内容正文:
《探究与实践 探索天空 筑梦航天》教学设计
姓名: 学科:地理 年级:七年级上册 课时: 1课时 授课教师:
一、四维核心素养
本节课紧扣地理四维核心素养,引导学生结合地球运动、大气分层等知识,认知天空与航天的地理关联,落实区域认知与综合思维;通过探究实践、小组合作,提升观察、分析和动手能力,培育地理实践力;结合我国航天成就,渗透家国情怀与科学精神,引导学生树立探索宇宙、守护蓝天的责任意识,实现知识学习与素养培育的有机统一。
二、重难点
重点:掌握大气分层与航天活动的关联、地球运动对航天发射的影响,能结合地理知识解释航天实践中的简单地理问题;通过探究实践,提升地理观察和合作探究能力。难点:理解地球自转、公转对航天发射窗口、轨道设计的影响,建立地理知识与航天实践的内在联系;将抽象的宇宙、大气知识转化为具体实践能力,激发长期探索天空的兴趣和科学素养。
三、教学过程
(一)导入新课:情境激趣,唤醒认知
播放我国神舟飞船发射升空、空间站在轨运行、嫦娥探月工程的精彩短视频,搭配旁白:“从敦煌壁画中的飞天梦想,到如今神舟飞天、嫦娥探月、天问探火,中国人探索天空的脚步从未停歇。天空之上有怎样的奥秘?航天工程与我们所学的地理知识有哪些关联?今天,就让我们一起走进探究与实践课堂——探索天空,筑梦航天。”
晴朗的天空与雾霾天气下的天空、白天的天空与夜晚的星空,提问:“我们看到的天空颜色、景象各不相同,这与哪些地理因素有关?航天发射为什么大多选择晴朗的天气、特定的时间和地点?”引导学生自由发言,大胆猜想。
设计意图:以我国航天成就短视频为切入点,既能激发学生的民族自豪感和学习兴趣,又能自然引出本节课的探究主题;通过生活化的对比图片和递进式提问,唤醒学生已有的地理知识储备(如大气、地球运动等),搭建课堂知识与生活实际、航天实践的桥梁,为后续探究奠定情感和认知基础。
(二)新知铺垫:梳理关联,突破基础
本节课的探究的核心是“地理知识与航天实践的关联”,因此在探究前,需引导学生回顾七年级上册相关核心知识,做好铺垫,为后续实践探究扫清障碍。
1. 回顾核心知识:结合多媒体课件,引导学生回顾两大核心内容。一是大气分层知识:展示大气垂直分层示意图,提问:“大气自下而上分为哪几层?各层的气温、大气运动特点有什么不同?其中,哪一层适合飞机飞行,哪一层是航天飞船返回时需要穿越的关键圈层?”学生分组讨论后发言,教师总结补充:对流层天气复杂多变,平流层大气平稳、能见度高,适合飞机飞行;高层大气空气稀薄,有电离层,对无线电通信有重要影响,也是航天飞船、卫星运行的主要区域,飞船返回时需穿越对流层、平流层,应对大气摩擦产生的高温。二是地球运动知识:提问:“地球自转和公转的方向、周期、地理意义分别是什么?地球自转产生的地转偏向力,对航天发射有什么影响?”引导学生明确:地球自西向东自转,在赤道附近线速度最大,因此我国海南文昌发射基地的选址,就充分利用了赤道附近线速度大的优势,节省发射能源;地转偏向力会使运动的物体发生偏转,航天发射时需考虑这一因素,调整发射方向。
2. 建立关联认知:教师引导学生梳理逻辑:“天空的景象(如天空颜色、昼夜变化)与大气成分、大气分层密切相关,而航天活动(发射、运行、返回)不仅受大气分层的影响,还与地球自转、公转、天气等地理因素息息相关。本节课,我们就通过一系列探究活动,深入探索这种关联,提升我们的地理实践能力。”
设计意图:七年级学生抽象思维能力较弱,通过回顾已学知识,结合示意图、提问、分组讨论等方式,帮助学生巩固基础,避免探究活动流于形式;同时,引导学生建立“地理知识—航天实践”的关联,明确探究的核心逻辑,培养学生的综合思维,为后续的实践探究做好知识铺垫。
