小学科学新大象版四年级上册第二单元2.地球的形状教案(2026秋)

2.地球的形状

【教材分析】

本课是第二单元第二课，承接影子现象的地表观测知识，将学生的认知从地表现象延伸至地球本体形态。教材以“人类探索地球形状的历程”为主线，还原古人从直觉猜想、经验推测、实践验证到现代科技证实的完整探究过程，通过模拟帆船远航、月食现象、麦哲伦环球航行、卫星实拍图片四大证据，层层递进证明地球是球体。课程兼具科学史教育与实验探究，帮助学生打破“地面是平的”的直观错觉，建立地球球体的科学认知，为后续学习地球运动、太阳系天体知识奠定核心基础。

【学情分析】

四年级学生通过课外阅读、科普视频已经知晓“地球是球体”的结论，但不清楚人类探索地球形状的漫长历程，无法理解古人为什么会认为地球是平的。学生具备基础的模拟实验能力，能通过现象推理结论，但对“间接证据证明球体形态”的逻辑理解较弱，难以将帆船远航、月食现象与地球球体形态建立关联；同时学生对科学探索史、航海故事、航天实拍素材兴趣浓厚，适合通过情境再现、模拟实验、史料研读开展探究学习。

【核心素养分析】

[科学观念]

1.知道地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体；

2.了解人类探索地球形状的主要历程和关键证据；

3.掌握帆船远航、月食、环球航行、卫星图片四大证明地球是球体的核心依据。

[科学思维]

通过模拟实验、史料分析、证据推理，从直观现象到科学结论，逐步推翻直觉认知，建立“用实证支撑科学结论”的严谨思维，提升逻辑推理和辩证思考能力。

[探究实践]

能独立完成帆船远航模拟实验，观察并分析实验现象，结合史料和现代科技素材，自主梳理证明地球是球体的证据链条。

[态度责任]

1.体会人类探索未知世界的坚持不懈、勇于实践的科学精神；

2.感受科技进步对科学探究的推动作用，树立崇尚科学、勇于探索的意识；

3.建立正确的地球空间认知，树立珍爱地球的责任意识。

【教学重点】

掌握证明地球是球体的核心证据，了解人类探索地球形状的完整历程。

【教学难点】

理解帆船远航、月食现象能够证明地球是球体的科学原理，建立实证推理思维。

【教具准备】

[教师教具]

地球仪、平面展板、帆船模型、手电筒、月食模拟道具、麦哲伦环球航行动画、地球卫星实拍图片、人类探索地球形状科普视频、多媒体课件。

[学生分组器材]

球形模型、平面纸板、小船模型、实验记录单、史料学习卡片。

【教学过程】

一、导入新课

[教师活动]提问：我们生活的地球是什么形状的？古人没有卫星、飞船，他们认为地球是什么样子的？出示古人“天圆地方”的插画，引出认知冲突，导入课题《地球的形状》。

[学生活动]自由回答地球的形状，结合图片了解古人的认知，思考古人产生错误认知的原因，激发探究兴趣。

[设计意图]结合古今认知差异创设情境，引发学生思考，快速聚焦本节课核心探究主题。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展）

（一）聚焦板块

[教师活动]梳理古人“天圆地方”的认知由来：古人仅凭肉眼观察地面平坦、天空穹顶，直观认为天圆地方。抛出核心问题：古人的直观认知正确吗？人们是如何一步步发现地球是球体的？

[学生活动]了解古人认知的局限性，思考推翻“天圆地方”的依据，明确本节课探究方向。

[设计意图]溯源古人认知误区，明确探究重难点，为后续实证探究做好铺垫。

（二）探索板块

1.模拟帆船远航实验

[教师活动]讲解实验对比方案：分别在平面纸板和球形模型上移动小船，模拟帆船远航，观察两种场景下小船消失的顺序；示范操作要点，引导学生重点观察船身、船帆的消失先后顺序。

[学生活动]分组完成对比实验，认真观察实验现象，记录实验结果：平面上小船整体消失，球体上小船先消失船身、后消失船帆。

[设计意图]通过直观模拟实验，让学生理解海边帆船远航的现象原理，获得地球是球体的直观证据。

2.月食现象探究

[教师活动]播放月食形成动画，讲解月食原理：地球遮挡太阳光形成地影，投射在月球表面；展示月食过程中圆形地影图片，引导学生思考：圆形地影能证明什么？

[学生活动]观看动画、观察图片，推理得出：只有球体的投影始终是圆形，证明地球是球体。

[设计意图]借助天文现象，补充地球是球体的间接证据，培养学生现象推理能力。

3.梳理人类探索历程

[教师活动]依次讲解麦哲伦环球航行（首次实践证明地球是球体）、现代卫星实拍图片（直观证实地球球体形态），梳理人类探索的四个阶段：直觉猜想—经验推测—实践验证—科技证实。

[学生活动]聆听史料故事，梳理探索历程，记录关键证据，完善实验记录单。

[设计意图]构建完整的知识体系，让学生系统掌握人类探索地球形状的全过程。

（三）研讨板块

[教师活动]出示研讨问题，组织小组交流研讨：

研讨问题1：有哪些证据可以证明地球是球体？

研讨问题2：人类对地球形状的探索经历了怎样的过程？这个过程带给我们什么启示？

研讨问题3：为什么我们日常看到的地面是平的？

[学生活动]小组汇总证据、梳理探索历程，交流感悟；结合地球体积巨大的特点，解释日常地面平坦的视觉错觉。

[设计意图]整合本节课核心知识，突破认知误区，渗透科学探究永无止境的科学精神。

（四）拓展板块

[教师活动]补充讲解地球的真实形态：两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，展示地球精准测绘模型；布置课后任务：搜集更多人类探索地球的科普故事，制作简易地球知识卡片。

[学生活动]了解地球精准形态，记录课后任务，主动拓展科普知识。

[设计意图]完善知识认知，拓宽学生视野，培养自主探究和知识梳理能力。

四、课堂小结

本节课我们跟随人类的脚步，探索了地球的真实形状。古人最初凭直觉认为天圆地方，后来人们通过帆船远航、月食现象推测地球是球体，麦哲伦环球航行首次用实践证明了地球是球体，现代卫星图片直观证实了地球的形态。我们通过模拟实验验证了帆船远航的科学原理，知道了地球是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。人类对地球的探索从未停止，科学探究需要敢于质疑、勇于实践、坚持不懈的精神。

【板书设计】

地球的形状

1.古人认知：天圆地方（直观错觉）

2.地球形状：两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体

3.核心证据

① 帆船远航：先失船身，后失船帆

② 月食现象：地影始终为圆形

③ 麦哲伦环球航行：实践证实

④ 卫星实拍图片：直观证实

4.探索历程：直觉→推测→实践→科技验证