五年級下冊科學素材 - 第四單元教師用書《地球的運動》 教科版

地球的運動一、單元概述地球的運動是很復(fù)雜的，除了公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)以外，還有其他許多運動，例如，和太陽系一起參與銀河系的運動。嚴格地說，地球的運動是多種運動的復(fù)合。即便是公轉(zhuǎn)，也不是簡單地繞太陽作橢圓運動。由于本單元是針對小學五年級學生的，因此只研究與人類關(guān)系最密切的兩種運動:自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)。五年級的學生，通過電視或書籍，大多數(shù)都已經(jīng)知道地球在自轉(zhuǎn)并且圍繞太陽公轉(zhuǎn)這一科學事實。但如果讓學生說出自轉(zhuǎn)或公轉(zhuǎn)的證據(jù)，那就太少了。深人地了解學生有關(guān)地球運動的前概念，會發(fā)現(xiàn)一些真實、樸素但錯誤的觀點:1.太陽沉到地下去了，黑夜就來臨了。南北半球的晝夜相反(不知地球在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)中的姿態(tài))。2.晝夜現(xiàn)象與月球有關(guān)，因為天黑了月亮就出現(xiàn)。(簡單地把兩個現(xiàn)象相聯(lián))3.地球自轉(zhuǎn)的方向可能是從西向東(不知道該如何確認自轉(zhuǎn)方向)。4.地球可能是在運動，但我們感覺不到(不知如何尋找參照物)。5.四季的形成跟地球離太陽的遠近有關(guān)，離太陽近時是夏季，離太陽遠時是冬季……學生的諸多認識，和早期人類對地球及其運動的認識十分相似。本單元要讓學生重演人類對地球運動的探究過程?；诳捎^察到的現(xiàn)象和事實，運用相對運動、參照物、模擬再現(xiàn)等原理和方法進行推理、論證，最終認識地球是如何運動的。在這一過程中，需要學生多角度地、持續(xù)地收集地球運動的證據(jù)，如:資料、理論、模擬實驗的結(jié)果等，需要對證據(jù)進行批判性的邏輯加工，還需要具有一定的空間想象力。這些都對學生的探究能力提出了一個較全面的挑戰(zhàn)。教科書采用了多種學生所能接受的方式引導他們進行探究。如模擬實驗、游戲、代表性的資料等。這些方式不僅會讓學生感到有趣，而且還能促進他們的思考，使他們認識到:復(fù)雜而不可直接觀察的地球運動，是可以被理解和認識的?！暗厍虻倪\動”，共有8課。前5課的教學內(nèi)容，主要研究地球的自轉(zhuǎn)，后面3課，研究公轉(zhuǎn)和與地球運動相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象:四季和極晝極夜。最終讓學生認識到地球在逆時針自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜現(xiàn)象，公轉(zhuǎn)時由于地軸傾斜產(chǎn)生了四季和極晝極夜現(xiàn)象。第1課，“晝夜交替現(xiàn)象”。讓學生從熟悉的晝夜現(xiàn)象開始研究地球的運動，試著從地球和太陽的運動關(guān)系人手，來解釋晝夜現(xiàn)象。學生的解釋可能是多種多樣的，但所有的解釋都要求得到模擬實驗的證據(jù)支持。通過實驗，學生可能會發(fā)現(xiàn)更多的解釋和解釋的共同性:只要地球和太陽處于相對圓周運動都有可能產(chǎn)生晝夜現(xiàn)象。第2課，“人類認識地球及其運動的歷史”。讓學生了解人類認識地球及其運動中最具代表性的觀點:地心說和日心說，關(guān)注并討論兩種學說所使用的證據(jù)，反思自己有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋。在這一課中，書中并未對兩種學說進行簡單的評價，希望這兩種學說和學生的認識產(chǎn)生積極的碰撞，促進學生更理性地思考地球是如何運動的。第3課，“證明地球在自轉(zhuǎn)”。運用關(guān)鍵性證據(jù)證明地球在自轉(zhuǎn)。教科書為了幫助學生理解傅科擺的原理，設(shè)計了傅科擺的模擬實驗，讓學生體驗擺具有保持運動方向不變的慣性。教科書還以資料的形式再現(xiàn)了當年的實驗，讓學生了解人類是如何證實地球在自轉(zhuǎn)的。引導學生再次修正他們有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋。第4課，“誰先迎來黎明”。借助學生在生活中的經(jīng)驗來認識相對運動，并根據(jù)地球以外的參照物確認地球自轉(zhuǎn)的方向。學生確認了地球自轉(zhuǎn)的方向后，對于不同地區(qū)誰先迎來黎明會有正確的判斷。教科書中對于時區(qū)有所涉及，希望學生展開更多的研究。第5課，“北極星‘不動’的秘密”。讓學生對于北極星“不動”進行解釋。引導學生認識地球圍著地軸自轉(zhuǎn)，初步認識地軸是傾斜的。并根據(jù)北極星一年四季的位置不變，認識地軸傾斜的方向一直保持不變。為認識四季的成因打下伏筆。第6課，“地球在公轉(zhuǎn)嗎”。讓學生認識歷史上證明地球公轉(zhuǎn)的關(guān)鍵性證據(jù)一恒星的周年視差。本課仍以模擬實驗的方式讓學生體驗:處于公轉(zhuǎn)軌道的不同位置，會看到遠近不同的恒星有視覺上的位置差異。視差的存在就是公轉(zhuǎn)的證據(jù)。教科書提供了相關(guān)的史料，讓學生了解地球公轉(zhuǎn)是如何被人們證實的。第7課，“為什么一年中有四季”。提供了古人研究四季的資料，讓學生通過研究地球儀上桿影的長短變化來認識四季的形成跟地球的公轉(zhuǎn)和地軸的傾斜相關(guān)。第8課，“極晝極夜的解釋”。該課提供了一個機會，讓學生綜合運用前面所學的知識來解釋極晝極夜現(xiàn)象。讓學生認識到極晝極夜現(xiàn)象與地球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和地軸傾斜有關(guān)。二、單元教學目標科學概念.地球確實在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn);證據(jù)不僅有來自人造地球衛(wèi)星的觀測，還有來自觀察或?qū)嶒灥亩喾N現(xiàn)象。傅科擺是歷史上證明地球自轉(zhuǎn)的關(guān)鍵性證據(jù)。地球自轉(zhuǎn)的方向是逆時針(自西向東)，周期為24小時，地球圍繞地軸自轉(zhuǎn)，地軸是傾斜的。.與地球自轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象有:晝夜現(xiàn)象，不同地區(qū)迎來黎明的時間不同，看上去北極星不動等。.恒星周年視差是歷史上證明地球公轉(zhuǎn)的關(guān)鍵性證據(jù)。公轉(zhuǎn)過程中，地軸傾斜方向保持不變，因此形成了四季和極晝極夜現(xiàn)象。過程與方法.對地球的運動進行較系統(tǒng)、持續(xù)和細致的探究。.根據(jù)所要模擬的對象特征做模擬實驗。.通過觀察、模擬實驗、收集資料等多種途徑和方法，收集有關(guān)的證據(jù)。.對獲得的證據(jù)進行批判性選擇和思維加工，最終形成解釋。如解釋有多種可能性，需進一步探求證據(jù)。.利用文字、圖表、圖畫等方式描述觀察、實驗和測量的結(jié)果，并且能對觀察結(jié)果進行分析。.運用口頭或書面、文字或圖畫的形式，有日的地進行探究活動的公開交流。情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)尊重事實、重視證據(jù)的科學態(tài)度。懂得在探究活動中，需要審視觀察到的事實和探究所獲得的證據(jù)。這些事實或證據(jù)，在不同的參照系中可能有著不同的作用。認識到科學是發(fā)展的，科學知識是長期探究、不斷修正的結(jié)果。培養(yǎng)愿意與他人合作，樂于交流的學習態(tài)度。三、分課時教學建議第1課晝夜交替現(xiàn)象(一)背景和目標晝夜現(xiàn)象的形成跟太陽光的照射，地球是球體，球體不斷自轉(zhuǎn)三個因素相關(guān)。一部分學生能夠認識到這些，但大多數(shù)學生還不能。本課主要讓學生展示他們對晝夜現(xiàn)象的看法。設(shè)計了三個有層次的活動:一是學生自由發(fā)表有關(guān)晝夜交替現(xiàn)象的假說;二是做有關(guān)晝夜現(xiàn)象的模擬實驗;三是根據(jù)模擬現(xiàn)象提出有根據(jù)的多種可能的解釋，并對這些解釋進行分析。教學活動開始時，讓學生發(fā)表有關(guān)晝夜交替現(xiàn)象的解釋，可以借此了解學生原有的有關(guān)地球運動的認識。學生的解釋可能有多種，有的甚至是錯誤的。教師將有機會評估學生在本單元學習前有關(guān)地球運動的原有知識，學生也會在交流過程中對他人的觀點進行借鑒和批判。做模擬實驗的活動，是讓學生借助光照射到球體上，會在球體上形成亮面和暗面，來模擬晝夜交替現(xiàn)象，探究形成球體上亮暗交替現(xiàn)象的多種可能性一發(fā)光物體與球體的多種運動模式。這一活動可以活躍學生的思維，打開學生的思路。希望學生能夠運用示意圖對晝夜現(xiàn)象的形成進行解釋。日地運動的示意圖可以較直觀地表現(xiàn)地球和太陽之間的運動關(guān)系，也有利于學生的分析。學生通過分析，可以初步認識到日地之間的相對圓周運動形成了晝夜現(xiàn)象?？茖W概念.晝夜交替現(xiàn)象有多種可能的解釋。.晝夜現(xiàn)象與地球和太陽的相對圓周運動有關(guān)。過程與方法.提出地球產(chǎn)生晝夜現(xiàn)象的多種假說，并且進行驗證。.