教科版小学科学《人类认识地球及其运动的历史》说课及教案.docx
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教科版小学科学《人类认识地球及其运动的历史》说课及教案
教科版小学科学《人类认识地球及其运动的历史》说课及教案
4、教学设计特色
本课是小学科学教科版中唯一一节有关科学史的内容，它属于《课标》中内容标准的第五节“地球与宇宙”范畴内的内容。
而科学史的教学是独具特点的概念教学，平时我们上这节课时都感觉到学生对本课兴趣不浓厚，缺少了更多学生喜爱的实验环节，听起来像历史课又像语文课。
由于教科书上所给予的学习资源相对甚少，所以针对这节课，我改变了原有的让学生搜集资料来讲授的模式，寻找更有探究意味的方法来为孩子们服务。
具体改良有以下几个优势：
1、时光轴的出现更具连贯性。
关于对地球进行研究的人物不论在哪个时代都有其特定的历史环境，而把这些人物用一条时光轴贯穿看起来更具连贯性和比较性，使学生在分析学习上一目了然。
并且在轴上都标有科学家所处的年代的刻度，让学生感知历史年代的真实性和科学的严谨性。
2、增加具有代表性的历史人物。
在教科书介绍的已知两位科学家的基础之上，增加了两位也具代表性的人物：
亚里士多德和伽利略。
外加人造卫星的出现。
这样更丰富了学生的知识，还能通过对几位科学家的研究进行比较找到相似之处。
了解这些探索的历史，不仅可以使学生惊叹人类智慧的无穷还有助于学生唯物史观的形成。
3、提供有结构的阅读资料。
学生自己寻找相关材料没有太多针对性，而在整理和共享资料的环节做得并不是很理想，有相当一部分学生还没有针对性整理资料的能力。
所以我为学生提供相关资料，一是可以节省时间，二是可以从我提供的资料里找到本课所需要的精华。
4、从学生认知点入手。
本课一共有四个关键人物，而我的开头不是按照时间的顺序来学习的，而是孩子们对哪位科学家熟知就从哪位科学家入手，引领孩子们通过阅读、交流、模拟实验等学习手段，客观真实地了解人类进步的历史，体会科学家们的科学态度和探索精神。
5、插入亮点，产生认知冲突，体会科学家挑战权威坚持真理的精神。
本课提到哥白尼的学说受到教会和科学界的蔑视，为了让孩子们体会到当时人们的心里状态，我插入了一个挑战权威的环节，让孩子们体会到不唯书不唯上的科学态度。
以上几番整合是我依据课标解读和根据学生实际情况而更改的。
以下是课标解读中出现的依据：
1、《标准》“课程目标”中要求学生树立“科学不迷信权威”的观念，那么学生要不要听老师的话？
要不要相信书本上的结论？
“科学不迷信权威”是我们对待科学的正确态度。
它建立在“科学是不断发展的”信念基础之上。
因为科学是不断发展的，今天胜过昨天，而明天又超越今天，所以崇尚科学、研究科学的人类会不断前进。
权威有没有？
有的。
权威能不能相信？
能。
但是我们不能迷信权威。
所谓迷信就是盲目信仰、崇拜，就是执迷不悟，就是非理智地拥护、追随，而恰恰忽略了科学的发展和进步，忽略了及时的吐故纳新。
讲“科学不迷信权威”，并不与听从老师的教诲和采纳书本上的结论相冲突。
老师的教诲和书本的结论都是应该常换常新的，体现科学的发展与进步的。
如果老师的教诲和书本的结论受到学生的合理怀疑，那也不是坏事，也许正是学生科学探究、增长新的知识和技能的开端呢！
2、科学家的探究是怎样的？
科学家当然是不会满足于儿童自发探究这种水平的。
这样的探究也不可能解决科学家们所关心的问题。
科学家的探究是十分不同的另外一番景象。
科学史上有丰富多彩、相互不同的大量典型探究范例值得我们去深入思考和仔细研究。
如古代科学发展史上，阿基米德对浮力规律的研究。
再如近代，伽利略对摆动的研究（详见《义务教育课程标准实验教科书·物理》，人民教育出版社2001年版第8页），伽利略对落体运动的探究（详见《动手做——法国小学科学教学实验计划》，人民教育出版社2000年（内部交流），第66页）。
这些范例，展示了单个科学探究的完整过程，是“单情节（episode）科学探究”的典型范例。
