“地球与宇宙”相关背景知识
首先来看宇宙。“宇宙”一词，最早出自《庄子》这本书，“宇”代指的是一切的空间，包括东，南，西，北等一切地点，是无边无际的；“宙”代指的是一切的时间，包括过去，现在，白天，黑夜等，是无始无终的。宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一。宇宙是物质世界，不依赖于人的意志而客观存在，并处于不断运动和发展中。宇宙是多样又统一的。它包括一切，是所有时间和空间的统一体，没有时间和空间就没有一切。
宇宙中各天体系统的排列层次如下图所示：
再来看地球。在浩瀚无垠的宇宙中，地球不过是一颗微不足道的行星，它的结构基本上按物质密度大小的顺序分异，从外向内大致呈现同心圆状分布，主要包括地表以上的大气圈、水圈、生物圈和地表以下的地壳、地幔、地核。对于人类来说，它是我们赖以生存的唯一家园。
“地球与宇宙”相当于中学地理（自然地理）学科的内容。人类居住在地球表层。地理学就是研究地球表层环境与人类活动关系的一门学问。有了一定的地理知识，才能从更高的层面上去关爱我们居住的地球表层。
地理学研究的对象是由大气圈、水圈、生物圈、岩石圈（由地壳及上地幔顶部固体岩石组成）所构成的地理环境。地貌、气候、水文、土壤、植被、动物是地球表层自然地理环境的最基本的自然要素。其中，地貌、气候、水文是地球表层的无机成分。土壤、植被和动物是地球表层的有机成分。它们共同构成了完整的地球表层系统。
《全日制义务教育科学（ 3-6年级）课程标准》（以下简称《标准》）关于地球与宇宙的内容标准主要涉及地球的概貌和组成物质，地球的运动而引起的各种变化，天空中的星体三大部分内容。
通过对前两部分内容的学习，学生将在已有粗浅认识的基础上，获得有关地球的更完整印象。让小学生用探究的方法研究地球物质的性质，不仅可以使他们获得有关的知识，了解科学探究的过程和方法，体验到探究的乐趣，还可以使他们对习以为常的地球物质“刮目相看”，意识到地球物质的价值和保护它们的重要性。
天空中的星体这部分内容为小学生撩起了星空的神秘面纱。他们通过观察记录太阳和月球的运动变化，探究它们的运动模式，锻炼自己的毅力；他们通过了解人类对宇宙奥秘的探索，认识科学的进步和人类智慧的潜力。这部分内容的教学重点是点燃小学生的求知欲，这远比告诉他们太阳的直径、温度更重要！
地球与宇宙内容标准框图：
有关“地球和宇宙”知识的学习，不仅可以满足儿童的好奇心，还可以使儿童了解人类为科学地了解宇宙所做的努力。儿童通过对地球物质的学习，了解地球物质对人类及其它生物生存的意义，从而对地球物质怀抱感激之情。同时认识人类活动对地球物质的破坏，树立保护人类唯一家园的意识。
从总体上看，“地球与宇宙”部分的学习内容中，很大一部分都是大尺度的、特别宏观的，远距离的东西。这在没有现代化信息技术手段之前，要完成这些任务将会非常困难。
“地球的概貌与地球的物质”教学策略
（一）地球的概貌
《标准》在本部分中要求：
1.1 知道地球的形状、大小。
1.2 知道地球是由小部分陆地和大部分水域构成的。
1.3 知道地球内部有炽热的岩浆。
1.4 了解人类对地球形状认识的历史。
1.5 了解地球仪、地图的主要标识和功用。
学生通过前三项内容的学习，将能从内外两方面获得比较完整的地球总轮廓印象；通过对科学史的学习，有助于他们形成科学是不断发展的价值观；通过对地球仪和地图的认识，既能在小学生头脑中形成一个完整的地球表面概貌图景，又能为学生的生活带来便利。
主要教学策略 ：
1、 充分利用地形地球仪和地形地图
小学阶段主要了解的是地形地球仪和地形地图，主要标识包括比例尺、颜色等少数几个最普通的。
（1）从学生第一次接触地球仪开始，就应明确告诉学生地球仪是地球的模型，要示范地球仪正确的摆放方法：地球仪的北极应始终朝向实际的北方。
（2）在具体应用中认识地球仪和地图的功用和主要标识。如：结合相关的照片和视频认识地球的形状；通过观察地形地球仪的颜色区分陆地和海洋，利用数经纬网的格数分别估算陆地和海洋的面积；根据比例尺计算地球的大小；通过在地球仪或地图上找自己家乡、祖国及其他国家大致位置、地形特点、距离远近等活动综合认识地球仪和地图的功用。
在地球的物质部分，认识自然界水资源的分布时，同样要用到地形地球仪。
（3） 尽可能指导学生亲自尝试绘制地图、制作地球仪。（具体举例略）
（4） 对地球内部特征的认识可借助地球的解剖模型，或利用其他图片。
2、 重视科学史内容的学习
（ 1）精心设问，尽可能激发学生的好奇心；
（ 2）布置任务，尽可能鼓励学生广泛收集相关资料；
（ 3）组织讨论，尽可能关注核心问题的解决方式；
（ 4）梳理概括，尽可能明确人类对某一问题的认识过程；
（ 5）总结提升，逐步形成科学是不断发展的观点。
对于科学史部分的学习，不能仅仅满足于教材提供的或从不同渠道收集到的资料的阅读。要尽可能引导学生对资料的分析。
人类认识地球的历史
公元2至3世纪，古希腊的科学家们通过对出海的帆船、月食等现象的长期观察，提出地球是球形的假设。后来，人们通过对星空星座的观察，进一步证明地球是球形的。航海家麦哲伦绕地球航行一周回到出发点，用事实验证地球是球形的假设。随后，地球是球形的结论逐渐被人们广泛的接受。
1961 年前苏联宇航员加加林，驾驶“东方” 1号宇宙飞船，首次从上百千米的太空，惊奇地看到人类赖以生存的的地球是一个蔚蓝色的星球。
随着现代科学技术的不断进步，航天卫星和遥感技术的应用，人们能够精确的计算出地球形状的各种数据，证明地球是一个略扁的球体。
讨论题：
人类怎样知道地球是球形的？在人类认识地球的过程中，科学技术是如何发挥作用的？
河北人民出版社《科学》教师用书的介绍是：
地球的形状和大小
地球是人类的摇篮。自古以来，人类就在不断地探索自己生存的这个世界，力图说明它的形状和大小。人们对地球的认识，由浅到深，经历了漫长曲折的过程，直到科学技术高度发达的当代，对于地球的形状和大小，才有了比较准确的科学认识。
远古时代由于人类的活动范围有限，无法看到地球的全貌，长期以来，人们曾认为大地是平的。我国古代就有“天圆如张盖，地方如棋盘”的说法。
地球是球形这一概念最先是公元前五、六世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯（ Pythagoras）提出的。但是他的这种信念是因为他从理论上认为圆球在所有几何形体中最完美，而不是根据任何客观事实得出的。以后，亚里士多德根据月食时月面出现的地影是圆形的，给出了地球是球形的第一个科学证据。公元前 3世纪，古希腊天文学家埃拉托斯特尼（ Eratosthenes of Cyrene）根据太阳高度和观测地的距离，第一次用数学的方法计算出地球的周长。公元 726年我国唐代天文学家一行主持了全国天文大地测量，利用北极高度和夏日日长计算出了子午线一度之长和地球的周长。 1622年葡萄牙航海家麦哲仑（ Ferdinand Magellan）领导的环球航行证明了地球确实是球形的。 17世纪末，牛顿研究了地球自转对地球形态的影响，认为地球应是一个赤道略为隆起，两极略为扁平的椭球体。 1733年巴黎天文台派出两个考察队，分别前往南纬 2°的秘鲁和北纬 66°的拉普林进行大地测量，结果证明了牛顿的推测。
20世纪60年代后人造卫星上天，为大地测量添加了新的手段。现已精确地测出地球的平均赤道半径为 6378.14千米，极半径为 6356.76千米，赤道周长和子午线周长分别为40075千米和39941千米，北极地区约高出18.9米，南极地区低下去24～3米。有人说地球像一只倒放着的大鸭梨。其实，地球的这些不规则部分对地球来说是微不足道的。从人造地球卫星拍摄的地球照片来看，它更像是一个标准的圆球。
现在我们可以利用人造地球卫星给地球拍照片，可以乘宇宙飞船或航天飞机直接观察地球，甚至到月球上面观察地球，通过这些途径可以很清楚地知道地球是球形的，但是在古代，人们怎么知道地球是球形的呢？
教师实际教学时，一定要想法设法激发学生的好奇心，视本校学生的实际情况，适当要求学生课前收集一些有关地球形状和大小的资料。因为多数学生已经知道地球是球形的，课上讨论时，要把重点放在人们都用了哪些方法来证明地球是球形的，科学技术（包括方法、手段、设备、工具）的发展是怎样帮助人类更准确地认识地球形状的。在学生充分讨论的基础上，教师要引导学生梳理人类对地球形状认识的三次飞跃，以形成科学不断发展的观点。三次飞跃是：天圆地方——球形——椭球体——不规则椭球体。
科学课中应重视科学史教育，这将有助于学生形成科学是不断发展的价值观。“地球与宇宙”部分有关科学史的内容还有“了解古人对昼夜成因的猜想与哥白尼的贡献”；“探索宇宙的历史”等内容，教师都应认真对待。
2015年