内容正文:
第二节太空探索讲义
一、教学目标(地理四维目标)
(一)人地协调观
结合探月、探火与空间站建设等成就,认识到地球是目前已知唯一存在生命的家园,理解太空探索与地球环境、人类可持续发展的关系,树立和平利用太空、保护地球家园的观念。
(二)综合思维
运用物理学、天文学与地理学等多学科知识,综合分析月球探测、火星探测的目的与人类太空探索的意义;能够从整体联系的角度认识太空环境的特点及其与地球的差异。
(三)区域认知
从“空间区域”角度认识月球、火星及近地轨道等不同区域的自然环境特征,了解不同国家和地区在太空探索中的地位、贡献及国际合作与竞争(如国际空间站、月球与火星探测项目)。
(四)地理实践力
收集、整理中国航天及太空观测发展的相关图文材料,举例说出中国太空探索的成就;通过读图、读表和资料分析,学会用地理知识解释太空探索中的环境、资源、技术等问题,形成科学的宇宙观,立志科技报国。
二、教学重点与难点
教学重点:了解人类的太空探索活动,掌握探月工程、火星探测、空间站建设三大领域的重要进展;说出中国太空探索的主要成就。
教学难点:认识并阐述人类太空探索的意义(了解宇宙奥秘、开拓新领域;开发太空资源;带动高新技术发展、惠及全人类)。
三、课堂导入
【情境导入】教师播放一段约 1 分钟的短视频或展示下列图片:漆黑星空中,一颗通体金黄的探测器正飞向一轮银白的月球——它就是“嫦娥一号”。
图 嫦娥一号——中国人的“奔月”梦想照进现实
【设问】
① 自古以来,中国人就把对月亮的想象写进了“嫦娥奔月”的神话,今天我们的探测器真的飞到了月球,这背后是人类怎样的探索?
② 人类为什么要花巨大的代价去探测月球、探测火星,甚至在太空建“房子”?
③ 中国在太空探索中取得了哪些令世界瞩目的成就?
教师顺势引入:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”这节课就让我们一起走进——太空探索。
四、新课讲授
(一)太空探索的含义与“中国航天家族”
1. 太空探索:指人类向太空发射航天器、探索太空的活动。探索活动多种多样,使用的航天器类型也各不相同。
2. 中国航天“家族谱”(命名规律)便于记忆:
航天器系列
用途
长征系列
运载火箭(运输工具)
神舟系列
载人飞船
天舟系列
货运飞船
嫦娥系列
月球探测器(探月)
天问系列
行星探测器(含火星探测)
天宫系列
空间实验室 / 空间站
(二)探月工程
1. 月球是人类走出地球、探索宇宙的第一站。通过月球探测,人类可以:获取月球表面影像,了解地月空间环境,采集月壤并带回地球研究,从而拓宽对宇宙的科学认知。
2. 我国探月工程又称“嫦娥工程”,2004 年正式启动,规划“绕、落、回”三步走。
图 玉兔号月球车(嫦娥三号携带)静卧月球表面
3. 中国探月工程主要历程:
时间
任务
主要成就
2007年
嫦娥一号
成功绕月,传回月球影像,实现中华民族千年奔月梦想
2010年
嫦娥二号
高分辨率测绘月球,并飞抵日地L2点、飞掠小行星
2013年
嫦娥三号携“玉兔号”
月球正面虹湾软着陆并巡视,中国成为世界第三个实现地外天体软着陆和巡视勘察的国家
2019年
嫦娥四号携“玉兔二号”
人类探测器首次月球背面软着陆巡视,通过“鹊桥”中继星实现月背通信
2020年
嫦娥五号
中国首次月球正面采样返回,带回1731克月壤,实现“绕、落、回”三步走圆满收官
2024年
嫦娥六号
世界首次月球背面采样返回,带回1935.3克月背样品
(三)火星探测
1. 探测目的:研究火星是否有生命、是否存在水源、是否适合人类居住等。火星是地球最近的行星邻居之一,研究火星有助于了解太阳系的形成和演化。
2. 世界历程:1960 年,苏联发射首颗火星探测器,拉开人类探测火星的序幕;此后人类已开展几十次火星探测,实现了环绕、着陆、巡视探测。
3. 中国成就——天问一号:
· 2020 年 7 月 23 日发射,标志着中国迈出了自主开展行星探测的第一步。
· 2021 年 5 月 15 日成功着陆火星乌托邦平原南部,在火星上首次留下中国人的印迹,实现从地月系到行星际的跨越。
· 2021 年 5 月 22 日,“祝融号”火星车驶上火星表面开始巡视探测。
· 天问一号通过一次任务完成“环绕、着陆、巡视”三大目标,在世界上尚属首次,标志着中国在行星探测领域跨入世界先进行列。
图 祝融号火星车在火星表面开展巡视探测
(四)空间站建设
1. 世界历程:1971 年苏联发射世界上第一个空间站“礼炮 1 号”;1973 年美国发射“天空实验室”;1986 年苏联开始建设“和平号”空间站;2010 年前后国际空间站正式建成。
2. 中国空间站——天宫号:基本构型为三舱“T”字构型,由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱组成。
图 中国天宫空间站“T”字基本构型(三舱组合体)
图 国际空间站(多国合作建设的空间站)
3. 天宫空间站建造大事记:
时间
事件
2021年4月29日
天和核心舱发射入轨,在轨组装建造大幕正式开启
2021年6月17日
神舟十二号与天和核心舱对接,首批航天员入驻中国“太空家园”
2022年7月24日
问天实验舱发射,空间站建造阶段首次载人飞行
2022年10月31日
梦天实验舱发射,三舱完成在轨组装,形成“T”字基本构型
2022年12月
中国空间站全面建成,转入应用与发展阶段
(五)人类太空探索的意义
1. 了解宇宙奥秘,开拓新的领域:探索未知宇宙,了解太阳系和地球的演化历史,激发好奇心,推动人类不断进步。
2. 太空资源丰富,保障人类未来发展:如太阳能、月球上的氦—3 等,可为人类提供新的资源来源。
3. 带动高新技术发展,催生新技术,惠及全人类:航天技术带动材料、通信、遥感、医学等众多领域进步,成果广泛应用于日常生活。
五、中国太空探索主要成就梳理
领域
时间
成就
人造地球卫星
1970年4月24日
成功发射第一颗人造地球卫星“东方红一号”
载人航天
2003年
神舟五号圆满完成我国首次载人航天飞行(航天员杨利伟)
月球探测
2007年
成功发射首个月球探测器“嫦娥一号”
太空观测
2016年
贵州平塘建成世界最大单口径射电望远镜“中国天眼”(FAST)
火星探测
2021年
“祝融号”火星车成功着陆火星
空间站建设
2022年
“天宫”空间站全面建成
图 中国第一颗人造地球卫星——东方红一号(1970 年)
图 航天英雄杨利伟——中国首位进入太空的航天员(2003 年)
六、课堂小结
本节围绕“太空探索”这一主题,从探月工程、火星探测、空间站建设三大领域了解了人类探索太空的进展,梳理了中国航天从无到有、由弱到强的辉煌成就,并认识到太空探索在了解宇宙奥秘、开发太空资源、带动高新技术发展等方面的重要意义。核心要点可概括为:
· 探月工程——嫦娥工程,“绕、落、回”三步走圆满收官,嫦娥六号实现人类首次月背采样返回;
· 火星探测——天问一号一次任务实现“环绕、着陆、巡视”,祝融号留下中国印迹;
· 空间站建设——天宫空间站 2022 年全面建成,转入应用与发展阶段。
七、随堂检测(巩固练习)
1. 我国探月工程又称“______工程”,其规划的三步走战略是“______、______、______”。
2. 中国空间站的三个舱段分别是______、______、______,整体呈“______”字基本构型。
3. 2020 年 7 月 23 日,我国成功发射首个火星探测器“______”,其携带的火星车叫“______”。
4. 简述人类开展太空探索的三方面意义。
【参考答案】1. 嫦娥;绕、落、回。 2. 天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱;T。 3. 天问一号;祝融号。 4. ①了解宇宙奥秘、开拓新领域;②开发太空资源、保障人类未来发展;③带动高新技术发展、催生新技术、惠及全人类。
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