近代对万有引力定律的发现与发展（详见《著名物理学家和他的一个重大发现》，山东科学技术出版社1998年版），展示了多位科学家针对一个领域或课题在不同历史时期持续进行探究的发生、发展过程，包含数个依次连续的单情节科学探究过程，是“连续单情节科学探究”的典型范例。
当代对人类基因组计划的研究，表现了探究需要多位科学家相互合作、联合攻关的现代科学特征，中国负责其中1%但极重要的一部分研究项目。
这一研究是以国际合作为特征的“多情节科学探究”的典型范例。
科学发展过程中的每一个范例都能给人以无穷的、多方面的启迪。
另外，对于不同学科的探究规范和范式，科学哲学领域一直处在热烈的争论中，如科学探究中的逻辑实证主义、证伪主义等。
而且自然科学与社会科学中各种与传统研究方法（观察法、实验法等）不同的、新的研究方法都正在日益受到人们的关注，如质的研究方法目前是新热点之一。
3、对一个问题探究到什么程度才停止？
允许学生针对某一问题或材料，螺旋式地、分阶段地开展不断的探究活动。
如果通过教师引导下的探究，儿童仍不能接受新的解释或理解，那么就不必急于让儿童强行记住这一新概念，而应该待他日后适当的时候再进一步开展这一题目的探究。
一方面，这可能超出了儿童的理解力；另一方面，我们常要求儿童：
不迷信专家，不唯书，不唯上，敢于向权威挑战，“我爱我师，但我更爱真理”，因此也不能要求儿童强行接受某一概念。
4、地球运动与昼夜变化中为什么要有“了解古人对昼夜成因的猜想与哥白尼的贡献”及“探究昼夜变化对动植物的影响”的要求？
多年的教学实践证明通过模拟实验使学生理解这一知识并不困难。
能否结合这一知识增加些内容？
标准编制者认为增加一些科技史的内容是可能的也是必须的，它可以使儿童意识到科学结论不是从来就如此的，有时需要经历一个很长的时间。
这正好符合标准情感、态度、价值观的二个目标：
“科s学是不断发展的”、“科学不迷信权威”。
地静天动，符合人的日常经验，再加上古希腊大哲学家亚里士多德建立的模式的支撑——一个很大的静止的地球处于宇宙的中心，地球的四周围绕着太阳、月亮和星星，它们分布在一个正圆形的球体上，所有这些物体都以恒定的速度沿着正圆形轨道旋转，使得这一概念沿用了2000多年。
波兰天文学家哥白尼提出了一种不同的天体模型。
这一模型指出：
看上去静止不动的地球，实际上每天绕着轴心自转一周且地球和行星都围绕太阳旋转。
这一模型使行星表现出来的不规则运动可以得到解释，这真是了不起的革命，应该让儿童在心里记住哥白尼这个名字。
“探究昼夜变化对动植物行为的影响”内容标准的提出是想给儿童一个洞察昼夜变化与动植物行为的机会。
为什么鸡会早早上墟？
为什么猫头鹰夜晚特别灵敏？
为什么向日葵的花盘会跟着太阳转？
为什么夜来香只在夜间吐芬芳？
动植物对昼夜变换的适应性行为真是太神奇了，这些探究活动既能激起儿童的兴趣又能培养儿童探究的能力，这些探究性活动可以建议家长和儿童一起做。
5、为什么要安排考察宇宙的历史这部分的内容？
人类为科学地了解宇宙所做的努力及取得的成功应归功于人类的好奇心和智慧。
早先，初民用眼睛和想象来认识宇宙。
今天我们使用各种研制的工具来观察宇宙，这些工具包括非常敏感的无线电望远镜和X射线望远镜，使用这些仪器，可以从看见搜索到非常广泛的光谱信息；计算机可以进行日益复杂的引力系统计算和核反应计算，并且从运算数据中寻找规律、演绎运用理论；空间探测器从太阳系遥远的行星发回了详细的图片和数据；巨大的“原子破碎器”则用来模拟宇宙初期的状态，探索原子内部的奥秘。
了解这些探索的历史，不仅可以使学生惊叹人类指挥的无穷还有助于学生唯物史观的形成。
二、授课效果
1、资料的增强并人手一份的更改，学生明显有了自主性和协调性，并能紧跟老师的步伐进行探究。
2、对于增加的科学人物由于学生在一知半解的情况下更加愿意去求知。
3、时光轴情景的创设满足了学生研究欲望和可观性。
4、现代化教学媒体，能在较短的时间内，通过精心设计的动画、插图等，可以使抽象深奥的科学知识以简单明了、直观的形式出现，缩短了客观事物与学生之间的距离，更好地帮助学生思考知识间的联系，促进新的认知结构的形成。
三、课后反思