(三)探究实践:分组合作,落实素养
本环节是本节课的核心,围绕“探索天空”“筑梦航天”两大主题,设计三个递进式探究任务,采用分组合作的方式,让学生在实践中观察、分析、合作、探究,落实地理实践力、综合思维等核心素养。将学生分为4个探究小组,每组8-10人,明确小组分工(组长、记录员、发言人、观察员),每组领取探究任务单,教师明确探究要求:认真观察、积极讨论、如实记录、大胆展示,确保每位成员都参与到探究活动中。
探究任务一:观察天空,探究天空景象的地理成因(侧重地理实践力、综合思维)
1. 实践准备:每组发放天文望远镜(简易版)、放大镜、天气记录表、相机(或手机,提前征得家长和学校同意)、笔记本,教师讲解简易天文望远镜的使用方法、观察注意事项(如避免直视太阳,保护眼睛;观察时做好记录)。
2. 实践过程:① 白天观察:引导学生在晴朗的白天,用放大镜观察天空颜色,记录天空颜色的变化(如清晨、正午、傍晚的天空颜色差异);用相机拍摄天空景象,观察云的形态、分布,结合天气记录表,记录当天的天气状况(晴、阴、多云),思考:“天空呈现蓝色的原因是什么?云的形成与大气中的水汽、尘埃有什么关系?”② 夜晚观察(提前布置,小组利用课后时间完成):用简易天文望远镜观察夜晚的星空,记录能看到的星星数量、亮度,拍摄星空照片,对比晴朗夜晚与多云夜晚的星空差异,思考:“为什么晴朗的夜晚能看到更多的星星?夜晚的天空是黑色的,与大气的作用有什么关系?”③ 小组讨论:结合白天和夜晚的观察结果,分组讨论探究任务单上的问题:天空颜色、星空景象的差异,与大气分层、大气成分、天气状况有哪些关联?将讨论结果如实记录在任务单上,记录员做好整理。
3. 展示交流:每组推选1名发言人,结合观察记录、拍摄的照片,分享小组的观察结果和讨论结论。教师引导其他小组认真倾听,提出疑问和补充,教师最后总结:天空呈现蓝色,是因为大气对太阳光的散射作用,蓝光波长较短,更容易被散射;云是大气中水汽凝结形成的,与对流层的大气运动、水汽含量密切相关;晴朗的夜晚能看到更多星星,是因为大气透明度高,没有云层的遮挡,而大气对太阳光的散射作用减弱,天空呈现黑色。
设计意图:通过白天和夜晚的实地观察,让学生亲身感受天空景象的差异,落实地理实践力;引导学生结合已学的大气知识,分析天空景象的地理成因,将抽象知识与实践结合,培养综合思维;分组合作、展示交流,提升学生的合作能力、表达能力,激发学生的探究兴趣。
探究任务二:案例分析,探究航天发射的地理条件(侧重综合思维、区域认知)
1. 案例呈现:给每组发放我国四大航天发射基地(酒泉、西昌、太原、文昌)的相关资料,包括基地的地理位置(纬度、海陆位置)、气候特点、地形条件、交通状况等,同时展示世界著名航天发射基地(如美国卡纳维拉尔角、俄罗斯拜科努尔)的简要资料。
2. 探究过程:① 小组研读资料,结合探究任务单上的问题,开展讨论:我国四大航天发射基地的选址,分别考虑了哪些地理因素?(提示:从纬度、气候、地形、交通、安全等方面分析)② 对比分析:对比我国四大发射基地的地理条件,思考:“为什么海南文昌发射基地更适合发射大型航天器?文昌发射基地与其他三个基地相比,有哪些优势和劣势?”③ 拓展延伸:结合世界著名航天发射基地的资料,分析:“航天发射基地的选址,一般需要具备哪些共同的地理条件?为什么大多选择在低纬度地区和沿海地区?”④ 记录整理:将小组的讨论结果、分析结论,整理在探究任务单上,形成完整的分析报告。
