地球真的不動(dòng)單元教學(xué)設(shè)計(jì) 邱山紅葉喆 教學(xué)分析 地球真的不動(dòng)嗎是一個(gè)綜合的科學(xué)探究活動(dòng)單元，二級目標(biāo)是“能區(qū)分什么是事實(shí)，什么是猜想”。本單元有兩課，第一課白天與黑夜以猜想“白天與黑夜交替出現(xiàn)是怎么形成的”為教學(xué)主線，再通過觀看視頻、閱讀古人的猜想，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷猜想、閱讀、反思等探究過程，著力對本單元的二級目標(biāo)進(jìn)行初步訓(xùn)練。第二課地球自轉(zhuǎn)與晝夜變化由兩個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和一個(gè)拓展活動(dòng)組成。通過兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，希望學(xué)生懂得獲取事實(shí)的另一種途徑實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；拓展活動(dòng)旨在讓兒童探究和洞察晝夜變化對動(dòng)植物行為的影響，從而進(jìn)一步延續(xù)和強(qiáng)化二級目標(biāo)的訓(xùn)練。 課前了解到，學(xué)生閱讀量較大，對于地球的運(yùn)動(dòng)方式已經(jīng)有所了解，在第一課教學(xué)中，需要注意引導(dǎo)學(xué)生不拘于事實(shí)真相，大膽猜想。在此基礎(chǔ)上，借助視頻、“小資料庫”、模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生了解、體驗(yàn)區(qū)分猜想與事實(shí)的方法：邏輯推理、查閱資料、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等，為拓展活動(dòng)“探究晝夜變化對動(dòng)植物行為的影響”打下基礎(chǔ)。 教學(xué)目標(biāo) 1知道地球不停自轉(zhuǎn)形成晝夜交替，周期為一天。 2探究晝夜交替對動(dòng)植物的影響。 3大膽想象，積極探究，能夠區(qū)分猜想與事實(shí)。 4能夠通過閱讀、查找資料、模擬實(shí)驗(yàn)等方式獲取證據(jù)、觶釋問題、區(qū)分事實(shí)。 教學(xué)準(zhǔn)備 關(guān)于宇宙運(yùn)動(dòng)的雜志、書籍、網(wǎng)站、視頻、電筒（去掉燈罩）、貼有小人的乒乓球。 教學(xué)過程 一、認(rèn)識晝夜 1出示56張學(xué)生熟悉的城市風(fēng)景圖片，讓他們欣賞。圖片有日出、日上三竿、日落、華燈初上的不同風(fēng)景，播放時(shí)注意無序播放，告訴學(xué)生這是同一地點(diǎn)一天中拍攝到的照片。然后請學(xué)生想辦法按時(shí)間順序圖片，并說說排序的理由，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到：太陽出現(xiàn)的時(shí)候是白天，太陽消失的時(shí)候是黑夜。告訴學(xué)生自然界中有白天與黑夜的變化，引出課題白天與黑夜。 分析：從學(xué)生身邊的事物入手，根據(jù)圖片中太陽在空中的高度按時(shí)間排列順序，非常貼近學(xué)生的日常生活。 2出示另一張圖片：深圳的父母與在紐約留的學(xué)生視頻通話的圖片，圖片中深圳是白天，紐約是黑夜。引導(dǎo)學(xué)生討論：為什么同一時(shí)間，深圳是白天，而紐約是黑夜？請學(xué)生在地球儀上指出深圳與紐約的位置，幫助學(xué)生明白由于地球是個(gè)不透明的球體，當(dāng)一面向著太陽時(shí)是白天，同時(shí)另一面背向太陽是黑夜。 分析：第一組圖片幫助學(xué)生關(guān)注到自然界有晝夜變化，意識到晝夜變化與太陽移動(dòng)軌跡有關(guān)，也為后面旋轉(zhuǎn)木馬活動(dòng)做鋪墊。第二組圖片幫助學(xué)生認(rèn)識到由于地球是不透明的球體，面向太陽一面是白天背向太陽的一面就是黑夜，加深對晝夜的認(rèn)識，為后面猜想做好鋪墊。 二、大膽猜想 1引導(dǎo)學(xué)生猜想：同一個(gè)地方，每天都會(huì)有白天黑夜變化，形成這樣的自然現(xiàn)象的原因可能是什么？