做好模擬實驗和運用實驗收集的證據(jù)。.根據(jù)實驗的情況修正自己的解釋。情感態(tài)度價值觀.認識到積極參與討論，并發(fā)表有根據(jù)的解釋是重要的。.認識到同一現(xiàn)象，可能有多種不同的解釋，需要用更多的證據(jù)來加以判斷。.培養(yǎng)主動探究，積極合作的態(tài)度。(二)教學準備給每組學生準備的材料:小球一個、蠟燭一支(或電筒一個)、火柴、白紙、水彩筆、小組記錄表等(三)教科書說明第一部分:晝夜交替的假說讓學生對晝夜交替現(xiàn)象提出自己的觀點。教師可以從中了解學生的初始想法，關(guān)注學生是否從地球和太陽運動的角度來提出晝夜現(xiàn)象的假說。學生一開始可能只會提出地球自轉(zhuǎn)形成晝夜現(xiàn)象的觀點。教師可啟發(fā)學生，還有沒有其他的可能性?教科書列舉的四種情況都可能發(fā)生晝夜交替現(xiàn)象。這些舉例日的是打開學生的思路，引導學生從地球和太陽的相對運動來解釋晝夜。第二部分:晝夜交替現(xiàn)象的模擬實驗?zāi)M實驗的作用在于檢驗假說。要求學生了解如何做模擬實驗是必要的。即首先要找出模擬對象的特征，然后用具有相似特征的材料或物體來代替所要模擬的對象，通過對材料或物體的研究來形成認識。讓學生認識到實驗材料與模擬對象的相似性也是重要的。因此教師在教學中要問學生，我們模擬的對象是什么?它們有什么地方相似?讓學生選取幾種假說來做模擬實驗，在實驗中要提示學生:觀察到什么，才能說明乒乓球上發(fā)生了“晝夜交替”現(xiàn)象?發(fā)生“晝夜交替”現(xiàn)象時，“太陽”和“地球”在如何運動?教科書是用乒乓球代表地球。如有條件的學校，可用小地球儀來代表地球，這樣更逼真，效果更好。在使用地球儀時，一定要將球體從旋轉(zhuǎn)支架上取下來，這與后面的教學內(nèi)容相關(guān)。在模擬實驗中，教師要鼓勵學生發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象的其他可能性。如地球繞另一圓心公轉(zhuǎn);地球在自轉(zhuǎn)，太陽繞另一圓心公轉(zhuǎn);地球和太陽在同一軌道上，地球自轉(zhuǎn)等?？梢宰寣W生用示意圖的方法來記錄模擬實驗。示意圖直觀形象，便于全班交流。第三部分:有多少種可能的解釋讓學生在模擬實驗研究的基礎(chǔ)上提出解釋，借此可以觀察學生:是否有了新的解釋方法?解釋時是否用模擬實驗作為證據(jù)來支持解釋?是否能批判性地質(zhì)疑或接納別人的觀點?讓學生學著分析各種解釋，從中找到這些解釋的共同特點:地球和太陽作相對的圓周運動，都可能產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象。讓學生把有代表性的解釋張貼出來，或?qū)W生認可的各種解釋整理記錄下來，張貼在教室的墻上。這對后面的教學將有積極的作用。(四)教學建議1.課堂引人:我們知道地球上有白天和黑夜，而且白天和黑夜是交替出現(xiàn)的。你們?nèi)绾谓忉屵@一現(xiàn)象呢?2.請學生對晝夜現(xiàn)象發(fā)表自己的觀點。3.針對學生的假說，教師問:還有其他的可能性嗎?我們又該如何判斷這些假說是否正確呢?4.如學生不能說出多種假說，教師可提示書中的四種假說，并問在這種情況下，地球上會發(fā)生晝夜交替現(xiàn)象嗎?5.模擬實驗。(1)為了證明這個問題，我們來做模擬實驗。如何做模擬實驗?zāi)?用一個小球代表地球，點燃蠟燭或打開手電筒，用蠟燭光或電筒的光表示太陽光，讓“太陽光”照射在“地球”上。(2)觀察:“地球”的哪個部分被“太陽光”照亮?哪個部分沒有被照亮?想一想，這兩部分分別相當于一天中的什么時間?(3)你們用實驗的方法檢驗了哪種假說?觀察到了什么，才能說明“地球”上確實發(fā)生了晝夜交替現(xiàn)象?(4)讓“地球”上出現(xiàn)晝夜交替，還有其他的方法嗎?(5)用示意圖畫下所有可能的實驗方法。6.交流、分析:(1)向大家匯報小組的研究結(jié)果。(2)教師記錄下學生的解釋。(3)教師和學生一起分析:這些晝夜交替現(xiàn)象的解釋成立嗎?這些解釋有什么相同的特點嗎?在沒有新的證據(jù)前，前面哪些有關(guān)晝夜交替現(xiàn)象的解釋暫時是正確的?7.教師小結(jié):通過大家的驗證，認為好幾種情況都可能使地球發(fā)生晝夜交替的現(xiàn)象。那么，地球產(chǎn)生晝夜交替的真正原因是什么呢?我們將在下節(jié)課繼續(xù)研究。也請同學們回去查閱這方面的資料，看看科學家是怎樣研究得出結(jié)論的，并把查到的資料帶到課堂上來。(五)評價建議收集各小組的晝夜交替現(xiàn)象解釋的示意圖，從以下幾個方面評價學生:1.解釋方法的多少。2.示意圖是否清晰地反映了日、地運動的關(guān)系。3.是否用恰當?shù)脑~匯解釋了示意圖，如自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等。第2課人類認識地球及其運動的歷史(一)背景和目標要知道地球產(chǎn)生晝夜交替的真正原因，必須認識地球的運動。這節(jié)課提供了有關(guān)人類認識地球及其運動的史料，讓學生繼續(xù)研究晝夜交替的原因。人類認識地球及其運動，歷史上兩個有代表性的學說，即“地心說”和‘舊心說”?！暗匦恼f”也稱“地球中心說”“地靜說”。認為地球居于宇宙的中心靜止不動，太陽、月球、行星和恒星都圍繞地球運轉(zhuǎn)。這一學說最初是古希臘哲學家亞里士多德(前384前322)提出的。公元140年前后，天文學家托勒密進一步發(fā)展了前人的學說，建立了宇宙地心說。在16世紀“日心說”發(fā)表之前的一千多年中，“地心說”一直占統(tǒng)治地位，并長期為教會所利用。由于這一學說沒有反映行星運動的本質(zhì)，經(jīng)不起長時間的觀測檢驗，后來為哥白尼的‘舊心說”所推翻?！叭招恼f”又稱“太陽中心說”“地動說”‘舊靜說”。認為太陽是宇宙的中心，地球和其他行星都圍繞太陽運動。古希臘天文學家阿里斯塔克在公元前3世紀就已提出了這種看法，但沒能進一步論證。直到16世紀，‘舊心說”才又由波鑄天文學家哥白尼正式提出，并作了較系統(tǒng)的理論論證。哥白尼認為地球是一顆普通的行星，發(fā)動了宇宙觀的革命。本課不僅提供了兩種學說，還選擇性地提供了兩種學說的一些主要觀點。書中提供的證據(jù)有一些屬于理性的推理，而非來自天文的客觀觀察。希望學生認真對證據(jù)進行比較，自由地對所提供的證據(jù)提出個人的看法，并將這些證據(jù)和他們關(guān)于晝夜現(xiàn)象的解釋結(jié)合起來。科學概念.‘舊心說”和“地心說”中有關(guān)地球及其運動的觀點都可以解釋晝夜交替現(xiàn)象。過程與方法.對歷史上有關(guān)地球運動的假說進行分析，批判和借鑒其中的觀點，修正自己對晝夜的解釋。情感態(tài)度價值觀.認識到科學的觀點是建立在證據(jù)之上的。.認識到同一現(xiàn)象，可能導致有不同的解釋，需要用更多的證據(jù)來加以判斷。.認識到在資料分析和交流中，大膽質(zhì)疑和虛心接受同樣重要。(二)教學準備給全班學生準備:有關(guān)“地心說”“日心說”的資料、課件和圖片。(三)教科書說明第一部分:有多少種可能的解釋地心說教科書選取了托勒密《天文學大成》中的一些觀點。鑒于學生的理解力，并沒有展示他學說中的有關(guān)本輪、均輪等觀點，呈現(xiàn)的是地心說的代表性觀點:地球是球體、地球不動、地球位于宇宙的中心。對于“地心說”觀點的論證，托勒密采用了一些可觀察到的日常事實或現(xiàn)象加以證明。這些事實或現(xiàn)象也是學生可以觀察到的。但有些論據(jù)與所要論證的觀點沒有必然聯(lián)系，如云彩的變化。在教學中，可以試著讓學生對這些論據(jù)展開討論，這將有利于發(fā)展學生的思維能力和提高證據(jù)意識。第二部分:日心說日心說觀點教科書中選擇了與“地心說”相對應(yīng)的三個主要觀點。借此進行比較，有利于學生形成正確的宇宙觀。在哥白尼《天體運行論》中，用了大量的觀察數(shù)據(jù)來論證他的觀點。但教材沒有選用這些數(shù)據(jù)和詳細的論證過程，因為學生沒有觀察的基礎(chǔ)，不能理解教科書中的一些論據(jù)，也出自《天體運行論》，它帶有較明顯的思辨色彩，即事實論據(jù)不多，如地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。這也反映了當時哥白尼尚未獲取地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的直接證據(jù)。第三部分:對兩種學說進行分析比載讓學生對這兩種學說進行分析比較，有助于學生原有認識和兩種學說產(chǎn)生沖突或同化，使學生更加關(guān)注人類最終是如何形成地球運動的共識的。兩種學說的相同點是，地球是球形。不同點是，“地心說”認為地球不運動，處于宇宙中心，太陽圍著地球運動;‘舊心說”認為地球在運動，并且圍繞太陽運動，所以它不處于宇宙中心。這兩種學說都能解釋晝夜交替現(xiàn)象，是因為天體的相對圓周運動都可導致晝夜現(xiàn)象發(fā)生。在沒有新證據(jù)的情況下，很難分清到底哪一種運動才是晝夜交替現(xiàn)象發(fā)生的真實原因。第四部分:修正晝夜現(xiàn)象的解釋回憶人類認識地球運動的歷史，可以幫助學生修正自己對晝夜交替現(xiàn)象做出的解釋。希望修正解釋的結(jié)果，學生還能保留他們的多種解釋:如地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)、太陽圍繞地球轉(zhuǎn)、太陽圍著自轉(zhuǎn)的地球公轉(zhuǎn)等。