五下第四单元教师用书《地球的运动》Word下载.docx
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在这一课中，书中并未对两种学说进行简单的评价，希望这两种学说和学生的认识产生积极的碰撞，促进学生更理性地思考地球是如何运动的。
第3课，“证明地球在自转”。
运用关键性证据证明地球在自转。
教科书为了帮助学生理解傅科摆的原理，设计了傅科摆的模拟实验，让学生体验摆具有保持运动方向不变的惯性。
教科书还以资料的形式再现了当年的实验，让学生了解人类是如何证实地球在自转的。
引导学生再次修正他们有关昼夜现象的解释。
第4课，“谁先迎来黎明”。
借助学生在生活中的经验来认识相对运动，并根据地球以外的参照物确认地球自转的方向。
学生确认了地球自转的方向后，对于不同地区谁先迎来黎明会有正确的判断。
教科书中对于时区有所涉及，希望学生展开更多的研究。
第5课，“北极星‘不动’的秘密”。
让学生对于北极星“不动”进行解释。
引导学生认识地球围着地轴自转，初步认识地轴是倾斜的。
并根据北极星一年四季的位置不变，认识地轴倾斜的方向一直保持不变。
为认识四季的成因打下伏笔。
第6课，“地球在公转吗”。
让学生认识历史上证明地球公转的关键性证据一恒星的周年视差。
本课仍以模拟实验的方式让学生体验:
处于公转轨道的不同位置，会看到远近不同的恒星有视觉上的位置差异。
视差的存在就是公转的证据。
教科书提供了相关的史料，让学生了解地球公转是如何被人们证实的。
第7课，“为什么一年中有四季”。
提供了古人研究四季的资料，让学生通过研究地球仪上杆影的长短变化来认识四季的形成跟地球的公转和地轴的倾斜相关。
第8课，“极昼极夜的解释”。
该课提供了一个机会，让学生综合运用前面所学的知识来解释极昼极夜现象。
让学生认识到极昼极夜现象与地球公转、自转和地轴倾斜有关。
二、单元教学目标
科学概念
.地球确实在自转和公转;
证据不仅有来自人造地球卫星的观测，还有来自观察或实验的多种现象。
傅科摆是历史上证明地球自转的关键性证据。
地球自转的方向是逆时针（自西向东），周期为24小时，地球围绕地轴自转，地轴是倾斜的。
.与地球自转相关联的现象有:
昼夜现象，不同地区迎来黎明的时间不同，看上去北极星不动等。
.恒星周年视差是历史上证明地球公转的关键性证据。
公转过程中，地轴倾斜方向保持不变，因此形成了四季和极昼极夜现象。
过程与方法
.对地球的运动进行较系统、持续和细致的探究。
.根据所要模拟的对象特征做模拟实验。
.通过观察、模拟实验、收集资料等多种途径和方法，收集有关的证据。
.对获得的证据进行批判性选择和思维加工，最终形成解释。
如解释有多种可能性，
需进一步探求证据。
.利用文字、图表、图画等方式描述观察、实验和测量的结果，并且能对观察结果进行分析。
.运用口头或书面、文字或图画的形式，有日的地进行探究活动的公开交流。
情感态度价值观
培养尊重事实、重视证据的科学态度。
懂得在探究活动中，需要审视观察到的事实和探究所获得的证据。
这些事实或证据，在不同的参照系中可能有着不同的作用。
认识到科学是发展的，科学知识是长期探究、不断修正的结果。
培养愿意与他人合作，乐于交流的学习态度。
三、分课时教学建议
第1课昼夜交替现象
（一）背景和目标
昼夜现象的形成跟太阳光的照射，地球是球体，球体不断自转三个因素相关。
一部分学生能够认识到这些，但大多数学生还不能。
本课主要让学生展示他们对昼夜现象的看法。
设计了三个有层次的活动:
一是学生自由发表有关昼夜交替现象的假说;
二是做有关昼夜现象的模拟实验;
三是根据模拟现象提出有根据的多种可能的解释，并对这些解释进行分析。
教学活动开始时，让学生发表有关昼夜交替现象的解释，可以借此了解学生原有的有关地球运动的认识。
学生的解释可能有多种，有的甚至是错误的。
教师将有机会评估学生在本单元学习前有关地球运动的原有知识，学生也会在交流过程中对他人的观点进行借鉴和批判。
做模拟实验的活动，是让学生借助光照射到球体上，会在球体上形成亮面和暗面，来模拟昼夜交替现象，探究形成球体上亮暗交替现象的多种可能性一发光物体与球体的多种运动模式。
这一活动可以活跃学生的思维，打开学生的思路。
希望学生能够运用示意图对昼夜现象的形成进行解释。
日地运动的示意图可以较直观地表现地球和太阳之间的运动关系，也有利于学生的分析。
学生通过分析，可以初步认识到日地之间的相对圆周运动形成了昼夜现象。
.昼夜交替现象有多种可能的解释。
.昼夜现象与地球和太阳的相对圆周运动有关。
过程与方法
.提出地球产生昼夜现象的多种假说，并且进行验证。
.做好模拟实验和运用实验收集的证据。
.根据实验的情况修正自己的解释。
.认识到积极参与讨论，并发表有根据的解释是重要的。
.认识到同一现象，可能有多种不同的解释，需要用更多的证据来加以判断。
.培养主动探究，积极合作的态度。
（二）教学准备
给每组学生准备的材料:
小球一个、蜡烛一支（或电筒一个）、火柴、白纸、水彩笔、小组记录表等
（三）教科书说明
第一部分:
昼夜交替的假说
让学生对昼夜交替现象提出自己的观点。
教师可以从中了解学生的初始想法，关注学生是否从地球和太阳运动的角度来提出昼夜现象的假说。
学生一开始可能只会提出地球自转形成昼夜现象的观点。
教师可启发学生，还有没有其他的可能性?
