第3节 人类对宇宙的探索 第3课时（表格式教学设计）科学浙教版2024七年级上册

该初中科学教学设计聚焦银河系的组成、大小、形状及星系类型，围绕光年概念展开。通过提问“宇宙有多大”导入，回顾从地心说到星系组成的认识变迁，结合视频建立兴趣，衔接前两课时的日心说与现代宇宙学说，搭建学习支架。 此资料亮点在于融合科学史（哈勃发现河外星系）、探究实践（寻找北斗七星活动）与多媒体（宇宙尺度视频）。以牛郎织女故事和视频化抽象为具体，助学生构建宇宙层次的科学观念，通过观测活动培养探究实践能力，激发探索兴趣的态度责任，有效突破光年难点，提升教学效率。

年级 七年级 授课时间 课题 3.3 人类对宇宙的探索 第3课时 教材 分析 本节课程内容宏大，贯穿古今，旨在引导学生沿着人类探索宇宙的思想发展史，构建起一个从近及远、层次分明的宇宙认知图景，是培养学生科学本质观和宇宙观的核心章节。 教材内容编排逻辑清晰，遵循“思想变迁—现代理论—天体层次”的主线。首先，通过介绍古代宇宙观及从地心说到日心说的转变，重点展现人类对宇宙中心的认识如何从“以我为中心”的直觉，发展到基于观测和逻辑的科学模型（哥白尼体系），这是科学思想史上的重大飞跃，是科学本质教育的典范。随后，教材引入现代宇宙学说（如大爆炸理论），将学生的视野从太阳系扩展到整个宇宙的起源和演化，初步建立动态、演化的宇宙观。最后，教材系统地介绍宇宙的层级结构，从恒星到银河系，再到河外星系，帮助学生建立起“地球-太阳系-银河系-宇宙”的宏观空间尺度概念。 本节课的教学重点在于理解人类宇宙观的发展历程，特别是日心说建立的科学意义，并识记宇宙的基本层级结构。教学难点则在于帮助学生理解诸如“大爆炸”、“星系”等高度抽象的概念，并建立起巨大的空间和时间尺度观念。教学中应充分利用科学史故事、模拟动画和震撼的天文影像，化抽象为具体，激发学生对宇宙奥秘的持久兴趣。 本课是七年级上册第3章第3节《人类对宇宙的探索》第三课时。学生通过之前的学习己经了解了日心说、现代宇宙学说的相关内容。本节课从星系的认识和分类开始，介绍宇宙中存在很多星系，重点了解银河系的大小和结构:通过分析太阳系与银河系在宇宙中的地位，构建宇宙的无限性、层次性:通过介绍天文学家对宇宙探索的历程，引导学生体会随着探测技术的不断发展，人类对宇宙的了解愈加扩展和深人;最后安排寻找大熊座的北斗七星和北极星的探索活动，通过观察和实验，掌握观测星空的基本技能和方法。 学情 分析 银河系是学生在前面的学习中接触过的内容，但由于肉眼观测的局限性，其依旧有着强烈的神秘感，学生对于这一板块知识也有着浓厚的探索愿望。利用银河系的美丽照片和牛郎织女的神话故事，容易引发学生对银河系的学习兴趣。七年级学生的思维还依赖于具体形象的事物，抽象思维相对欠缺，借助丰富的图片和视频以形成具象化的空间模型。 七年级学生正处于思维发展的关键阶段，形象思维仍占主导地位，抽象思维开始逐步发展。在理解地心说和日心说时，他们可能需要借助具体的模型、图片或故事来帮助理解两种学说的观点及差异。而对于现代宇宙理论中涉及的复杂概念，如宇宙大爆炸、暗物质等，学生可能会感到困惑和难以接受，需要教师用通俗易懂的方式进行讲解，并结合生活中的例子进行类比。 教学 目标 科学观念：了解星系是宇宙的基本组成成分；了解银河系的构成、大小与形状；知道太阳系在银河系的地位；了解银河系与河外星系在宇宙中的地位，认识宇宙的无限性。 科学思维：理解银河系是宇宙中普通一员；理解宇宙的无限性。 探究实践：通过自学、讨论、制图等活动，学生提高收集信息和处理信息的能力，提高表达、交流和合作的能力。 态度责任：学生对自然现象保持较强的好奇心和求知欲,激发勇于探索宇宙的兴趣,尊重科学原理不断提高对科学的兴趣，关心科学技术的发展，反对迷信，培养正确的宇宙观。 教学 重难点 重点：银河系的组成、大小及形状。 难点：光年的意义。 教学 准备 课件、课本等 课时 安排 4课时 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 师：宇宙有多大？ 最初的认为：地球是宇宙的中心，太阳、月球、5颗行星和6000多颗静止不动的恒星构成了宇宙。 后来的认识：宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。 问:银河系有多大?它的中心在哪里?地球位于银河系的何处? 观看视频，认识银河系。 学生通过观看两个视频，来初步了解宇宙是怎么样的，建立对宇宙浓厚的兴趣。 