1.1描绘太阳系中的宜居带 课件 2026-2027学年地理晋教版七年级上册
2026-09-04
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摘要:
该初中地理课件围绕太阳系宜居带展开,涵盖太阳系结构、宜居带含义及地球生命存在条件,通过《流浪地球》科幻畅想与天问一号现实探索导入,以“能否离开地球”设问,引导学生从太阳系认知切入,逐步探究宜居带特征及地球独特条件,构建知识脉络。
其亮点在于融合区域认知、综合思维与地理实践力,通过标注行星分布、分析金星火星温度数据、设计“灯泡模拟太阳”实验等活动,培养学生空间观念与科学探究能力。人地协调观贯穿始终,结合柯伊伯带拓展及环保倡议,帮助学生树立地球保护意识,教师可借助丰富案例与互动设计提升教学效果。
内容正文:
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1.1描绘太阳系中的宜居带
讲课人:
1
目录
01
学习目标及重难点
04
地球上有生命存在的条件
02
太阳系
03
宜居带
2
核心素养及学习目标
课程标准:运用图片、影视资料,描述地球在太阳系中的位置,说出地球适宜生命存在的条件,理解太阳系宜居带含义。
区域认知
能在太阳系示意图标注八大行星、小行星带、宜居带范围;区分类地行星、巨行星、远日行星空间分布。
综合思维
结合行星温度、大气、距离数据,综合分析地球存在生命的条件。
地理实践力
自主绘制太阳系宜居带简图;结合材料,分析地球适宜生命存在的条件。
人地协调观
认识太阳系宜居带的稀缺性,明白地球是人类唯一家园,树立爱护地球生态、持续探索太空的科学精神。
重难点
重点:
学会描述地球在宇宙环境中的位置,理解地球是太阳系中唯一有生命的星球。
难点:
理解地球是太阳系中唯一有生命的星球。
新课导入:我们能离开地球吗?
电影《流浪地球》
1.7.2013
在科幻电影《流浪地球》中,我们看到了人类带着地球寻找新家园的壮丽构想。而在现实中,中国的“天问一号”已经成功登陆火星,开启了我们对这颗红色星球的探索。这引发了我们的思考:我们真的能离开地球吗?我们的邻居金星和火星,是否有可能成为我们的下一个家园?今天,我们就来探讨这个话题。
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新课导入:我们能离开地球吗?
国家航天局发布天问一号拍摄火星侧身影像
1.7.2013
在科幻电影《流浪地球》中,我们看到了人类带着地球寻找新家园的壮丽构想。而在现实中,中国的“天问一号”已经成功登陆火星,开启了我们对这颗红色星球的探索。这引发了我们的思考:我们真的能离开地球吗?我们的邻居金星和火星,是否有可能成为我们的下一个家园?今天,我们就来探讨这个话题。
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新课导入:我们能离开地球吗?
01 科幻畅想
电影《流浪地球》构建了人类带着地球“流浪”的宏大愿景。如果太阳不再宜居,这场跨越星海的自救之旅能否成真?这不仅是银幕上的浪漫想象,更是对人类文明存续的深刻叩问。
02 现实探索
“天问一号”着陆火星,带回了红色星球的真实影像。为何科学家对火星如此着迷?金星与火星,谁具备成为人类“第二家园”的潜力?现实的星际探索,正在为我们寻找答案。
本课核心:让我们一同探索太阳系的“宜居带”奥秘,解开地球成为生命摇篮的密码,思考人类文明在浩瀚宇宙中的生存智慧与未来图景。
1.7.2013
在科幻电影《流浪地球》中,我们看到了人类带着地球寻找新家园的壮丽构想。而在现实中,中国的“天问一号”已经成功登陆火星,开启了我们对这颗红色星球的探索。这引发了我们的思考:我们真的能离开地球吗?我们的邻居金星和火星,是否有可能成为我们的下一个家园?今天,我们就来探讨这个话题。
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太阳系
