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大象版科学四年级上册 第二单元《太阳、地球和月球》3 太阳与地球 教学设计
单元 《太阳、地球和月球》 课题 3 太阳与地球 课时 1
核心 概念 9.宇宙中的地球 学习内容 地球围绕太阳公转
内容要求 认识太阳、地球，知道它们之间的空间关系。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 知道地球在围绕着太阳不停地运转。初步了解日心说和地心说。 科学思维 在教师引导下，根据问题提出假设；能利用模拟实验和科学家研究资料能提供支撑性的证据，解释日地关系。 探究实践 制订利用收集资料、模拟实验验证的探究计划。能运用资料搜集阅读、模拟实验观察、分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。能讲述并反思自己的探究过程和结果。 态度责任 在好奇心驱使下，对地球与太阳空间关系表现出研究兴趣。知道可以有依据地质疑别人的观点，尝试以不同方式认识地球围绕太阳转。愿意倾听他人的想法，乐于分享和表达自己的想法。
教学 重点 通过探究日心说与地心说，认识到地球不停地围绕太阳转动。
教学 难点 探究日心说与地心说（模拟实验）。
教学 准备 1.教师准备：多媒体课件、“东”和“西”两个字的板贴。
2.学生材料准备：小蓝球（代表地球）、大红球（代表太阳）、资料卡。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图 教学提醒与备注
一、问题情境（5分钟） 情境导入：观察日影变化规律，提出科学问题 师：大家有没有注意到，每天早上我们的影子都在西边，而到了傍晚，影子又跑到了东边。你知道这是为什么吗？ 生：可能是因为太阳的位置在变吧，早上太阳在东边，所以影子在西边，傍晚太阳在西边，影子就在东边了。 由物体影子的变化规律引出探究问题，激发学生的学习兴趣，为后续的太阳与地球运动关系的探究做准备。
问题与假设（10分钟） 1. 作出假设 师：那么，太阳为什么会东升西落呢？如果你是古人，看到这种现象你会怎样想？ 学生讨论并提出假设。 生：有一些天神操控。 师：如何通过真实现象观察呢？ 生：太阳在移动。 师：以谁为中心移动。 生：地球。 师：大部分古人认为地球是中心，太阳围绕地球转动。现在出现了第一个假设：太阳围绕地球转，这个假设被称为什么学说？ 生：地心说。 师：还有其他假设吗？ 生：地球围绕太阳转，这是日心说。 2.初步思辨 师：大家都有各自的看法，那么，我们怎样才能验证这些假设呢？ 生：利用模拟实验和查阅资料的方法，去验证这些假设。 通过引导学生思考太阳东升西落的现象，提出地心说和日心说等假设，并讨论验证这些假设的方法，培养学生的科学方法意识、批判性思维和学习兴趣，同时使他们了解科学发展的历程和天文学的重要性。
三、模拟实验与深入思辨（20分钟） 1. 设计模拟实验 师：同学们说说先用哪种方式验证刚刚我们说的假设？ 生：我们先来做模拟实验，看看能否验证我们的假设。 师：太阳和地球太大了，能把它们拿下来做实验吗？我们用什么方式模拟它们呢？ 生：可以用大红球模拟太阳，小蓝球模拟地球。 2. 实验过程与思辨 师：请同学们来说一说你是如何设计实验的？ 生：将小蓝球放在课桌上，抱着大红球绕着小蓝球转，模拟太阳围绕地球转的情况。 （学生分组进行模拟实验） 师：请同学们说一说太阳围绕地球转，能不能看到太阳的东升西落现象？ 生：老师我想上前面演示一下太阳围绕地球转。 师：可以。 （学生进行演示） 生：以小球为中心，大球绕小球逆时针转，就可以在小球上看到大球从东向西转。） 师：同学们看，由这个现象推想是不是可以在这个模拟实验中看到太阳的东升西落？ 生：可以的。 生：但是太阳比地球大很多，好像不大合理。 师：是的，最开始有的同学就对地心说持有很大的怀疑态度，接下来老师给大家提供一些太阳与地球的具体数据。 （教师出示PPT） 生：太阳真的比地球大得多，在真实情况下不可能发生刚刚我们实验中看到的情况。 