反思单元 《从肉眼到“天眼”》课件-2024-2025学年科学一年级下册大象版

从肉眼到“天眼” 反思单元 （大象版）一年级 下 01 学习目标 02 新知导入 03 探究新知 04 课堂练习 05 板书设计 06 作业布置 学习目标 01 科学观念：进一步认识和感受利用工具可以更好地进行观察。 科学思维：通过阅读科技发展史故事，了解望远镜辅助观察的功能，通过口述等方式表达自己的想法。 探究实践：能利用多种感官或简单的工具，观察对象的外部形态特征及现象，并能对这些特征和现象进行简单的比较分类等；具有简单交流的意识；能利用所给材料动手完成简易显微镜的制作任务。 态度责任：在好奇心驱使下，对常见生活现象表现出直觉兴趣；愿意倾听他人的想法，乐于分享和表达自己的想法。 怎样才能看清远处的山上有什么，又有什么方法可以看到花朵的细小之处？ 新知导入 02 阅读64页至66页的阅读内容，说说你的收获 阅 读 望远镜可以让我们看得更远。 我们用眼睛看远处的物体是非常模糊的，物体离我们越远，我们就越难以用肉眼分辨出来。 探究新知 03 像这样不用借助任何仪器既能看清近处物体也能看清远处物体的人眼就称之为肉眼。 探究新知 03 阅读64页至66页的阅读内容，说说你的收获 阅 读 汉斯凭借孩子的发现，成功发明了世界上第一架望远镜。 望远镜的发明源于小孩子无意的游戏，他偶然把两个镜片一前一后放置，竟然透过镜片清楚地看到了远处房屋上的风向标！ 探究新知 03 阅读64页至66页的阅读内容，说说你的收获 阅 读 1990年，美国发射了哈勃太空望远镜。让我们知道了银河系和宇宙。 1609年，伽利略改进了望远镜，发现月亮表面有密密麻麻的环形山。 探究新知 03 探究新知 03 阅读64页至66页的阅读内容，说说你的收获 阅 读 “中国天眼” 这是目前世界上最大、最灵敏的球面射电望远镜。 2016年，中国建造出500米口径的球面射电望远镜“中国天眼”。 探究新知 03 探究新知 03 探究新知 03 肉眼能看清500米远的物体，借助望远镜，哈勃望远镜，中国天眼等能看清楚更远、范围更大的物体，可见这些工具帮助我们肉眼看到了不能看到的物体，延长延展了我们眼睛的范围。 伽利略望远镜 哈勃望远镜 中国天眼 探究新知 03 工具小火车 反思 工具是怎样帮助我们观察的？把本学期使用的工具放到蓝色车厢上，把用它完成的任务放到绿色车厢上，看谁的小火车连接得更长。 工具 小火车 放大镜 显微镜观察麦芒 电子温度计测温度 听诊器检查疾病 酒精测试仪查酒驾 磁针分辨方向 探究新知 03 工具小火车 反思 我们在本学期还有哪些收获？和同学交流，把自己认为重要的收获记下来吧。 本学期我知道用手机或其他的电子产品如何识别陌生植物。 本学期我知道了空气的特征，并学会了收纳棉被的方法。 本学期我学会了利用磁铁的特性，玩小猴上山游戏。 本学期我学会了设计制作小火车。 探究新知 03 自制简易显微镜 拓 展 把几个放大镜镜片按照一定的方式组合起一台简易显微镜，让我们来试一试吧。 正确的手势 透明的，透光性强有助于光线更多更好的进入 贴在物体表面上观察 探究新知 03 自制简易显微镜 拓 展 把几个放大镜镜片按照一定的方式组合起一台简易显微镜，让我们来试一试吧。 将镜片1放在镜筒的卡槽上 将镜片2放在镜筒的卡槽上 将镜筒合在一起 将物镜和目镜套在镜筒上 探究新知 03 自制简易显微镜 拓 展 分别用放大镜和显微镜观察麦芒，有什么不一样的发现？ 用放大镜观察麦芒 用显微镜观察麦芒 显微镜比放大镜观察的清楚多了。 显微镜能帮我们看到肉眼无法看到的很小很小的物体。 探究新知 03 工具在人类生活中扮演着至关重要的角色，它可以将人体的器官延伸延展，帮助人们完成更加复杂、精密的工作。 探究新知 03 一、判断题 1、望远镜可以让我们看得更远。（ ） 2、1609年，伽利略发明了望远镜，发现月亮表面并不光滑，而是有密密麻麻的环形山。 ( ) 3、2016年，中国建造出的球面射电望远镜“中国天眼”，是目前世界上最大、最灵敏的球面射电望远镜。( ) 4、把几个放大镜镜片按照一定的方式组合起来，就能组装成一台简易显微镜。( ) 课堂练习 04 √ ╳ √ √ 二、选择题 1、望远镜的发明源于( ) A、汉斯。 B、小孩子无意的游戏。 C、伽利略。 课堂练习 04 B 二、选择题 2、2016年，中国建造出的球面射电望远镜“中国天眼”的口径是（ ） A、500米。 B、100米。 C、200米。 课堂练习 04 A 从肉眼到“天眼” 望远镜 板书设计 05 伽利略望远镜 哈勃太空望远镜 中国天眼 显微镜 和爸爸妈妈一起制作显微镜。 作业布置 06 $$1609年，伽利略用一块凸透镜和一个凹透镜的组合，做出了有记载的世界上第一架望远镜。不过凹透镜会让光线发散，使得眼睛必须凑得很近才能看清。开普勒将凹透镜换成凸透镜后移到物镜的郊外，这样视野就变大了，但成的像变成了倒像。没关系，只要再加两块棱镜，就可以把巷弄正一块棱镜实现上下翻转，另一块棱镜实现左右翻转，这样倒向就成了正向。但这种被称为折射式望远镜的最大问题是，不同颜色的光线在玻璃中的折射率不同，所以焦点也就不同，这使得成像出现色差问题。牛顿创造性的把这块凸透镜换成了凹面反射镜，这样就解决了色差问题，并可以通过多次反射在更短的镜筒中实现更长的焦距，这就是反射式望远镜，因为反射镜的结构是非刚性连接，因此镜片容易发生位移，导致成像质量下降。为了让望远镜更稳固且便携，折射式结构更有优势，只要能解决色差问题，解决方案是用不同折射率的透镜做组合。像这样一块凸透镜和凹透镜的组合叫做朴硝镜片，它可以让红光和蓝光聚焦在同一个点，但绿光焦点会偏移。换上一块银镜片可以让绿光的色差更小，继续增加不同折射率的镜片就能更精确地抵消色差，这被称为APO复消色差镜头。为了看清更暗弱的天体，人们将望远镜的口径照得越来越大，于是望远镜又变得难以携带。解决矛盾的办法只有一个，放弃肉眼观看，把目镜改为一台相机。相机中的感光元件有着比人人眼更高的灵敏度。你看，这是在同样环境下人眼看到的星空，这是相机拍摄的星空。如果延长曝光时间，就可以收集更多的光线，拍到更暗的天体。但是地球在自转，所有的天体都在相对地球运动，如果不实时修正望远镜指向，长时间曝光只会得到新轨照片。于是工程师又发明了赤道仪，它可以控制望远镜慢慢转动，以抵消地球的自转。不同纬度地区自转线速度不同，赤道仪正常工作前需要校准，我们可以利用北极星来定位，不过北极星也并不是刚好落在北天极上，想让赤道仪的极轴精确指向北天极，还需要额外增加复杂的校准操作。下一个难题是，如何让望远镜精确指向那些在望远镜目镜中看不到的暗弱天体呢？想要拍摄到漂亮的深空天体，需要达到发丝级的指向精度，这需要借助仪器实现。这个智能盒子就是一台微电脑，它精确模拟出一个运动的星空，实时计算每一个天体的天球坐标系，把盒子与赤道仪相连，就能指挥赤道仪带动望远镜精确指向某个天球坐标系。 天眼之父。一个人的梦想能有多久久到可以终其一生。南仁东，中国天眼之父，上世纪80年代出访海外，看到先进的天文设备，便暗暗发誓一定要研制中国自己的射电望远镜。1994年，他提出fast工程概念，并开始了漫长的选址工作。南仁东带着三百多幅遥感地图，脚步几乎踏遍了西南山区的所有洼地，最终把地址选在了贵州省平塘县的挖坑。2011年3月，法斯特工程正式开工建设不久，南仁东团队就面临一个棘手的难题，巨大的望远镜无法整体移动。建设团队就想出了一个新办法，通过移动反射面板来调整观测区域。不过，这也意味着，支撑和调整这些反射面板活动的钢索耐疲劳性能必须达到规范值的2倍。这种钢索在当时没有任何一个国家能够生产。在南仁东的带领下，天眼团队历时一年半完成了技术攻关。2016年中国天眼落成前，南仁东已患肺癌，尽管如此，他依然前往现场工作。2016年9月25日，中国天眼落成，中国成为世界上看得最远的国家。南仁东却没能看到这颗巨眼望穿星辰的那一刻，他的生命永远定格在2017年9月15日。仰望星空，22年一件事，南仁东为中国天眼燃尽了生命，在世界天文界镌刻出了中国高度。 在2016年9月25日，位于贵州省平塘县的深山中，一双探索宇宙深处奥秘的眼睛正式建成。这标志着我们国家在射电天文领域取得了重大突破，我们也拥有了领先全球的天文观测设备，它就是世界上最大的单口径射电望远镜中国天眼fast。那么fast的建成对于我国有什么重要的战略意义呢？未来我们又能通过它取得什么样的成就呢？中国天眼是在2007年立项，正式开始选址、设计和规划的，并在2011年正式开始建设。在这个过程中可以说是克服了重重困难，最终汇集了数百位科学家的智慧与努力。最终，2016年9月25日，中国天眼在贵州省平塘县正式落成。它是一个500米口径球面射电望远镜，反射面积大约有25万平方米，是由4450块反射面单元构成。它是可以进行主动变形的，fast的巡天速度是阿雷西博天文台的十倍，可以对不同的天区进行精确观测。它的灵敏度也是非常高的，可以捕捉到百亿光年之外的微弱信号，通过无线电波对脉冲星、类星体、黑洞等极端天体以及快速射电暴等宇宙现象进行观测。截止2024年7月，fast已经观测到900多颗脉冲星，超过了同期国际上所有其他望远镜发现脉冲星总数的三倍以上，今年有望突破1000颗。自从1958年我国科研工作者制作出第一个射电望远镜，接收到太阳射电信号后，我国的射电望远镜项目开始了蓬勃的发展。1965年，北京天文台筹备处七里渠工作站在科研工作者和有关部门的共同努力下，试制成功的真正意义上的第一个射电望远镜，随着科技的不断进步，我国的射电望远镜技术也得到了快速发展，fast已然成为我国在射电天文领域的标志性成就，fast的建成对于我国有什么重要的战略意义呢？Fast的成功建立，首先为我国在基础科学研究领域赢得了国际话语权，提升了国家的科技实力和国际地位，还为我国的科研人员提供了一个世界级的观测平台。其次是在军事领域，天眼还可以监测和分析来自太空的信号，对于提高我国的太空安全和国防能力具有重要意义。还有就是天眼的建设和运营带动了相关科技产业和旅游业的发展，促进了当地经济的增长。最后，中国天眼的开放使用为国际科研合作提供了平台，与其他国家的科学家共同研究，不仅增强了中国在国际科学界的话语权，也为全球科学探索贡献了中国智慧。那么中国天眼又有哪些作用呢？它最为引人注目的功能之一就是搜索宇宙中的设定信号，帮助人类了解宇宙中是否存在其他生命体。例如，目前fas计划与突破聆听计划合作，探索人类在宇宙中的地位，其次就是研究黑洞、脉冲星和快速射电暴等极端天体和时空结构，这可以帮助我们理解宇宙的起源、演化和结构，具有重要意义。除了天文学研究外，中国天眼还可以用于监测地球上的自然灾害、环境保护等现象。例如，它可以监测地震、火山、台风等自然灾害的发生情况，为人类生存和发展提供重要信息。中国天眼的建成和运行也促进了科普教育的发展，它成为了公众了解天文学、探索宇宙奥秘的重要窗口，激发了人们对科学的兴趣和热爱。