内容正文:
第一章 地球
第一节 地球的宇宙环境
教学目标
1.描述地球的宇宙环境,说出地球在太阳系中的位置,初步建立科学的宇宙观。
2.说出中国太空探索取得的成就,认识人类太空探索的意义和价值,保持对未知世界的好奇心,激发学生科学探究的兴趣,提升民族自豪感和自信心。
教学重难点
· 重点:1.地球在宇宙中的位置。
2.地球上存在生命的条件。
3.太空探索取得的成就。
· 难点:理解地球上存在生命的条件。
教学过程
新课导入
(播放视频)从可观测宇宙的边缘开始,镜头逐渐聚焦到银河系的旋臂,再定位到太阳系,八颗行星依次掠过,最终定格到蓝色的地球;反向操作视频画面,从地球表面开始,镜头急速拉远,地球变成“蓝色弹珠”,然后是太阳系、银河系、星系群,最终融入宇宙的黑暗背景中。
(观看视频,师生互动)你想用什么词来形容“宇宙”?(浩瀚、巨大、神秘……)你想用什么词来形容宇宙中的地球?(渺小、独特……)
(导入新课)地球在宇宙中显得非常渺小,是宇宙中普通的一员;但与其他星球相比,地球上存在高级智慧生命,又是特殊的存在。今天我们就来学习人类迄今唯一的家园——地球的宇宙环境。
新知讲解
一、地球在宇宙中
让学生精读教材P6—P7内容,思考下面问题:
(1)怎样描述地球在宇宙中的位置?
(2)地球为什么是一颗既普通又特殊的行星?
(3)地球上适合生命存在的条件是什么?
(阅读完后,教师继续进行新课,在后续的学习中解决这些问题。)
1.地球在宇宙中的位置
(多媒体展示不同天体图片,教师讲述)宇宙中有很多星星。有的自身会发光,比如太阳,叫恒星;有的自身不会发光,环绕恒星运转的,叫行星,比如地球围绕太阳运行,就是一颗行星;还有的自身也不会发光,环绕行星运转的,叫卫星,比如月球围绕地球运行,是地球的天然卫星。宇宙中的天体都在不停地运动着,运动中的天体相互吸引和相互绕转,形成不同层次的天体系统。
(多媒体展示太阳系示意图,播放儿歌)“太阳大,地球小,地球绕着太阳跑;地球大,月亮小,月亮绕着地球跑……”
(提问)根据图片结合儿歌,描述太阳、地球、月球之间的位置关系。
(学生回答,教师补充)月球围绕地球运行,组成地月系,地月系以地球为中心天体;包括地球在内的八颗行星以及小行星、彗星等围绕太阳运行,组成太阳系。
(提问)地月系和太阳系之间是什么包含关系?
(学生回答,教师补充)地月系包含在太阳系中。地月系是太阳系中的一个小小单元,除了地月系,太阳系还包括其他行星系。
(同步板书)地月系 太阳系 其他行星系
让学生读教材P6图1.1,思考并回答:太阳系与银河系之间是什么包含关系?
(学生回答,教师补充)太阳系也只是银河系的一小部分,银河系中还有很多像太阳系一样的其他恒星系,银河系中有数千亿颗类似太阳的恒星。但银河系也只是茫茫宇宙的一小部分,我们观测到的宇宙中还有很多像银河系一样的河外星系。
(同步板书)其他恒星系 银河系 可观测宇宙 河外星系
(总结)地月系是太阳系的组成部分,太阳系是银河系的微小成员,而银河系是宇宙中众多的星系之一。简而言之,地球所处的天体系统,由大到小依次为可观测宇宙、银河系、太阳系、地月系。
将板书中天体系统嵌套结构补充完善:
(过渡)在茫茫宇宙中,地球并不突出,只是亿万星辰中平凡的一颗。但是迄今为止,人类尚未在其他星球上发现生命,地球这颗看似普通的星球是宇宙无垠深空中独一无二的存在。
2.地球适宜人类生存的条件
(创设情境)一株小草生长在自然界中,自然界保障小草生存的三大基本条件是什么?(得出答案“温度 大气 水”,教师同步板书)
(过渡)地球上的生命得以存在,也要依靠这三大基本条件。地球上为什么能形成适合生命存在的温度、大气和水这些条件?我们来仔细探究一下地球所在的太阳系。
播放太阳系3D动画,引导学生思考并回答下面问题:
(1)太阳系的中心天体是谁?
(2)按照一定的次序说出太阳系各行星的名称,描述地球在太阳系的位置。
(3)太阳系八颗行星围绕太阳运转的轨道和方向有什么特点?
(学生回答,教师总结)
(1)太阳系的中心天体是太阳。
(2)太阳系有八颗行星,按照与太阳的距离,由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。地球是距离太阳第三近的行星。
(3)八颗行星围绕太阳运转的轨道基本在同一平面上,方向基本一致。
(小组活动)分组讨论,“解码”地球上适宜人类生存的条件的相关成因。
条件
问题引导
相关解释
适宜的温度
为什么地球表面不冷不热?(对比金星、火星)
适宜的大气
地球质量太大或太小,可以吸附大量气体包围在地球表面吗?
液态水
地球表面温度太高或太低,可以形成液态水吗?
(成果展示)
条件
问题引导
相关解释
适宜的温度
为什么地球表面不冷不热?(对比金星、火星)
地球距离太阳不远不近,得到的太阳热量适中;地球的体积和质量不大不小,保证了地球本身具有适当的引力,可以在表面吸附厚厚的大气层,大气层可以起到保温作用;地球表面温度不高不低,可以形成液态水
适宜的大气
地球质量太大或太小,可以吸附大量气体包围在地球表面吗?