新 知 讲 授 1、 银河系和河外星系 1、 银河系 (1) 星系：星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统。 (2) 星系的类型： 天文学家把大多数星系分为三类:旋涡星系、椭圆星系、不规则星系 (3) 银河系 1) 旋涡星系 2) 银河系的形状： ①从侧面看，银河系呈扁圆盘状； ②从上往下看，能够看到银河系的旋涡结构。 3) 银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个巨大星系，所有的恒星都围绕银河系的中心旋转。像太阳这样的恒星有2000多亿颗。 4) 银河系的直径约为 1.0×105光年，中心厚度约为1.2×104光年，自中心向边缘逐渐变薄。 5) 太阳只是银河系内几千亿颗恒星中的一颗普通恒星。太阳远离银河系的中心，它与银河系中心的距离约2.6×104 光年，约2.4亿年绕银河系中心转一圈。 (4) 光年 1) 长度单位，光在真空中传播一年（365.25天）所经过的距离，常用于表示天文学距离，约为9.46×1012千米。由于带有“年”字，常被误认为是时间单位。 2) 科学阅读 “时光回溯” 遥远天体发出的光，有的需要几百万年甚至几十亿年才能到达地球。 在能够“观察”得更远的望远镜的帮助下，科学家可以从事更早年代的宇宙研究。例如， 仙女星系到地球的距离约为250 万光年，即仙女星系发出 的光需要传播250 万年才能到达地球，也就是说，我们现在看到的仙女星系，是它们在250 万年前发出的光，光信息记录的是250 万年前仙女星系上发生的事件。 3) 银河系和银河系外的河外星系构成了广阔无垠的宇宙。 2. 河外星系 (1) 河外星系： 指在银河系以外，由大量恒星组成的星系，称为河外星系。 1919年，哈勃用当时最大且最先进的天文望远镜，测定了仙女座大星云(星系)的距离，发现这个距离远大于银河系的直径。因此，哈勃推断仙女星系一定位于银河系之外。 仙女星系是一个比银河系更巨大的旋涡星系；我们肉眼观察到的仙女星系是由许多星星集中在一起的模糊小点。 (2) 探索活动 寻找北斗七星与北极星 ①面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容易认出。其斗柄在不同季节指向不同:在晚上八九点钟观测，春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。 ②把北斗七星中斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸5倍距离，就可以找到北极星。 (3) 星系是宇宙的基本组成单位： ①星系是宇宙的基本组成单位。宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有数量巨大的恒星。 ②宇宙是可以被理解的。今天，我们对宇宙的理解已跨越浩瀚的星际空间，延伸到了我们所见的整个字宙。 ③人类对宇宙的探索是人类智慧的结晶。 观看视频宇宙究竟有多大。 2、 课堂小结 3、 课堂练习 学生学习什么是星系。 了解星系的类型。 学生了解银河系的形状，组成成分。 学生知道光年是长度单位，知道一光年有多长。 学通过阅读不同尺度的天体所横跨的范围了解宇宙有多大。 学生学习河外星系是什么。 学生利用图片来寻找北斗星和北极星，可以布置回家任务，在晴朗的夜空去找一找北斗七星与北极星。 学生了解星系是宇宙的基本组成单位。 课 堂 小 结 1. 星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下形成的大型天体系统, 2. 星系的类型:旋涡星系、椭圆星系和不规则星系。 板 书 设 计 作 业 设 计 （请老师按实际教学需求撰写。） 教 学 反 思 本节课通过星系分类学习和北斗七星观测活动，学生积极参与讨论，课堂氛围活跃。学生能准确区分旋涡星系与椭圆星系特征，并在星座寻找实践中展现出良好的空间思维能力，体现了科学探究中的模型建构素养。 但在“光年概念理解”环节，部分学生对抽象的天文距离单位转换存在困难，主要原因是缺乏直观的类比案例和阶梯式练习。今后可引入太阳系尺度模型与银河系尺度对比的动画演示，并设计生活化距离换算任务，帮助学生建立具体的宇宙空间概念。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $