1.1 地球的宇宙环境 教学设计 2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修第一册

第一节 地球的宇宙环境 教学目标和要求 1．根据图像资料，结合天文观测活动，描述各类天体的特点以及天体系统的层次结构。 2．运用示意图等指出地球在不同层级天体系统中的位置，描述地球的宇宙环境。 3．运用资料说出行星地球的普通性和特殊性，体会保护地球宇宙环境的必要性。 教材设计思路 本节教材重点落实课程标准中“描述地球的宇宙环境”这一内容。对于地球的宇宙环境，可以从以下几个方面来考虑。第一，要认识宇宙，需要明确宇宙间物质的存在形式和宇宙的范围。第二，从地球上看，其他天体都在“天上”，而相对于其他天体而言，地球也在“天上”，所以需要在宇宙这一大环境中对地球进行定位，而区分不同层级的天体系统是定位地球的基础。第三，在人类已经认识的宇宙范围内，尤其是相对太阳系其他行星而言，地球是唯一存在高级智慧生命的星球，这与地球的宇宙环境条件息息相关。 基于此，本节教材在组织内容时，用“地球在宇宙中的位置”和“行星地球”两个标题来具体落实课程标准的要求。前者重在“谈天”，后者重在“说地”。“谈天”是为了“说地”，即天体系统层次的划分是为了说明地球的位置。对地球而言，最直接和最主要的影响来自太阳。因此描述地球的宇宙环境更多是围绕地球在太阳系中所处的位置来进行的。因此，由宏观（可观测宇宙）到微观（太阳系）认识地球所处位置与宇宙环境是本节内容的主线。 本节开篇的情境节选了航天员杨利伟描述自己从太空看地球的文字，并配了“风云四号”卫星拍摄的地球照片，带领学生感受从太空看地球的美景，体会从宇宙空间观察、研究地球的视角。教材据此情境设计了系列问题，引导学生带着这几个问题逐步展开对本节内容的学习。通过学习，学生能够明确天体系统层级，以及恒星与行星的关系，特别是地球与太阳的关系，从而回答情境中的问题。 第一个标题“地球在宇宙中的位置”帮助学生在宇宙中定位地球。教材首先通过文字描述并结合图片示例，给出天体的概念，并在这个基础上，告诉学生宇宙中的天体处于不同层级的天体系统中。地球所处的天体系统从低级到高级依次为地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙。地球在不同层级天体系统中所处的位置是重点内容，教材先通过包含不同层级天体系统的组图让学生宏观把握地球的位置，再按照从低级到高级的顺序概括介绍各层级天体系统。 对于地球所处的不同层级的天体系统，教材处理方式不同。例如，对于太阳系，教材提供了更为详细的太阳系模式图，并用图下注释的方式介绍了太阳系的行星构成，这是考虑后面学习“行星地球”的需要。又如对于银河系，由于学生对银河已有初步的了解，在介绍银河系时既展示了银河系的俯视图，又提供了在地球上看到的银河的景观照片，以深化学生对银河系的认识。 考虑很多学生对天文现象都有强烈的好奇心，一些学校也具备相应的天文观测条件，教材安排了“开展简单的天文现象观测活动”的“活动”，选择了贴近学生生活、操作性强的月相观测，并提供了详细的观测步骤和观测方法供老师和学生参考。教材这样安排目的不在月相观测本身，而是建议和引导学校结合自身实际开展天文观测活动，加强对学生地理实践力的培养。 第二个标题“行星地球”从行星的角度介绍地球。教材提供了表格（表1.2）和图片（图1.9），对比太阳系的其他行星来介绍地球。表1.2列出行星的轨道倾角和偏心率的数据，帮助学生通过数据分析来认识行星轨道具有共面性和近圆性的特点。图1.9示意八颗行星的相对体积和位置，学生可以直接感受这些行星的大小差异以及距离太阳的远近。通过数据分析和图像感知，引导学生获得如下结论：不管是与太阳的距离，还是自身体积，地球都很普通。 在感受地球是一颗普通的行星之后，学生需要认识地球也是特殊的。地球的特殊性在于其上生存着生命尤其是高级智慧生命。地球上拥有适宜高级智慧生命生存和繁衍的条件，包括适宜的温度、水、大气等条件，这是后面章节要进一步学习和落实的内容。教材在本节将重点放在地球上形成这些适宜条件的宇宙环境，尤其是地球在太阳系中的位置。 在介绍行星地球的普通性和特殊性之后，教材拓展了一些关于地球宇宙环境保护的内容。人类在对宇宙空间进行探索的同时，也给地球的宇宙环境带来一些负面影响。教材引导学生用辩证的思维来思考问题，认识保护地球宇宙环境的重要性。 教材最后安排了题为“人类观测宇宙的工具-天文望远镜”的“自学窗”供学生自学。该“自学窗”重点介绍天文望远镜对人们认识太阳系、银河系、河外星系等的贡献，旨在帮助学生认识“观测是获得认知的重要渠道”。随着科技的发展，人类观测宇宙的手段会越来越先进，对宇宙的认识也会越来越深入。 本节内容结构如图1-2所示。 情境设计 1．航天员杨利伟描述在太空中看到的地球的文字，出自其所著的《天地九重》一书。 2．此处没有选用流传最广的、由美国宇航员拍摄的非洲大陆位于主体位置的地球照片，而是选用“风云四号”卫星于2017年拍摄