教科书列举的四种情况都可能发生昼夜交替现象。
这些举例日的是打开学生的思路，引导学生从地球和太阳的相对运动来解释昼夜。
第二部分:
昼夜交替现象的模拟实验
模拟实验的作用在于检验假说。
要求学生了解如何做模拟实验是必要的。
即首先要找出模拟对象的特征，然后用具有相似特征的材料或物体来代替所要模拟的对象，通过对材料或物体的研究来形成认识。
让学生认识到实验材料与模拟对象的相似性也是重要的。
因此教师在教学中要问学生，我们模拟的对象是什么?
它们有什么地方相似?
让学生选取几种假说来做模拟实验，在实验中要提示学生:
观察到什么，才能说明乒乓球上发生了“昼夜交替”现象?
发生“昼夜交替”现象时，“太阳”和“地球”在如何运动?
教科书是用乒乓球代表地球。
如有条件的学校，可用小地球仪来代表地球，这样更逼真，效果更好。
在使用地球仪时，一定要将球体从旋转支架上取下来，这与后面的教学内容相关。
在模拟实验中，教师要鼓励学生发现产生昼夜交替现象的其他可能性。
如地球绕另一圆心公转;
地球在自转，太阳绕另一圆心公转;
地球和太阳在同一轨道上，地球自转等。
可以让学生用示意图的方法来记录模拟实验。
示意图直观形象，便于全班交流。
第三部分:
有多少种可能的解释
让学生在模拟实验研究的基础上提出解释，借此可以观察学生:
是否有了新的解释方法?
解释时是否用模拟实验作为证据来支持解释?
是否能批判性地质疑或接纳别人的观点?
让学生学着分析各种解释，从中找到这些解释的共同特点:
地球和太阳作相对的圆周运动，都可能产生昼夜交替现象。
让学生把有代表性的解释张贴出来，或将学生认可的各种解释整理记录下来，张贴在教室的墙上。
这对后面的教学将有积极的作用。
（四）教学建议
1.课堂引人:
我们知道地球上有白天和黑夜，而且白天和黑夜是交替出现的。
你们如何解释这一现象呢?
2.请学生对昼夜现象发表自己的观点。
3.针对学生的假说，教师问:
还有其他的可能性吗?
我们又该如何判断这些假说是否正确呢?
4.如学生不能说出多种假说，教师可提示书中的四种假说，并问在这种情况下，地球上会发生昼夜交替现象吗?
5.模拟实验。
（1）为了证明这个问题，我们来做模拟实验。
如何做模拟实验呢?
用一个小球代表地球，点燃蜡烛或打开手电筒，用蜡烛光或电筒的光表示太阳光，让“太阳光”照射在“地球”上。
（2）观察:
“地球”的哪个部分被“太阳光”照亮?
哪个部分没有被照亮?
想一想，这两部分分别相当于一天中的什么时间?
（3）你们用实验的方法检验了哪种假说?
观察到了什么，才能说明“地球”上确实发生了昼夜交替现象?
（4）让“地球”上出现昼夜交替，还有其他的方法吗?
（5）用示意图画下所有可能的实验方法。
6.交流、分析:
（1）向大家汇报小组的研究结果。
（2）教师记录下学生的解释。
（3）教师和学生一起分析:
这些昼夜交替现象的解释成立吗?
这些解释有什么相同的特点吗?
在没有新的证据前，前面哪些有关昼夜交替现象的解释暂时是正确的?
7.教师小结:
通过大家的验证，认为好几种情况都可能使地球发生昼夜交替的现象。
那么，地球产生昼夜交替的真正原因是什么呢?
我们将在下节课继续研究。
也请同学们回去查阅这方面的资料，看看科学家是怎样研究得出结论的，并把查到的资料带到课堂上来。
（五）评价建议
收集各小组的昼夜交替现象解释的示意图，从以下几个方面评价学生:
1.解释方法的多少。
2.示意图是否清晰地反映了日、地运动的关系。
3.是否用恰当的词汇解释了示意图，如自转、公转等。
第2课人类认识地球及其运动的历史
要知道地球产生昼夜交替的真正原因，必须认识地球的运动。
这节课提供了有关人类认识地球及其运动的史料，让学生继续研究昼夜交替的原因。
人类认识地球及其运动，历史上两个有代表性的学说，即“地心说”和‘旧心说”。
“地心说”也称“地球中心说”“地静说”。
认为地球居于宇宙的中心静止不动，太阳、月球、行星和恒星都围绕地球运转。
这一学说最初是古希腊哲学家亚里士多德（前384前322）提出的。
公元140年前后，天文学家托勒密进一步发展了前人的学说，建立了宇宙地心说。
在16世纪“日心说”发表之前的一千多年中，“地心说”一直占统治地位，并长期为教会所利用。
由于这一学说没有反映行星运动的本质，经不起长时间的观测检验，
后来为哥白尼的‘旧心说”所推翻。
“日心说”又称“太阳中心说”“地动说”‘旧静说”。
认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都围绕太阳运动。
古希腊天文学家阿里斯塔克在公元前3世纪就已提出了这种看法，但没能进一步论证。
直到16世纪，‘旧心说”才又由波铸天文学家哥白尼正式提出，并作了较系统的理论论证。
哥白尼认为地球是一颗普通的行星，发动了宇宙观的革命。
本课不仅提供了两种学说，还选择性地提供了两种学说的一些主要观点。
书中提供的证据有一些属于理性的推理，而非来自天文的客观观察。
希望学生认真对证据进行比较，自由地对所提供的证据提出个人的看法，并将这些证据和他们关于昼夜现象的解释结合起来。
科学概念
.‘旧心说”和“地心说”中有关地球及其运动的观点都可以解释昼夜交替现象。
.对历史上有关地球运动的假说进行分析，批判和借鉴其中的观点，修正自己对昼夜的解释。
情感态度价值观
.认识到科学的观点是建立在证据之上的。
.认识到同一现象，可能导致有不同的解释，需要用更多的证据来加以判断。
.认识到在资料分析和交流中，大胆质疑和虚心接受同样重要。
给全班学生准备:
有关“地心说”“日心说”的资料、课件和图片。
地心说
教科书选取了托勒密《天文学大成》中的一些观点。
鉴于学生的理解力，并没有展示他学说中的有关本轮、均轮等观点，呈现的是地心说的代表性观点:
地球是球体、地球不动、地球位于宇宙的中心。
对于“地心说”观点的论证，托勒密采用了一些可观察到的日常事实或现象加以证明。
这些事实或现象也是学生可以观察到的。
但有些论据与所要论证的观点没有必然联系，如云彩的变化。
在教学中，可以试着让学生对这些论据展开讨论，这将有利于发展学生的思维能力和提高证据意识。
日心说
日心说观点
教科书中选择了与“地心说”相对应的三个主要观点。
借此进行比较，有利于学生形成正确的宇宙观。
在哥白尼《天体运行论》中，用了大量的观察数据来论证他的观点。
但教材没有选用这些数据和详细的论证过程，因为学生没有观察的基础，不能理解教科书中的一些论据，也出自《天体运行论》，它带有较明显的思辨色彩，即事实论据不多，如地球的自转和公转。
这也反映了当时哥白尼尚未获取地球自转和公转的直接证据。
对两种学说进行分析比载
让学生对这两种学说进行分析比较，有助于学生原有认识和两种学说产生冲突或同化，使学生更加关注人类最终是如何形成地球运动的共识的。
两种学说的相同点是，地球是球形。
不同点是，“地心说”认为地球不运动，处于宇宙中心，太阳围着地球运动;
‘旧心说”认为地球在运动，并且围绕太阳运动，所以它不处于宇宙中心。
这两种学说都能解释昼夜交替现象，是因为天体的相对圆周运动都可导致昼夜现象发生。
在没有新证据的情况下，很难分清到底哪一种运动才是昼夜交替现象发生的真实原因。
第四部分:
修正昼夜现象的解释
回忆人类认识地球运动的历史，可以帮助学生修正自己对昼夜交替现象做出的解释。
希望修正解释的结果，学生还能保留他们的多种解释:
如地球围绕太阳公转同时自转、太阳围绕地球转、太阳围着自转的地球公转等。
也就是说，希望学生明白，在没有新证据时，不能轻易对解释加以否定。
如果学生只保留一、两种解释，希望教师引导学生列出保留的理由，即证据是什么。
1.引人。
上节课我们通过实验发现教科书上提到的几种假设都有可能使地球上发生昼夜交替。
那么人类是如何认识地球和地球的运动的呢?
让我们了解主要的学说和观点。
2.投影“地心说”的观点和论据。
请学生思考:
“地心说”的主要观点是什么?
托勒密是如何来证明他的观点的?
你们如何看待他的观点和证据?
他的观点能解释昼夜交替现象吗?
3.了解“日心说”。
请学生自行阅读。
4.分析讨论:
“日心说”和“地心说”有哪些相同点，哪些不同点?
“日心说”是如何反驳“地心说”的观点的?
你们认为‘旧心说”的证据充分吗?
如果按这两种学说的观点来做实验，昼夜交替现象都能发生吗?
你们还有哪些新的资料或证据要和大家交流吗?
5.修正对昼夜交替现象的解释。
请学生在讨论完毕之后，修改自己原来有关昼夜现象的解释。
要排除或保留哪一种解释?
为什么?
第3课证明地球在自转
人们在长期的观察中，已经发现了一些可以说明地球在自转的论据:
1.天体的周日运动（太阳、月亮和星星每天东升西落的现象，叫做天体的周日运动）。
这种现象可以用地球自转来解释，但也可以用地心说的观点一天弯围地转来说明（当然以现在的证据
来看是错误的）。
2.地球上水平直线运动的物体，会发生偏向现象，在北半球向右偏，在南半球向左偏。
这些现象都是地球自转的结果。
但这种现象，学生是较难观察到的。
教科书选取了“傅科摆”作为地球自转的实证。
傅科摆摆动以后，除受重力外，没有受到其他力的作用，由于惯性，摆摆动方向是不变的。
当观察者推动静止的摆锤沿子午线作南北方向的摆动，经过一段时间以后，就会看到摆动方向与子午线方向发生了偏转，从而证明地球在自转。
傅科是用一种特殊的摆来进行实验的。
特殊性在于这个摆的摆长是60余米的纤细金属丝，摆锤是一个重27千克的铁球。
选用较长的金属丝，是为了让摆动的时间达到足够的长;
选用较重的摆球，是为了增加摆本身的惯性和动量，同时防止空气的流动对实验的影响。
鉴于此，一般的学校是没有一个较高的且可封闭的室内环境来做一个傅科摆实验的。
当然如有条件，完全可以动手做一做。
不能做傅科摆，但不妨碍学生理解傅科摆的原理。
教材设计了一个活动，让学生通过动手实验来认识摆具有保持摆动方向不变的特点，从而理解“傅科摆”何以证明地球在自转。
摆具有保持摆动方向不变的特点。
“傅科摆”摆动后，地面的刻度盘会与摆的摆动方向发生偏移，这可以证明地球在自转。
通过摆的实验探究，了解摆的特点，并借此理解“傅科摆”的原理。
通过提供的有关“傅科摆”的资料，理解人类是如何直接证明地球在自转的。
懂得地球自转是需要实证的。
认识到地球的自转虽无法直接观察到，但通过实验，仍可以证实。
（二）教学准备给每组学生准备:
单摆一个·
支架一个、可转动的圆盘一个。
给全班学生准备:
“傅科摆”的资料，有关地球“同步”卫星的资料。
摆的特点
让学生通过实验，认识摆具有保持摆动方向不变的特点。
这其实是摆的惯性使然。
为确保实验效果良好，摆锤应稍重一些，摆线应稍长一些，要特别注意提醒学生要平稳而缓慢地转动底盘，尽可能减少外力对摆运动方向的影响。
在做实验时，还要要求学生不要晃动桌子、不要对着摆吹气、不要让风吹动摆等，以免影响实验效果。
本实验需要的转动圆盘，最好是用餐桌上的转动盘。
如无，可用一块普通的木板，在木板的中心处钉上一枚钉子，用来作为木板转动的轴。
使用时，要求学生扶平木板，使其平稳缓慢地转动。
实验时，让学生朝某一方向摆动摆，并记下摆动的方向，如前后来回，或左右来回。
再转动底盘，每90度记录一次。
学生会发现，底盘转动了，而摆未改变摆动方向。
摆的支架转动360度后，摆依然未改变方向。
实验后，要请学生总结，摆是否具有保持摆动方向不变的特点。
还可让学生作一个假设:
如果在地球平面上立一个巨大的摆，当地球这个底盘转动后，过一段时间会看到什么现象?
