦__________证实（实践检验）→现代__________确证（直接证据）。___________________________________
2. 证明地球是球体的五条证据：①__________ ②__________ ③__________ ④__________ ⑤__________。其中最直接的证据是__________。不能证明的有：__________、__________（与地球形状无关）、__________（月球影子不能说明地球形状）。___________________________________
3. 地球形状：__________稍扁、__________略鼓。赤道半径≈____km，两极半径≈____km，赤道周长≈____km（=____万里）。___________________________________
4. 从认识历程中感悟到的启示：①__________是不断发展的过程 ②要勇于__________和创新 ③__________出真知 ④__________的重要性 ⑤人类的__________有局限性 ⑥__________和毅力的重要性。___________________________________
5. 今天最大的收获：________________________________________________________________________________________________。___________________________________
六、课后作业
1.（知识整理）绘制一张'人类认识地球形状的时间轴'——至少包含6个关键时间点和对应的认识/事件，标注事件的意义。
2.（证据分析）除了课本上的五条证据，你还能想到其他能证明'地球是球体'的生活现象吗？至少写出2条，并分别写清楚推理逻辑（为什么这些现象只能用球体来解释）。
3.（计算练习）一个人每天走40千米，绕地球赤道一周需要多少天？如果他每天骑自行车200千米，绕地球一圈需要多少天？写出计算过程。
4.（跨学科思考）1500多年前的郦道元在《水经注》里说：'水往低处流'。如果大地是平面，从高到低的'低'应该只有一个固定的方向（像斜面一样，水总往一个方向流）。但事实上，全球各处的河流都从各自的高处流向各自的低处。请用'地球是球体'来解释这个现象。
参考答案
（请先独立完成，再对照答案。）
二、课前预习 答案
1.范围、能力、科学。2.天圆地方、盖天说、浑天说。鸡蛋、蛋黄。3.圆盾、大象、乌龟。空心山、高山。4.古人活动范围很小，只能看到自己生活的一小块地区。认知能力有限，科学技术落后——没有望远镜、没有远洋航行能力、没有测绘工具。在这样的条件下，凭经验和直觉只能得出'地是平的'的结论（这在当时是合理的判断，并非古人愚昧）。5.船身、桅杆。球面。高、远。曲面。6.篮球、木板。球面。7.毕达哥拉斯、球体。月食、弧形。球体。科学观测。8.麦哲伦、5、260。第一次、实践。1082、1、18。方、圆。9.人造地球卫星、球体。加加林。10.稍扁、略鼓。6378、6357、21、0.33。11.40000、4、八万。赤道。赤道。
三、课堂探究 答案
探究一：篮球→铅笔下部先消失、上部后消失→吻合（与实际帆船现象一致）。木板→铅笔整体等比例缩小→不吻合。结论：海面是球面而非平面——球面才能使移动的物体下部先被弧度遮挡。探究二：顺序应为（1）帆船桅杆现象/登高望远（古人日常观察产生怀疑）→（2）毕达哥拉斯提出猜想→（3）亚里士多德月食观测推论→（4）麦哲伦环球航行实践证实→（5）卫星地球照片直接确证。依据是科学认识的一般规律——从观察→猜想→观测推论→实践检验→技术验证，每一步都比前一步更直接更可靠。探究三：①×，太阳是球体不等于地球是球体，两个天体各自独立。②×，日食是月球影子投射到地球上，月球的影子是弧形只能说明月球是球体。③√，月食时地球的影子（地球本影）投射到月球上，影子始终呈弧形说明地球是球体（球体从任何方向投影的边缘都是圆弧）。④×，与②同理，月球形状与地球无关。⑤√，地面如果是平面视野应无限远，只有曲面才会站得越高看得越远。⑥√，铁轨看似交汇是因为地面曲率使远处的铁轨被弧形地面遮挡，在平面上两条平行线永远不会交汇。
四、课堂练习 答案
A组：1.B 2.D（船远离时灯塔从下往上消失——底部先被遮挡，与帆船船身先消失原理相同） 3.D（月食是地球影子，日食是月球影子) 4.C（球面上两点最短距离是大圆弧——'大圆航线'）。B组：5.（1）（4）（5）[（2）（3）是其他天体形状，不能证明地球形状] 6.赤道。800天（40000÷50=800）。7.两极半径。21、0.33。8.不对。'坐地日行八万里'的计算基础是赤道周长≈40000km≈80000里。杭州在北纬约30°，该纬度的周长=赤道周长×cos30°≈40000×0.866≈34640km≈69280里——不到八万里。纬度越高（离赤道越远），所在纬线周长越短。在北极点则是零。
五、课堂小结 答案
1.天圆地方（经验和直觉）、月食、环球航行、卫星照片。2.帆船桅杆现象、登高望远、月食弧形投影、麦哲伦环球航行、卫星地球照片。卫星地球照片。太阳是圆的、月球是圆的、日食。3.两极、赤道。6378、6357、40000、八。4.科学、质疑、实践、技术、认知、坚持。
六、课后作业 提示
第1题：时间轴参考：春秋时期（天圆地方）→汉代（盖天说/浑天说）→公元前6c毕达哥拉斯（首次球体猜想）→公元前4c亚里士多德（月食观测推论，第一次科学飞跃）→1519-1522麦哲伦环球航行（实践证实）→20世纪人造卫星/加加林（直接拍照确证）。第2题：可选现象——①在开阔海域上看远处的轮船，先看到桅杆再看到船身（与港口灯塔同理，从高到低依次出现）。②乘飞机在高空俯瞰地面，能看到地球曲面（能看到的范围是一个圆形区域）。③各地看到的北极星仰角不同：在赤道北极星在地平线上（仰角0°），越往北北极星仰角越大（北京约40°、北极90°即天顶）——只有地球是球体才能解释同一颗星在不同纬度仰角不同的现象。第3题：40000km=40000000m，每天走40km=40000m→40000000÷40000=1000天（约2年9个月）。骑自行车200km/天→40000÷200=200天（约6.6个月）。第4题：'水往低处流'的'低'指的是离地球球心（地心）最近的地方。因为地球是球体，每个地点指向地心的方向就是'下'的方向（重力方向）。不同地点指向地心的方向各不相同（北京的'下'和纽约的'下'几乎相反）。所以地球上各处的河流都从各自的高处流向各自的低处——看似矛盾（水往不同方向流），实际都遵循同一个原则——向地心方向流。这只能用地球是球体来解释。

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