搜索
第一节《宇宙中的地球》教学设计蒋拉什吉[课标分析]了解地球的宇宙环境的目的是为认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。在太阳系八大行星中，从质量、体积、运动等来看，地球是普通的，但地球上存在智慧生命，又使地球成为太阳系中特殊的一员。而说明地球上生命存在的原因，不仅要从地球自身条件分析，还要从恒星际空间条件分析。[教学目标]一、知识目标1．了解宇宙的物质形态和特点。2．了解天体系统的级别和层次结构，了解地球在天体系统中的位置。3．了解地球是宇宙中既普通又特殊的天体，正确理解地球上生命存在的条件。二、能力目标1．通过阅读太阳系结构示意图，了解地球在太阳系中的位置，以及行星的运动特征，培养学生的读图和分析问题的能力。2．通过对八大行星基本数据的对比、分析、归纳，培养学生观察思维的能力。三、情感目标1．通过了解宇宙的物质组成，使学生树立辩证唯物主义思想和正确的宇宙观。2．用科学宇宙观武装头脑，树立科学的探索精神，并注意识别和抵制伪科学。[教学重点、难点]1．天体及天体系统的结构层次。2．地球的普通性和特殊性，并能运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。[课时安排]1课时[教学方法]小组讨论法、图表分析法、比较分析法[讲授过程]【导课】2010年10月1日18时59分57秒，中国探月二期工程先导星嫦娥二号在西昌卫星发射中心发射升空并获圆满成功。我国将计划于2013年发射嫦娥三号，将实现软着陆、无人探测、月夜生存三大创新。今天，就让我们伴随着中国航天事业不断推进的脚步，去亲密“接触”宇宙中的地球吧！【板书】第一章行星地球第一节宇宙中的地球【板书】一、地球在宇宙中的位置【板书】1．地球的宇宙环境——宇宙是物质的宇宙起源说你知道从古至今对宇宙的起源有几种说法吗？宇宙是无限的空间和无限的时间的统一。从古至今，人们对宇宙的起源有过很多的探索，形成了不同的学说。盖天说：盖天说是中国最古老的讨论天地结构的体系。早期的盖天说认为天是圆的，像一张张开的大伞，而大地是方形的，像一个棋盘，日月星辰每天从东方升起，从西方降落，也就是“天圆地方”说。浑天说东汉时的张衡在浑天仪注一文中提出的，指出天就像一个鸡蛋，大地像其中的蛋黄，天包着地就像蛋壳包着蛋黄一样。宣夜说最早出现在我国的战国时期，到东汉才明确提出。这种学说认为宇宙是无限的，天是无边无涯的气体，日月星辰自然的漂浮在空气中不需要任何依托，各自遵循自己的规律运动。地心说最初由古希腊学着欧多克斯提出，认为地球是宇宙的中心，从地球向外，各种天体都在各自的圆轨道上运转。日心说星云说大爆炸说1929年天文学家哈勃提出了大爆炸说，美国天文学家伽莫夫1948年正式提出了宇宙大爆炸说，认为宇宙最初是个温度极高、密度极大的由最基本粒子组成原始火球，这个火球由于迅速膨胀，是宇宙密度和温度不断降低，在这个过程中形成了一些化学元素(原子核），然后形成由原子、分子构成的气体物质，气体物质逐渐凝聚起星云，最后从星云中逐渐产生各种天体，成为现在的宇宙。你听说过宇宙是怎么丈量的吗?宇宙是非常广阔的，因此必须找到合适的长度单位来对他里面的天体进行“丈量”，以便做更好的研究，对于太阳系而言，“天文单位”就是一个度量的尺度，一个天文单位指地球到到太阳的平均距离，约等于1·496亿千米，而对于恒星之间的的距离，这个单位还不能满足，于是就诞生了“光年”。【讨论】①何为光年？一光年约为多少千米？②目前我们所能观测到的宇宙的半径约为多少千米？③面对上题的数字，你有什么感慨？【归纳】光年为光在真空中一年所传播的距离，一光年约为94608亿千米。目前我们所能观测到的宇宙的半径≈94608亿千米×140亿≈1.32×1023千米。由此可见，宇宙的范围是极其宽广的，可以说是无边无际的。宇宙中的奥秘无穷，有待于我们进一步的探索。重点解读---天体和天体系统人们常说的天体指的是什么？（天体的概念和判断）【活动】讨论一些天文现象及天体，如流星现象、蟹状星云、土星、哈雷彗星、新星、黑洞等，感知“宇宙是物质的”【归纳】宇宙间各种物质的存在形式统称为天体。