要求學(xué)生把猜想用畫圖的方法寫在記錄紙上，圖畫的下面還可以用簡短的文字做說明。老師要注意強(qiáng)調(diào)：猜想沒有對錯(cuò)之分，可以有多種不同的猜想，怎樣想的就怎樣畫；要把自己的想法表達(dá)清楚！先畫好的學(xué)生思考要怎樣把自己的猜想表達(dá)清楚。 2表達(dá)交流。請34名學(xué)生帶上自己畫的記錄紙通過投影展示出來，向大家介紹自己的猜想。教師可以提供地球儀，讓學(xué)生借助地球儀來展示。在這個(gè)過程中，老師要反復(fù)提問是否還有不同的猜想，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，注意幫助學(xué)生提煉，相機(jī)板書。 學(xué)生的猜想可能有：(1)地球自轉(zhuǎn)；(2)地球自轉(zhuǎn)同時(shí)繞著太陽公轉(zhuǎn)；(3)地球不動(dòng)，太陽自轉(zhuǎn)；(4)地球不動(dòng)，太陽繞著地球轉(zhuǎn)；(5)地球自轉(zhuǎn)，太陽自轉(zhuǎn)；(6)地球，自轉(zhuǎn)同時(shí)繞太陽公轉(zhuǎn)，太陽同時(shí)自轉(zhuǎn)；(7)地球自轉(zhuǎn)，太陽繞著地球轉(zhuǎn) 3指導(dǎo)學(xué)生對猜想進(jìn)行歸納?？梢愿鶕?jù)運(yùn)動(dòng)主體分類：A、地球動(dòng)（又可分為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)），太陽不動(dòng)；B、太陽動(dòng)（又可分為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)），地球不動(dòng)；C、太陽、地球同時(shí)動(dòng)（又可分為自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)）最后總結(jié)全班共有幾種猜想。 分析：為使學(xué)生真正放開，大膽猜想，老師強(qiáng)調(diào)“猜想沒有對錯(cuò)之分，可以有多種不同的猜想”，學(xué)生猜想之后，注意指導(dǎo)他們的表達(dá)與交流，以及對信息的、歸納。 三、判斷事實(shí) 1認(rèn)識判斷事實(shí)的幾種方法。 提問：這么多猜想，哪個(gè)才是事實(shí)？形成地球晝夜變化的真正原因是什么？我們可以通過一些方法收集證據(jù)去判斷。常用的方法有：實(shí)驗(yàn)法、查閱資料法、邏輯推理法。比較簡單、容易操作的有邏輯推理和查閱資料，比較難、不好操作，但比較有說服力是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 分析：本課二級目標(biāo)是學(xué)會(huì)區(qū)分猜想與事實(shí)，老師先以談話的方式介紹區(qū)分的幾種方法，有助于學(xué)生的理解、運(yùn)用。 2運(yùn)用邏輯推理法排除猜想。 先通過一些簡單的案例，使學(xué)生明白什么是邏輯推理，通過推理可以排除哪些猜想不可能是事實(shí)。如一個(gè)男孩，身高1.50m，是我們學(xué)校的學(xué)生，猜想他是幾年級的學(xué)生呢？生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，一、二年級學(xué)生身高普遍比較矮，遠(yuǎn)低于1.5m，因此可以排除他是一、二年級學(xué)生的可能，有可能是36年級的學(xué)生。這種排除法就是一種邏輯推理。 在學(xué)生了解了邏輯推理的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生討論，剛才的猜測有沒有與生活實(shí)際相違背，是可以排除的？學(xué)生通過討論不難發(fā)現(xiàn)，如果“地球不動(dòng)，太陽自轉(zhuǎn)”，地球面向太陽的一面永遠(yuǎn)是白天，背向太陽的一面永遠(yuǎn)是黑夜，而實(shí)際上無論是地球的哪一面，都有晝夜交替，因此這種猜測不可能是事實(shí)。 這種方法對于學(xué)生有較大的難度，學(xué)生只需要初步了解，有一些簡單的體驗(yàn)即可，不能要求過高。 分析：邏輯推理法對于學(xué)生來說有較大的難度，本課由淺入深，先用身邊熟悉的例子幫助學(xué)生理解什么是邏輯推理，然后再用這種方法思考猜測中哪些可以排除，做到了由易到難。