PART ONE
人类认识宇宙的历程
1.古代:肉眼观测,地心说
古人依靠眼睛观察星空。托勒密提出地心学说,地球位居宇宙中心,日月星辰环绕地球运转。该观点流传一千余年。
2.文艺复兴时期:日心说
哥白尼发表著作,提出日心说,太阳是中心,地球和其他行星围绕太阳公转。伽利略借助望远镜,找到了支持日心说的证据。
3.牛顿时代:万有引力
牛顿万有引力定律,解释行星为什么能够绕太阳运行。人们意识到天体遵循相同的物理法则。太阳系就是当时认知的全部宇宙。
4.20世纪初期:银河系
天文学家确认太阳只是银河系当中一颗普通恒星。银河系便是当时人们眼中的宇宙。
5.哈勃重大发现:河外星系
哈勃观测发现银河系之外,还有许许多多星系。宇宙远远大于银河系。并且星系正在彼此远离,宇宙处于膨胀状态。
6.现代:大爆炸宇宙论
当今主流理论:约138亿年前,宇宙由奇点爆炸诞生,不断膨胀。宇宙包含无数星系。目前没有找到宇宙边界。
肉眼地心→哥白尼日心→牛顿引力→银河系→众多河外星系→宇宙膨胀、大爆炸理论。
关于星系的基本概念
天体——又称星体,是宇宙中所有物质实体的总称,存在于地球大气层之外,且不是天体局部碎片。天体包括恒星、行星、卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体、星云、星际物质等自然天体,也包括人造卫星、探测器等人造天体。
天体系统——宇宙间的天体都在运动着,运动着的天体因互相吸引和互相绕转,从而形成天体系统。
银河系
在盛夏或初秋的晴朗夜晚仰望星空,你会看到一条淡淡的光带横贯天穹,这就是浩瀚无垠的银河,它是银河系的一部分。
银河系形似铁饼,由1000多亿颗恒星组成。
太阳系
银河系是由大量恒星组成的,恒星之间的距离十分遥远,它们都围绕银河系的中心旋转。
太阳系就位于银河系中。
太阳距银河系中心约2.6万光年。
太阳系
太阳系是一个宏大的系统,由太阳和围绕其运行的八颗行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体等组成。
太阳系的组成
01 中心天体:太阳
作为太阳系的绝对核心,这颗炽热的气态恒星通过核聚变持续释放光和热,是整个星系的能量源泉,也是维系所有行星系统稳定运行的引力中心。
太阳位于太阳系的中心。
太阳是
银河系的恒星
直径约是地球的109倍
质量约是地球的33万
体积约是地球的130万倍
恒星是由炽热的气体组成,能发光,星球状或类球状。
太阳系的组成
02 八大行星:主要成员
围绕太阳公转的八大行星是太阳系的主体,按距离由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
太阳系的组成
03 丰富的太阳系“居民”
除了行星,还包含天然卫星(如月球)、小行星带、彗星、流星体以及星际尘埃等天体,它们共同构成了太阳系丰富多彩的大家庭。
八大行星的分类(按距离太阳由近到远排序)
01 类地行星 (岩石行星)
成员:水星、金星、地球、火星。体积小、密度大,主要由岩石和金属构成,是我们最熟悉的行星类型。
02 巨行星 (气态巨星)
成员:木星、土星。体积极其巨大,主要由氢和氦组成。土星拥有壮观的行星环,木星则是行星之王。
03 远日行星 (冰巨星)
成员:天王星、海王星。距离太阳遥远,表面极寒,大气中含有甲烷等“冰”态物质,呈现独特的蓝绿色。
小行星带:位于火星与木星轨道之间,是太阳系内小行星最密集的区域,被认为是早期太阳系形成行星时的“半成品”残留物质。
日地距离适中
——稳定的光热条件
地球距太阳较近,约1.5亿千米。
八大行星的共同特点
1.同向性(自西向东围绕太阳公转)
2.近圆性(围绕太阳公转的轨道为近似圆形的椭圆)
3.共面性
八大行星各行其道,互不干扰
——安全的宇宙环境
地球是太阳系中一颗普通的行星。
宜居带
PART TWO
探究
下列为金星、地球、火星表面温度数据表格,探究:三颗行星距离太阳差距不大,为什么温度差异巨大?
科学家认为,地球能孕育出生命与它位于宜居带有关。
金星离太阳更近,表面温度太高,达到480℃,无水;
火星离太阳更远,温度常年零下,液态水极易冻结,大气稀薄。
宜居带
图示:太阳系宜居带范围示意图,绿色区域为适宜生命存在的温度带,地球正处于这一区域的核心位置。
恒星的“温度舒适区”
指恒星周围温度适宜的区域,既不会因过热使水蒸发,也不会因过冷使水冻结,温度适宜,水可以以液态形式存在。
液态水:生命的溶剂与摇篮
液态水是生命化学反应的介质,也是构成生命细胞的基础。宜居带的核心意义,就在于为这一关键物质提供稳定的存在环境。
地球:太阳系的“幸运儿”
太阳系宜居带位于金星与火星轨道之间,地球恰好居于中心,这一得天独厚的位置造就了我们蓝色的家园与生机勃勃的世界。
探究:为什么位置如此重要?——距离决定温度
01 实验准备 · 材料清单
准备一个100瓦白炽灯泡
(模拟太阳)、两个完全相同的黑色吸热小球(模拟行星),以及高精度电子温度计。实验需在暗室环境中进行,以隔绝其他光源的热干扰,确保数据准确。
02 实验过程 · 操作步骤
1. 点亮灯泡置于桌面中央,形成稳定热源;
2. 将小球分别放置在距灯泡10cm和30cm的位置,保持无遮挡;
3. 静置5分钟后,同步测量并记录两个小球的表面温度。
1.7.2013
为什么行星的位置如此重要呢?我们可以通过一个简单的实验来理解。想象一下,用一个灯泡模拟太阳,两个小球模拟行星。把一个小球靠近灯泡,另一个远离灯泡,一段时间后,靠近灯泡的小球会更热。这说明,行星距离恒星的远近,直接决定了它的表面温度。
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为什么位置如此重要?——距离决定温度
03 实验发现 · 科学结论
现象:靠近灯泡的小球温度显著更高,温差可达10℃以上;
本质:距离恒星越近,接收的辐射能量密度越大,表面温度越高。这正是太阳系内行星温度差异的根本原因。
这一原理不仅解释了行星的温度差异,更是我们寻找宇宙中“宜居带”和地外生命的重要科学依据。
1.7.2013
为什么行星的位置如此重要呢?我们可以通过一个简单的实验来理解。想象一下,用一个灯泡模拟太阳,两个小球模拟行星。把一个小球靠近灯泡,另一个远离灯泡,一段时间后,靠近灯泡的小球会更热。这说明,行星距离恒星的远近,直接决定了它的表面温度。
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地球上有生命存在的条件
PART THREE
探究:地球宜居的条件
仅仅在宜居带就够了吗?
核心设问:宜居带的“幸存者偏差”?
太阳系的宜居带是一个环绕恒星的环状区域,理论上为行星提供了液态水存在的适宜温度。然而,为何在这片看似“得天独厚”的区域内,只有地球演化出了如此复杂且繁荣的生命系统,而金星与火星却沦为了死寂的荒漠?
关键结论:位置只是“入场券”
这充分证明,仅仅“身在”宜居带是远远不够的。地球之所以能成为生命的摇篮,更在于它拥有独特的大气结构、坚固的磁场保护、活跃的板块运动以及稳定的液态水圈层等一系列不可替代的自身条件,这才是地球真正的“生命密码”。
邻居的“困境”:为什么金星和火星不宜居?