它分为两类，及自然天体和人造天体，判断某一物质是不是天体，关键看它是不是宇宙空间的物质存在形式，依据有两看:一看它是不是位于地球大气层之外的太空之中；二看它是不是天体的一部分，如果不是天体的一部分，在宇宙中按自己的轨道运行就是天体，否则就不是天体。【总结】请同学们阅读课本，观察图1.1，同桌互相帮助，完成下面的表格。1.主要天体的特点及观察天体类型组成能否自己发光重要现象观察特征的成因恒星主要由氢和氦组成能明亮闪烁距离地球远，地球大气的抖动行星岩石、气体等否明亮不闪烁，有明显的位置移动距离近，发光面大星云由气体和尘埃组成否发亮的云雾状天体由气体和尘埃组成，呈云雾状星云由气体和尘埃组成否发亮的云雾状天体由气体和尘埃组成，呈云雾状流星体岩石等否（与大气摩擦形成光迹）在天空中有明亮的光迹闯入地球大气层，与大气摩擦发光彗星主要由冰物质组成否发光的扫帚型天体彗核中的冰物质升华，被太阳风推斥形成彗尾月球岩石等否圆缺变化月球不发光，日、地、月相对位置变化2.主要天体的概念和特征天体概念其他特征星云由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体与恒星相比，具有体积大、质量大、密度小的特点恒星有炙热其体组成，能自己发光的球状或类球状天体温度高，自己能发光行星在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体质量比恒星小，本身不发光，因发射恒星的光而发亮卫星环绕行星运转的天体月球是地球唯一的天然卫星【讲解】天体在宇宙中的分布是不均匀的，万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组太阳水星金星地球火星木星土星天王星海王星小行星带哈雷彗星成了多层次的天体系统。3.天体系统的概念和层次【讨论】①最高一级的天体系统是如何构成的？②银河是天上的河流吗？目前人类所能观测到的河外星系约有多少个？银河系与河外星系的关系如何？③太阳系的组成如何？太阳为什么是太阳系的中心天体？④最低一级的天体系统是如何组成的？【讲解】最高一级的天体系统是总星系，即目前我们所能观测到的宇宙，由银河系和河外星系共同构成。在银河系之外，还有大约10亿个同银河系相类似的天体系统，即河外星系，河外星系是与银河系同级别的天体系统。银河系的组成天体主要恒星。在银河系中，像太阳这样的恒星有1000多亿颗。太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等组成，太阳因质量大而成为太阳系中心天体。地月系是最低一级的天体系统，由地球和月球组成。月球是地球的天然卫星，也是距离地球最近的天体。【归纳】天体之间能否构成天体系统，关键在于能否相互吸引而达到相互绕转的程度。因此，判断某些天体集团或天体集合是不是天体系统有四看，一看天体的数量，二看天体之间的距离，三看天体是否相互吸引，四看天体是否相互绕转。【板书】4.地球在宇宙中的位置【活动】下面是一张外星人从某河外星系发往我们学校的电报，请你在上面写出我们学校的“地址。【小组活动】通过分析宇宙中不同级别的天体系统来描述地球在宇宙中的位置。难点解读——地球是太阳系中一颗普通行星【板书】二、太阳系中的一颗普通行星【活动】从《太阳系示意图》中，你和你小组能获得哪些信息？总星系银河系河外星系太阳系其他恒星系地月系其他行星系发往星际电报系系系（行星）洲国省市县学校你（小组）能够获得哪些信息：①⑤②⑥③⑦④⑧【归纳】①太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等组成⑤八大行星的公转方向都是自西向东②太阳是太阳系的中心天体⑥八大行星的轨道面几乎在同一个平面上③八大行星由水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星组成⑦八大行星的轨道形状都接近正圆④小行星带位于火星与木星之间⑧……【讨论】①按距太阳由近到远的顺序对太阳系的八大行星进行排序，并说出地球的左邻右舍。②请从运行方向、轨道平面和运动轨迹等方面来描述八大行星绕日公转运动的特征。③与其他行星相比，地球在运动特征方面有无特殊之处？【讲解】八大行星是绕日运行的主要天体，按照距太阳由近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，距太阳最近的事水星，最远的是海王星，距地球轨道最近的是金星，最远的是海王星。