液态水
地球表面温度太高或太低,可以形成液态水吗?
(教师补充)另外,太阳系中的八颗行星各行其道、互不干扰,地球的宇宙环境相对安全,也为地球孕育生命创造了条件。
(总结)地球上具有适合生命存在的温度、大气和水等条件,这和地球在太阳系中的位置、自身的体积和质量有关,也和地球有一个安全的宇宙环境有关。地球是人类在宇宙中的唯一家园,保护地球家园是全人类共同的责任。
(承转)地球在宇宙中有普通又特殊的“地位”。如何更好地了解我们所依赖的这颗星球,预测可能的宇宙影响,甚至寻找未来的可能性呢?人类的目光和脚步投向地球之外的太空。
二、人类的太空探索
1.太空探索成就
让学生阅读教材P8—P9内容,重点关注下面内容:
(1)人类探索太空历程的重要成就有哪些?
(2)中国的太空探索成就有哪些?
(提问)你还能列举出我国哪些太空探索成就?
学生回答后,教师展示宇宙探测任务图片并补充。
(任务)课下收集我国太空探索某一方面的资料,将其阶段性成就填入教材P10表1.2。实例如下:
表1.2 中国太空探索在月球探测方面的成就
时间
阶段性成就
2007年10月24日
“嫦娥一号”实现中国首次绕月飞行
2010年10月1日
“嫦娥二号”绕月、深空探测
2013年12月14日
“嫦娥三号”实现中国首次地外天体软着陆和巡视探测
2019年1月3日
“嫦娥四号”实现人类探测器首次月背软着陆
2020年12月17日
“嫦娥五号”实现中国首次月球采样返回
2024年6月25日
“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回
……
……
(承转)人类进行了那么多的太空探索任务,有什么意义?
2.太空探索的意义
多媒体展示航天育种、太空新材料、北斗卫星导航系统、古往今来的航天人图片,以及探索宇宙起源和演化、新资源开发、中国载人航天精神等相关资料。
(小组讨论)太空探索对人类有哪些影响?对载人航天精神有哪些感悟?
(学生讨论回答,教师总结)太空探索有助于推动科技进步,促进新资源的开发,帮助我们了解宇宙的起源与演化,探索生命的起源,并认识宇宙环境对地球的影响。 通过太空探索,人类能更好地保护地球家园。 太空探索体现了人类的探索精神和对未知世界的好奇心。
课堂小结
本节课我们认识了地球的宇宙环境,了解到地球是一颗普通又特殊的星球,初步形成了科学的宇宙观。本节课的重点是知道地球上适宜人类生存的条件。
板书设计
第一章 地球
第一节 地球的宇宙环境
一、地球在宇宙中
1.地球在宇宙中的位置
2.地球上适宜人类生存的条件:温度、大气、水
二、人类的太空探索
1.太空探索成就
2.太空探索的意义
教学反思
备课素材
宇宙中的自然天体
恒星是由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。夜晚我们看到的满天繁星,绝大多数为恒星。太阳就是一颗恒星,而且是离地球最近的恒星。夜空中最亮的恒星是天狼星,在冬季晴朗的天空中,我们抬头就能看到它。
行星是在椭圆的轨道上绕恒星运行、近似球状的天体。体积、质量比恒星小得多,自身不发光,靠反射恒星的光而发亮。
卫星是环绕行星运转的天体。太阳系八颗行星除水星和金星外,都有卫星环绕,卫星大小差别很大,小的直径只有几千米,大的直径超过几千千米。
星云是由星际空间中的气体和尘埃组成的云雾状天体,形状多种多样,体积和质量十分庞大,一个普通星云的质量至少相当于上千个太阳。
小行星是指太阳系内像行星一样环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。大多数的小行星集中在火星与木星轨道之间的小行星带上。
彗星是指绕太阳运动,体积庞大、质量较小,具有云雾状外貌的天体,由彗核、彗发、彗尾三部分构成。当彗星靠近太阳时,它的冰核物质升华,形成朦胧的彗发和一条明亮彗尾,状如扫帚。
不同天体系统的相关数据
月球与地球的平均距离约38万千米。
太阳系的中心天体是太阳,质量占整个太阳系总质量的99.86%。太阳的直径是地球的109倍,质量约是地球的33万倍,体积约是地球的130万倍。地球距离太阳的距离约为1.5亿千米。太阳至海王星的平均距离约45亿千米。
银河系形似大饼,主体部分直径约10万光年。太阳距银河系中心的距离约2.6万光年。
可观测宇宙的半径约为1.38×1010光年(静态模型)。
注:光年是计量天体间距离的单位。1光年即光在真空中一年所传播的距离,约为9.46万亿千米。
神舟、天宫和天问
“神舟”是中国自主研发的载人航天飞船,用于将航天员送入太空并返回地球。“神舟”飞船对中国航天事业的发展具有重要意义,它为中国提供了实现载人航天、太空探索和国际合作的平台。
“天宫”是中国研制的空间实验室,用于进行太空科学研究和技术验证。“天宫”项目为中国研制更大型的空间站提供了宝贵经验。
“天问”是中国的行星探测任务。“天问一号”是中国首次火星探测任务,于2020年发射升空,成功抵达火星并实现着陆,使中国成为继美国之后第二个成功实现火星着陆的国家。“天问”探测任务对于提高中国的太空探测能力、推动科学技术创新和国际合作具有重要意义。
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