地球和地球仪
教学目标知识目标:
了解地球是宇宙空间的一颗普通的行星,是人类之家。把握地球的外形、大小。知道地球仪是地球的模型。知道地轴、两极、本初子午线和赤道,知道经线和纬线的特征及经度和纬度的分布规律,知道低纬度、中纬度、高纬度的划分方法,记住东西两半球和南北两半球的划分方法。
能力目标:
初步学会在地球仪上识别经线、纬线、赤道、两极、南北半球、东西半球和本初子午线;了解经纬网在实际生活中的运用,能够利用经纬网确定地球上任何地点的位置。
情感目标:
了解人类对地球外形与大小的熟悉过程,知道人类对客观事物的熟悉是无穷尽的,以及科学技术的发展对人类生产和生活的重要性,培养学生认真学习的态度和探求科学奥秘的志趣。培养学生的观察力、想象力、空间思维能力,为培养学生的辩证唯物主义观点奠定基础。
教学建议
[教材分析]
关于“地球外形和大小”教材分析是:通过人类对地球外形的熟悉过程,使学生熟悉到“人的熟悉水平是可以不断提高的”。地球是一个两极稍扁的不规则的球体,但是由于其赤道半径与极半径相差甚小,所以把它看成是一个正圆球体,这样可以为人们研究地球提供方便。
关于“地球仪”的教材分析是:地球虽然只是宇宙中一颗小小的行星,但对于人类来说体积还是太大了。为了更好的研究它,建立空间概念,人们仿照地球按比例缩小制成了地球仪。地球仪上的经纬线是教材的重点和难点。经纬线在实际的地球上是看不见的,经纬度的划分也是人为规定的。地球在不停的绕假想的轴地轴转动,地轴目前指向北极星,它与球面的两个交点分别是南极点和北极点。为了让学生明确,可以使用地球仪模型和动画演示,帮助学生建立空间概念。
关于“经线和纬线”的教材分析是:地球仪上的经线和纬线都是假想的。课本上提出的问题有利于学生观察、总结经纬线的特征。
[教学方法建议]
关于“地球的外形”教学建议:在课前教师要预备地球仪,每人一个(或24人一个)。建议采用观察法和讲述法。教师可以引导学生通过画图、观看图片或动画,补充一些人类熟悉地球外形的过程资料,使学生受到有关科学史的教育。引导学生通过联系实际,想象并提出证据证实地球是一个球体,以培养学生的空间想象能力。为了加深对地球准确外形的正确熟悉,引导学生观察地球赤道半径与极半径图,按照所给数据计算得出二者相差21km,再引导学生思考21km与地球平均半径的比值,使学生熟悉到地球的外形接近于正球体。利用学过的公式,计算赤道周长,使学生知道赤道是地球上最大的圆,为纬度、南北半球的划分埋下伏笔。
关于“地球仪”的教学建议是:建议用观察法、讨论法和演示法。为了引导学生观察地球仪,教师可以提出一些观察作业,注重作业内容要明确、清楚,如地球仪是什么外形的?为什么?地球仪如何摆放?地球仪的“身子”外形如何?地球仪是否转动?如何转动?学生在观察和小范围的讨论后,教师通过提示、追问等将学生的思路明确,并引导学生自己发现和回答问题,得出正确的结论,切忌教师自己讲述或将答案直接写成板书灌给学生。地球仪是按地球外形缩小而成的(实际是一个非凡的立体地图),通过计算使学生明确地球仪比地球缩小的倍数很大,所以地球仪都做成正球体,让学生熟悉到这一点,为以后讲经线和纬线、经度的划分打基础。为了使学生明确地轴的作用,可以先提出问题“球是如何转动的?”让学生用篮球演示球在地上乱转的情况,再让学生用地球仪演示地球绕地轴斜着身子转动的情形,通过演示试验使学生明确地轴在地球自转中的重要性。在提出问题“地球斜着身子转动,地轴指向哪里?”在学生思考的基础上,配合动画演示,使学生明确地轴、两极的位置,形成空间概念
关于“经纬线”的教学建议:利用讲述法、小组讨论法和问题解决式的方法。教师引导学生观察地球仪,使学生熟悉到地球仪上纵横交错的线叫经纬线,它们是熟悉地球上任一地点的方式,经线和纬线垂直相交成网状就是经纬网。对于经线、纬线知识,重点在于了解经纬线的特征及其不同之处,教师可以采取小组活动的方式,4—6人一组,分析经线和纬线的特征,1520分钟之后进行小组汇报讲解。小组活动可以培养学生的合作能力、归纳概括能力及语言表达能力。小组同学观察经线和纬线,对照课本介绍,汇报时自己小组制定介绍经线与纬线的方法。学生充分活动、观察、介绍之后,教师对各组同学的表现给与肯定和补充,并引导学生评价各组讲解方法的优劣,介绍对比法是地理学习中常用的方法,它可以明确同类事物之间的差异性,最后引导归纳、对比总结、列出表格。归纳时重点强调:纬线是不等长的圆,经线是半圆,两条正相对的经线可以组成一个圆圈。它们是经纬度划分和半球划分的基础。为了使学生更好的理解经纬线的概念,可以配合动画演示,使学生有明确的空间熟悉,对于不同的学生可以分层次教学。
教学设计示例
第一课时
重点:地球的外形和大小、地球仪、地球上的经线和纬线
难点:经线和纬线的特征
教学手段:地球仪模型,经线和纬线、地球大小和外形、人类熟悉地球外形的过程等动画媒体、世界两半球挂图
教学过程:
[引入] 我们都知道人类生活在地球上。但是地球到底是什么样子、有多大?可能没有几个人能够准确地说出来。这就是我们今天要学习的内容。
[板书] 第一节 地球和地球仪
一、地球的外形和大小
(方案一)
[教师引导] 阅读课本“读一读”,了解人类熟悉地球的阶段,并举出生活中的实例来说明地球的外形。(学生看书、思考、回答)
[教师讲解] 随着科学技术的发展,人类对地球的熟悉不断深入。通过地球卫星的精确计算,发现地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。请观察地球赤道半径与极半径图,计算极半径比赤道半径差值、赤道长度(学生计算、回答)
[承转] 地球很大,怎样才能更好的研究它?人们制作了它的模型地球仪。地球仪为什么做成正圆呢?(学生回答)
[板书] 二、地球仪地球的模型
[提问] 地球仪由哪几部分组成?地球仪上有哪些地理事物?地球仪如何转动的?南北极点是如何确定的?(学生观察、思考、讨论、回答)
[演示讲解] 地球仪由底座、固定架、球、地轴组成的;地球仪上有各种符号、文字、颜色用来表示陆地、河湖、海洋、山脉、城市等。还有经线、纬线、南北极;地球仪是绕地轴转动的,它指向北极星四周,是一个假想的轴,与球面的交点为北极点和南极点
[承转] 想一想为什么要在地球仪上画许多的线呢?(学生回答)是为了确定地球上任何一点的位置和方向。所以下面我们重点研究这些线经线和纬线。同学4人一组,观察地球仪分析回答下列问题:
什么样的线是经线?什么样的线是纬线?
经线和纬线,哪个是半圆,哪个是整圆?
所有的经线和所有的纬线是否相等?
经线和纬线各指示什么方向?
在地球仪上你能画出几条经线和纬线?