既讓學(xué)生有邏輯推理的體驗(yàn)，又不作過高要求，符合學(xué)生特點(diǎn)。 3.用查閱資料法判斷事實(shí)。 老師先介紹查閱資料法的相關(guān)知識，包括優(yōu)點(diǎn)（方便快捷）、注意事項(xiàng)（查閱權(quán)威資料）、途徑（雜志、書籍、網(wǎng)站、科學(xué)紀(jì)錄片、問權(quán)威人士等）。然后讓學(xué)生以小組為單位，選擇兩種資料查閱，判斷事實(shí)。（可以在實(shí)驗(yàn)室的一角建立一個(gè)“小資料庫”，有書刊、有連網(wǎng)的電腦，提前準(zhǔn)備相關(guān)資料，供學(xué)生課上及時(shí)查閱。） 指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第66頁，了解古人的猜想。這一環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生了解古人的猜想，知道古人對晝夜變化的探究歷程，同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識到查閱資料也存在一定的弊端：資料也是其他人編寫的，是否就是事實(shí)，很難判斷。從而引出第三種判斷事實(shí)的方法實(shí)驗(yàn)法。 分析：查閱資料是較為方便快捷的一種搜集信息的方法，在實(shí)驗(yàn)室建立一個(gè)“小資料庫”是亮點(diǎn)，方便學(xué)生隨時(shí)查閱資料。在查閱資料時(shí)，讓學(xué)生了解古人的猜想歷程，也讓他們明白資料并非絕對正確，幫助他們樹立不迷信權(quán)威的世界觀，同時(shí)也引出了科學(xué)探究最常用的實(shí)驗(yàn)法。 4通過實(shí)驗(yàn)法判斷事實(shí)。 老師先介紹實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)（最具有說服力），說明模擬實(shí)驗(yàn)是其中一種實(shí)驗(yàn)方法，要注意盡可能找到相類似的物體，模擬相應(yīng)的場景進(jìn)行演示，觀察結(jié)果是否與猜想一致。 (1)借助旋轉(zhuǎn)木馬理解太陽的東升西落。 再次出示剛才排好時(shí)間順序的城市風(fēng)景圖片，讓學(xué)生注意到太陽移動(dòng)的軌跡是東升西落，請學(xué)生思考：太陽東升西落完成了一天的晝夜變化，是否就可以證明地球不動(dòng)，太陽繞著地球轉(zhuǎn)而形成晝夜變化呢？可能有學(xué)生否認(rèn)這一點(diǎn)，有學(xué)生知道地球自轉(zhuǎn)并繞太陽公轉(zhuǎn)。老師進(jìn)一步追問：有什么證據(jù)可以證明我們看到的太陽東升西落并不是真的太陽在動(dòng)？引發(fā)學(xué)生思考、討論。在學(xué)生思考、討論過程中，適時(shí)出示旋轉(zhuǎn)木馬的視頻，請學(xué)生關(guān)注木馬旋轉(zhuǎn)時(shí)，周圍景物的變化，再請學(xué)生聯(lián)系太陽東升西落進(jìn)行思考。 小結(jié)：坐在旋轉(zhuǎn)木馬上的小朋友看到周圍景物也在動(dòng)。坐在旋轉(zhuǎn)木馬上的小朋友就像地球，在不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。周圍的景物就像太陽，固定不動(dòng)。 分析：讓學(xué)生觀察太陽東升西落和旋轉(zhuǎn)木馬動(dòng)畫，幫助他們體會(huì)物體“靜與動(dòng)”的事實(shí)真相。把抽象的宇宙運(yùn)動(dòng)與具體的生活體驗(yàn)結(jié)合起來，有助于學(xué)生更好地理解地球與太陽之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，也使學(xué)生對模擬實(shí)驗(yàn)有初步的體驗(yàn)。 (2)用模擬旋轉(zhuǎn)木馬實(shí)驗(yàn)加深理解。 在黑板上貼個(gè)太陽的圖片，讓學(xué)生分組圍成一個(gè)個(gè)圈，邊進(jìn)行順時(shí)針方向繞圈運(yùn)動(dòng)，邊觀察黑板上畫的太陽。思考：A你在繞圈的時(shí)候，太陽始終和你保持同一個(gè)方向嗎？太陽是怎樣“移動(dòng)”的？