金星:失控的温室效应
距离太阳更近,被浓厚的二氧化碳大气层包裹,热量无法向外散发。
表面均温高达480℃,足以熔化金属铅,地表环境如炼狱般恶劣。
这种极端的温室效应让金星成为太阳系中最热的行星,完全不具备生命生存的条件。
火星:寒冷的红色荒漠
轨道更远,大气极其稀薄(仅地球的1%),难以有效锁住太阳辐射的热量。
表面均温约-63℃,昼夜温差极大,液态水无法在地表稳定存在。
地表遍布沙石与干涸的河床,大气以二氧化碳为主,缺乏孕育生命的基础环境。
地球恰好处在太阳系的“宜居带”中,距离适中带来了温和的温度,适宜的大气厚度锁住了热量并促成了液态水的形成。这种得天独厚的条件,让地球成为了太阳系中已知的、唯一孕育出蓬勃生命的蓝色家园。
地球是太阳系中一颗特殊的行星。
地球上有生命存在的条件(外部)
宇宙环境的“护航”意义:这种稳定且安全的宇宙环境,不仅是地球生命诞生的前提,更是生命得以持续演化和繁衍生息的关键外部条件。它如同一张无形的“保护伞”,为地球的生态系统抵御了宇宙中的诸多风险,让生命的火种得以延续。
安全的宇宙环境
太阳系八大行星均在近似正圆的轨道上有序运行,且公转轨道几乎共面,彼此互不干扰。这种稳定的轨道结构有效规避了大规模天体撞击的风险,为地球构筑了一个安全、稳定的宇宙环境,成为生命诞生的重要保障。
稳定的光照
太阳作为一颗步入中年的恒星,其光照条件长期保持稳定,不会出现剧烈的能量波动。这种持续且稳定的能量输出,为地球生命的起源、演化与繁衍提供了不可或缺的基础条件,是生态系统存续的根本动力。
八大行星各行其道,互不干扰
——安全的宇宙环境
太阳的总寿命约为100亿年,目前已存在约46亿年,剩余寿命约50亿年。
地球上有生命存在的条件(自身/内部)
01 适宜的温度
02 适宜的大气层
03 液态水
04岩石表面
日地距离适中
地球质量和体积适中
太阳处于壮年期
地球自转周期适宜
光热稳定
地球内部物质运动
大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用
免受小行星带等天体的撞击
安全的宇宙环境
01 适宜的温度
02 适宜的大气层
03 液态水
04岩石表面
日地距离恰到好处,让地球表面平均温度稳定在15℃左右,这是水保持液态的核心温度条件。适宜的温度不仅保障了液态水的存在,更为生命化学反应提供了温和稳定的环境,是生命诞生与演化的先决条件。
地球表面约71%被水覆盖,浩瀚的海洋是孕育生命的摇篮。广阔的水域不仅为生命提供了生存空间和物质交换的介质,还深刻影响着全球气候与地质活动,推动了生命从单细胞到复杂多细胞生物的漫长演化进程。
含21%氧气满足呼吸;臭氧层吸收紫外线,阻挡宇宙射线,防止生命受辐射伤害;同时调节地表温度,维持适宜的生存环境。
提供了固态、稳定的物理基底,是生命扎根、繁衍的场所,避免了气态行星无法承载生命实体的困境。
板块运动塑造了高山、海洋、平原等多样地形,促进了气候的复杂演变与物质循环,为物种多样性的形成创造了条件。
拓展探究:柯伊伯带与神秘的“行星九”
图示:柯伊伯带在太阳系中的相对位置
柯伊伯带:冰封的太阳系边疆
位于海王星轨道外侧的密集冰质天体区,冥王星是其中最著名的成员。这里是太阳系形成初期的物质“化石库”,记录着行星诞生的秘密。
引力之谜:寻找“行星九”
观测显示,多颗柯伊伯带天体轨道存在异常聚集。科学家推测,一颗质量约为地球10倍的未知行星(行星X)正以其巨大引力场影响着这片区域。
深空巡天:永不止步的探索
利用大型巡天望远镜与AI算法,人类正以前所未有的精度扫描南天区,试图捕捉这颗“隐形行星”的微弱光芒,重新定义太阳系的疆域。
拓展探究:寻找另一个“地球”:系外行星的探索
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)作为人类最强的太空之眼,正以前所未有的精度凝视深空,为我们揭示系外行星大气的奥秘,是寻找宇宙生命线索的关键工具。
开普勒的遗产:系外行星的宝库
通过凌日法观测,开普勒望远镜已确认数千颗系外行星的存在,颠覆了人类对宇宙的认知,证明行星系统在银河系中极为普遍,为寻找“第二地球”奠定了基础。
宜居带“超级地球”:生命的候选者
科学家在恒星宜居带中发现了众多岩石行星(如格利泽486b),它们拥有固态表面、适宜的温度范围,甚至可能存在液态水,是探寻地外生命的核心目标。