师：那难道说，另外的假设日心说就是正确的吗？ 生：也不一定，我们还得再验证一下另一个实验假设。 师：哪位同学来描述一下实验怎么操作？ 生：将大红球放在课桌上，抱着小蓝球绕着大红球转，模拟地球围绕太阳转的情况。 （学生分组进行模拟实验） 师：请同学们说一说地球围绕太阳转，能不能看到太阳的东升西落现象？ 生：可以看到。 师：好的，其他小组说说想法？ 生：我们让小球围绕大球转，从小球上观察大球，也模拟出了太阳东升西落的现象。 生：老师，我们小组也认同日心说，我演示一下。（学生一边讲解一边进行演示）小球按照逆时针方向围绕大球旋转，也能从小球上看到大球从东向西旋转的现象，由此推想出地球围绕太阳转也能出现太阳东升西落。 3. 教师引导思辨 师：两个实验都能模拟出太阳东升西落的现象，其实这就是日心说和地心说之争，这些问题科学家们争论了千年，大家看看这些科学家都是谁。 师：这些科学家们都有着怎样的观点和证据支持呢？ 历史与现代的思辨。 师：课前我们搜集了日心说和地心说的资料，接下来同学们看一下发到手上的材料卡，大家认真阅读。支持地心说、日心说的同学的资料卡是不一样的。 师：请你们各自试着找一找地心说和日心说各有哪些证据支持？哪些观点在现代看来存在明显缺陷？ （学生进行阅读） 生：地心说认为地球是静止的，是宇宙中心，所有天体绕地球运转。托勒密通过计算，利用地心说准确预测了日食和月食，所以古时候人们大多相信地心说。 生：日心说认为太阳是宇宙中心，太阳是静止不动的。地球和其他行星绕太阳公转，伽利略的天文观测，例如他发现有卫星围绕木星转，打破了地球是宇宙的中心的理论，支持了日心说。 生：按照日心说的理论，地球在围绕太阳公转的过程中，应该能够看到恒星之间相对位置的变化。1838年， 天文学家贝塞尔首次观测到了这种变化，从而为日心说提供了有力的证据。 师：接下来大家请看视频证据，这些证据支持日心说还是地心说？地心说在现代科技面前为何站不住脚？ 生：现代航天科技能够发射卫星，还能把人类送入太空，这帮助人类进一步认识了太阳系的样子，进一步证实了日心说。 通过模拟实验让学生亲手验证地心说和日心说的假设，结合历史资料的阅读，引导学生理解科学发展的历程和科学家们的争论，培养他们的科学探究精神、批判性思维和对科学证据的重要性认识，同时激发他们对科学的兴趣和热情。 通过模拟“太阳围绕地球转”和“地球围绕太阳转”两种情况，学生能够直观地观察到不同天体运动模式下太阳的“东升西落”现象，从而更深入地理解天体运动的基本规律。这有助于他们纠正错误的前概念（如地心说），并接受科学的日心说观点。 在实验过程中，学生提出了对“太阳围绕地球转”这一假设的质疑，认为太阳比地球大很多，这一模拟实验与真实情况不符。这种质疑精神是科学探究中非常重要的，它促使学生不断思考、验证和修正自己的观点。教师通过提供太阳与地球的具体数据，进一步引导学生深入思考，培养他们的批判性思维能力。 引导学生阅读资料卡，寻找地心说和日心说的证据支持，并分析哪些观点在现代看来存在明显缺陷。这一过程旨在培养学生的批判性思维，使他们学会基于证据来评价科学理论，而不是盲目接受。同时，也强调了证据在日心说和地心说之争中的作用，让学生了解科学发展的历史脉络，认识到科学理论是随着时代进步和观测技术的提升而不断演变的。这有助于培养学生的科学史素养，使他们明白科学知识的积累是一个长期且复杂的过程。 通过观看视频证据和讨论，学生能够更直观地理解日心说和地心说的区别，以及现代科技如何证实日心说。这有助于他们纠正错误的前概念，形成正确的科学观念，并理解科学概念是如何随着新证据的出现而发生转变的。
四、总结与反思（5分钟） 师：通过今天的模拟实验和资料阅读、思辨活动，这节课大家有什么收获？ 生：地球在围绕着太阳不停地运转。 师：大家通过什么方法得到这个结论的？ 生：假设、模拟实验、查阅资料、思辨等。 通过总结与反思，学生建构对太阳与地球运动空间关系的模型，并提升总结研究方法，提升自主学习能力。
五、板书设计

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