(学生代表发言,教师归纳总结,带领学生填表对比二者的区别,加深印象)
[板书] 三、经线和纬线
经 线
纬 线
概 念
地球仪上连接南北两极并同纬线垂直相交的线
地球仪上顺东西方向环绕地球仪一周的圆圈
圆弧状况
半圆,两条正相对的经线可以组成一个圆圈。
圆,每条纬线可以自成一圈
长 度
每一条经线长度相等
赤道最长,向两侧递减,到极点为零
指示方向
南北方向
东西方向
数 量
无 数 条
[巩固练习]
(方案二)
[教师演示] 动画演示“从天圆地方→麦哲伦航海熟悉的外形→精确测量的地球外形”,提示学生思考:人类熟悉地球外形的过程可以分成哪几个阶段。能否用示意图表示出来(学生思考)
[提问] 地球真正的外形如何描述?(学生回答,教师引导)
[板书] 一、地球的外形
[教师板图] 我画出我想象的示意图,同学们看看如何。你们可以找自己的观察、想象画图(学生笔记本上画图,鼓励不同,假如有教师要展示并予以鼓励)
[讲解] 地球的正确外形是“两极略扁的不规则的球体”,为了研究方便,我们取地球的平均半径为6371km
[应用强化] 你能否举出几个例子说明地球是球形的(学生讨论回答)
[承转] 地球对于我们来说实在太大了,要研究地球上有什么,不可能一一去看看,怎么办?就需要建立地球的模型即地球仪。每个同学有一个地球仪,观察它的转动情况、外形、球面上有些什么?(学生观察、回答)
[板书] 二、地球仪
[学生演示动画] 篮球不绕轴转动,就会在地上乱滚,而地球仪是绕地轴运动的,始终自西向东绕地轴转动
[教师引导归纳] 地球是自西向东绕地轴运动的,在转动过程中始终斜着身子绕地轴转动。地轴与地球有两个交点即南极和北极。在摆放地球仪时,将地轴指向北极星方向,大家摆一摆,互相评判一下(注重教室的方向)
(学生观看:地轴、两极的空间位置)
[讲解] 地球仪是按地球外形缩小而成的(实际是一个非凡的立体地图),因为它比地球缩小很多倍,所以地球仪都做成正球体
[提问] 地球仪上有什么地理事物?(学生回答)
[教师指导] 在地球仪上有纵横交错的网经纬网,通过它可以确定地球表面任何一点的位置,当然在真正的地球上没有,它是人为画出来的。下面我们学习经线和纬线的知识。
[板书] 三、经线和纬线
[提问] 请同学们分组,先看书,观察地球仪,然后讨论完成表格内容(学生看书、填表,教师巡视、指导)
[板书]
经 线
纬 线
概 念
圆弧状况
长 度
指示方向
[教师演示动画、讲解] 经纬线在外形、长度和指示方向上都是不同的,比较二者的不同利于我们更加明确它们的特征。这是地理学习中常用的方法比较法。
[巩固练习]
板书设计
第一节 地球和地球仪
一、 地球的外形和大小
二、 地球的模型地球仪
三、经线和纬线
经 线
纬 线
概 念
地球仪上连接南北两极并同纬线垂直相交的线
地球仪上顺东西方向环绕地球仪一周的圆圈
圆弧状况
半圆,两条正相对的经线可以组成一个圆圈。
圆,每条纬线可以自成一圈
长 度
每一条经线长度相等
赤道最长,向两侧递减,到极点为零
指示方向
南北方向
东西方向
设计思路
根据本节教材对知识、能力和价值观念三方面的要求和学生的实际情况,本节课设计了几个主要的教学方式,每一种方式的教学方法和教学环节有所不同。
第一种方式采用经常使用的谈话法和观察法。按部就班的完成教学活动。
对地球外形的准确熟悉,在学生读书、看图和教师讲解的基础上,采用学生动手计算,教师引导学生根据计算结果分析、归纳,这里教师的引导非常重要。
通过教师提出小步子的问题一步步引导学生观察、思考,这样有的放矢,利于学生的思维,能够使学生较好的把握经纬线的知识。教师带领学生完成表格,突出教师的主导作用。
第二种方法以学生活动为主,充分体现学生的主体性,重点在于培养学生的观察力、形象思维能力和小组合作能力。通过看图、用图、画图等使学生对地图在地理学习中的作用有所熟悉。
在讲解对地球外形的熟悉时,先通过动画,使学生对人类熟悉的过程有个熟悉,然后鼓励学生通过观察、想象画图表示出人类熟悉的过程,同时表明教师的观点:“我画出我想象的示意图,同学们看看如何”,通过一点一滴使学生在对地理产生爱好的同时,不再只是崇拜教师的权威,培养创新的意识。
观察地球仪时,首先使学生熟悉到建立事物的模型是解决问题的一种方法,然后着重讲解地轴的位置作用,如对地轴作用的熟悉设计了篮球与地球仪运动的比较,很清楚地可以看出地球绕地轴运动的重要性。为了更好的理解地轴在地球仪中的位置,设计动画演示,使学生既有实践的应用,又有直观地观察;为了将实际的方向与地球仪表示的方向一致,特让学生摆放地球仪,将地轴指向北(冲北极星)方,并且互相评判。这一部分主要是将地球的空间方位纳入到学生头脑中已有的知识系统中。另外地轴的指向在将来学习地球公转是非常重要,所以必须打好基础。
对经纬线的特征的学习,主要采用观察法和小组合作的方法,在学生活动的基础上,最后完成表格,使学生熟悉到比较法是地理学习中常用的方法,便于了解相近事物的特征所得出的结论。既要教给学生考虑问题的方法,同时又要将知识内容融于其中。
教学设计示例:第二课时
重难点:经度、纬度的划分,本初子午线的位置和含义,半球划分
教学手段:使用地球仪模型、动画演示、两半球挂图
教育过程:
[提问导入] 地球仪上的线分别是什么?可以有多少条?如何识别它们?观察地球仪,看看他们是如何区分的?(学生回答:经纬线可以有无数条,分别标注度数加以识别)
[板书] 经度和纬度
[提问] 地球上最长的线是 ?因为它具有唯一性,所以定为纬度的起点。
(方案一)小组活动为主
[提出要求] 下面以小组为单位,观察地球仪,讨论纬度是如何划分的?一会儿请各小组的同学用合适的方法(语言、图示等)描述。
(学生讨论、教师巡视加以指导)
[学生汇报讨论结果]
[教师引导归纳填表] (学生按文字叙述纪录也可以)
[板书或投影片]
[提出问题] 纬度的划分比较简单。经度的划分比较难,请同学们讨论完成经度划分、东西半球划分的内容。比一比,看哪组同学观察更细、总结归纳的更准确、更利于同学理解和把握。讨论结果可以按项目填入表中
[知识竞赛] 为了检查同学们对知识是否理解和把握,我们进行一个知识竞赛(内容和方法见探究活动部分)
(方案二)多媒体演示法为主
[提问] 什么叫纬度?度数有何变化规律?南北半球如何划分?
[动画演示] 用立体图展示纬度的概念、纬度的划分和南北半球的划分,学生观察,总结规律
[读图分析] 读课本图1.6,回答问题:亚洲大部分位于___ 半球,南极洲大部分位于 ___半球,赤道穿过__ 、 __、__ 、___ 大洲。
读课本图1.8,回答问题:高中低纬的范围,北京(39o54'N)所在半球和纬度带
[总结填表]
[提问] 经度是如何划分的?因为所有的经线都等长,以谁为起点线呢?惊险又是如何划分半球的呢?
[动画演示] 用立体图展示经度的概念和划分,展示本初子午线与1800线的位置与特征(东西经1800线是一条线,1800与00经线两侧东西经度不同),同时展示将东西半球划分
[读图分析] 读课本图1.11,回答:东西半球的界线是 ,大部分在东半球的有 洲、 洲、 洲,大部分在西半球的有 洲、 洲,北京(1160E)位于 半球。
[总结填表] 完成表格
经度
纬度
度数起点线
度数划分
代 号
半球划分
[过渡] 经纬网的应用
[板书] 经纬网
[提出问题] 一艘船只在海上遇难,如何报告其遇难的位置?(用红点表示船只在地球仪上的位置)
[引导理解] 引导思考,熟悉到问题的实质是“如何在地球仪上确定任何一点的位置”;进一步将学生已有的生活经验与需要解决的问题产生联系,如在班级中自己的座位确定等
[寻求解决方法] 即如何在地球仪上找到确定位置的“行”和“列”?学生会发现在地球仪上的经线和纬线,两条线有一个交点,就可以确定任何一点的位置,引出经纬网与经纬线的概念、经纬度的划分
[问题解决] 遇难的船只只要报告他所处的经纬度,别人就可以知道船只在茫茫大海上的位置,进而得到救援。
[巩固练习] 学生在图上找北京(1160E、40oN)、伦敦(00、51oN)、纽约(41oN、740W)及课本“想一想”内容
[板书设计]
四、经度和纬度
经度
纬度
度数起点线
度数划分
代 号
半球划分
五、经纬网
[设计思路]
由于教材内容较为抽象,涉及高中立体几何的知识,学生难于理解;同时注重学生年龄特征,所以应采用直观的教学方法。在学生动手、动脑、充分观察基础上得出结论,结合多媒体教学,培养学生的观察力、想象力、空间思维能力等。根据不同学生的特点,设计了两种教学方法。
第一种是采用小组合作的方法。因为本节课的内容有许多使学生不轻易理解的,所以主要以观察、在球面上记忆为主。教师为利于学生观察,提供挂图、地球仪,协助学生进行球面到立体之间的转化和建立联系。在学生仔细观察讨论经纬度的划分后,自己归纳概括出知识网络,呈现给大家,给学生以展示的同时培养小组合作能力、语言或文字或图像的表达能力。及时的采用比赛的方法巩固提高,利于对基本知识的把握。
第二种方法采用多媒体技术,将难于理解的内容做成动画演示,教师应及时提问总结,和及时的练习巩固
经纬网的教学应侧重于应用。采用问题解决法使学生明确经纬网的作用、用法,将理论应用与实践。多做练习十分有利。
探究活动
探究活动1
活动:在课余时间自己动手制作简易地球仪。
材料:乒乓球、铁丝、胶布、橡皮泥等。
步骤:
(1)在乒乓球的中部用红笔画上一个圆圈,作为赤道;在赤道两侧各钻一个小孔,使小孔到赤道上各点的距离相等。
(2)把铁丝弯成下图所示的外形,注重倾斜的铁丝要与垂线成23.5°角,同时所弯的半圆要比乒乓球略大一些。
(3)把乒乓球用倾斜的铁丝穿起来。
(4)在下图中箭头①所指的倾斜铁丝两头,用胶布裹几圈,这样可把乒乓球固定在倾斜铁丝的中间,同时又可以自由转动。
(5)在上图中②的部位,包上一些橡皮泥,使做好的小地球仪不会翻倒。
探究活动2
在课堂教学的过程中,关于地球的外形,可以让学生列举地球是球形的证据。如在海边看到有帆船从远方驶来,总是先看到桅杆,再看到船身。再如月食是地球的影子遮挡了月亮,根据月食照片可以推测地球的外形等等。并可使学生谈一谈从人们熟悉地球的外形的过程中感悟到了什么?课堂上的讨论可以活跃气氛,提高学生的学习爱好,并使得知识的理解更透彻。
探究活动3
针对第一章中关于“地球和宇宙的关系”部分内容,可以在业余时间组织学生去天文馆参观,了解宇宙、星系、地球的相关天文知识,开阔眼界。参观过程中可以进行讲解,或者请天文馆的讲解员带领学生进行参观。参观完毕后要写观后感,并举行观后感的评选活动。该活动即可以开阔学生的眼界,又可以提高学生的学习爱好,寓教于乐。
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