2.2太空探索讲义2026-2027学年初中地理粤人版七年级上册

第二节太空探索讲义 00 SECTION · 教学四维目标 ◎　依据义务教育地理课程标准（2024 年版）「区域认知、综合思维、地理实践力、人地协调观」四维要求设计 素养维度 可观测的学习目标（学生能做到） 人地协调观 结合「神舟」飞天、「嫦娥」奔月、「祝融」探火、「天宫」巡天等真实案例，说明太空探索与地球环境、国家安全、人类未来的关系，初步形成「天地一体、和平利用」的宇宙观与可持续发展意识。 综合思维 从「技术—环境—资源—治理」多个角度分析太空探索的意义与代价，能说出失重、辐射、真空等太空环境对航天器和航天员的影响，并解释「为什么探月」「为什么探火」「为什么要治理太空垃圾」。 区域认知 在「地月系—太阳系—可观测宇宙」的空间尺度中，说出地球、月球、火星的位置关系与探测距离差异，辨认教材中主要航天器的类型、用途和所属国家/工程。 地理实践力 会读「太空探索时间轴」「中国航天成就图」，能按时间顺序整理世界与中国航天大事；通过「我是航天讲解员」「航天命名我来猜」等活动，收集、筛选、口头表达和图文互证。 重点 人类走向太空的关键历程；中国太空探索的主要成就（东方红一号、神舟五号、嫦娥工程、天问一号、天宫空间站、中国天眼）；太空探索的意义。 难点 ① 从「区域认知」角度说明月球、火星与地球的空间关系及探测顺序；② 从「综合思维」角度分析太空探索的意义与代价（科技进步 vs 太空垃圾）；③ 区分四类航天器（人造卫星 / 载人飞船 / 空间探测器 / 空间站）的功能差异。 01 SECTION ONE · 课堂导入 ▸ 一、情境导入（约 5 分钟）：从「月亮上的脚印」说起 上课伊始，教师播放 20 秒「嫦娥六号月背采样返回」短视频或展示图 2-2-1 嫦娥五号探测器，抛出问题链： 天上真的有「嫦娥」吗？中国古代「嫦娥奔月」只是一个神话，今天「嫦娥」却真的飞到了月亮上——人为什么非要到天上去看看？ 1969 年阿波罗 11 号航天员在月球留下脚印时，中国人在太空探索上做了什么？从「跟跑」到「并跑」「领跑」，中国航天靠什么走到今天？ 如果有一天，你成为航天员登上月球或火星，最想先解决什么问题？ 设计意图：用学生熟悉的神话与新闻热点制造认知冲突，把「仰望星空」的生活经验转化为「太空探索」的地理问题，自然引出本讲主题。 ▸ 二、导入后小调查：测一测你的「航天词汇量」 图 1　天问一号着陆平台与「祝融号」火星车在火星表面合影（真实影像） 教师在黑板或希沃白板上快速出示四张图片，请学生抢答「它叫什么、属于哪一类航天器、属于哪个国家」。答案不必完整，目的是暴露前概念、激发探究欲，并为后面的「读图训练」埋下伏笔。 预设答案：东方红一号（人造卫星，中国）｜神舟五号（载人飞船，中国）｜祝融号（火星车 / 空间探测器，中国）｜国际空间站（空间站，多国合作）。 02 SECTION TWO · 人类走向太空 ▸ 一、人类为什么要走向太空 从教材 P41 的「人类探索太空」小标题出发，师生共同归纳：人类走向太空不是为了「占领地外空间」，而是出于科学认知与生存发展的需要。可概括为四条： 揭示宇宙形成与演化的奥秘——研究天体起源、恒星演化、宇宙结构。 探索生命的起源——寻找地外生命迹象，反推地球生命诞生的条件。 探索空间环境对人类生存环境的影响——太阳活动、小行星撞击、空间天气都与地球息息相关。 拓展资源与空间——开发利用太空微重力、高真空、强辐射等特殊环境，带动新技术、新材料、新医药发展。 记忆口诀 探宇宙之秘、寻生命之源、知空间之险、拓人类之界 —— 四句话记住「人类为什么上天」。 ▸ 二、人类走向太空的关键历程（时间轴） 教材 P41—42 用一组时间节点串起世界航天史。请学生对照教材插图（加加林、阿姆斯特朗、杨利伟等人物照片），把下列事件按时间顺序连线，并判断属于「无人探测 / 载人航天 / 登月 / 深空探测 / 空间站」中的哪一类。 