它们绕日公转具有共面、同向和近圆性的特点。与其他行星相比，地球在运动特征方面并无特殊之处。【板书】1．地球运动特征的普通性——同向、近圆、共面【活动】读课本P5图1.5《太阳系其他行星与地球的质量和体积比》思考：①八大行星按结构特征分为哪几类？②和类地行星相比，地球有无特殊之处？【讲解】八大行星的质量、大小、化学组成等结构特征既有共性，又有差异。由此，可以将八大行星划分为三类——与地球类似的称之为类地行星，包括水星、金星、地球和火星；体积和质量都大的称之为巨行星，包括木星和土星；第三类是距离太阳远的天王星、海王星，称之为远日行星。和类地行星相比，地球的质量、大小、化学组成等结构特征并无特殊之处。【板书】2．地球结构特征的普通性——质量、大小、化学组成等相似【讲解】我们通过对八大行星的了解，知道地球是太阳系中的一颗普通的行星，为什么在众多的行星中惟有地球存在生命呢？【板书】三、地球是存在生命的行星【活动】运用课本资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。地球所处宇宙环境地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星普通性特殊性【归纳】地球所处宇宙环境地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星普通性特殊性太阳系中的一颗行星相近的运动特征和结构特征存在生命【板书】1．地球的特殊性——存在生命【思考】为什么目前只有地球上具有生命存在？【板书】2．地球具备生命物质存在的条件【讲解】从地球的外观和所处的位置而言，地球与其他七大行星相比，并没有什么特殊的地方。地球只是一颗普通的行星。但由于地球具备了生命存在的基本条件：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成份，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说，地球是宇宙中一颗特殊的行星。【板书】（1）地球存在生命的外部条件【讲解】第一，太阳光照条件很稳定；第二，九大行星绕日运行具有共面、同向性，彼此间不会发生碰撞，故地球所处的行星际空间安全稳定。【板书】（2）地球存在生命的内部条件【讲解】日地距离适中→有适宜的温度体积、质量→有大气液态水【思考】①假如太阳光照条件变得不稳定，或者太阳突然消失了，地球上将会出现怎样的情形？②除地球外，太阳系其他八大行星中可能存在生命的是哪个？并简述理由。【归纳】①太阳的光照条件一旦发生变化，那么地球上所得的热量也将发生变化，从而影响到温度和水的相态，以至于影响到生命的存在，地球上的生命也可能随之而消失。②因火星与地球在距日距离、公转周期等方面与地球相似，故火星上可能会存在生命物质。探索地球上有生命生存的条件。【阅读】课本P7的阅读材料，明确在地球之外，高级生命存在的可能性极大。【活动】现代的天文观测和实验，越来越支持这样一种观点：宇宙间的天体，只要条件合适，就可能产生原始生命，并逐渐进化为高等生物。假如你承担了寻找外星人的任务，你将如何在茫茫的宇宙中确定寻找外星人的方向？需要思考的问题我的思考（1）生命的出现需要哪些条件？（2）寻找一颗什么样的恒星？（3）在这颗恒星周围的什么地方找一颗行星？（4）这颗行星需要具备什么样的条件？（5）……（1）（2）（3）（4）（5）……【归纳】（1）要有适宜的温度、大气和水等条件（2）寻找类似太阳的恒星，有温度的光照条件（3）在这颗恒星周围距离适中的地方寻找一颗行星（4）这颗行星距离恒星远近适中，体积和质量适当，其表面有适宜的温度、适合生物呼吸的大气和液态水（5）……【小结】【练习】目标检测班级姓名学号1、可见宇宙的半径约为A、140亿光年B、140亿年C、140亿天文单位140亿千米2、下列关于河外星系的说法正确的是A、距离地球最近的天体位于河外星系B、是目前观察到的最高级别的天体系统C、是不包含地球的天体系统D、是与太阳系级别相当的天体系统3、天体系统的级别，由小到大排列顺序正确的是A、太阳系→银河系→地月系→