《人类认识地球及其运动的历史》 说课稿
黑龙江省哈尔滨市奋斗小学 王丹
（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”。