1、反思单元日心说的先驱反思单元日心说的先驱教学设计教学设计 【教学分析】 本单元是本册教材的最后一个单元,是在前面几个单元学生经历了多次 “提出 问题”和“作出假设”的基础上,着重对本学期“作出假设”的经历进行反思回顾, 是本册教材的反思单元。 【教学目标】 (1)通过阅读阿里斯塔克提出日心说的故事,分析并理解科学家提出科学假说 的过程和方法。 (2)引导学生反思回顾自己提出问题和作出假设的经历,总结探究经验。 【教学准备】 材料准备:学生活动手册及其他相关资料。 【教学过程】 (1)引入谈话。 师:同学们听说过日心说吗? 谁能给大家说一说日心说的故事? 生: 师:大多数同学都知道日心说是哥白尼
2、提出来的,其实古希腊的天文学家阿里 斯塔克才是“日心说”的先驱。 下面我们就打开书本来读一读他的故事。 (2)阅读分析科学家的故事。 (学生自主阅读日心说的先驱后讨论交流) 师:阿里斯塔克提出日心说的依据是什么,他是怎样获得这个依据的? 生:阿里斯塔克通过几何的方法,推算出太阳比地球大得多,所以他认为小的物 体应该绕着大的物体转,从而提出日心说。 师:谁能说一下阿里斯塔克是怎样一步一步地推算出太阳比地球大得多的? 生:他首先证明了日地距离是月地距离的 19 倍左右,这一步从教材中的插图 上可以看出来,但我不是很理解里面具体的几何学知识。 师:(展示在月半圆时日、地、月位置关系图)好,我来给大家
3、讲一下 师:阿里斯塔克从日地距离是月地距离的 19 倍左右,又做出了什么推论? 生:因为物体离我们越远,看上去就越小。 太阳和月亮虽然看上去差不多大, 但是太阳离我们的距离却是月球离我们距离的 19 倍左右,所以阿里斯塔克就认 为太阳的直径应该是月球直径的 19 倍左右。 师:他这一步的推理也是有道理的。 但是这并不能说明太阳与地球的大小关 系啊? 生:他还从月食时地球影子的弧度估算出地球直径是月球直径的 3 倍左右, 而前面他已经推算出太阳直径是月球直径的 19 倍左右,所以间接说明太阳直径 是地球直径的 6 倍多(19 除以 3)。 这就得出太阳比地球大得多了。 师:好,我们现在明白了阿里
4、斯塔克提出日心说的依据是怎样来的了。 看来阿 里斯塔克的日心说是很有道理的。 那么当时人们都同意他的日心说了吗? 生:没有,当时大多数的天文学家都没有接受,他们都质疑阿里斯塔克的日心 说。 师:他们为什么质疑阿里斯塔克的日心说? 生:他们认为如果地球绕着太阳转,那么地球就会离天上的恒星时远时近,那么 天上的恒星看起来就会有时大,有时小,而且恒星在天空中的位置也会不断变化。 但实际上却并没有看到恒星的大小和位置发生变化,所以对他的日心说提出质疑。 师:看来这些天文学家对日心说提出质疑也是讲证据的。 那么阿里斯塔克又 是怎么解释的呢? 生:阿里斯塔克猜想是因为恒星离地球太远了,相比之下,地球绕太阳
5、的运动不 足以让我们观察到恒星的大小和位置发生变化。 师:阿里斯塔克的解释有道理吗? 生:我觉得很有道理。 我们坐汽车的时候,近处的物体一下就闪过去了,远处的 物体看着就像没有动似的。 如果恒星离我们很远很远,那我们看恒星时就会感觉 它们没有动一样。 师:那其他天文学家同意他的解释吗? 有没有因为他的解释接受了日心说? 生:没有。 因为只有解释还不行,得有证据。 师:那最终人们是什么时候才接受日心说的? 生:日心说直到 19 世纪才被所有的天文学家所接受。 因为这时天文学家真 正观测到恒星的位置发生了变化。 师:看来只有事实证据才能最终证实科学假说的成立。 这个故事给了我们哪 些启示呢? 生
6、1:提出科学假说要有事实依据。 生 2:不仅要有事实依据,还要对这些事实依据进行推理、分析。 生 3:验证科学假说也要有事实证据。 生 4: (3)回顾反思。 师:阿里斯塔克的故事让我们明白了提出科学假说要有依据,证明科学假说要 有事实证据。 回顾一下我们的科学学习经历,我们曾经作出过哪些猜想和假设? 我们是基于什么依据作出这些猜想和假设的? 它们被证实了吗? 是哪些证据证 实它们的? 生: 师:通过今天的学习我们又有了哪些新的感想和收获? 生: 师:阿里斯塔克的故事和我们科学学习的经历都说明了科学假设不是随意的 猜想,而是基于已有经验和所学知识,对现象和事件发生的条件、过程、原因等提 出有根
7、据的推测。 验证假设需要事实证据。 (4)活动:我的“科学假说”。 师:在以往的科学学习和日常生活中,我们遇到过许多有趣的、神奇的自然现 象。 比如杯子里的水倒满之后,如果再接着慢慢倒,水面会高于杯子一定的高度而 不会溢出来。 请大家说一说,自己还遇到过哪些神奇有趣的自然现象? 生 1:我觉得物体的热胀冷缩也是个奇妙的现象。 生 2:我觉得每个月月相的循环变化也很奇妙。 生 3: 师:对于这些神奇的自然现象,我们有什么问题吗? 生 1:杯子里的水为什么会高于杯口而不溢出来? 生 2:物体为什么会热胀冷缩? 生 3: 师:同学们很善于提出问题。 现在请同学们选择一个问题,尝试按照阿里斯塔 克提出
8、日心说的方式,运用自己已有的知识和掌握的事实,对这些问题提出自己的 “科学假说”。 请注意,我们提出的“科学假说”一定要有什么? 生:要有依据! (学生按照选题重新分组讨论,教师到各组巡回指导) 师:现在请同学们用自己喜欢的方式,给其他同学展示一下自己的 “科学假说” 。 (学生分组阐述、演示自己的科学假说) 【教学反思】 五年级学生对日常生活中的一些自然现象提出自己的合理解释已不是一件 遥不可及的事。 这有助于提高学生主动思考问题、 主动认识世界的意识和能力。 学生尝试建立自己的 “科学假说” ,其实就是利用自己掌握的科学知识或生活经验 来解释某些自然现象。 因此,各组在选题时教师应该提醒学
9、生选择自己比较熟悉 的内容,因为这是第一次明确提出让学生建立自己的“科学假说”,学生可能存在 一时不知所措的情况。 教学时,教师可以先用一个例子进行示范,比如用水的表面 张力来进行示范教学,然后再让学生分组自主进行。 【总结点评】 阿里斯塔克提出日心说的故事对于引导学生理解提出科学假说要有依据、验 证科学假说要有事实证据来说是一个极好的科学史素材。 但是对于小学五年级 的学生来说,理解阿里斯塔克如何利用几何学方法和对天文现象的观测推导出太 阳直径是地球直径的 6 倍多还是有一定的难度的,而这些又是理解“提出假说要 有依据”的关键。 为此,教师把阿里斯塔克的推导过程分成三步,并且巧妙地利用 教材里插图中的形象思维帮助学生理解每一步的关键点,收到了很好的效果。