3. 展示点评:每组发言人结合小组的分析报告,分享探究结论,教师针对每组的发言,进行点评和补充,重点强调:航天发射基地的选址,是多种地理因素综合考虑的结果——低纬度地区,地球自转线速度大,可节省发射能源;气候晴朗、降水少,能见度高,便于发射和跟踪观测;地形平坦开阔,便于发射场建设和设备布局;交通便利,便于大型航天设备的运输;远离人口密集区,保障发射安全。海南文昌发射基地的优势的是纬度最低,线速度最大,且濒临海洋,交通便利,便于大型设备运输;劣势是降水较多,台风等气象灾害频繁,对发射有一定影响。
设计意图:通过案例分析、对比探究,让学生学会结合区域地理特征,分析航天发射的地理条件,落实区域认知和综合思维;引导学生从多个角度分析地理问题,培养全面、辩证的思维方式;结合我国四大航天发射基地,渗透家国情怀,让学生了解我国航天事业的发展与地理条件的关联,增强对地理学科的认同感。
探究任务三:动手实践,筑梦航天创意设计(侧重地理实践力、人地协调观)
1. 任务布置:结合前面的探究活动,引导学生开展创意设计,任务二选一:① 设计一款“未来航天发射基地”,结合所学地理知识,说明基地的选址、布局、配套设施,重点阐述选址的地理优势,如何应对当地的地理环境挑战(如气象灾害、地形条件等);② 制作一款“简易航天模型”(如飞船、卫星、火箭),结合地理知识,说明模型的设计理念,如何适应太空的地理环境(如真空、低温、辐射等),以及模型与地球运动、大气分层的关联。
2. 实践过程:① 小组讨论:确定创意设计的主题(二选一),明确设计思路、分工,讨论设计方案,结合前面探究的知识,完善设计细节,确保设计方案符合地理规律。② 动手制作:每组根据设计方案,开展动手实践,设计“未来航天发射基地”的小组,绘制设计图,撰写设计说明(重点阐述地理相关的设计思路);制作“简易航天模型”的小组,利用身边的材料(如卡纸、塑料瓶、铁丝等),制作模型,标注模型的关键部位,说明其与地理知识的关联。③ 完善优化:小组内部对设计作品进行交流、修改,教师巡视指导,针对学生的设计思路、作品细节,提出合理的建议,帮助学生完善作品,确保作品贴合本节课的探究主题,体现地理知识的应用。
3. 作品展示与评价:每组推选1名发言人,展示小组的创意作品,讲解设计思路、作品细节,以及作品与地理知识的关联。其他小组进行互评,从“地理知识应用、创意性、实用性、表达能力”四个方面,对每组的作品进行打分;教师进行总结评价,肯定每组的创意和努力,表扬表现优秀的小组,同时针对作品中存在的问题,进行指导和纠正,重点强调:创意设计必须结合地理知识,体现人地协调观,无论是航天发射基地的设计,还是航天模型的制作,都要考虑地理环境的影响,实现航天事业与地理环境的和谐发展。
设计意图:通过动手实践、创意设计,让学生将所学的地理知识灵活运用到实践中,进一步落实地理实践力;引导学生思考航天事业与地理环境的关系,渗透人地协调观,培养学生的创新思维和动手能力;小组互评、教师点评,让学生学会欣赏他人、反思自己,提升评价能力和表达能力,同时增强学生的成就感和自信心。
(四)课堂小结:梳理回顾,升华情感
教师引导学生共同梳理本节课的探究过程和核心知识:“本节课,我们通过观察天空、案例分析、动手实践,探索了天空景象的地理成因,探究了航天发射的地理条件,感受到了地理知识与航天实践的密切关联。在探究过程中,我们不仅巩固了大气分层、地球运动等核心知识,提升了实践能力、合作能力和创新能力,还感受到了我国航天事业的辉煌成就,传承了航天精神。”
最后,教师升华情感:“天空之上,是无尽的奥秘;航天之路,是不懈的追求。地理学科,为我们打开了探索天空、了解宇宙的一扇大门。希望同学们能保持这份好奇心和探究欲,努力学习地理知识,传承航天精神,脚踏实地,逐梦蓝天,未来能为我国的航天事业、为保护我们的地球家园贡献自己的力量。”
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