这个现象，说明了什么?
这个现象可帮助学生认识为什么傅科摆能作为地球自转的证据。
傅科摆
教科书提供了傅科摆作为地球自转证据的史实资料。
教师可用一些问题激发学生思考。
傅科摆是一个特殊的摆，它特殊在什么地方?
傅科摆摆动后，发生了什么现象?
为什么资料说人们亲眼看到了地球的自转?
展示北京天文馆的傅科摆资料。
说明傅科摆是一个可重复验证的实验，决不是一个偶然。
今天人们依然可以通过傅科摆看到地球的自转。
有条件的学校，做一个傅科摆演示给学生看，将极大地激发学生的兴趣。
引导学生收集更多证明地球自转的资料，可以让学生更多地了解证明地球自转的证据，也会让学生认识到地球自转所产生的影响。
教科书后面的资料库也提供了这方面的资料供学生阅读。
对昼夜现象进行解释
这一活动要求学生继续对昼夜交替现象的解释进行处理和修正。
建议学生对前面的解释进行再次讨论。
在所有的解释中，将凡有地球自转的一类保留下来，地球不动的一类应当排除。
地球公转的一类在未有新证据判定之前，也应保留下来。
（四）教学建议
怎样才能证明地球是在不停地自转呢?
我们如果能通过实验的方法知道就好了。
2.认识摆的特点。
（1）介绍傅科的发现。
（2）指导学生做摆的实验，让学生了解做实验的注意事项:
底盘平稳缓慢地转动，减少其他外力对摆摆动方向的影响，做好观察记录等。
（3）小组汇报实验情况和结论。
3.认识地球自转的证据一“傅科摆”。
（1）阅读书中的资料。
（2）提问，“傅科摆”是怎样一种特殊的摆?
你们认为为什么要这样设计呢?
（摆线长，摆动时间长;
摆锤重，防止气流等外力对实验的影响）
“傅科摆”摆动后发生了什么现象?
为什么说人们亲眼看到了地球的自转?
现在还能看到“傅科摆”吗?
4.拓展。
（1）你们还知道哪些证明地球自转的证据?
（2）补充有关地球上水平运动物体发生偏向的现象和人造卫星的观测结果。
5.对昼夜现象的解释进行讨论。
（1）对原来有关昼夜现象的解释，你们需要修改吗?
（2）你们认为哪些解释是正确的，哪些可以排除掉?
第4课谁先迎来黎明
地球上的不同地区，谁先迎来黎明?
这实际上涉及到地球自转方向和时区的问题。
本课在学生认识地球自转的基础上，重点探究有关地球自转方向的问题。
学生在做地球自转模拟实验的过程中，会认识到自转的方向不同，北京和乌鲁木齐看到太阳的时间就不相同，即黎明到来的时间有先有后。
如何确定地球自转的方向就成了需要解决的重要问题。
人们是通过天体的周日视运动来认识地球的自转方向的。
哥白尼已经指出，天体每天东升西落的现象，不是天体的真实运动，而是地球自转导致的。
本课教学就是指导学生根据太阳东升西落的现象来推理地球的自转方向。
由于相对运动，人们看到日月星的运动的方向刚好和地球自转的方向相反，观察天体的周日视运动方向，就可以得知地球的自转方向。
因此有必要先让学生建立相对运动的概念。
教科书安排了几个活动帮助学生建立相对运动的概念。
这几个活动是从易到难展开的。
先是启发学生联想生活中熟悉的车、船与自然景物相对运动的现象。
人坐在向前行驶的汽车里，会看到路旁的树向后退;
当车向后行驶时，会看到路旁的树向前进。
人坐在转椅上旋转时，会看到周围的景物在转动，而实际上它们根本没有动。
当学生认识到这一切都可以通过相对运动来解释时，就自然会根据太阳的视运动一东升西落来解释地球自转的方向了。
地球上的不同地区，迎来黎明的时间相差多少呢?
希望学生能够关注到地球仪上的经线，并且能够根据不同地区的经线差来计算两地的时差。
这实际上需要学生综合运用地球自转方向及地球自转周期的知识来解决。
在计算过程中，可能会涉及到日期变更线问题。
这将有助于激发学生的兴趣，在课后继续探究。
.天体的东升西落是因地球自转而发生的现象。
.地球自转的方向与天体的东升西
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