第一章 素养提升 探索浩瀚星空 教学设计 2026-2027学年 七年级地理上册 商务星球版

该初中地理教学设计聚焦地球宇宙环境延伸，涵盖星空观测、火星探秘、祝融号设计及探测意义。通过英仙座流星雨视频与星空图片导入，以问题引导从天体分类到火星环境对比，再到祝融号设计，搭建知识脉络。 此资料融合区域认知、综合思维、地理实践力等核心素养，采用小组合作对比地球火星环境，图示直观展示祝融号设计与火星环境适配，结合中国航天案例渗透家国情怀。分层检测与实践作业提升学生探究能力，助力教师高效落实重难点。

第1章 地球及其宇宙环境 素养提升 探索浩瀚星空（教学设计） 年级 七年级 科目 地理 课题 素养提升 探索浩瀚星空 课时安排 1课时 教材分析 本课为商务星球版七年级上册第一章《地球及其宇宙环境》素养提升拓展课，是学生认识地球宇宙环境的延伸拓展。承接前面地球、太阳系基础知识，将课堂从课本理论延伸到实际星空观测、火星深空探测实践。教材逻辑：从日常星空观测入手，认识不同天体类型；再聚焦近邻火星，对比火星与地球环境异同；结合我国 “祝融号” 火星车实例分析技术设计与星球环境的关系；最后落脚宇宙探测意义。借助实景影像、模拟软件、航天案例，重点落实区域认知、综合思维、地理实践力、人地协调观四大核心素养，激发学生天文探索兴趣，建立宇宙视角看待地球的思维。 学情分析 知识储备：七年级学生已经学习地球、太阳系基础常识，知道太阳、地球、月球基础特征，但对行星环境差异、实际星空观测方法了解较少，不清楚航天探测设备需要匹配天体环境。 能力储备：具备基础读图能力，对航天、火星等题材好奇心强；但对于 “天体环境 — 探测设备设计” 的因果逻辑分析能力薄弱，需要借助表格、案例探究引导思考。 情感意向：对流星雨、火星、祝融号航天素材兴趣浓厚，通过我国火星探测案例，能够增强民族自豪感；树立尊重宇宙客观环境、理性看待深空探测的观念。 教学目标 1. 课程标准：运用图片、软件等工具观察识别常见天体；结合实例，对比分析行星环境差异，认识人类太空探测。 2. 核心素养导向教学目标 区域认知：能够区分恒星、行星、卫星天体类型；说出太阳、火星、月球所属天体系统；掌握火星主要环境特征。 综合思维：对比地球与火星环境的异同，分析火星恶劣环境对探测设备带来的挑战，辩证思考地外行星生存条件。 地理实践力：掌握肉眼、望远镜、手机星空 APP 三类星空观测方法；说出英仙座流星雨观测条件；结合材料分析祝融号火星车设计如何适配火星环境。 人地协调观：认识地球是人类目前唯一家园；体会航天技术要尊重天体客观环境；感悟中国航天成就，树立科学探索宇宙的意识。 教学重难点 教学重难点 教学重点 ①区分恒星、行星、卫星，识别太阳系主要天体； ②地球与火星环境异同；祝融号火星车适应火星环境的主要设计。 教学难点 理解天体环境和探测装备设计之间的因果联系；辩证思考火星移民的现实条件与局限。 教学方法 情境导入法：英仙座流星雨实拍影像导入，创设仰望星空情境，引出本课主题。 任务探究法：设置三大分层探究任务：星空观测任务、地火对比探究、祝融号设计探究，层层突破重难点。 小组合作讨论法：小组合作对比地球火星差异，讨论火星旅行面临的困难，互补完善观点。 图示直观法：运用星空模拟截图、火星实拍影像、祝融号模型图、天体对比档案卡，把抽象宇宙知识转化为直观图像素材。 教学过程 教学内容 教师活动 设计思路 一、情境导入（3 分钟） 素材：英仙座流星雨实拍视频、星空图片 课堂提问： ①夜空中闪烁的光点都是一样的天体吗？ ②如果有机会去火星旅行，我们会遇到哪些困难？ 1. 投影展示英仙座流星雨星空实拍图，播放简短流星雨短视频；展示手机星空 APP 截图。 2. 导入导语：晴朗夜晚仰望星空，漫天星光有的是遥远恒星，有的是太阳系行星。每年 8 月英仙座流星雨如约而至，我们可以用多种方式仰望星空。除了观测星空，人类还把目光投向地球邻居 —— 火星。 3. 抛出互动提问，随机点名学生作答； 设问引导：我们可以用哪些办法观测星空？火星和地球如此相似，人类可以直接去火星旅行吗？ 4. 过渡引导：今天我们一起探索浩瀚星空，认识天体、探秘红色星球火星，引出课题《素养提升 探索浩瀚星空》。 1. 流星雨、星空影像带来视觉冲击，激发学生天文兴趣； 2. 设问制造认知冲突，激发探究欲望； 3. 自然引出本节主题，渗透科学探索精神； 4. 严格控制 3 分钟，适配课堂节奏。 二、新课讲授模块 1：星空观测（6 分钟） 核心知识点： 1. 天体分类：恒星、行星、卫星； 2. 天体系统：地月系、太阳系、银河系； 3. 星空观测的方式：肉眼、天文望远镜、手机星空 APP。 课堂任务：识别太阳、火星、月球天体类别；填空写出所属天体系统；简答流星雨观测有利条件。 星空观测 运用星空应用程序，完成下列任务。 1. 找到太阳、火星、月球，说出它们分别属于哪一类天体。 2.识别太阳、火星、月球所在的天体系统名称，描述地球在该天体系统中的位置. 1.太阳 ——（恒星）；火星 ——（行星）；月球 ——（卫星） 2.所属天体系统： 太阳、火星、月球都属于太阳系；太阳系又隶属于银河系。 地球在太阳系中的位置： 地球是太阳系八大行星之一，按照距离太阳由近到远排序：水星→金星→地球→火星→木星→土星→天王星→海王星。 地球位于太阳系中，是距离太阳第三近的行星，处在金星和火星轨道之间；月球围绕地球运转，共同组成地月系，地月系属于太阳系。 1. 展示星空模拟软件截图，讲解恒星、行星、卫星的区别；结合材料讲解：恒星自身发光闪烁，行星反射太阳光，光线稳定少闪烁。 2. 布置课堂任务：学生结合材料，完成天体分类填空；随机抽查口述答案。 3. 讲解天体系统层级：地月系→太阳系→银河系；梳理地球在太阳系中的位置（距离太阳第三颗行星）。 4. 探究思考：8 月 12 日英仙座流星雨，观测流星雨需要哪些有利条件？组织学生口头作答，教师归纳要点。 小结：我们可以借助肉眼、望远镜、手机软件多种手段开展星空观测。 1. 依托图片落实天体基础知识，搭建宇宙基础认知； 2. 填空 + 简答当堂检测，夯实基础； 3. 结合生活真实天文现象，落实地理实践力素养； 4. 为本课火星探究做好知识铺垫。 三、新课讲授模块 2：火星探秘与合作探究一（10 分钟） 核心知识点： 1. 火星概况：古称荧惑，橘红色；自转、倾角接近地球，存在四季；大气稀薄以二氧化碳为主，严寒缺水。 2. 合作探究：列表对比地球与火星，归纳相似点、差异点；思考人类火星旅行要克服哪些环境难题。 实景配图：火星奥林帕斯山、水手峡谷、火星地表实拍，地球火星对比图。 1. 展示火星实拍影像、地球火星对比档案卡片，讲解火星基础概况；介绍 “荧惑” 古称；自转、公转、大气、地表特征。 2. 组织 4 人小组合作探究（限时 3 分钟），发放地球 火星对比表格任务单。 3. 邀请 2 3 组学生代表发言，教师板书记录小组观点，梳理二者异同。 4. 追问思辨：火星有昼夜四季，是不是人类就可以直接移居火星？引导学生从温度、大气、液态水角度分析火星生存的恶劣条件。 总结：火星和地球有不少相似之处，但是大气寒冷稀薄、缺少稳定液态水，生存环境十分严酷。 火星是我们能够用肉眼观测到的一颗橘红色的行星。火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角与自转周期和地球相似，公转周期约是地球的两倍。火星大气以二氧化碳为主，既稀薄又寒冷，火星表面遍布沙丘、砾石和撞击坑。火星探测表明火星上有水的存在。 火星探秘 查阅相关资料，完成下列任务。 1. 列表比较火星与地球的相关数据，说说它们的相似之处。 