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《3.1 认识地球（1）——地球的形状与大小》教学设计
课程名称 3.1 认识地球（1）——地球的形状与大小 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：知道地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体；能列举证明地球是球体的自然现象和人类实践活动（远去的帆船、麦哲伦环球航行、太空拍摄的地球照片等）；知道地球的主要数据（平均半径约6371km、赤道周长约4×10 km、表面积约5.1亿平方km）；能用科学记数法表示很大的或很小的数。 2.科学思维：通过“地球是球体”的模拟实验，体会用模型模拟真实情境的研究方法；通过人类认识地球形状的历程，经历科学认识从猜测到实证、从定性到定量的发展过程，培养基于证据进行推理和论证的能力。 3.探究实践：能设计并完成“地球是球体”的模拟实验，观察并描述铅笔在球面与平板上移动时的现象，得出合理的结论；能借助埃拉托色尼测量地球周长的方法，理解用几何方法测量地球周长的思想；能完成关于地球形状与大小的练习，并用于分析生活中的相关现象。 4.态度责任：通过人类探索地球形状的曲折历程，感受科学家严谨求实、勇于实践的科学精神；结合我国载人航天成就，增强民族自豪感；树立用证据说话的科学态度。
教学重难点 （一）教学重点： 1.地球的形状——两极稍扁、赤道略鼓的球体；证明地球是球体的主要证据。 2.地球大小的主要数据及埃拉托色尼测量地球周长的方法。 （二）教学难点： 理解地球并非正球体，而是两极稍扁、赤道略鼓的球体；能自主列举并解释证明地球是球体的现象；理解埃拉托色尼利用角度差与距离推算地球周长的几何思想。
教学过程 【环节一】情景导入 展示麦哲伦船队环球航行的史料：1519年船队从西班牙南海岸出发，环绕地球航行一周，历时1082天返回出发地，出发时5艘船、260多名水手，返回时只剩1艘船和18名水手。提出问题：船队的环球航行具有什么意义？人们对地球形状的认识又经历了哪些过程？让学生带着这些问题进入本课学习。 【环节二】新知探究 一、地球的形状 （1）核心知识点： 今天我们知道地球是一个球体，但人类对这个问题的认识经历了漫长的历程。 古代地圆说之前，古人凭经验和直觉认为地是平的（“天圆地方”）。 现象启示：远去的船只总是船身比桅杆先消失，说明大地可能不是平的，而是球面。 模拟实验：把篮球和木板置于同一水平视线上，把铅笔的头竖直朝下，分别由A向B（球面）和由C向D（木板）移动，观察铅笔长度和铅笔头的变化。 实验现象：铅笔在球面上远离时，铅笔头慢慢看不见了，铅笔变短；在木板表面上移动时，可以一直看到铅笔头，铅笔长度不变。 实验结论：该实验可以模拟地球是一个球体。注意：模拟实验不能验证猜想。 人类认识地球形状的历程： ①公元前6世纪：古希腊数学家毕达哥拉斯首先提出地球是球体的猜想（地圆说）。 ②公元前4世纪：亚里士多德通过多次观察月食，发现大地投射到月球上的影子总是弧形的，由此推测地球是个球体。 ③1519—1522年：麦哲伦船队完成人类历史上第一次环球航行，用实践证实了地球是球体。 ④20世纪：人造卫星和载人航天器从太空拍摄到地球的照片，确证地球是一个球体；加加林成为第一个在太空目睹地球是球体的人。 （2）学生活动： 分组完成“地球是球体”的模拟实验，记录铅笔在球面与木板上移动时的现象并交流结论。 讨论：还能列举哪些验证地球是球体的现象和方法？（远去的帆船总是船身先消失、桅杆后消失；站得高望得远；站在地面上总是看不到“天涯海角”） 讨论：从人类认识地球形状的过程中得到什么启示？（科学进步是循序渐进的；观察和实证很重要；理论需要实践的检验） （3）教师指导：强调模拟实验只是“模拟”现象，不能验证猜想；引导学生体会人类认识从直觉猜测到观测推理、再到实践验证和太空实证的发展过程。 二、地球的大小 （1）核心知识点： 埃拉托色尼测量地球周长：公元前3世纪，古希腊学者埃拉托色尼假定地球是球体，同一时间在地球不同地方太阳光与地面的夹角不同。他在埃及塞尼城（今阿斯旺）夏至日正午阳光直射井底，又测出亚历山大垂直杆的杆长与影长，算出太阳光与杆的夹角为圆的1/50，再测出两地距离，得出地球周长约为两地距离的50倍，约合4×10 km，与现代测得的数值非常接近。 现代测量结果：地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体；赤道半径约6378km，两极方向半径约6357km，相差极小（约0.33%）；平均半径6371km；表面积约5.1亿平方km；赤道周长约4×10 km。 科学记数法：用一个大于等于1而小于10的数乘以10的幂来表示数。如40000km=4×10 km；细胞大小约0.000022m=2.2×10 m。 为什么地球仪是正球体？把地球缩小为直径1m的地球仪，赤道半径只比极半径长约3mm，这点微小差别在地球仪上看不出来。 （2）学生活动： 阅读科学阅读“测量地球的周长”，模仿埃拉托色尼的方法，理解用角度差和两地距离计算地球周长的几何思想。 估算：初中学生平均臂展约1.5m，沿赤道手拉手合抱地球大约需要多少人？（约4×10 km÷1.5m≈2667万人，体会地球之大） 完成科学记数法的表示练习，熟记地球大小的主要数据。 （3）教师指导：讲清地球偏心率极小，所以看起来是“圆的”；引导学生体会把很大的数用科学记数法表示的简洁性，并纠正“地球仪是地球真实缩小模型”的模糊认识。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容：地球的形状是怎样的？有哪些证据可以证明地球是球体？地球大小的主要数据有哪些？埃拉托色尼是如何测量地球周长的？学生梳理知识框架，教师总结强调“球体”与“两极稍扁、赤道略鼓的球体”的区别。 【环节四】作业设计 完成课件“小试牛刀”练习： 1.神舟十六号航天员在太空回望地球时，能看到的是（D）巨大的球体。 2.在海边观察远处驶来的轮船，先看到桅杆后看到船身，这现象反映（A）地球是个球体。 3.下列说法能证明地球是球体的是（D）站得越高，看得越远。 4.人们对地球形状的认识经历了“天圆地方”“球体”“椭球体”等阶段，下列说法错误的是（C）地球的自身形状在不断变化。 5.一人从赤道向正东走200km，再向正北走200km，又向正西走200km，最后向正南走200km，此时他在（C）出发点的西面。 6.关于微信启动页“蓝色弹珠”照片的描述，错误的是（C）大气层中与人类最密切的平流层最显著的特点是强烈的对流运动。
板书设计 3.1 认识地球（1）——地球的形状与大小 一、地球的形状 1.形状：两极稍扁、赤道略鼓的球体 2.证据：远去的帆船；麦哲伦环球航行；太空拍摄的地球照片；月食时大地的弧形影子 3.认识历程：地圆说（毕达哥拉斯）→月食推理（亚里士多德）→环球航行（麦哲伦）→太空照片确证 二、地球的大小 1.埃拉托色尼测量：角度差＋两地距离→地球周长约4×10 km 2.主要数据：赤道半径6378km；极半径6357km；平均半径6371km；表面积5.1亿平方km；赤道周长约4万km 3.科学记数法：40000km=4×10 km
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：大部分学生能正确描述地球的形状，能熟记地球大小的主要数据，能列举多种现象证明地球是球体；少数学生对赤道半径、极半径、平均半径等数据容易混淆，需要借助对比强化记忆。 （2）探究实践：篮球与铅笔的模拟实验学生参与度高，能正确描述铅笔在两种表面移动时的现象差异，理解“模拟实验不能验证猜想”的含义。 （3）思维培养：通过埃拉托色尼测量地球周长的事例，学生体会到用几何方法把“大”转化为“可测”的科学思想，推理与论证能力得到锻炼。 （4）态度责任：通过人类探索地球形状的历程和我国载人航天成就，学生感受到科学精神的力量，民族自豪感得到增强。 2. 改进方向： （1）埃拉托色尼测量法的几何原理可配合示意图逐步推导，帮助学生理解“角度差→周长比例”的计算关系。 （2）可增加动手测量活动，如学生在不同地点正午测量标杆影长，体验古代测量方法的思路。 （3）地球大小的练习可结合生活情境（手拉手环抱地球、飞机环球飞行等）设计，增强学生对大数的实际感受。 （4）注意辨析“正球体”“椭球体”等概念的表述规范，避免学生形成“地球是正球体”的错误认识。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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