B你轉(zhuǎn)完一圈，看到“太陽移動(dòng)”幾次？ 學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己繞圈的時(shí)候，太陽一會(huì)在自己前面，一會(huì)在自己后面，“移動(dòng)”的方向和自己轉(zhuǎn)圈的方向剛好相反，自己轉(zhuǎn)一圈，太陽剛好也移動(dòng)一圈。再引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系太陽的東升西落現(xiàn)象，請學(xué)生思考得出結(jié)論：太陽東升西落也有可能是地球自西向東自轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一圈，剛好看到太陽東升西落一次。從生活經(jīng)驗(yàn)來看，地球自轉(zhuǎn)一圈應(yīng)該剛好24小時(shí)。 分析：通過這個(gè)活動(dòng)，一方面把抽象的地球與太陽的運(yùn)動(dòng)關(guān)系與具體的生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，可以很形象地幫助學(xué)生認(rèn)識地球的自轉(zhuǎn)方向與周期；另一方面，通過這個(gè)活動(dòng)，使學(xué)生對模擬實(shí)驗(yàn)有一個(gè)初步的體驗(yàn)，強(qiáng)化他們區(qū)分猜想與事實(shí)的能力。 (3)基于模型的模擬實(shí)驗(yàn)。 談話：為使模擬實(shí)驗(yàn)更為準(zhǔn)確，要盡可能找到相類似的物體。出示乒乓球和手電筒，請學(xué)生說說它們可以模擬什么？理由是什么？ 用乒乓球模擬地球：都是球體，都不透明、不發(fā)光。 用手電筒模擬太陽：能發(fā)光。（為了更接近太陽可以向四面八方發(fā)光的事實(shí)，可以把燈罩取下來。） 指導(dǎo)學(xué)生小組合作，用乒乓球和手電筒模擬實(shí)驗(yàn)。對照未排除的猜測，模擬各種地球和太陽的運(yùn)動(dòng)，判斷是否可以形成白天和黑夜。（為了更好地觀察，可以在乒乓球上貼個(gè)標(biāo)志，當(dāng)手電筒照到這個(gè)標(biāo)志時(shí)就是白天，照不到時(shí)就是黑夜。）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)老師巡視指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象，判斷哪些猜測是事實(shí)。 (4)小結(jié)。 我們通過模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，猜想不等于事實(shí)，我們的猜想都有可能形成白天和黑夜，但符合事實(shí)的只有一種，就是地球自轉(zhuǎn)同時(shí)繞著太陽公轉(zhuǎn)。通過這節(jié)課，我們明白了，只靠一種方法往往不足以判斷事實(shí)，需要用多種方法反復(fù)多次地檢驗(yàn)，只有經(jīng)得起各種不同方法反復(fù)多次檢驗(yàn)的猜測才是事實(shí)真相。 分析：在學(xué)生已知事實(shí)真相后，再通過模擬實(shí)驗(yàn)對猜想重新檢驗(yàn)一次，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾種猜測也是可以形成白天和黑夜的，在矛盾沖突中引發(fā)思考和討論，從而樹立起“真理經(jīng)得起反復(fù)多次驗(yàn)證”的科學(xué)思想。 5反思與總結(jié)。 回憶研究晝夜交替現(xiàn)象的過程與方法：大膽猜想后，尋找證據(jù)區(qū)分猜想與事實(shí)、判斷事實(shí)的方法有：查閱資料、邏輯推理、模擬實(shí)驗(yàn)。 分析：學(xué)科學(xué)不僅僅是學(xué)習(xí)科學(xué)知識，更重要的是學(xué)習(xí)科學(xué)思想、科學(xué)方法。通過反思與總結(jié)，進(jìn)一步強(qiáng)化區(qū)別猜測與事實(shí)的二級目標(biāo)，幫助學(xué)生初步掌握一些查找事實(shí)的科學(xué)方法。 四、拓展探究 課后繼續(xù)探究下面的問題： 1晝夜變化對我們的生活有什么樣的影響？ 2晝夜變化對自然界的動(dòng)