也就是說，希望學生明白，在沒有新證據(jù)時，不能輕易對解釋加以否定。如果學生只保留一、兩種解釋，希望教師引導學生列出保留的理由，即證據(jù)是什么。(四)教學建議1.引人。上節(jié)課我們通過實驗發(fā)現(xiàn)教科書上提到的幾種假設(shè)都有可能使地球上發(fā)生晝夜交替。那么人類是如何認識地球和地球的運動的呢?讓我們了解主要的學說和觀點。2.投影“地心說”的觀點和論據(jù)。請學生思考:“地心說”的主要觀點是什么?托勒密是如何來證明他的觀點的?你們?nèi)绾慰创挠^點和證據(jù)?他的觀點能解釋晝夜交替現(xiàn)象嗎?3.了解“日心說”。請學生自行閱讀。4.分析討論:“日心說”和“地心說”有哪些相同點，哪些不同點?“日心說”是如何反駁“地心說”的觀點的?你們認為‘舊心說”的證據(jù)充分嗎?如果按這兩種學說的觀點來做實驗，晝夜交替現(xiàn)象都能發(fā)生嗎?你們還有哪些新的資料或證據(jù)要和大家交流嗎?5.修正對晝夜交替現(xiàn)象的解釋。請學生在討論完畢之后，修改自己原來有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋。要排除或保留哪一種解釋?為什么?第3課證明地球在自轉(zhuǎn)(一)背景和目標人們在長期的觀察中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些可以說明地球在自轉(zhuǎn)的論據(jù):1.天體的周日運動(太陽、月亮和星星每天東升西落的現(xiàn)象，叫做天體的周日運動)。這種現(xiàn)象可以用地球自轉(zhuǎn)來解釋，但也可以用地心說的觀點一天彎圍地轉(zhuǎn)來說明(當然以現(xiàn)在的證據(jù)來看是錯誤的)。2.地球上水平直線運動的物體，會發(fā)生偏向現(xiàn)象，在北半球向右偏，在南半球向左偏。這些現(xiàn)象都是地球自轉(zhuǎn)的結(jié)果。但這種現(xiàn)象，學生是較難觀察到的。教科書選取了“傅科擺”作為地球自轉(zhuǎn)的實證。傅科擺擺動以后，除受重力外，沒有受到其他力的作用，由于慣性，擺擺動方向是不變的。當觀察者推動靜止的擺錘沿子午線作南北方向的擺動，經(jīng)過一段時間以后，就會看到擺動方向與子午線方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，從而證明地球在自轉(zhuǎn)。傅科是用一種特殊的擺來進行實驗的。特殊性在于這個擺的擺長是60余米的纖細金屬絲，擺錘是一個重27千克的鐵球。選用較長的金屬絲，是為了讓擺動的時間達到足夠的長;選用較重的擺球，是為了增加擺本身的慣性和動量，同時防止空氣的流動對實驗的影響。鑒于此，一般的學校是沒有一個較高的且可封閉的室內(nèi)環(huán)境來做一個傅科擺實驗的。當然如有條件，完全可以動手做一做。不能做傅科擺，但不妨礙學生理解傅科擺的原理。教材設(shè)計了一個活動，讓學生通過動手實驗來認識擺具有保持擺動方向不變的特點，從而理解“傅科擺”何以證明地球在自轉(zhuǎn)?？茖W概念擺具有保持擺動方向不變的特點?！案悼茢[”擺動后，地面的刻度盤會與擺的擺動方向發(fā)生偏移，這可以證明地球在自轉(zhuǎn)。過程與方法通過擺的實驗探究，了解擺的特點，并借此理解“傅科擺”的原理。通過提供的有關(guān)“傅科擺”的資料，理解人類是如何直接證明地球在自轉(zhuǎn)的。情感態(tài)度價值觀懂得地球自轉(zhuǎn)是需要實證的。認識到地球的自轉(zhuǎn)雖無法直接觀察到，但通過實驗，仍可以證實。(二)教學準備給每組學生準備:單擺一個·支架一個、可轉(zhuǎn)動的圓盤一個。給全班學生準備:“傅科擺”的資料，有關(guān)地球“同步”衛(wèi)星的資料。(三)教科書說明第一部分:擺的特點讓學生通過實驗，認識擺具有保持擺動方向不變的特點。這其實是擺的慣性使然。為確保實驗效果良好，擺錘應(yīng)稍重一些，擺線應(yīng)稍長一些，要特別注意提醒學生要平穩(wěn)而緩慢地轉(zhuǎn)動底盤，盡可能減少外力對擺運動方向的影響。在做實驗時，還要要求學生不要晃動桌子、不要對著擺吹氣、不要讓風吹動擺等，以免影響實驗效果。本實驗需要的轉(zhuǎn)動圓盤，最好是用餐桌上的轉(zhuǎn)動盤。如無，可用一塊普通的木板，在木板的中心處釘上一枚釘子，用來作為木板轉(zhuǎn)動的軸。使用時，要求學生扶平木板，使其平穩(wěn)緩慢地轉(zhuǎn)動。實驗時，讓學生朝某一方向擺動擺，并記下擺動的方向，如前后來回，或左右來回。再轉(zhuǎn)動底盤，每90度記錄一次。學生會發(fā)現(xiàn)，底盤轉(zhuǎn)動了，而擺未改變擺動方向。擺的支架轉(zhuǎn)動360度后，擺依然未改變方向。實驗后，要請學生總結(jié)，擺是否具有保持擺動方向不變的特點。還可讓學生作一個假設(shè):如果在地球平面上立一個巨大的擺，當?shù)厍蜻@個底盤轉(zhuǎn)動后，過一段時間會看到什么現(xiàn)象?這個現(xiàn)象，說明了什么?這個現(xiàn)象可幫助學生認識為什么傅科擺能作為地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)。第二部分:傅科擺教科書提供了傅科擺作為地球自轉(zhuǎn)證據(jù)的史實資料。教師可用一些問題激發(fā)學生思考。傅科擺是一個特殊的擺，它特殊在什么地方?傅科擺擺動后，發(fā)生了什么現(xiàn)象?為什么資料說人們親眼看到了地球的自轉(zhuǎn)?展示北京天文館的傅科擺資料。說明傅科擺是一個可重復(fù)驗證的實驗，決不是一個偶然。今天人們依然可以通過傅科擺看到地球的自轉(zhuǎn)。有條件的學校，做一個傅科擺演示給學生看，將極大地激發(fā)學生的興趣。引導學生收集更多證明地球自轉(zhuǎn)的資料，可以讓學生更多地了解證明地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)，也會讓學生認識到地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響。教科書后面的資料庫也提供了這方面的資料供學生閱讀。第三部分:對晝夜現(xiàn)象進行解釋這一活動要求學生繼續(xù)對晝夜交替現(xiàn)象的解釋進行處理和修正。建議學生對前面的解釋進行再次討論。在所有的解釋中，將凡有地球自轉(zhuǎn)的一類保留下來，地球不動的一類應(yīng)當排除。地球公轉(zhuǎn)的一類在未有新證據(jù)判定之前，也應(yīng)保留下來。(四)教學建議1.引人。怎樣才能證明地球是在不停地自轉(zhuǎn)呢?我們?nèi)绻芡ㄟ^實驗的方法知道就好了。2.認識擺的特點。(1)介紹傅科的發(fā)現(xiàn)。(2)指導學生做擺的實驗，讓學生了解做實驗的注意事項:底盤平穩(wěn)緩慢地轉(zhuǎn)動，減少其他外力對擺擺動方向的影響，做好觀察記錄等。(3)小組匯報實驗情況和結(jié)論。3.認識地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)一“傅科擺”。(1)閱讀書中的資料。(2)提問，“傅科擺”是怎樣一種特殊的擺?你們認為為什么要這樣設(shè)計呢?(擺線長，擺動時間長;擺錘重，防止氣流等外力對實驗的影響)“傅科擺”擺動后發(fā)生了什么現(xiàn)象?為什么說人們親眼看到了地球的自轉(zhuǎn)?現(xiàn)在還能看到“傅科擺”嗎?4.拓展。(1)你們還知道哪些證明地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)?(2)補充有關(guān)地球上水平運動物體發(fā)生偏向的現(xiàn)象和人造衛(wèi)星的觀測結(jié)果。5.對晝夜現(xiàn)象的解釋進行討論。(1)對原來有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋，你們需要修改嗎?(2)你們認為哪些解釋是正確的，哪些可以排除掉?為什么?第4課誰先迎來黎明(一)背景和目標地球上的不同地區(qū)，誰先迎來黎明?這實際上涉及到地球自轉(zhuǎn)方向和時區(qū)的問題。本課在學生認識地球自轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，重點探究有關(guān)地球自轉(zhuǎn)方向的問題。學生在做地球自轉(zhuǎn)模擬實驗的過程中，會認識到自轉(zhuǎn)的方向不同，北京和烏魯木齊看到太陽的時間就不相同，即黎明到來的時間有先有后。如何確定地球自轉(zhuǎn)的方向就成了需要解決的重要問題。人們是通過天體的周日視運動來認識地球的自轉(zhuǎn)方向的。哥白尼已經(jīng)指出，天體每天東升西落的現(xiàn)象，不是天體的真實運動，而是地球自轉(zhuǎn)導致的。本課教學就是指導學生根據(jù)太陽東升西落的現(xiàn)象來推理地球的自轉(zhuǎn)方向。由于相對運動，人們看到日月星的運動的方向剛好和地球自轉(zhuǎn)的方向相反，觀察天體的周日視運動方向，就可以得知地球的自轉(zhuǎn)方向。因此有必要先讓學生建立相對運動的概念。教科書安排了幾個活動幫助學生建立相對運動的概念。這幾個活動是從易到難展開的。先是啟發(fā)學生聯(lián)想生活中熟悉的車、船與自然景物相對運動的現(xiàn)象。人坐在向前行駛的汽車里，會看到路旁的樹向后退;當車向后行駛時，會看到路旁的樹向前進。人坐在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)時，會看到周圍的景物在轉(zhuǎn)動，而實際上它們根本沒有動。