时间 事件 历史地位 / 所属类型 1957 年 苏联发射世界上第一颗人造地球卫星「斯普特尼克 1 号」 开启人类进入太空的航天时代（无人探测 / 人造卫星） 1961 年 苏联宇航员尤里·加加林乘「东方 1 号」进入太空 人类第一位进入太空的航天员（载人航天） 1969 年 美国「阿波罗 11 号」飞船登上月球 人类首次踏上地外天体，阿姆斯特朗成为首位登月人（登月） 1970 年 苏联发射「月球 16 号」，美国发射「阿波罗 13 号」 月球无人采样返回与载人登月并行推进 1971 年 苏联发射「礼炮 1 号」空间站 世界上第一个空间站（空间站） 1977 年 美国「旅行者号」空间探测器发射 飞向太阳系边缘，携带「地球之声」金唱片（深空探测） 1990 年 美国「哈勃」空间望远镜发射升空 观测宇宙深处，推动天文学革命（空间观测） 1997 年 美国「旅居者号」火星车登陆火星 人类第一台火星车，开启火星巡视探测（行星探测） 2010 年 国际空间站正式建成并投入全面使用 人类在轨最大的多国合作科研平台（空间站） 图 2　地球轨道上运行的国际空间站（真实照片）—— 人类在地外空间的「前哨基地」 图 3　地球周围漂浮的太空垃圾（空间碎片）示意图 —— 航天器越多，近地轨道越「拥挤」 读图方法提示：遇到「太空探索时间轴」类图示，先看「起点（1957 年人造卫星）」与「终点（当代空间站与深空探测）」，再按「无人→载人→登月→深空→驻留」的技术进阶把事件分组，最后才记具体年份。 ▸ 三、人类走向太空面临的主要困难 教材「知识拓展」部分以小字呈现了航天员登月要克服的困难。可组织学生完成「困难—对策」连线，理解太空探索的代价： 主要困难 具体表现 航天应对 失重（微重力） 人体骨骼钙质流失、肌肉萎缩、方向感错乱 抗荷训练、太空跑步机、加压服、舱内束缚装置 强辐射 高能粒子与宇宙射线危害健康、损坏电子器件 舱壁屏蔽、躲避太阳活动高峰、辐射剂量监测 高真空、温差大 月球昼夜温差超过 300℃，无大气保温与缓冲 多层隔热材料、温控系统、舱内生命保障系统 推进与能源 化学火箭速度有限，携带燃料多、有效载荷少 多级火箭、可重复使用、太阳能与核能供电 通信与测控 地月、地火距离远，信号延迟明显 深空测控网、中继卫星（如「鹊桥」） 03 SECTION THREE · 中国航天成就 ▸ 一、起步：从「东方红」到「神舟五号」 教材 P43—44 以「中国太空探索的成就」为标题，按时间顺序呈现了我国航天事业的里程碑。教师引导学生对照教材插图，把下列卡片贴到黑板时间轴上。 时间 成就 历史地位（关键词） 1956 年 我国航天事业起步 奠定航天工业与科研体系基础 1970 年 4 月 24 日 第一颗人造地球卫星「东方红一号」发射成功 世界第五个独立发射人造卫星的国家，我国「航天日」的由来 2003 年 10 月 15 日 「神舟五号」载人飞船成功发射，杨利伟成为中国进入太空第一人 世界第三个独立掌握载人航天技术的国家 2007 年 10 月 24 日 首颗月球探测器「嫦娥一号」发射 中国探月工程正式起步 图 4　「东方红一号」卫星模型（1970 年 4 月 24 日）—— 中国进入太空的起点 图 5　「神舟五号」载人飞船发射升空，杨利伟成为「中国进入太空第一人」 ▸ 二、探月工程：从「绕、落、回」三步走，到人类首次月背采样返回 教材以「嫦娥工程」为核心案例，完整呈现中国探月「绕—落—回」三步走战略。三步走完成后，又向「月球背面」与「月球南极」拓展。请学生对照图 2-2-6 与下图，完成表格填空。 阶段 时间 / 任务 关键成就 绕 2007 年 嫦娥一号；2010 年 嫦娥二号 获取全月面影像图，实现绕月探测 落 2013 年 嫦娥三号 / 玉兔号；2019 年 嫦娥四号 / 玉兔二号 嫦娥三号首次月面软着陆；嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆 回 2020 年 嫦娥五号 携带约 1731 克月球样品返回地球，中国成为世界第三个实现月球采样返回的国家 新拓展 2024 年 嫦娥六号 历时 53 天，实现世界首次月球背面采样返回 图 6　嫦娥五号探测器在月球表面自动采样（真实影像） 图 7　嫦娥四号着陆器与「玉兔二号」月球车在月球背面（真实影像）—— 人类首次月背软着陆 ◆ 探月工程的意义（教材 P42 思考） 人类为什么热衷于月球探测？