韦伯望远镜:解码大气的化学指纹
利用强大的红外探测能力,韦伯望远镜将分析系外行星的大气光谱,精准寻找氧气、甲烷等生命活动的标志性气体,有望在不久的将来揭示生命的存在。
知识大闯关
学完“探寻人类的太空家园”之后,同学们收集了人类对宇宙的探索成果,特别是在生命探索方面的研究成果,开展了“寻找地外生命”的项目化学习。
资料二 地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和较厚的大气层。这些条件被科学家称为“金锁链条件”。
1.从地球与太阳的距离及其体积、质量等方面,分析地球具备生命存在的原因。
2.除地球外,说出太阳系中可能存在生命的行星并简要说明理由。
地球与太阳的距离适中,使得地球上的温度适宜,保证水能以液态状态存在,以满足大部分生命的生存;
地球的体积和质量适中,保证地球上有合适厚度的大气层。
火星。
因为火星邻近太阳系的宜居带;
火星的公转周期、自转周期等特征与地球类似。
3.迄今为止地球是太阳系中唯一有生命存在的星球,是我们唯一的家园。请你为保护地球环境献计献策。
4.结合地球上极端条件下出现生命的案例,说说你对探索地外生命的看法。
节约资源,提高资源利用效率,推广清洁能源。
对于废弃物要经过环保处理后再排放,加强监管力度;
提高环保意识;
绿色出行,低碳生活;
养成垃圾分类的习惯;
植物造林,恢复植被。
随着科学研究的不断深入,人们发现生命存在的条件并不限于氧气、水和适宜的温度,在极端环境下也有生命的存在,因此未来很有可能找到地外生命。
知识大闯关:
在太阳系中,地球是迄今人类唯一的家园,人类自远古时代就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象。随着对关键技术的持续攻关,中国逐步具备了全面的宇宙空间探索和应用能力。读太阳系示意简图,完成下面小题。
1.在太阳系中,八大行星按照距离太阳由近及远的顺序排列,地球的近邻是( )
A.水星 金星
B.金星 火星
C.火星 木星
D.水星 火星
【答案】B
1.7.2013
好了,学了这么多,我们来检验一下学习成果。第一题:太阳系八大行星中,距离太阳最近的是哪一颗?A金星,B水星,C地球,D火星。请大家思考一下。正确答案是B,水星。记住我们的口诀“水金地火木土天海”,第一个就是水星。
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知识大闯关
在太阳系中,地球是迄今人类唯一的家园,人类自远古时代就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象。随着对关键技术的持续攻关,中国逐步具备了全面的宇宙空间探索和应用能力。读太阳系示意简图,完成下面小题。
2.地球是太阳系迄今人类唯一的家园,地球适宜人类生存的条件有( )
①有适宜的温度
②有可供呼吸的大气
③存在液态水
④自身发光发热
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
【答案】A
1.7.2013
好了,学了这么多,我们来检验一下学习成果。第一题:太阳系八大行星中,距离太阳最近的是哪一颗?A金星,B水星,C地球,D火星。请大家思考一下。正确答案是B,水星。记住我们的口诀“水金地火木土天海”,第一个就是水星。
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知识大闯关
中国空间站的航天员在空间站打造“太空菜园”,用于研究太空环境对植物的影响。下图示意“太空菜园”照片,读图完成下面小题。
3.结合“太空菜园”的实验环境,说明地球存在生命的条件是( )
①适宜的温度 ②矿产资源丰富
③液态水 ④适宜生命呼吸的大气
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
1.7.2013
好了,学了这么多,我们来检验一下学习成果。第一题:太阳系八大行星中,距离太阳最近的是哪一颗?A金星,B水星,C地球,D火星。请大家思考一下。正确答案是B,水星。记住我们的口诀“水金地火木土天海”,第一个就是水星。
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知识大闯关
中国空间站的航天员在空间站打造“太空菜园”,用于研究太空环境对植物的影响。下图示意“太空菜园”照片,读图完成下面小题。
4.我国“太空菜园”取得成功,主要得益于( )
A.丰富的资源 B.众多的人口
C.辽阔的国土 D.先进的科技
【答案】D
1.7.2013
好了,学了这么多,我们来检验一下学习成果。第一题:太阳系八大行星中,距离太阳最近的是哪一颗?A金星,B水星,C地球,D火星。请大家思考一下。正确答案是B,水星。记住我们的口诀“水金地火木土天海”,第一个就是水星。
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知识大闯关
中国空间站的航天员在空间站打造“太空菜园”,用于研究太空环境对植物的影响。下图示意“太空菜园”照片,读图完成下面小题。
5.我国进行太空探索的目的和意义主要有( )
A.争夺太空资源主导权
B.开发利用太空中丰富的生物资源
C.将未来发展中心全部转移至太空
D.为人类和平利用太空贡献中国方案
【答案】D
1.7.2013
好了,学了这么多,我们来检验一下学习成果。第一题:太阳系八大行星中,距离太阳最近的是哪一颗?A金星,B水星,C地球,D火星。请大家思考一下。正确答案是B,水星。记住我们的口诀“水金地火木土天海”,第一个就是水星。
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知识大闯关
宜居带是指某恒星周围一定距离的范围,它是人们基于地球的生命保障条件来划定的。2021年,科学家在恒星格利泽486的宜居带上发现了一颗岩石行星,被命名为格利泽486b。下图为不同级别的天体系统示意图。据此完成下面小题。
6.地球所处最低一级天体系统是( )
A.太阳系 B.地月系 C.总星系 D.银河系
【答案】B
1.7.2013
第二题:地球存在生命的外部条件不包括以下哪一项?A稳定的太阳光照,B安全的宇宙环境,C适宜的大气层,D位于宜居带。这道题需要大家区分外部条件和自身条件。正确答案是C,适宜的大气层是地球自身的条件,而其他三项都是外部条件。
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知识大闯关
宜居带是指某恒星周围一定距离的范围,它是人们基于地球的生命保障条件来划定的。2021年,科学家在恒星格利泽486的宜居带上发现了一颗岩石行星,被命名为格利泽486b。下图为不同级别的天体系统示意图。据此完成下面小题。
7.行星格利泽486b的表面温度约为430℃,地球与其相比适宜生命存在的有利条件为( )
A.适宜的热量条件 B.稳定的太阳光照
C.安全的宇宙环境 D.相同的公转轨道
【答案】A
1.7.2013
第二题:地球存在生命的外部条件不包括以下哪一项?A稳定的太阳光照,B安全的宇宙环境,C适宜的大气层,D位于宜居带。这道题需要大家区分外部条件和自身条件。正确答案是C,适宜的大气层是地球自身的条件,而其他三项都是外部条件。
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课后作业:探索永不止步
01 创意手抄报
以“如果我是宇航员,我想去探索哪颗行星”为主题,发挥你的无限想象力,制作一份图文并茂的手抄报,描绘你心中的星际探索蓝图。
02 科普视界行
阅读一本科普书籍或观看一部天文纪录片,深入了解太阳系的运转奥秘、行星特征,以及人类寻找地外生命的科学历程。
03 守护蓝色家园
从宇宙视角重新审视地球,思考“我们该如何保护这颗唯一的蓝色家园?”,与家人或同学展开讨论,并写下你的环保行动倡议。
—— 保持好奇,让探索成为习惯,我们的征途是星辰大海 ——
1.7.2013
今天的课就到这里。课后请大家完成几个小任务:第一,制作一份关于探索行星的手抄报;第二,阅读一本科普书籍或观看一部纪录片;第三,思考并讨论我们应该如何保护地球。希望通过这些作业,大家能继续保持对宇宙的好奇心。谢谢大家!
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示范课
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