當學生認識到這一切都可以通過相對運動來解釋時，就自然會根據(jù)太陽的視運動一東升西落來解釋地球自轉(zhuǎn)的方向了。地球上的不同地區(qū)，迎來黎明的時間相差多少呢?希望學生能夠關(guān)注到地球儀上的經(jīng)線，并且能夠根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)線差來計算兩地的時差。這實際上需要學生綜合運用地球自轉(zhuǎn)方向及地球自轉(zhuǎn)周期的知識來解決。在計算過程中，可能會涉及到日期變更線問題。這將有助于激發(fā)學生的興趣，在課后繼續(xù)探究?？茖W概念.天體的東升西落是因地球自轉(zhuǎn)而發(fā)生的現(xiàn)象。.地球自轉(zhuǎn)的方向與天體的東升西落相反，即逆時針或自西向東。.地球的自轉(zhuǎn)方向決定了不同地區(qū)迎來黎明的時間不同，東邊早西邊晚。.不同地區(qū)所處的經(jīng)度差決定了地區(qū)之間的時差。過程與方法.通過生活經(jīng)驗和體驗活動，理解相對運動，并用來解釋太陽等天體的視運動。.根據(jù)天體視運動的方向推導地球自轉(zhuǎn)的方向。情感態(tài)度價值觀.初步知道因參照物的不同，對物體的運動需要從多角度去認識。.在活動中培養(yǎng)小組合作精神。(二)教學準備給每小組學生準備:兩張白紙、水彩筆、地球儀一個。給全班學生準備:世界時區(qū)圖一張、轉(zhuǎn)椅一把。(三)教科書說明第一部分:誰先迎來黎明一地球自轉(zhuǎn)方向如何研究北京和烏魯木齊誰先迎來黎明，其實就是研究地球的自轉(zhuǎn)方向。由于地球是一個球體并且在自轉(zhuǎn)，所以在地球上所處的相對地理位置(經(jīng)度)不同的地區(qū)迎來黎明的時間先后不同。確定不同地區(qū)的地理位置關(guān)系和確定地球自轉(zhuǎn)方向是研究黎明到來先后的兩個先決條件。不同地區(qū)的地理位置關(guān)系可以通過地球儀來確認。教科書先讓學生通過地球儀來確定北京和烏魯木齊的地理位置關(guān)系，然后做模擬實驗。教科書中設(shè)計了一個地球自轉(zhuǎn)的模擬實驗，讓兩個學生分別代表北京和烏魯木齊，但一定要注意他們的位置關(guān)系。即相對于代表“太陽”的觀察者來說，北京在右在東，烏魯木齊在左在西，這也和我們觀察地球儀上兩者的位置東西關(guān)系是一致的?；顒訒r可以讓代表地球的所有學生同時轉(zhuǎn)動，讓代表“北京”和“烏魯木齊”的學生見到“太陽”就示意一聲。學生們可以從他們發(fā)聲的先后關(guān)系來判斷他們誰先迎來“黎明”。但由于轉(zhuǎn)動方向不同，迎來“黎明”的時間先后就不同。自西向東或逆時針方向轉(zhuǎn)時，北京先迎來黎明;自東向西或順時針轉(zhuǎn)時，烏魯木齊先迎來黎明。所以，地球自轉(zhuǎn)方向不同，迎來黎明的時間也就不同。如何確定地球自轉(zhuǎn)的方向就自然成為需要繼續(xù)探究的問題。第二部分:確認地球自轉(zhuǎn)的方向地球是朝哪個方向自轉(zhuǎn)的?要解決這個問題，就必然讓學生建立相對運動的概念。教科書安排了幾個活動幫助學生建立這個概念，這幾個活動是從易到難展開的。先是啟發(fā)學生聯(lián)想生活中熟悉的車、船與周邊景物相對運動的現(xiàn)象。人坐在向前行駛的汽車里，會看到路旁的樹向后退;當車向后行駛時，會看到路旁的樹向前進。通過這個活動，學生可以初步知道景物視覺上運動方向與車的運動方向是相反的。再讓學生坐在轉(zhuǎn)椅上觀察周圍的物體，他們可以觀察到，轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動的方向和周圍的物體相對運動的方向是相反的。以上這些觀察到的事實可幫助學生初步建立相對運動的概念一運動和靜止是相對的，在運動的物體上觀察其他靜止的物體時，靜止的物體朝相反的方向運動。教學中，我們并不需要學生歸納出這樣的一段話來，學生明白這個原理就可以了。接下來，讓學生在知道了相對運動的基礎(chǔ)上進行想象和推測。通過前面的學習，學生們已經(jīng)知道地球在自轉(zhuǎn)。地球就好比一個巨大的轉(zhuǎn)椅，如何知道地球自轉(zhuǎn)的方向呢?根據(jù)相對運動的原理，既然太陽的運動方向是東升西落，那么地球運動的方向就應(yīng)該是自西向東或逆時針方向了。題這時就可以得出答案了一是北京先迎來黎明。第三部分:時區(qū)及時差這部分內(nèi)容實際上是對地球自轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)周期的綜合認識。要知道北京和烏魯木齊或其他大城市之間迎來黎明的時間相差多少小時，需先確定地區(qū)之間的位置關(guān)系一東西方向和經(jīng)度相差多少?？梢宰寣W生先試著根據(jù)時區(qū)圖來計算不同地區(qū)相差多少小時。學生可以很快地根據(jù)時區(qū)差來判斷它們之間的時差，同時根據(jù)時區(qū)之間的東西方向來確認誰先迎來黎明。部分學生可能會對時差問題提出異議，特別是對處于國際日期變更線附近的兩個地區(qū)。這時需要教師加以說明。即國際日期變更線是人們的一個規(guī)定，就像0度經(jīng)線一樣，原則上以1800經(jīng)線作為地球上“今天”和“昨天”的分界線，東經(jīng)1800比西經(jīng)180。早一天。第四部分:小結(jié)地球及其運動的特點洲7嘩目l切ZJ:/J’二口決匕二沙月、竺久聲號，遷立月JJ日J，又r砂氣丫、讓學生總結(jié)前一段時間的學習，表格中需填寫的正確內(nèi)容分別是:球形、傅科擺、自西向東或逆時針、24小時或一天。(四)教學建議1.引人。我們已經(jīng)知道地球在自轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生了晝夜現(xiàn)象。那么，地球上不同的地區(qū)迎來黎明的時間相同嗎?比如，北京和烏魯木齊，誰先迎來黎明呢?2.學生交流他們對這個問題的看法。3.教師和學生一起確定如何解決這個問題。(1)要知道兩個城市的地理位置;(2)要知道地球是如何自轉(zhuǎn)的。4.給每個小組一個小地球儀，讓他們觀察地球儀，并找到北京和烏魯木齊的相對位置。然后問學生:它們誰先迎來黎明呢?5.做模擬實驗來解決這個問題。教師指導學生分小組研究，要求其中兩個同學分別代表北京和烏魯木齊，一個同學代表太陽。6.模擬實驗后討論:北京和烏魯木齊，誰先迎來黎明?為什么會出現(xiàn)不同的情況?在什么情況下，北京先迎來黎明?在什么情況下，烏魯木齊先迎來黎明?地球自轉(zhuǎn)方向到底是怎樣的呢?7.確認地球自轉(zhuǎn)方向。(1)引人:為了弄清地球是朝哪個方向自轉(zhuǎn)的這個問題，讓我們來聯(lián)想一些熟悉的現(xiàn)象:①當你坐在快速向前行駛的汽車里，看到路旁的樹、房子等物體是怎樣運動的?(人坐在向前行駛的汽車里，會看到路旁的樹、房子等物體向后退)②你們坐過轉(zhuǎn)椅嗎?請一同學來做實驗。如轉(zhuǎn)椅順時針轉(zhuǎn)動時，你看到周圍的物體在如何運動?逆時針方向轉(zhuǎn)動呢?③在生活中，你們還知道有哪些類似的現(xiàn)象?(2)講解:當我們隨同車、轉(zhuǎn)椅一起運動的時候，會看到車、轉(zhuǎn)椅以外的景物向相反方向運動;同時，通過觀察車、船以外的景物的運動方向，可以判斷我們乘坐的車船的運動方向。(3)拓展:我們可以根據(jù)物體間相互運動的關(guān)系，推想地球的運動狀況。假如地球是一個大轉(zhuǎn)椅，你們?nèi)绾沃浪赞D(zhuǎn)的方向?根據(jù)太陽東升西落的現(xiàn)象，你們知道地球的自轉(zhuǎn)方向了嗎?北京和烏魯木齊誰先迎來黎明?8.認識時區(qū)和時差。(1)提問，北京比烏魯木齊早幾個小時先迎來黎明呢?(2)出示世界時區(qū)圖，請學生分別找出北京和巴黎、北京和紐約的日出時間分別相差多少小時，并且說說理由。(3)教師簡單介紹時區(qū)圖。9.總結(jié)地球運動的幾個特點:運動方向和方式、周期、證明地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)。10.布置任務(wù):每個學生晚上觀察北極星和北斗七星。第5課北極星“不動”的秘密(一)背景和目標長時間對著北極將星體的周日運動拍攝下來，可以發(fā)現(xiàn)星體在順時針旋轉(zhuǎn)，北極星處于天體旋轉(zhuǎn)的圓心附近。學生已經(jīng)知道地球的自轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)的方向，所以能夠解釋天體的順時針旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。但對于北極星“不動”的原因解釋還有一定的困難。教科書安排了幾個有層次的活動來幫助學生形成解釋。一是直接用圖片旋轉(zhuǎn)來再現(xiàn)北極星的“不動”，讓學生明白北極星處于旋轉(zhuǎn)的天體形成的同心圓的中心;二是讓學生結(jié)合坐轉(zhuǎn)椅的經(jīng)驗，理解如果保持視線的中心不動，也可以再現(xiàn)周圍物體繞視線中心旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象;三是讓學生根據(jù)陀螺轉(zhuǎn)動的情況，理解地球的自轉(zhuǎn)是圍著軸心運動的;四是讓學生用地球儀做模擬實驗，思考如何將地球儀轉(zhuǎn)動，才能讓地球儀上的人觀察到北極星不動;五是讓學生根據(jù)書中的示意圖和地球儀，認識地球繞軸自轉(zhuǎn)。每一個活動，都在一定程度上啟發(fā)學生對北極星“不動”的秘密進行解釋。這些活動也將為他們認識四季的成因奠定基礎(chǔ)?？茖W概念天空中星星圍繞北極星順時針旋轉(zhuǎn)，北極星相對“不動”，是地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。從北極星在天空中的位置可推測出地軸是傾斜的。過程與方法結(jié)合地球運動的特點，合理解釋北極星為何“不動”。根據(jù)星星的運動情況、模型和生活中的事例，推測地球自轉(zhuǎn)的特點地球繞軸運動。情感態(tài)度價值觀.意識到對科學現(xiàn)象的解釋需要得到證據(jù)的支持和從已知出發(fā)進行推理。.認識到多方面、多角度收集證據(jù)，有助于更好地進行解釋。.在活動中培養(yǎng)小組合作精神。(二)教學準備給每組學生準備:南北極天體夜間圖片兩張、硬紙片一張、地球儀一個、皮球一個。給全班學生準備:轉(zhuǎn)椅一把、四季星座運行圖。(三)教科書說明第一部分:天體的夜間周日運動因地球自轉(zhuǎn)，天體在夜間仍發(fā)生東升西落現(xiàn)象。不過夜間的天體視運動與白天太陽的東升西落稍有不同的是，星星們以北極星為軸心東升西落，人們可以較明顯觀察到轉(zhuǎn)動的中心。而且北極星附近的星體，因轉(zhuǎn)動半徑小而不會沉落到地平線下。教科書第82頁右上圖為人們拍攝到的北極星附近的天體視運動情況?？梢暂^明顯地看到星星們在一段時間內(nèi)的運動軌跡一以北極星為中心的長短不同的圓弧。左上圖是在南極拍攝到的天體運動的類似情況。由于圖片中南極星體運動的軌跡更長，可以斷定拍攝持續(xù)的時間更長。希望這兩幅圖可以讓學生知道，星星的旋轉(zhuǎn)運動在南北極都能觀察到，都有一個旋轉(zhuǎn)的中心。從圖片上看，北極星的位置有細微的變動，而這個變動在實際觀察中，用肉眼是很難發(fā)現(xiàn)的。也就是說，地軸北端并非完全正指北極星。當然，這個內(nèi)容并不需要學生去認識。第二部分:對北極星“不動”的解釋讓學生試著對圖片進行分析。教科書中指出了觀察分析的要點:兩張圖片有什么共同點?星座在做什么運動?學生之間對話的內(nèi)容是這些問題的答案:星星運行的軌跡都有一個圓心，星座在旋轉(zhuǎn)并形成以該圓心為中心的許多圓環(huán)，圓心不在天頂，距地平線有一定的高度。要讓學生針對本課的中心問題展開研究，北極星看上去“不動”的原因是什么。引導學生對北極星“不動”進行解釋。解釋的過程，往往需要學生借助模型、生活實例和已知進行推理。這對學生來說，是一個相當大的挑戰(zhàn)。第三部分:如何解釋北極星“不動”教科書設(shè)計了一系列有層次的活動幫助學生形成解釋。第一個活動:讓學生用紙畫出星星和北極星，同時將北極星用圖釘固定下來，旋轉(zhuǎn)紙板，就可以看到星星圍繞北極星旋轉(zhuǎn)。同時，讓學生用另一個紙板代表地平線，當這一紙板擋住旋轉(zhuǎn)紙板的下部分時，學生就會觀察到:一部分離北極星較近的星體在轉(zhuǎn)動過程中不會沉到地平線下，而另一部分離北極星較遠的星體在轉(zhuǎn)動過程中會沉到地平線下，這就是人們常說的東升西落。這個活動可以直觀地讓學生觀察到星體在旋轉(zhuǎn)，而北極星的位置“不動”。地球自轉(zhuǎn)是一個已被學生證實的事實，星體們都會因地球自轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，這一活動還原了這一現(xiàn)象，但暫時還無法解釋為何只有北極星“不動”。第二個活動:讓學生坐在轉(zhuǎn)椅上，模擬在自轉(zhuǎn)的地球上，如何看到北極星“不動”。對話框說明了這一實驗的要點:在轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動的過程中，眼光要直對北極星。這樣可以看到其他的星體圍繞北極星旋轉(zhuǎn)。在做實驗時，畫有北極星的紙板要貼在稍高一些的墻上，有利于學生保持頭部不動。這個活動可以讓學生明白:“北極星”處于視線旋轉(zhuǎn)的中心，所以可保持不動。那么地球上會不會有這樣一個“視線旋轉(zhuǎn)中心”呢?對于地球旋轉(zhuǎn)中心，做完轉(zhuǎn)椅實驗之后，學生可能還不太明白，所以教科書又設(shè)計了第三個活動:用一個轉(zhuǎn)動的陀螺來解釋。陀螺是學生常玩的一種玩具，借助它，可讓學生較直觀地觀察到旋轉(zhuǎn)時的軸心。軸心由于轉(zhuǎn)動線速度小，所以看起來軸心是“不動”的。學生還可觀察到軸心與地面傾斜時，陀螺仍可以旋轉(zhuǎn)。這可以幫助學生想象地球自轉(zhuǎn)也有軸心，軸心相對不動，軸心也是可以傾斜著的。最后，讓學生試著用地球模型來解釋北極星“不動”的秘密，從中可以看出學生是否真正學會了解釋。較好的解釋是:在球上貼幾個小紙人，讓球沿某一軸心逆時針自轉(zhuǎn)，軸心傾斜著對著北極星。球上的小紙人會看到北極星不動，而其他的星星圍繞北極星順時針轉(zhuǎn)動。第四部分:北極星一年四季保持“不動”北極星一年四季基本保持不動，其原因在于地球的自轉(zhuǎn)軸北端在一年四季中都基本上指向北極星，并且保持傾斜方向不變。這是四季成因中相當重要的一個條件，在這里讓學生提前有所認識。從圖中可以知道，同一時刻，星座在天空中的位置不同。如春分時，北斗一七星在天空的偏東方向，到夏至時，它的位置已偏西。即北斗一七星在天空中的位置隨季節(jié)變化而逐漸西移。但北極星始終位于中心保持“不動”。第五部分:北極星“不動”的秘密教科書用一段文字最終對北極星“不動”的現(xiàn)象進行了解釋。這時，教師可以讓學生觀察一下地球儀，明白地球儀傾斜的道理。對于北極星的“不動”，教科書的資料庫中有一些補充，可以讓學生課后閱讀。北極星“不動”只是在一個極小的時間范圍內(nèi)，由于地軸的傾斜方向在一個較長時間內(nèi)是變化的，所以北極星的“皇位”也是交替的。第六部分:小結(jié)地球自轉(zhuǎn)的特點進一步總結(jié)地球自轉(zhuǎn)的特點。答案是:地球是圍繞地軸自轉(zhuǎn)的，地軸是傾斜的，地軸傾斜的方向保持不變。(四)教學建議1.引人。教師告知學生，人們在夜間觀星時，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象:北極星“不動”，其他的星星都圍繞北極星旋轉(zhuǎn)。出示兩張圖片，告訴學生，這是人們在較長時間內(nèi)對著北極和南極天空拍攝的結(jié)果。2.請學生分析兩張照片:有什么相同之處?如果學生不能較快地發(fā)現(xiàn)相同之處，可提示學生觀察。(1)星星們都在怎樣運動?是否有一個轉(zhuǎn)動的中心?(2)星星自轉(zhuǎn)的中心是否在天頂方向?是不是與地面保持一定的傾斜角度?3.照片反映了星星在夜間運動的實際情況，為什么只有北極星保持“不動”呢?學生分組討論，并初步交流彼此的觀點。4.提導學生如何解釋北極星“不動”。(1)用一個紙板，畫上一顆北極星，同時在它的周圍遠近不同的地方隨意畫上一些星星。轉(zhuǎn)動紙板，讓學生觀察，是否北極星保持“不動”，其他的星體都圍繞它旋轉(zhuǎn)。再用一紙板代表地平線，擋住另一紙板下面的一部分，再旋轉(zhuǎn)紙板，觀察:哪一些星體可以被觀察到，哪一部分星體觀察不到了?從這個現(xiàn)象中，可以想到什么?(2)我們已經(jīng)知道地球在不停地自轉(zhuǎn)，所以夜間人們在自轉(zhuǎn)地球上，會觀察到星星也在不停地旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)的方向與地球自轉(zhuǎn)的方向相反。怎樣才能在自轉(zhuǎn)的地球上看到北極星“不動”呢?仍用一個轉(zhuǎn)椅代表地球，我們坐在轉(zhuǎn)椅上怎樣才能看到北極星“不動”呢?請部分學生來試試。可提示學生盡量保持頭部不動，讓視線直對著“北極星”。(3)出示陀螺。讓陀螺在投影儀上轉(zhuǎn)動，學生觀察:陀螺自轉(zhuǎn)時是否有一張似乎不動的軸心?軸心傾斜時，它能不能旋轉(zhuǎn)?對此，你們可以想象地球是如何自轉(zhuǎn)的嗎?(4)給每組一個球，讓學生在球上貼上一張小紙片，代表地球上的人。然后做實驗:如何讓球自轉(zhuǎn)起來，讓上面的人看到北極星“不動”。然后全班交流。(5)請學生再次解釋:北極星為什么“不動”?5.指導學生認識北極星在一年四季中保持“不動”。出示圖片，給學生講解:北斗一七星一年四季仍都圍著北極星轉(zhuǎn)動，這說明了什么?一天中，北極星不動的現(xiàn)象說明地軸是傾斜著指向北極星的，那么一年四季它“不動”，這一現(xiàn)象又說明了什么?閱讀書中關(guān)于北極星“不動”的解釋。6.出示地球儀，讓學生觀察:地球儀有何特點?地球儀中間保持不動的鐵軸代表什么?為什么地球儀要做成傾斜的樣子呢?7.小結(jié):地球自轉(zhuǎn)還有哪些特點?讓學生填寫在書中的表格中。(五)評價建議1.當學生用球來解釋北極星“不動”時，是否讓球的一端對著“北極星”旋轉(zhuǎn)可以觀察學生是否真正能解釋北極星“不動”的秘密。2.借助書中的表格，可以評價學生是否真正理解了地球自轉(zhuǎn)的特點。第6課地球在公轉(zhuǎn)嗎(一)背景和目標1718年，英國天文學家哈雷發(fā)現(xiàn)了恒星在天空中的位置是有變化的，稱之為恒星自行。這在一定程度上動搖了“地心說”中天育旋轉(zhuǎn)恒星不動的謬論。1748年英國天文學家布拉得雷發(fā)現(xiàn)了光行差，即恒星的星像位置在一定極小范圍擺動，也間接證明了地球在公轉(zhuǎn)。1838年，德國天文學家貝塞爾發(fā)現(xiàn)了恒星周年視差，沖破了‘舊心說”反對者的最后一個陣地，是地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的確鑿證據(jù)。本課中，為了讓學生理解，將恒星周年視差表述為觀察者在公轉(zhuǎn)軌道兩端觀測，因視覺角度不同而引起的星星的相對位置變化。即不是讓學生去測角度差，而是直接觀察角度差引起的位置變化。本課通過模擬活動，讓學生在一個圓圈(模擬公轉(zhuǎn)的軌道)上觀測遠近不同“星星”的位置變化。教科書再進一步提供資料，讓學生了解天文學家貝塞爾等觀測恒星周年視差的工作，從而證明地球確實在公轉(zhuǎn)。在這樣一個學習過程中，學生將了解天文學家們是如何證實地球公轉(zhuǎn)的，了解天文學家們在沒有條件離開地球來直接觀測地球運動情況下，是如何通過科學的方法，運用科學的思維和客觀的觀察來證實地球公轉(zhuǎn)的。這也是一個很好的科學價值觀的教育素材?？茖W概念.恒星的周年視差證明地球確實在圍繞太陽公轉(zhuǎn)。其他的證據(jù)也可以證明這一點。.在圍繞某一物體公轉(zhuǎn)時，在公轉(zhuǎn)軌道的不同位置會觀察到遠近不同的物體存在視覺位置差異。過程與方法.在模擬實驗中，觀察并做出恰當描述。.結(jié)合模擬實驗進行推理。情感態(tài)度價值觀.意識到對科學現(xiàn)象的解釋需要得到證據(jù)的支持和從已知出發(fā)進行推理。.認識到科學家在獲得證據(jù)的過程中需付出艱辛的努力，同時也離不開科學技術(shù)的進步。.在活動中培養(yǎng)小組合作精神。(二)教學準備給每組學生準備:記錄紙。給全班學生準備:兩根木桿、一把直尺、一些小木條、一個紅色圓紙片、兩個藍色圓紙片等。(三)教科書說明第一部分:如何證明地球的公轉(zhuǎn)這部分內(nèi)容主要是了解學生對地球公轉(zhuǎn)的初始想法。對于地球的公轉(zhuǎn)，教科書中已經(jīng)給出了一個定義，并指出了地球的公轉(zhuǎn)周期。同時，教科書還提出了一個關(guān)鍵問題:在人們無法直接觀察地球運動時是如何證明地球公轉(zhuǎn)的呢?這一問題主要是激發(fā)學生的思考。第二部分:周年視差的模擬實驗?zāi)M實驗前要做好實驗前的準備工作，在操場上畫好公轉(zhuǎn)圓圈。有籃球場的可利用球場的已有圓圈。圓圈還可以多畫一些，有利于學生分組實驗。所立木竿，可利用體育器材中的跳高支架。在支架的同一高度上貼上兩個藍色圓紙片，代表兩顆星。木尺上貼上小木條，有助于學生較好地觀測到星星之間形成的視覺差。在到操場上進行模擬實驗之前，可先啟發(fā)學生思考:在地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道上，人們觀察周圍的恒星會有什么變化?這可以幫助學生去理解恒星的周年視差。實驗開始前，要讓學生明白實驗觀察的要求:在操場上繞“太陽”公轉(zhuǎn)一周，并且在A,B兩點做觀察記錄，日的是在軌道公轉(zhuǎn)圓圈上觀察遠近不同的星星在位置上有什么變化。實驗時，人要背對中心圓點轉(zhuǎn)動，這十分重要，因為這代表地球上的人處于黑夜之中所觀察到的現(xiàn)象。實驗中要做好組織工作，分小組進行觀察，各小組可以在不同的軌道上觀察。當學生從A點轉(zhuǎn)到B點時，他們會觀察到:兩顆星都會相對觀察者轉(zhuǎn)動，并且與觀察者的運動方向相反。這一現(xiàn)象，可幫助學生在后面的學習中理解，不同的季節(jié)，星座不同;星座東升西落，依次出現(xiàn)又消失。觀星記錄表要求學生記錄1號星相對于2號星的位置變化，并且要在距星遠近不同的兩個軌道上分別記錄一次。記錄下來的數(shù)據(jù)，會出現(xiàn)誤差，這是正常的。但希望每一個學生都體驗到:1.兩次觀察都會發(fā)現(xiàn)視差;2.前后兩次觀察，由于星星離我們的距離不同，近時視差大，遠時視差小。學生了解了在公轉(zhuǎn)軌道上必然會發(fā)生恒星的周年視差這一事實后，就會明白，這一現(xiàn)象的存在就可證明地球在公轉(zhuǎn)。根據(jù)事實進行科學推理，是我們期望學生掌握的一種科學方法。第三部分:恒星的周年視差教科書在這里提供了資料，讓學生知道星座的東升西移和周年視差的存在都證明了地球在公轉(zhuǎn)。教師指導學生分析資料，可提出如下問題幫助學生分析:為什么人們長期不能發(fā)現(xiàn)恒星的周年視差?(宇宙太大地球公轉(zhuǎn)軌道相對直徑太小)為什么貝塞爾能夠發(fā)現(xiàn)恒星的周年視差?(新制望遠鏡并持久地觀察)他發(fā)現(xiàn)的視差有多大?(0.31角秒，視差相當于16千米以外的一枚硬幣的寬度)教科書還列舉了現(xiàn)代人們觀測的結(jié)果，這些都可作為地球公轉(zhuǎn)的證據(jù)。第四部分:總結(jié)晝夜現(xiàn)象的解釋讓學生再次對有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋進行處理。通過這課的學習，學生將最終知道:地球的運動有兩種方式，自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。他們關(guān)于晝夜的所有解釋中，將只保留地球在自轉(zhuǎn)同時又在公轉(zhuǎn)的那一種解釋。將這個解釋放大重新貼在墻上，將對認識四季的成因和極晝極夜的形成產(chǎn)生良好的促進作用。(四)教學建議1.引人。向?qū)W生提問:我們已經(jīng)知道地球在自轉(zhuǎn)，那么它有沒有公轉(zhuǎn)呢?你們是怎么知道它在公轉(zhuǎn)的?2.學生討論:在以前，人們無法直接觀察地球運動，他們又是如何證明地球在公轉(zhuǎn)的?3.教師畫一個地球的公轉(zhuǎn)軌道，并在軌道外畫出兩顆遠近不同的星星。問:如果地球在公轉(zhuǎn)，那么在它的公轉(zhuǎn)軌道上觀察星星，會看到什么現(xiàn)象?4.指導學生做恒星視差的模擬實驗(1)講實驗的要求，提出觀察的要點:在公轉(zhuǎn)軌道的兩個點上觀察遠近不同兩顆星的視覺位置差。(2)分小組，并分發(fā)實驗記錄表。(3)帶學生到操場做模擬實驗，并指導學生做好觀察記錄。(4)交換場地，讓學生進行第二次觀察記錄。5.回到教室，交流實驗記錄:公轉(zhuǎn)時，你們觀察兩顆星有什么變化?它們在怎樣運動?第一次，1號星的視差是多少?第二次，1號星的視差是多少?從中你們知道了什么?6.如果地球公轉(zhuǎn)，就必然在它的公轉(zhuǎn)軌道上可以觀察到恒星的視差，那么天文學家有沒有觀察到這種現(xiàn)象呢?請閱讀書中的資料。問:為什么人們長期未能發(fā)現(xiàn)恒星的周年視差?貝塞爾為什么發(fā)現(xiàn)了恒星的周年視差?他發(fā)現(xiàn)的視差有多大?從中你們知道了什么?7.小結(jié):寫出你們知道的地球公轉(zhuǎn)的證據(jù)。8.整理有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋。通過這節(jié)課的學習，前面做出的有關(guān)晝夜現(xiàn)象的解釋最終應(yīng)保留哪一種?為什么?(五)評價建議1.從小組的觀星記錄表中，可以知道每個小組在模擬實驗時是否觀察到星星的視差變化。2.對地球公轉(zhuǎn)進行小結(jié)，讓學生寫出地球公轉(zhuǎn)的證據(jù)有哪些?是否有恒星周年視差?是否有多個證據(jù)形成的證據(jù)鏈?3.關(guān)注學生的晝夜解釋，將最終的結(jié)果保留在墻上。第7課為什么一年有四季(一)背景和目標晝夜交替和四季變化都是地球運動的結(jié)果，教科書在前幾課的認知基礎(chǔ)上引導學生探究四季的成因。許多學生對四季的成因有著錯誤的認識，較普遍的一個觀點是地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)過程中，離太陽近時是夏季，離太陽遠時是冬季。本課則是讓學生根據(jù)不同季節(jié)桿影變化的特點來推測地球所處的季節(jié)及四季的成因。在本課的探究中，學生將明白，四季的成因與太陽直射或斜射有關(guān)，即太陽的高度有關(guān)，從而糾正了四季的形成與地球與太陽的距離遠近有關(guān)的錯誤認識。學生將從探究中發(fā)現(xiàn)，如果地軸不是傾斜的，地球儀上將無桿影長度的變化，無太陽高度的變化，從而明白四季的形成與地軸的傾斜有關(guān)?？茖W概念.四季的形成與地球的公轉(zhuǎn)、地軸的傾斜有關(guān)。過程與方法根據(jù)地球公轉(zhuǎn)的特征做模擬實驗。在模擬實驗中，將地球儀上桿影的長度變化，并結(jié)合古人的觀察結(jié)果，作為判斷地球季節(jié)的依據(jù)。.從導致桿影變化的原因，推想出四季的形成與地軸傾斜有關(guān)。情感態(tài)度價值觀意識到對科學現(xiàn)象的解釋需要得到證據(jù)的支持和從已知出發(fā)進行推理。在活動中培養(yǎng)小組合作精神。(二)教學準備給全班準備:地球儀、強光源(投影機或幻燈機的光)、大頭針、地球公轉(zhuǎn)及四季成因的教學掛圖或投影片。給每個學生準備:模擬實驗的記錄紙。(三)教科書說明第一部分:模擬實驗教科書中介紹了古人研究四季的方法:立桿測影，并將其測量的結(jié)果公布出來。桿影的長度將作為學生研究四季的一個已知條件，用來判斷季節(jié)的依據(jù)。在實驗操作中，可在教室的場地內(nèi)畫出一個公轉(zhuǎn)軌道，并標出A,B,C,D四個點。中間的強光源可利用投影機或幻燈機的光。有條件的學?？赏瑫r擺放四個地球儀。地球儀上同一地點垂直插人四枚大頭針，使大頭針高度保持一致。在操作時，讓大頭針正對光源方向(表示正午時分)。地球儀傾斜的方向應(yīng)保持一致。為使學生理解這一關(guān)鍵點，可在教室一側(cè)的墻面上貼一顆“北極星”，讓地球儀地軸北端都指向北極星。模擬實驗的這些因素都要讓學生知道，學生才能明白四季的成因與地軸的傾斜、地球的公轉(zhuǎn)有關(guān)?？捎靡粋€直尺讓學生去測量不同地點上桿影的長度，并將測量的結(jié)果畫在學生的觀察記錄表上。記錄表上的結(jié)果應(yīng)當是:A,C點長度基本一致、較長;B點長度最短;D點長度最長。當然，在實際模擬實驗中，如果這四個公轉(zhuǎn)地點與教科書圖示中的標法不一致，或者地軸傾斜方向不同，各點的桿影長度就會不同。在學生判斷公轉(zhuǎn)軌道上不同地點的地球的季節(jié)時，讓學生要注意古人研究的桿影長度。第二部分:四季的成因教科書用這一問題引導學生思考四季的成因。地軸不傾斜，地球儀上桿影的長度將不會有變化，即不會發(fā)生四季現(xiàn)象。這一結(jié)果，可讓學生做實驗來證明，也可讓學生進行簡單的推理。通過這一事實，學生將明白，四季的形成與地軸的傾斜有關(guān)。四季的成因，事實上還與地軸傾斜角度和方向均保持一致有關(guān)，即地軸始終傾斜指向北極星，但這部分內(nèi)容，教科書沒有涉及。教科書還設(shè)計了一個內(nèi)容，讓學生分析桿影的長度與太陽的照射、氣溫變化的關(guān)系。由于地軸的傾斜方向保持一致，導致同一地區(qū)的太陽高度在一年四季發(fā)生有規(guī)律的變化，也就是教科書所說的陽光照射角度發(fā)生變化。因為陽光的直射或斜射就導致了不同地區(qū)不同季節(jié)的氣溫不同。這有助于學生從他們的經(jīng)驗出發(fā)來理解四季的成因。讓學用同樣的方法觀察南半球陽光的照射情況，學生會很快地知道:南半球陽光照射情況與北半球相反，季節(jié)也相反。第三部分:四季的解釋教科書的最后部分讓學生解釋一年中為什么有四季。學生的解釋可能有多種，大致可以分為:1.陽光有規(guī)律地直射或斜射地球不同地區(qū)，桿影長度不同，所以有不同的季節(jié)(和實驗層面一致);2.陽光的直射或斜射，導致不同地區(qū)的氣溫有規(guī)律地變化，所以有不同的季節(jié)(有簡單的推理和概括);3.地軸的傾斜，導致陽光有規(guī)律性地直射或斜射某一地區(qū)，因此氣溫也有規(guī)律地變化，形成四季(認識到四季變化與地球運動特點的聯(lián)系)。本課希望學生對四季的解釋基本上能達到第1、第2層次，如能達到第3層次，就說明學生真正理解了四季的成因。(四)教學建議1.引人。四季交替，年年循環(huán)，你們認為四季是怎樣形成的呢?學生交流他們的看法。2.古人是如何來研究四季的呢?教師出示古人研究四季的資料片段，并且提出其中的要點:都是在正午時分觀測桿影長度，桿的高度一致，桿影長度規(guī)律性地變化。3.指導學生做四季成因的模擬實驗。(1)根據(jù)地球運動的特點來做實驗:地球在公轉(zhuǎn)，地軸是傾斜的，傾斜的方向始終指向北極星。實驗時，地球儀要與上述特點保持一致。(2)要和古人研究四季的方法一致:立桿垂直地面(大頭針垂直于地球儀)，桿長一致(大頭針的高度一致)，立桿正對午時太陽(大頭針正對光源)。<3)觀察當?shù)厍蜻\行到不同位置一A,B,C,D點時，用直尺測量桿影的長度，并記錄下來。4.匯報測量的結(jié)果。根據(jù)測量的結(jié)果你們能否判斷出地球所處的季節(jié)?5.分析四季的成因。你們認為是什么原因?qū)е碌厍騼x上的桿影長度變化?如果地軸不傾斜，會有這個變化嗎?6.分析桿影長度與氣溫的關(guān)系。出示圖片，讓學生分析:桿影長度不同，說明陽光照射的角度是否有變化?陽光的直射和斜射會影響氣溫嗎?它們是怎樣一個關(guān)系?教師小結(jié):桿影的長度變化說明太陽的照射角度不同，從我國所處的北半球位置來看，影長則陽光是斜射角度較小，氣溫較低，則處于冬季;影短則陽光斜射角度較大，氣溫較高，就處于夏季。7.觀察圖片:南北半球的季節(jié)變化一致嗎?你們是怎么知道的?8.總結(jié)四季的成因，并填寫在書中。9.作業(yè):查找四季成因的資料，看看資料上是怎么說的。第8課極晝和極夜的解釋(一)背景和目標地球是一個球體，如果地軸是垂直的，即地軸和公轉(zhuǎn)的軌道平面相互垂直，那么陽光總是直射在赤道上，晝半球(被太陽照亮的一半)和夜半球(背著太陽的一面)面積會幾乎相等，任何地點的晝夜時間會是差不多一樣長。但地軸是傾斜的，而且傾斜角度和方向保持不變，所以在地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)過程中，太陽直射點在北、南回歸線范圍內(nèi)變化，形成四季交替現(xiàn)象。太陽直射點由赤道向北回歸線移動、再從北回歸線回到赤道的變化過程中(即北半球由春到夏再到秋)，北極地區(qū)會處在陽光照射范圍內(nèi)(也可以稱為晝弧范圍內(nèi))，故北極會出現(xiàn)極晝的情況。陽光直射點在北回歸線時，極晝發(fā)生范圍最大，北極圈以內(nèi)的人們可以整天看到太陽。而這個過程中，極頂附近的極晝現(xiàn)象的持續(xù)時間約有半年。同時，由于地軸傾斜角度約23度，所以極晝發(fā)生的范圍也不會越過北極圈。南半球情況與北半球正好相反。當太陽直射點由赤道向南回歸線移動、再從南回歸線回到赤道的變化過程中(即北半球由秋到冬再到春，而南半球是由春到夏再到秋)，南極形成極晝現(xiàn)象，北極則是極夜。本課主要是讓學生在地球運動的已有知識基礎(chǔ)上，運用前面所學的知識對極晝極夜現(xiàn)象進行解釋。書中也提供了一些解釋的方法，包括做模擬實驗、直觀模型演示、畫示意圖等，希望能給學生一些啟示。這些解釋都能讓學生認識到:因公轉(zhuǎn)中地軸是傾斜的，導致北極圈始終都處于陽光照射中，即便地球自轉(zhuǎn)也不會產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象，只會出現(xiàn)白晝現(xiàn)象。學生的表述也許不會這樣嚴謹，但如果學生用文字、圖示或模擬實驗表示出極晝現(xiàn)象就可以了。教科書還設(shè)計了一個活動，讓學生探究地軸傾斜角度變得更大時極晝發(fā)生的范圍。借此，不僅可以讓學生明白極晝或極夜發(fā)生的主要原因，而且讓學生進一步認識地軸傾斜角度的意義，這對認識地球運動、四季、極晝極夜、地球上的生物等都至關(guān)重要。最后，應(yīng)讓學生對本單元的學習進行一次總結(jié)。這個總結(jié)，是概念的升華過程，也是一個較為完整的思維過程。讓學生重新梳理地球運動及其關(guān)聯(lián)現(xiàn)象。這將是一個評價學生本單元學習情況的良好時機。科學概念.極晝和極夜現(xiàn)象與地球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和地軸傾斜有關(guān)。.地軸傾斜角度的大小可以影響極晝極夜發(fā)生的地區(qū)范圍。過程與方法.用模擬實驗、直觀演示、示意圖等多種方式來解釋極晝和極夜現(xiàn)象。情感態(tài)度價值觀.意識到對科學現(xiàn)象的解釋可以采用多種方式，但所有的解釋都需要得到證據(jù)的支持。.在活動中培養(yǎng)小組合作精神。(二)教學準備為每組學生準備:地球儀一個、手電筒一支、中間挖孔的硬紙片一張、記錄紙等。為全班準備:有關(guān)極晝現(xiàn)象和極夜現(xiàn)象的圖片和資料。(三)教科書說明第一部分:極晝和極夜現(xiàn)象極晝極夜現(xiàn)象是地軸傾斜導致陽光照射極地時間不同的結(jié)果。所以極地的人們可以在一段時間內(nèi)看到太陽在天空不下落，或者一段時間都見不到太陽。本課的重點是讓學生運用地球運動的特點來解釋極晝極夜現(xiàn)象。解釋的方式可以有多種，但都要根據(jù)地球的運動特點來解釋。第二部分:極晝和極夜的解釋教科書提示學生:極晝極夜的解釋和地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)有關(guān)，與地軸傾斜有關(guān)。為提高學生的解釋水平，教師有必要介紹一下本節(jié)課可能用到的材料:地球儀、手電筒、中間挖孔的兩面色彩不一的紙板、紙張等。這些材料可在一定程度上啟發(fā)學生進行解釋。同時，教師應(yīng)鼓勵學生采用多種方式來進行解釋。教師應(yīng)給學生一定時間，嘗試運用各種材料在小組內(nèi)解釋極晝極夜，然后讓小組決定采用何種材料，怎樣解釋。第三部分:三種不同的解釋方式第一種方法:模擬實驗。如學生采用此種方法來解釋極晝現(xiàn)象，教師可在交流時提問:(1>地球儀和手電筒分別代表什么?(2)怎樣才能知道北極的確發(fā)生了極晝現(xiàn)象?能否讓地球儀自轉(zhuǎn)若干次，北極仍被電筒光照亮?(3)北極發(fā)生極晝時，南極發(fā)生什么現(xiàn)象?又如何實驗，讓南極發(fā)生極晝?(觀察學生是否讓地球儀公轉(zhuǎn)到手電的另一邊，地軸仍保持傾斜方向不變)第二種方法:直觀模型演示。如學生采用此方法進行解釋，說明學生對模擬實驗有所改進，即用紙板來表示地球儀上的晨昏線。這樣可更直觀地看到北極或南極處于晨昏線的哪一邊。教師可提出下列問題:(1)涂有不同顏色的紙板代表什么?為什么要豎直在桌面上?(代表陽光照射時在地球上形成的明暗分界線，豎直在桌面表示陽光人射角度不變)(2)地軸是否要傾斜?地球儀自轉(zhuǎn)若干周后，北極是否仍是極晝現(xiàn)象?(3)如何操作，讓南極發(fā)生極晝現(xiàn)象?(地球儀傾斜不變，讓紙板轉(zhuǎn)動方向，表示地球圍著太陽轉(zhuǎn)動。當紙板豎直轉(zhuǎn)動180度后，表示地球已公轉(zhuǎn)到太陽的另一側(cè)，這時就可看到南極處在極晝之中)第三種方法:畫示意圖。如果學生能采用這種方式來解釋，說明學生已能將地球運動的特征進行綜合運用了。教師仍需提問:(1>圖中的地軸為什么是傾斜的?(因為地球公轉(zhuǎn)時就是傾斜的)(2)從圖中可看到北極處于極晝之中。你能畫出地球如何運動后，南極就處于極晝之中嗎?(用箭頭線表示地球儀運動到太陽的另一側(cè))三種方法雖反映了學生頭腦中對地球運動特征的認識抽象程度不同，但解釋方法沒有優(yōu)劣之分，只要學生能在解釋中較準確地表現(xiàn)出地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)和地軸傾斜就可以了。第四部分:假如地軸傾斜角度更大這是一個十分有趣的活動。學生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)極晝極夜發(fā)生的最大范圍在極圈附近。如果地軸傾斜度更大的話，學生只需稍做實驗或簡單推理就可以知道:地軸傾斜角度更大，極晝極夜發(fā)生的范圍將更大，這對地球的影響是十分巨大的。教師還可引導一下:極晝發(fā)生的范圍變大了，可能會產(chǎn)生哪些后果呢?(氣溫、氣候、日照時間等都將較大變化，會極大影響地球上的生物)第五部分:總結(jié)地球的運動學生在本單元學習完后，須填寫方框中的內(nèi)容。教師可以從中了解學生本單元的學習情況，還可以幫助他們梳理所學過的內(nèi)容和采用的研究方法。正確的填寫如下:在本單元的學習中，我們研究了:地球的運動主要有兩種形式:對地球兩種運動形式的描述:(方式、方向、周期、特點)一地球的運動l困舀妻醫(yī)夏繞地軸轉(zhuǎn)動方向:自西向東(或逆時針)周期:24小時一周地軸傾斜判斷地球運動的依據(jù):困'rte}A}}}}1}r:}f-}}}}}}x1}}}}n}i}il1}}}}n}i}il地球運動產(chǎn)生的自然現(xiàn)象:巨玉至學生在填寫有關(guān)地球運動形式的描述中，是否關(guān)注到地軸，是教師評價的重點。判斷地球運動的依據(jù)中，學生是否寫出傅科擺、恒星周年視差也是教師評價的重點。(四)教學建議1.引人。W你們知道北極和南極嗎，它們在地球上的哪個位置?極地有許多事情令人感到非常奇怪，其中之一就是極地的白天很長，足足有半年的時間太陽升起來就不會落下。你們聽說過這樣的事嗎?感到奇怪嗎?出示有關(guān)極晝現(xiàn)象和極夜現(xiàn)象的圖片和資料。c2)我們已經(jīng)知道，晝夜交替是由于地球自轉(zhuǎn)形成的，晝夜交替一次就是一天。那極地的白天為什么可長達半年，黑夜也如此，這是為什么呢?2.學生交流自己的看法。3.要解釋極晝極夜現(xiàn)象，我們當然要從地球的運動特點出發(fā)來研究?；貞浺幌?地球的運動有哪兩種方式?地軸是不是傾斜的?要想讓別的同學都能接受你的解釋，最好采取一些較直觀的方式，如實驗、畫圖等。我給每個小組準備了以下材料:地球儀，手電筒，一塊較特殊的紙板，中間挖了一個和地球儀一樣大的孔，其中一面是黃色，另一面是黑色，還有一些記錄紙。在小組內(nèi)用這些材料試著解釋一下極晝極夜現(xiàn)象。4.全班交流。先演示或講解極晝極夜現(xiàn)象是如何形成的。請說明以下問題:(1)演示材料分別模擬什么?(2)如何讓同學們看到你的解釋中，北極或南極確實發(fā)生了極晝或極夜現(xiàn)象?在每個小組的主講人員講解完后，其他組員可補充。教師或其他小組的同學可在解釋完后提問質(zhì)疑。5.教師小結(jié)交流活動。6.引導學生探究地軸傾斜角度的重要意義。提問:如果地軸傾斜角度再大一些，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?這對地球的影響大嗎?為什么?7.總結(jié)。本單元的學習后，你們都知道了哪些事情?請完成教科書第90頁的內(nèi)容。四、評價建議一、評價要求1.學生在課堂教學過程中，是否樂意參與一系列的探究活動。2.學生能否順利完成各項活動，如做擺的實驗、地球自轉(zhuǎn)方向模擬實驗、太陽公轉(zhuǎn)模擬實驗等。3.學生能否在各種探究活動中仔細觀察，并做好記錄。如:在太陽公轉(zhuǎn)模擬實驗中，是否記錄下所觀察遠近不同的位置等。4.學生能否在探究中合理推理，并大膽解釋所觀察到的現(xiàn)象。如:對晝夜現(xiàn)象，有多少種解釋的可能等。5.學生能否接受新的證據(jù)，并修正自己的原有觀點。如:是否將傅科擺作為地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)，并修正晝夜現(xiàn)象的解釋。6.學生在科學概念的發(fā)展上是否有新進展。如:對地球運動的特點是否有一個較系統(tǒng)的認識。二、評價方法1.日常表現(xiàn)觀察法:平時留意學生的綜合表現(xiàn)，記錄一些典型事例，作對學生的整體印象。2.學生作品分析法:對學生作品(包括記錄單、實驗計劃、晝夜現(xiàn)象解釋示意圖等)收集整理，并加以分析評價。3.學生間的評價和自我評價:制定一些評價標準，對本單元的學習過程中期和后期進行評價。4.單元前測和后測:針對本單元內(nèi)容擬定一些調(diào)查內(nèi)容，在本單元教學活動開始前和結(jié)束后進行調(diào)查，從中可以觀察出學生學習本單元后的發(fā)展變化。三、本單元可以在以下幾個方面給與特別關(guān)注1.學生的一些課前準備是否積極，如收集證明地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)等。2.學生在做模擬實驗時，是否根據(jù)要模擬對象的特征來進行操作。3.學生在單元學習中，證據(jù)意識是否提高，以及如何運用探究所得的證據(jù)。4.學生思維的邏輯性、判斷性是否提高。五、參考資料地球自轉(zhuǎn)運動地球自轉(zhuǎn)指地球繞地軸的旋轉(zhuǎn)運動。地軸是地球自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。地球不停地繞地軸旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)相同，為自西向東。從北極上空觀察呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從南極上空觀察呈順時針方向旋轉(zhuǎn)。由于地球的自轉(zhuǎn)，地球上的觀測者看到恒星及太陽隨著天球在自東向西旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周的時間即自轉(zhuǎn)周期，叫做一日。由于觀測周期采用的參照點不同，有恒星日(23小時56分4秒)和太陽日(24小時)之分。地球自轉(zhuǎn)一周3600，所需的時間是23時56分4秒。這叫做一個恒星日，即天空某一恒星連續(xù)兩次經(jīng)過上中天(天體每天經(jīng)過觀測者所在的子午圈平面兩次，離天頂較近的一次叫上中天)的時間間隔，這是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。一天24小時，是太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔，叫做一個太陽日。由于地球在自轉(zhuǎn)的同時還在繞日公轉(zhuǎn)，一個太陽日，地球要自轉(zhuǎn)360059'，比恒星日多出59'。所以，時間上比恒星日多3分56秒。地球自轉(zhuǎn)運動是不均勻的，有季節(jié)變化、長期變化及不規(guī)則變化。如地球自轉(zhuǎn)的長期變化使自轉(zhuǎn)速度減慢，但這種變化不大，每100年日長增加1毫秒一2毫秒。地球自轉(zhuǎn)的季節(jié)變化是每年3^-4月速度最慢，8月最快，但季節(jié)性日長變化不超過0.5毫秒一0.6毫秒。地球自轉(zhuǎn)的角速度，在南、北兩極點等于零。除南、北兩極點外，地球上任何地點的自轉(zhuǎn)角速度都相等，約為每小時150。地球自轉(zhuǎn)的線速度，在南、北兩極點等于零。除南、北兩極點外，自轉(zhuǎn)的線速度因緯度和海拔的不同而不同，自轉(zhuǎn)線速度自赤道向兩極逐漸減小，赤道海平面處約為16'70千米每小時，南、北緯300海平面處約為144'7千米每小時，南、北緯600海平面處約為83'7千米每小時。在赤道處高度相差100米，線速度相差26米每小時。地球自轉(zhuǎn)具有重要的地理意義。1.它決定了晝夜的更替，并使地表各種過程(如熱量、氣溫、氣壓、蒸發(fā)、水汽凝結(jié)及有機界等)具有一晝夜的節(jié)奏。由于地球自轉(zhuǎn)速度使地球上晝夜更替適中，地表增溫和冷卻不超過一定的限度，生物才得以生存。2.地球自轉(zhuǎn)還會使地球上南、北半球物體水平運動的方向產(chǎn)生偏向。3.地球自轉(zhuǎn)造成不同經(jīng)線上具有不同的地方時刻。4.地球自轉(zhuǎn)對地球的形狀也產(chǎn)生影響，并與地殼運動、海水運動、大氣運動等都有密切的關(guān)系。大陸漂移、地震、潮汐摩擦、洋流等現(xiàn)象，都在不同程度上受到地球自轉(zhuǎn)的影響。地球公轉(zhuǎn)運動地球公轉(zhuǎn)指地球按照一定的軌道繞著太陽的運動。地球公轉(zhuǎn)軌道是一個十分近似圓的橢圓，太陽位于橢圓的兩個焦點之一，公轉(zhuǎn)軌道全長約9.4億千米，橢圓最長直徑叫長軸，最短直徑叫短軸，地球公轉(zhuǎn)軌道半長軸為1.49億千米(即日地平均距離，稱為天文單位距離)。橢圓長短軸之差稱為焦點距，1/2焦點距與半長軸之比，稱為偏心率，地球公轉(zhuǎn)軌道偏心率約為0.017或1/600地球公轉(zhuǎn)的