可引导学生从四个角度作答：① 月球是地球的天然卫星，距离近、环境极端，是研究地球形成演化的「样本」；② 月球正面保存了太阳系早期撞击记录，有助于研究宇宙演化；③ 月球蕴藏氦-3 等资源，可作为未来深空探测的「中转站」；④ 载人登月与月球基地是走向火星的「跳板」。 ▸ 三、行星探测：「天问一号」一步实现「绕、落、巡」 教材 P43 以小字介绍火星探测的三个阶段，并以「天问一号」作为中国的标志性成就。 阶段 时间跨度 探测方式 主要任务 第一阶段 1960—1970 年代 飞越探测 拍摄火星图片、探测大气参数 第二阶段 1970—1990 年代 轨道环绕与着陆探测 传回图像，探测大气、磁场、地表温度 第三阶段 20 世纪 90 年代至今 火星着陆探测 寻找火星上水存在的证据与生命迹象 2020 年 7 月 23 日，我国首次火星探测任务「天问一号」发射升空；2021 年 5 月 15 日着陆巡视器成功着陆火星，在火星上首次留下中国印迹，中国成为世界上第二个成功着陆火星的国家；同年 5 月 22 日，「祝融号」火星车驶上火星表面开展巡视探测。 图 8　「天问一号」着陆平台与「祝融号」火星车（真实影像）—— 中国印迹留在火星 探究问题：人类为什么对火星「情有独钟」？参考答案——① 火星是太阳系中与地球最相似的行星，研究火星有助于理解地球起源与演化；② 火星曾可能存在液态水和生命，是寻找地外生命的重点目标；③ 火星具有潜在的资源开发价值，是人类深空探测的「前哨」。 ▸ 四、空间站与深空观测：驻留太空、望向宇宙 教材还列举了我国空间站与「中国天眼」，代表中国在「近地驻留」与「宇宙观测」两个方向的最新成就。 工程 时间 / 状态 主要作用 天宫空间站 2022 年全面建成，由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟载人飞船、天舟货运飞船组成 国家级太空实验室，开展空间生命、材料、微重力等科学实验 中国天眼（FAST） 2016 年建成，位于贵州平塘 500 米口径球面射电望远镜，世界最大单口径射电望远镜，用于接收宇宙无线电波、寻找脉冲星与地外文明信号 图 9「天和」核心舱（真实影像）—— 天宫空间站的「中枢」（左）中国空间站「天宫」组合体（真实影像）—— 国家级太空实验室（右） ▸ 五、航天命名里的中国文化（活动：航天命名我来猜） 教材在「合作探究」中提示：中国航天器的命名充满浪漫与深意。可组织小组竞赛，看谁能说出下列命名的典故来源。 航天器 / 工程 命名出处 寓意 神舟（载人飞船） 「神舟」谐音「神州」，即华夏大地 寓意神奇的天河之舟，承载中华民族飞天梦 嫦娥 / 玉兔（探月） 神话「嫦娥奔月」「玉兔捣药」 千年奔月梦想化为现实 天问（行星探测） 屈原长诗《天问》 向宇宙发问，追问天地离分、日月运行之理 祝融（火星车） 上古神话火神「祝融」 象征点燃星际探测的火种 羲和（太阳探测） 《山海经》太阳之母「羲和」 象征探索太阳的未知 鹊桥（中继卫星） 民间传说「鹊桥相会」 为嫦娥四号月背通信「搭桥 天宫（空间站） 神话中神仙居住的「天宫」 寓意中国人在太空的「家」 04 SECTION FOUR · 探索的意义与太空垃圾 ▸ 一、我国发展航天事业的意义 教材 P44 用一段话集中表述了中国发展航天事业的意义，是本课的核心观点，要求学生完整记忆并会结合材料作答： 必背要点 我国发展航天事业，不仅是为了探索外太空、扩展对地球和宇宙的认识，满足经济建设、科技发展、国家安全等方面的需求；同时，也是为了和平利用外太空，促进人类文明和社会进步，造福全人类。 答题技巧：题目问「人类（或我国）探索太空有什么意义」时，答案通常可归纳为三个层面——① 科学层面：揭示宇宙奥秘、探索生命起源、深化对地球的认识；② 技术与经济层面：带动高新技术发展、催生新材料与新技术（如太空育种、泡沫金属）、推动国民经济发展；③ 社会与国家层面：满足国家安全需求、提升综合国力、促进国际合作与人类文明进步。 ◆ 身边的航天成果：太空育种与新材料（教材插图案例） 教材用「太空育种作物」和「泡沫金属」两幅插图说明：太空探索的成果并不遥远，它就出现在我们的日常生活里。 