3.3 人类对宇宙的探索 第1课时 教案-2025-2026学年浙教版七年级上册科学

第三章 第3节 人类对宇宙的探索 第1课时教案 课 题 第三章 第3节 人类对宇宙的探索 第1课时 课型 新授课 教学目标 1． 科学观念:了解人类对宇宙的认识过程，学习现代宇宙的运行规律和宇宙起源的大爆炸理论，形成初步的空间宇宙观。 2． 科学思维:通过对相关资料的比较、分析、归纳、总结，建立星体运行的空间模型，归纳出星体运行的规律。 3． 探究实践:通过收集天文观测证据，探索宇宙的过去、现在和未来，理解探索宇宙需要不断探究、修正、完善宇宙学说。 4． 态度责任:了解天文学家探索宇宙的事例，领悟科学家敢于质疑、追求真理的探究精神，感受科学技术的进步对科学探索的重要意义。 教学重点 了解从地心说到日心说的探索历程，知道现代宇宙的运行规律和宇宙的起源学说。 教学难点 建立日心说模型，基于证据与解释，逐步建构宇宙大爆炸理论。 教学方式 讲授式、研讨式 教具学具 多媒体课件、气球 教学过程 设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的 【演示PPT3-4】 观看浩瀚的宇宙视频并提问：关于宇宙和我们赖以生存的地球，从古至今人们的认识经历了根本性的变革，我们对宇宙的认识是如何改变的？ 引出课题：人类对宇宙的探索，通过观看相关的星系视频，给学生带来视觉上的冲击，使其聚焦带本课关于宇宙的认识，激发学生的兴趣。 板书： 人类对宇宙的探索 【演示PPT5】 提问：请同学们想一想古代没有先进仪器，古代的人类对宇宙的认识是怎么样的？ 讲解：通过展示神话传说、战国时期、秦汉时期等不同时代的古人对宇宙的认识，来引出人类对宇宙认识的过程在逐渐的科学化的过程，通过更精密的仪器、先进的手段认识到人类对自然界的认识水平与当时的科技水平有关 【演示PPT6-7】 展示图片并提问：从图中可以观察到什么现象？这些星体的位置移动轨迹是怎么样的？ 讲解：从图中可以得到，所有的天体都在绕“我们”运动，联系生活中的现象是否和太阳、月亮每天升起落下有关；同时观察到所有的运动轨迹都呈现出了不同的圆；引入了古希腊天文学家托勒密创立的“地心说”模型，与同学们从图片上观察到的现象一致。 板书： 1、 从地心说到日心说 （1）地心说 1、科学家：托勒密 2、特点：地球是宇宙的中心，所有的天体绕着地球运转，并均做圆周运动 【演示PPT8-10】 讲解：通过科学家对地心说的质疑，展示出天文学家哥白尼通过长时间的研究所获得的现象：（1）不同的时间、不同的距离从地球上观察行星，每一个行星的情况都不相同；（2）经过20年的观测发现太阳的周年变化不明显，推导出地球是一颗行星，太阳可能是宇宙的中心的结论即日心说，并展示相关的模型。通过观察两个模型，对比哥白尼的“日心说”与托勒密的“地心说”，找到两者之间的异同点：“地心说”认为地球静止不动且处于宇宙的中心,“日心说”认为太阳才是宇宙的中心。两者均认同行星做圆周运动的观点，后者为现代天文学的发展奠定了基础，推动了人们对宇宙认识的深入。 板书： （2）日心说 1、科学家：哥白尼 2、特点：太阳是宇宙的中心，所有的天体绕着太阳运转，并均做圆周运动 【演示PPT11-12】 展示伽利略通过制作出来望远镜，改进了观测仪器，发现所得到的观测现象更加科学：（1）太阳上有黑子 （2）围绕着木星的有4颗卫星 （3）金星的位相发生了变化 讲解通过伽利略观测到的现象，得到： （1）太阳并不完美 （2）并非所有天体都绕地球运动 （3）金星不是绕地球公转的 讲解伽利略的观测与发现，为哥白尼学说提供了强有力的证据，极大的推动了其发展与传播。并通过给定材料，引导学生思考对宇宙探索的认识：人类逐渐用现代科学方法探索自然，并且用实际观测进行检验论证，检验不合格的思想会被抛弃。采用这种方式，科学家慢慢形成了理解宇宙的更好知识体系 板书： （3）日心说的推动与发展 1、科学家：伽利略 2、证据：并非所有天体都在绕地球运行，天空中观察到的行星运动，行星运动规律与托勒密的宇宙体系不吻合。 总结：敢于质疑、追求真理，才能进一步发展人类对宇宙的探索 【演示PPT12-13】 分组探究，结合资料，让学生谈谈对宇宙探索的认知，同时讲解“日心说”中有关宇宙以太阳为中心的提法也有不正确之处，请用相关知识解释。 【演示PPT14】 展示视频：宇宙到底有多大？从地球出发无限制的加速飞行，发现人类目前无法确定宇宙有多大。聚焦问题：宇宙从哪里来？宇宙将向何处去？宇宙有多大宇宙？宇宙有中心吗？宇宙中还有适合人类生存的家园吗？揭示课题，人类对宇宙的探索-现代宇宙学说 板书： 2、 现代宇宙学说 【演示PPT15-16】 出示“不同星系的退行图”，引导学生观察不同星系距离地球不同距离的退行速度的规律，最终得到：星系距离地球越远，离开我们的速度越大。星系的退行速度和他们到地球的距离成正比，表明我们所处的宇宙正在有规律的膨胀。讲解天文学家哈勃提出的哈勃定律及其公式，从整体上展示了宇宙退行图。 板书： （1） 天体退行规律： 1、星系的退行速度与它们到地球的距离成正比 2、哈勃定律（v=Hd，H为哈勃常数） 【演示PPT17-19】 以特文的方式，引出对地球处于宇宙中心的问题探究，达到小组活动的目的 小组活动：通过让同学们进行模拟实验建立星系的运动模型 ①准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系 ②在圆形小纸片上用笔做记号，记录相邻小纸片的位置和距离 ③用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大 ④观察气球在胀大过程中，各个圆形小纸片间距离的变化 将同学们进行分组，汇报交流实验过程中的观察到的现象，实验中“星系”的运动轨迹；汇总各个组的实验结果：得到各个圆形小纸片均彼此后退膨胀，没有中心。对其进行总结：宇宙不是一成不变的，而是动态变化的；宇宙膨胀没有中心 板书： （2）星系的运动特点：宇宙是动态变化的（正在膨胀）；宇宙膨胀没有中心 【演示PPT20】 思考与讨论：宇宙在不断的膨胀，意味着过去的宇宙比现在小，那么时间越往前，宇宙中的星系之间的距离是否必然越小？再往前倒退至某一时间，宇宙是否密集的在一个点上？ 【演示PPT21-24】 讲解：宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系 展示视频：宇宙大爆炸的科学视频，提出思考，宇宙还在持续不断的膨胀中，宇宙将来究竟会怎么样？ 进行内容总结：宇宙大爆炸理论成功地解释了多方面的观测事实，是目前最准确的描述宇宙从诞生到当前状态的模型，但随着研究的不断深入，宇宙大爆炸理论也有局限性，宇宙让我们的思考广阔而深邃，有更多的问题等待我们证实、探究。 板书： （3）宇宙大爆炸的理论：解释了多方面的观测事实，同时有更多的问题等待我们证实、探究。 总结：追溯宇宙起源的理论：宇宙大爆炸理论已经成为被人们广为接受的一种起源学说也有局限性，但依旧有局限性，是“未完成的乐章”。 【演示PPT25-26】随堂练习 通过练习，加强对此章节的知识点强化。 【演示PPT27】课堂小结 【演示PPT28】布置作业 观察讨论 思考、讨论、回答 听讲、记录 观察讨论、思考、回答 听讲、记录 思考、讨论、回答 听讲、记录 听讲、思考、回答、记录 听讲、思考、记录 观察讨论 听讲、思考、记录 观察讨论 听讲、思考、记录 观察讨论 思考、回答 听讲、思考、记录 通过播放与浩瀚的宇宙的视频，从浩渺的星系切入，体现宇宙的震撼，激发学生兴趣的同时引出对宇宙的探索相关课题。 从不同的时代人们的宇宙观的变化引出探索科学规律的过程，需要用发展的眼光看问题，为后续学习探索宇宙的不同阶段做好铺垫。 展示科学家通过获得的测管证据，逐渐构建星体运动的模型，对已有的认知进行解释，将天体运动具象化。运用比较、发展的观点看问题、认识天体，帮助学生逐步建立正确的空间观念，激发对地球和宇宙的探究兴趣。 让学生进一步了解科学假说具有的时代局限性，既激发学生探索宇宙的兴趣，同时引导学生理解科学家探索科学的精神 通过科学家的例子，进一步深化理解人类探索宇宙中观测仪器的发展，促进认识的推进，仪器的迭代，记录了一代代科学家不懈努力和科学技术的不断进步，使人类观察星空的视线越来越深远 通过观看“宇宙到底有多大”的视频，给学生带来视觉上的冲击，感受宇宙的浩瀚，了解宇宙中各种不同的天体并引出现代人类对宇宙的探索研究-现代宇宙学说。 借助图片等资源丰富课堂教学形式，培养学生读图获取信息的能力，了解组成宇宙的天体也是运动变化着的，加深对天体系统的大小、相对位置、层次、概念的认识，通过科普激发学生对宇宙探索的兴趣 利用模拟实验的探索实践方式，很好的演示了宇宙大爆炸理论，把天体运动具象化，帮助学生建立宇宙膨胀没有中心的空间理解，对激发学生想象力起到了很好的效果 通过阅读资料，引导学生了解宇宙大爆炸理论的基本内容，以意义的方式提出自己对和理论的理解和思考。不仅关注科学理论预测对科学观测的积极作用，也让学生进一步理解科学家探索科学的精神，激发积极探索的热情 利用随堂练习检验同学们对本节课内容的掌握情况。 板书设计 第3节 人类对宇宙的探索（1） 1、 从地心说到日心说 （1）地心说 1、科学家：托勒密 2、特点：地球是宇宙的中心，所有的天体绕着地球运转，并均做圆周运动 （2）日心说 1、科学家：哥白尼 2、特点：太阳是宇宙的中心，所有的天体绕着太阳运转，并均做圆周运动 （3）日心说的推动与发展 1、科学家：伽利略 2、证据：并非所有天体都在绕地球运行，天空中观察到的行星运动，行星运动规律与托勒密的宇宙体系不吻合。 总结：敢于质疑、追求真理，才能进一步发展人类对宇宙的探索 2、 现代宇宙学说 （1） 天体退行规律： 1、星系的退行速度与它们到地球的距离成正比 2、哈勃定律（v=Hd，H为哈勃常数） （2）星系的运动特点：宇宙是动态变化的（正在膨胀）；宇宙膨胀没有中心 （3）宇宙大爆炸的理论：解释了多方面的观测事实，同时有更多的问题等待我们证实、探究 总结：追溯宇宙起源的理论：宇宙大爆炸理论已经成为被人们广为接受的一种起源学说也有局限性，但依旧有局限性，是“未完成的乐章”。 学科网（北京）股份有限公司 $$