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3.证明地球在自转
【教材简析】
本课是《地球的运动》单元的第三课，从本课开始，指导学生利用实质性的证据来证明地球的运动。本课的重点是利用傅科摆来证明地球的自转。傅科摆摆动后，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摆动，经过一段时间以后，就会看到摆动方向发生了偏转，从而证明地球在自转。教材中包含三个部分：
一、摆的特点。教材设计了傅科摆的模拟实验，让学生朝某一方向转动摆，并记下摆动方向，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。从而得出，摆具有保持摆动方向不变的特点。
二、傅科摆。教材提供了傅科摆作为地球自转证据的史实资料。让学生了解人类是如何证实地球在自转的。并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，也认识到地球自转所产生的影响。
三、对昼夜现象进行解释。要求学生继续对昼夜交替现象的解释进行处理和修正。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之前，也应保留下来。
【学情分析】
五年级的学生，通过电视或书籍，大多数都已经知道地球在自转这一科学事实。但如果让学生说出自转的证据，那就困难了。在他们的认知中，地球可能是在运动，但感觉不到，也不知如何寻找参照物来证实地球的运动，这一点，和早期人类对地球及其运动的认识十分相似。
【教学目标】
科学概念目标
1.摆具有保持摆动方向不变的特点。
2.“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。
科学探究目标
1.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。
2.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。
科学态度目标
1. 能对地球的自转产生探究兴趣。
2. 尊重事实，重视证据，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。
科学、技术、社会与环境目标
认识到科学是发展的，真理是长期探究、不断修正的结果。
【教学重难点】
重点：摆具有保持摆动方向不变的特点。
难点：傅科摆证明地球自转的原理。
【教学准备】
教师：多媒体课件、“傅科摆”的资料、北京天文馆傅科摆的视频。
小组：单摆一个、支架一个、可转动的圆盘一个。
【教学过程】
一、课前视频：眼见不一定为真
1.（播放一段小球上升的视频）提问：你看到了什么？（预设：小球在上升）追问：一定是小球在上升吗？（预设：也有可能是摄像机在下降）
2.讲述：没错，有时候我们眼睛看到的不一定就是真实的，你看到物体好像在运动，其实是你自己在运动。在生活中还有类似的现象吗？（预设：电梯上升，物体看起来下降；车辆前进，物体看起来后退……）这一类现象和我们今天要解决的难题有很大的关联，大家准备好迎接新一课的挑战了吗？
二、回顾旧知，引入课题（预设5分钟）
1.谈话：上节课，我们认识了两位科学家——哥白尼和托勒密，他们分别提出了哪两种关于地球运动的学说？（预设：日心说和地心说）这两种学说的观点有哪些不同？（预设：地球是运动的还是静止的、是地球还是太阳处于宇宙中心……）。
2.提问：哥白尼认为地球在自转，可人们一开始就对这一观点表示怀疑，因为当时没人观察到地球在自转。那么，过去的人们是怎样通过实验来证明地球在自转呢？
3.揭题：今天我们一起来证明地球在自转。
三、摆的特点（预设17分钟）
1.（出示傅科的介绍）讲述：历史上，一位名叫傅科的法国物理学家，找到了地球自转的关键证据。他在家中研究摆时，偶然发现了一个摆的特点，并用这个特点证明了地球的自转。我们也来研究，摆除了等时性，还有什么特点。
2.（出示实验装置）讲述：①用铁架台做支架，挂上一个摆。②把铁架台和摆一起放到一个圆底盘上，先让摆前后来回摆动起来，再缓慢而平稳地转动圆底盘。圆底盘转动后，摆摆动的方向变了吗？
3.强调注意事项：缓慢而平稳地转动圆底盘；每转90°，记录一次摆动方向。
4.学生小组实验，完成实验记录。
5.得出结论，交流结果。
6.小结：摆具有保持摆动方向不变的特点。
四、傅科摆（预设13分钟）
1.(出示傅科摆的资料)讲述：傅科在研究摆时，正是发现了摆能保持摆动方向不变的特性。于是，他在巴黎万神庙制作了一个巨大的摆。
2.提问：“傅科摆”是怎样一种特殊的摆？（预设：摆长长、摆锤重、摆下的地面上有一个刻度盘）为什么要这样设计？（预设：摆动时间长，防止气流等外力对实验的影响）
3.提问：“傅科摆”摆动后发生了什么现象？（预设：随着时间流逝，刻度盘指示的方向与摆动方向发生着“偏转”）。看到这一现象后，人们就说亲眼看到了地球的自转，为什么能这么说？（预设：因为摆能保持摆动方向不变，是刻度盘在发生偏转，也就是我们脚下的地球在自转）
4.提问：但是，“傅科摆”实验会不会只是偶然出现的情况呢？现在，“傅科摆”作为地球自转的有力证据，已经被世界所公认。我国北京天文馆的大厅里也有一个“傅科摆”。（播放北京天文馆“傅科摆”视频）
5.提问：除了“傅科摆”，你们还知道哪些地球自转的证据？（学生自由交流）
6.补充：地球自转会产生的现象，如地球上水平运动的物体发生偏向的现象、河流两岸的冲刷强弱不一致的现象等，并展示人造卫星的观测结果。
五、对昼夜现象进行解释（预设5分钟）
提问：原来关于昼夜现象的解释，需要修改吗？你们认为哪些解释是正确的，哪些可以排除掉？为什么？（预设：地球静止不动的都可以排除，至于地球公转，还没有新的证据，先保留下来）。
【板书设计】
证明地球在自转
傅科：摆能保持摆动方向不变
底盘偏转 → 地球在自转
【科学作业本活动记录使用说明】
学生按照实验方法，依次将底座顺时针转动90°，用??或??记录摆的摆动方向，并分别重复三次。记录方法简便明了，符合五年级学生的特点。
在活动前，应提示学生先选择某样静止的物体作为参照物，再判断摆动方向为前后来回“??”，还是左右来回“??”，比如实验室中的黑板、窗户等。
【作业设计】
1.傅科用（ C ）证实了地球在自转。
A.数学公式B.理论推算 C.摆的实验
2.傅科摆可以排除下列哪种关于地球运动的观点（ A ）？
A.地球不动，太阳围着地球转。
B.地球自转。
C.地球围着太阳转，同时地球自转。
教案源文件下载方式
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