太空育种：种子进入太空后，在微重力、高真空、强辐射环境下发生有益变异，具有变异多、变幅大、稳定快、高产、优质、早熟、抗病力强等特点，返回地面后再经多代选育形成新品种。 泡沫金属：利用太空微重力环境可制造出孔隙均匀、性能优越的泡沫金属，应用于航空航天、汽车、建筑等领域。 结论：太空探索的意义不仅在于「上天」，更在于「落地」——把太空环境的特殊条件转化为服务人类生活的技术与产品。 ▸ 二、太空垃圾：人类探索太空的「副作用」 教材在最后以小字和示意图介绍了「太空垃圾」问题，这是本课落实「人地协调观」的重要落点。 项目 内容 定义 人类在航天活动中遗留在太空的废弃物，包括报废卫星、火箭末级、任务碎片乃至航天员遗失的工具等，又称「空间碎片」。 危害 质量虽小、速度极快（约 7.9 km/s），会对在轨卫星、飞船、空间站造成致命撞击，威胁航天员安全，也会产生「链式碰撞」，使近地轨道越来越拥挤。 治理 ① 设计阶段考虑寿命、可回收性、可降解性；② 对失效卫星实施「离轨」或「墓地轨道」处置；③ 加强在轨监测与碰撞预警；④ 开展碎片主动清除技术国际合作。 图 10　地球周围的太空垃圾（空间碎片）概念图 —— 航天器越多，轨道越「拥挤」 情感升华 太空探索的意义，最终要落到「人地协调」上：探索太空，是为了更好地认识、保护我们唯一的家园——地球；开发利用太空，也要遵循可持续发展，为子孙后代留下一片「干净的太空」。 05 SECTION FIVE · 本讲知识小结 请学生合上课本，对照下列思维导图填空，再与同桌互评。 线索 核心知识 一条主线 人类探索太空，从「无人」走向「载人」，从「近地」走向「深空」，从「经过」走向「驻留」。 两个「第一」 世界：1957 年第一颗人造卫星（苏联）；中国：1970 年「东方红一号」（中国，世界第五个独立发射）。 三位「第一人」 加加林（世界进入太空第一人）→ 阿姆斯特朗（人类登月第一人）→ 杨利伟（中国进入太空第一人）。 中国四大工程 神舟（载人飞船）、嫦娥 / 玉兔（探月）、天问 / 祝融（行星探测）、天宫（空间站）。 探月三步走 绕（嫦娥一号）→ 落（嫦娥三号、嫦娥四号）→ 回（嫦娥五号、嫦娥六号）。 天问一号 2020 年发射，一次实现「绕、落、巡」，中国成为第二个成功着陆火星的国家。 两大落点 意义：探索外太空、满足经济建设、科技发展、国家安全需要，和平利用太空、造福全人类。 问题：太空垃圾（空间碎片）威胁在轨航天器，需国际合作治理。 06 SECTION SIX · 随堂检测 ▸ 一、选择题（每题 3 分，共 24 分） 1. 人类历史上第一颗人造地球卫星发射成功，标志着人类进入太空的航天时代开启。这颗卫星发射于（　　） 　A. 1957 年　B. 1961 年　C. 1969 年　D. 1970 年 2. 下列航天事件中，属于中国成就的是（　　） 　A. 1969 年美国「阿波罗 11 号」飞船登上月球 　B. 1971 年苏联发射「礼炮 1 号」空间站 　C. 2020 年中国「天问一号」火星探测器成功发射 　D. 1957 年苏联发射第一颗人造地球卫星 3. 中国第一颗人造地球卫星是（　　） 　A. 神舟一号　B. 东方红一号　C. 风云一号　D. 北斗一号 4. 中国探月工程「三步走」战略不包括（　　） 　A. 绕　B. 落　C. 回　D. 驻 5. 下列航天器中，属于「空间站」的是（　　） 　A. 东方红一号　B. 神舟五号　C. 国际空间站　D. 天问一号 6. 人类探索太空的目的不包括（　　） 　A. 揭示宇宙形成与演化的奥秘　B. 探索生命的起源 　C. 探索空间环境对人类生存环境的影响　D. 占领地外空间 7. 关于太空垃圾，下列说法正确的是（　　） 　A. 不会对在轨航天器造成影响　B. 只包括报废卫星 　C. 会对运行中的卫星或航天器造成致命损坏　D. 目前无需治理 8. 2021 年成功着陆火星、在火星上首次留下中国印迹的探测器是（　　） 　A. 嫦娥四号　B. 天问一号　C. 神舟十二号　D. 玉兔二号 ▸ 二、答案 1. A　2. C　3. B　4. D　5. C　6. D　7. C　8. B 学科网（北京）股份有限公司 $