本课内容是让学生回顾人类认识地球运动的历史，教材主要呈现了托勒密和哥白尼的学说和观点。
“地心说”和“日心说”是人类探索天体运动的两个重要学说，特别是“地心说”由于有着宗教势力的支撑，一直被人视为真理，可以说在哥白尼提出这样的“日心说”观点以前，“地心说”的观点早已深入人心。
即使有人有疑义，也没有充分的、直接的证据，更多人只是畏惧宗教势力，不敢表达正确的言论。
因此，在教学过程中，不仅要让学生理解他们的主要观点和证据，以及建立观点和证据之间的联系，学会科学研究的方法，养成科学研究的态度，更要学习哥白尼研究天体运行的持之以恒的精神和坚持真理的气概。
加上联系几位科学家的成就让学生思考到促使人类前进的力量是靠什么支撑的。
从学生层面来说，几位科学家的观点是已知的，但需要学生知道并内化成情感态度层面。
因此，我让学生寻找科学家的证据，建立观点和证据之间的联系显得尤为重要，并且教师要帮助学生在理解证据的基础上，学生的思维才可能到达一定高度。
经过几节课的试讲，发现每次试讲都会有不同的问题出现，最后终于达到了比较好的效果。
起初是按照教科书上的模式进行试讲，发现学生兴趣不浓厚，学生找的资料杂乱无章，在整理资料的时候几乎画了全篇资料，没有针对性的整理在汇报上很花费时间。
而第二次试讲我给学生提供了资料以小组合作形式完成，发现形势也不好，因为每个人的意见不统一。
两位科学家的出现比较突兀没有前因后果，学生学起来比较生拉硬拽。
添加了两位科学家的成就联系到一起来分析是有必要的。
而本课难点应该放在学生情感态度上，“科学不迷信权威”是我们对待科学的正确态度。
它建立在“科学是不断发展的”信念基础之上。
所以我觉得本节课无论是讲到哪个环节，讲到哪位科学家都应无时无刻地渗透科学家的精神。
《人类认识地球及其运动的历史》 教案
（一）、 教学内容分析
本单元要让学生重演人类对地球运动的探究过程。
基于可观察到的现象和事实，运用相对运动、参照物、模拟再现等原理和方法进行推理、论证，最终认识地球是如何运动的。
在这一过程中，需要学生多角度地、持续地收集地球运动的证据，如：
资料、理论、模拟实验的结果等，需要对证据进行批判性的逻辑加工，还需要具有一定的空间想象力。
这些都对学生的探究能力提出了一个全面的挑战。
而本课“人类认识地球及其运动的历史”，是科学课中唯一一节研究科学史的课程。
主要让学生了解人类认识地球及其运动中最具代表性的观点：
地心说和日心说，关注并讨论两种学说所使用的证据及其充分性，反思自己有关昼夜现象的解释。
在这课的教学中，并不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，促进学生更理性的思考地球是如何运动的。
但光只了解两位科学家的成就还是不够的，学生学习会感到突兀，所以想要达成教学目标有必要增加与他们相关联的另外两位极具代表性并且学生相对熟知的科学家：
亚里士多德和伽利略。
在本课的教学中，首先让学生逐步通过资料了解，在这几千年的历史长河中曾有无数位科学家在研究关于地球及其运动的知识。
除了让学生了解哥白尼和托勒密两位著名的人物在研究中所提出的观点之外，还让他们知道了在托勒密之前的人物和哥白尼之后一些科学家的伟大成就。
通过可观察到的现象和事实、运用相对运动、参照物、模拟实验再现等原理和方法进行推理、论证，让学生通过对比理解到这些科学家为人类认识地球所做出的卓越贡献，同时激发学生体会科学家们是怎样进行观察研究的。
而本课重点最主要的是要突出情感教育，体会到只有持之以恒坚持不懈的精神才能有所成就，严谨的科学态度是我们今后学习的重要守则。
（二）、 教学目标
通过提供的阅读资料和多媒体演示的动态现象知道几位科学家在研究中提出的观点以及证据。
“日心说”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。
通过几位科学家的相互比较，认识到对同一种现象可能有许多不同的解释，科学的观点是建立在证据的基础上的。
体会到科学家们对科学的态度都是不怕权威、持之以恒、坚定不移的 ，从而学习他们这种精神。
（三）、重难点设计：
教学重点：
通过阅读了解几位科学家对地球认识的观点以及证据。
教学难点：
通过了解几位科学家的经历能够找到驱使他们前进的脚步是持之以恒、不断创新的。
（四）、教学准备
教师用具准备：
多媒体课件、模拟演示用具
学生用具准备：
相关阅读资料、模拟实验小球
（五）、教学过程
一、创设教学情境 激发探究乐趣
1、谈话：
上节课，我们共同研究了昼夜交替现象，自古以来昼夜就在不停地交替。
关于产生昼夜交替现象的原因曾经有过哪些认识，又有过哪些重要的观点和人物呢？
今天我们就沿着这条长长的时光隧道回到过去，看看人类在认识地球及其运动的历史过程中有哪些了不起的发现。
2、提问：
关于这段历史中有哪些著名的人物是你曾经知道的呢？
（设计意图：
联系上节课的知识，带入到本课中，为后面新课做铺垫。
并以一条时光轴做开端引起学生的注意力。
从学生认知起点入手，把最为熟知的科学家作为开端。
）
二、阅览资料，引导探究
1、了解哥白尼的成就
（1）读简介并思考：
哥白尼距离我们多长时间？
应该把他记录在时光轴的哪个位置上？
（2）思考：
关于哥白尼对地球进行研究的事情你都有哪些了解？
（设计意图：
了解学生元认知，并引导学生在过去年代没有先进的科学工具，只能依靠观察作为手段。
）
阅读要求，思考：
在阅读中你获得了关于哥白尼研究的哪些重要信息？
（请用你自己喜欢的方式进行标注。
）
2、把你的感受一会说给同学听。
（4）学生阅读并汇报。
（5）提问：
哥白尼的观点能否解释昼夜交替现象？
（6）学生做模拟实验。
（7）思考：
哥白尼是人类认识地球的开创者吗？
（设计意图：
除了找到重要的观点之外，更要让学生关注哥白尼的钻研精神和之前的科学家。
为后面学习做准备。
）
2、了解托勒密的成就
（1）读简介并提问：
大家对他了解吗？
你想对他有哪些了解？
（2）阅读要求：
搜集托勒密最主要的观点及证据。
思考：
他的观点能否解释昼夜交替现象？
你能利用模拟实验来证明吗？
（3）学生阅读资料并汇报。
（4）学生演示模拟实验。
（设计意图：
同样的资料，提出不同的学习问题，使学生不会感到一味地枯燥阅读，并能参照之前的学习方法来自主研究。
）
（5）提问：
托勒密是人类认识地球最早的人物吗？
3、了解亚里士多德的成就
（1）读简介
（2）多媒体课件，提问：
看图片中有哪些变化？
（3）了解亚里士多德的伟大精神。
4、比较三位科学家
（1）提问：
这三位科学家谁的突破最大？
（2）思考：
在哥白尼那个年代突然提出了这个学说，你想会怎样？
（设计意图：
让学生在了解到科学家成就的同时，体会到哥白尼敢于打破旧的权威学说和坚定不移的态度。
）
（3）谈话：
哥白尼的学说引起了科学界激烈的辩论，但谁也没有找到更真实的证据让大家看到，知道为什么吗？
了解伽利略的成就
读简介
（2）按照之前的学习方法阅读资料完成阅读要求。
1、伽利略在继承的基础上有哪些新的创举和发现？
请用直线画出。
2、你体会到了伽利略的什么精神？
（3）学生汇报
（4）谈话：
在伽利略之后还有科学家用自己方式对地球进行研究，但我们仍然看不到地球的形状，为什么？
卫星的了解
情感渗入，小结本课。
思考：
这四位科学家在研究过程中有什么相似之处？
体会到人类前进的脚步是靠什么才能一直走下去的呢？
（六）板书设计：
亚里士多德托勒密卫星
300多年前157年
1543年1609年
哥白尼伽利略
学生阅读资料的准备：
资料一：
利用三分钟阅读如下资料
阅读要求：
1、在阅读中你获得了关于哥白尼研究的哪些重要信息？
（请用你自己喜欢的方式进行标注。
）
2、把你的感受一会说给同学听。
26岁的哥白尼当时住在波兰的一个教堂的顶楼，因此可以长期进行天文观测，那个时候，人们相信的是一千五百多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式。
哥白尼也曾十分勤奋地钻研过托勒密的著作。
他看出了托勒密的错误结论和科学方法之间的矛盾。
他有一句名言：
“现象引导天文学家。
”他正是要让宇宙现象来解答他所提出的问题，于是经过三十年如一日的反复观察和计算，在他70岁时（1543年）终于发表了伟大著作《天体运行论》。
在书中他论述了：
地球绕其轴心运转；月亮绕地球运转；地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。
同时，他观测计算所得数值的精确度是惊人的。
例如，他得到地球绕太阳一圈的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一。
在那个时候，哥白尼的发现不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑，但是他用毕生的经历去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。
在哥白尼去世60年后，又有一位伟大的科学家利用工具更进一步论证并宣扬了哥白尼的学说。
资料二：
阅读要求：
搜集托勒密最主要的观点及证据。
思考：
他的观点能否解释昼夜交替现象？
你能利用模拟实验来证明吗？
克罗狄斯·托勒密，相传他生于埃及。
公元127年到151年，他一直在亚历山大进行天文观测。
托勒密在全面继承了亚里士多德的地心说基础上，利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了《天文学大成》。
在书中，他在继承了亚里士多德学说的基础上提出自己观点，并用反证的方法进行了解释：
1.地球是球体。
如果大地是平面的话，所有的人都会同时看到太阳或星辰的出没，但事实并非如此。
2．地球处于宇宙的中心，而且静止不动。
如果地球转动，就必然会带动其他物体一起转动，人们看见的却是云彩，鸟类在自由运动。
3．所有的日月星辰都绕着地球旋转，并且每天做一次圆周运动。
人们看到的是这些天体每天都在有规律地东升西落。
托勒密的学说在当时是有它的优势的：
1.天体绕着某一中心的匀速运动，符合亚里士多德的观点，易于被接受；2．用几种圆形轨道不同的组合预言了行星的运动位置，与实际相差很小，还能解释行星的亮度变化；3.地球不动的说法，对当时人们的生活是令人安慰的假设，也符合宗教信仰。
所以无论这个体系存在着怎样的缺点，它还是流行了1300年之久，直到…………。
资料三：
阅读要求：
1、伽利略在继承的基础上有哪些新的创举和发现？
请用直线画出。
2、你体会到了伽利略的什么精神？
1592年伽利略在威尼斯一所大学执教时，他就读过哥白尼的著作《天体运行论》。
哥白尼在这本书中大胆地提出地球和其他行星都围绕着太阳运转的理论，即太阳中心说，一开始就引起伽利略的极大兴趣。
但是伽利略是个科学态度十分严肃的学者，他想，过去的人都说是太阳围着地球运转，哥白尼却提出相反的看法，到底哪一个正确呢？
伽利略没有轻率地下结论，他决定用自己的望远镜来证实谁是谁非。
1609年，伽利略发明了天文望远镜，并用来观测天体。
他的发明结束了一千多年以来，科学家们用肉眼观测天体运动的历史。
1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，它们都是围绕木星在旋转的，而不是绕地球旋转。
他用实验证实了哥白尼的学说，彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的学说。
在那些思想保守、头脑僵化的人眼里，这个举动受到了教会的注意。
1616年开始，伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害，即使在这样的条件下，他依然没有放弃自己的科学研究工作。
借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转，以及银河是由无数恒星组成等等。
这些发现开辟了天文学的新时代。
他被誉为“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。
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