对比项目 地球 火星 相似点 直径 约 12742 千米 约为地球一半 体积大小有差距 自转轴倾角 约 23.5° 和地球相近 ✅自转轴倾角接近，都存在四季变化 自转周期 约 24 小时 和地球相似 ✅昼夜时长接近 公转周期 1 年 约地球 2 倍 火星一年时间更长 大气 富含氧气 以二氧化碳为主，稀薄寒冷 两者都拥有大气层 地表环境 海洋、陆地 沙丘、砾石、撞击坑；探测发现有水存在 地表均存在固态水（冰）证据 2. 结合实例，说出“祝融号”火星车为适应火星环境而采用的创新设计。 1. 档案卡片、星球实景，把遥远天体知识直观化； 2. 表格对比探究，训练学生综合比较思维； 3. 小组合作调动全员参与，辩证看待火星宜居性； 4. 构建 “天体特征 — 生存条件” 完整地理逻辑链。 四、新课讲授模块 3：祝融号火星车与合作探究二（9 分钟） 核心定义：祝融号是我国首辆火星车；火星环境：沙尘沙尘暴、崎岖地表、昼夜温差巨大、通信距离遥远。 探究问题：结合火星恶劣环境，分析祝融号各项创新设计分别解决什么难题。 实景素材：祝融号实拍照片、火星崎岖地表图片。 1. 展示祝融号火星车图片，简单介绍天问一号、祝融号历史意义。抛出思考：火星环境这么恶劣，火星车要怎么才能正常工作？ 2. 课件展示表格：左侧罗列火星恶劣环境，右侧预留填写火星车对应设计；布置小组讨论任务，限时 3 分钟。 火星恶劣环境 祝融号创新设计 火星多沙尘、沙尘暴，光照微弱不稳定 仿生 “蝴蝶” 外形太阳能帆板：可大面积展开，像蝴蝶翅膀，最大化捕获火星微弱阳光；配备防尘涂层，沙尘监测功能，沙尘暴期间可休眠躲避风沙，保障能源供应。 地表遍布砾石、沙丘、撞击坑，地形复杂崎岖 国际首创主动悬架，6 轮独立驱动：具备 “蠕动、抬轮” 能力，车轮防滑耐磨，可翻越凹凸复杂火星地表，提升越障能力。搭配AI 智能自主导航，视觉识别地形，自主避障、规划行进路线。 昼夜温差巨大，环境严寒（昼夜温差超 100℃） 先进热控系统，采用 “隔热保温 + 主动加热” 策略，特殊温控保温材料，从容应对火星上超 100℃极端温差，保护车载仪器正常工作。 火星大气稀薄，与地球距离遥远，信号传输困难 高增益天线，依靠中继卫星和地球建立通信，保障探测数据稳定传回地球。 3. 学生发言后，逐条解析：太阳能帆板应对沙尘光照弱；6 轮主动悬架应对复杂崎岖地形；热控系统对抗超巨大昼夜温差；高增益天线解决远距离通信。 4. 拓展补充天问三号、毅力号探测简单信息，感受人类火星探测的不断进步。 1. 真实航天影像强化学生对深空探测的认知； 2. 环境与设备一一对应探究，突破本课教学难点； 3. 结合中国航天案例渗透家国自豪感； 4. 落实综合思维：环境条件影响工程设计。 五、拓展思辨探究（4 分钟） 探究话题：现在人类能不能大规模移民火星？我们探索火星有哪些意义？ 1. 引导学生结合本节课所学火星环境，从大气、温度、水源、技术角度思考移民火星现实阻碍。 2. 全班思辨讨论，引导学生从科学研究、认识地球演化、未来星际探索多角度思考火星探测价值。 3. 教师辩证总结：现阶段火星不适合人类生存；探测火星帮助人类理解行星演化，也为未来深空探索积累技术，地球仍是人类唯一家园。 1. 思辨探究深化综合思维，学会多角度看待科学设想； 2. 回归人地协调观，树立珍惜地球家园的观念。 六、当堂分层检测（5 分钟） 1. 基础单选 3 道（星空观测方式；火星地球差异；祝融号抗寒设计） 2. 简答 1：流星雨观测有利条件 3. 拔高简答：祝融号如何适应火星崎岖多砾石的地表？ 1. 课件同步展示习题； 2.2 分钟完成选择题，集体核对答案，错题结合图片统一讲解； 3.2 分钟完成两道简答题，同桌互相订正； 4. 鼓励学生完整表述，教师规范答题语言。 01 / 星空观测 我们可以通过哪些方式观测星空？（多选） A. 肉眼直接观测星空 B. 使用专业天文望远镜 C. 使用手机星空模拟App D. 以上方法均可采用 02 / 火星奥秘 火星与地球相比，最显著的环境差异在于？（单选） A. 自转周期长短 B. 自转轴倾斜角度 C. 大气成分与密度 D. 公转轨道的形状 03 / 祝融智慧 祝融号”应对火星极寒环境的核心设计是？（单选） A. 高效太阳能电池板 B. 同位素温差电池供热 C. 隔热保温与“热舱” D. 夜间自动休眠系统 答案：1.D； 2.C; 3.C 简答 1： 8 月 12 日英仙座流星雨，想要观测流星雨，我们需要哪些有利条件？ 简答 1： 参考答案：①天气晴朗少云；②远离城市，避开光污染；③选择夜晚黑暗时段；④不需要望远镜，肉眼直接观测。 简答 2：火星地表遍布砾石、沙丘、撞击坑，祝融号依靠什么设计适应复杂崎岖地表？ 简答 2 参考答案：国际首创主动悬架、6 轮独立驱动，具备抬轮、蠕动越障能力；搭载 AI 智能自主导航，识别地形自主避障规划路线。 1. 分层习题，基础题巩固全体学生，拔高题训练综合表达； 2. 对接课堂探究案例，检验课堂学习效果，及时查漏补缺。 七、课堂系统小结（3 分钟） 小结思维导图：星空观测（观测方式、天体类型）→火星概况（和地球异同）→祝融号设计（环境 设备匹配）→探测宇宙意义。 1. 投影思维导图，带领学生逐层回顾本节课知识点。 2. 复盘流星雨、火星、祝融号案例串联重难点。 3. 情感升华：浩瀚宇宙充满奥秘，地球是我们珍贵的家园；鼓励学生保持好奇心，理性看待太空探索。 01 / 星空观测 多元观测方式： 从肉眼裸观到专业天文望远镜，再到智能手机App辅助，全方位探索星空。 核心观测目标： 精准识别太阳、火星、月球等关键天体，掌握其运行规律与特征。 多元观测方式： 从肉眼裸观到专业天文望远镜，再到智能手机App辅助，全方位探索星空。 惊人的相似性： 自转周期相近，自转轴倾角相似，因此同样拥有四季更迭的自然节律。 显著的差异性： 火星大气稀薄寒冷，表面温差极大，且缺乏稳定的液态水存在。 生存与行动： 利用“热舱”与高效热控系统抵御极寒；搭载先进太阳能电池板保障能源；配备主动悬架与自主导航适应复杂地形。 1. 思维导图结构化梳理，构建完整知识框架； 2. 案例复盘实现知识闭环； 3. 落实德育，培养科学探索精神。 八、分层课后作业布置（2 分钟） 1. 基础必做：整理本课笔记，完成练习册对应习题，分清恒星、行星、卫星特点。 2. 实践必做：查阅资料，尝试用手机星空 APP，找到火星、月球；记录自己的发现。 3. 拓展选做：搜集资料，简单整理我国天问系列火星探测的发展历程。 拓展资源：观看天问一号、祝融号科普短视频。 1. 分层作业因材施教； 2. 实践作业落实地理实践力，把课堂知识延伸生活； 3. 拓展任务拓展视野，延续探索宇宙的兴趣。 板书设计 01 / 星空观测 多元观测方式： 从肉眼裸观到专业天文望远镜，再到智能手机App辅助，全方位探索星空。 核心观测目标： 精准识别太阳、火星、月球等关键天体，掌握其运行规律与特征。 惊人的相似性： 自转周期相近，自转轴倾角相似，因此同样拥有四季更迭的自然节律。 显著的差异性： 火星大气稀薄寒冷，表面温差极大，且缺乏稳定的液态水存在。 生存与行动： 利用“热舱”与高效热控系统抵御极寒；搭载先进太阳能电池板保障能源；配备主动悬架与自主导航适应复杂地形。 教学反思 亮点：流星雨、火星、祝融号航天实景素材贯穿课堂；表格对比、小组探究充分调动学生；实践观测任务落实地理实践力；借助中国航天案例自然渗透家国情怀。 不足：思辨探究 “火星移民” 时间有限，部分学生很难完整理清环境与设备的逻辑链条；课堂缺少学生动手模拟星空操作。 改进：课前可以播放 1 分钟星空 APP 演示小视频；思辨探究适当增加 1 分钟讨论时间；设计阶梯式提示问题，帮扶基础薄弱学生理解环境和设备之间的因果关系。 公司8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $