人类认识的宇宙教案2

人类认识的宇宙教案2

    教学目标:
    ──知识目标
    1.了解宇宙、天体的观念,理解宇宙的基本特征。
    2.了解地球是宇宙中既普通又特殊的天体,正确理解地球上存在生命的条件
    ──能力目标
    能运用图表形象掌握太阳系的主要成员,分析说明地球的普通性与特殊性
    ──德育目标
    1.树立科学的宇宙观、发展观;
    2.通过讲述中国古代取得的天文成就,培养学生爱国情感。
    教学重难点
    1.天体系统的层次
    2.太阳系结构图
    3.地球存在生命的条件
    教学方法
    1.通过讲授法使学生对地球所处的宇宙大环境能有基本的认识、激发其兴趣。
    2.引导学生去收集材料,培养其初步的读图分析能力。
    课时安排
    2课时
    教学过程
    第一课时
    Ⅰ.导入新课:
    同学们,地球是我们赖以生存的家园,她为我们提供了生存和发展所必需的物质基础,因此,要实现人类的可持续发展,更好地开发利用自然资源,就必须对我们的家园──地球,有较深刻全面的了解。而地球作为宇宙中的一个天体,其运动和变化又不能不受到其他天体的影响。越来越多的事实说明,地球上发生的不少自然现象如果仅从地球本身找它们的因果关系,有时难以得到满意的解答。因此要全面了解地球,较圆满地理解地球上的一些自然现象,首先要对地球所处的宇宙环境有一个基本的认识。为此,教材就把“宇宙环境”作为全书的开篇第一单元,讲述地球所处的宇宙环境是什么样子。
    今天,我们就一起来看一看目前人类认识到的宇宙是什么样子的。下面,请同学们迅速阅读序言部分。
    Ⅱ.讲述新课:                                   
    <板书>     §1.1人类认识的宇宙
    一、人类目前观测到的宇宙
    (学生看书阅读后回答:什么是宇宙?老师补充讲解、板书)
    古代,人们把空间称为“宇”,把时间称为“宙”;因此,我们可以说宇宙是空间和时间的总和。而现代的天文探测表明,宇宙是由各种形态的物质构成的,是在不断运动变化的。如果要给宇宙在地理学意义上下个定义的话,我们可以这么定义:
    宇宙:是广袤的空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质与能量的总称。也就是天地万物的总称。
    <板书>
    1.宇宙的概念
    古代:空间—时间
    现代:物质—运动
    地理学定义:……
    人类对宇宙的认识经历了漫长曲折的过程,下面我们就一起来回忆一下人类对宇宙的认识过程:
    <板书>  2.人类对宇宙的认识过程:
    模糊的天地概念(托勒密“地心说”)→太阳系(哥白尼“日心说”)→银河系(18世纪、赫歇尔)→上百亿年和上百亿光年的时空区域(20世纪60年代以来、空间探测技术的发展)
    古代,人们出于农业生产或辨识方向等一些生活、生产的需要,必然要对其所处的自然环境、宇宙空间现象进行观察,由此衍生出原始的天文地理学。当时,由于技术原因,人们对宇宙环境的观测主要依靠肉眼观测,因此,所能观测到的范围十分有限,其所讨论的天文、宇宙就不外乎模糊概念上的大地和天空。这个时期主要的宇宙观有古希腊毕达哥拉斯学派提出的中心火团说、阿里斯塔克的太阳中心说以及古罗马的托勒密提出的“地心说”。(大致说明各学说观点)其中“地心说”由于符合人们日常的视觉体验,加之符合了基督教“上帝以地球为中心创造宇宙”的教义,因此较易得到人们的接受与推广。
    然而“地心说”的理论体系对行星运动规律难以作出圆满的解说。文艺复兴时代的后期,由于科学技术的进步以及思想的解放,波兰的天文学家哥白尼提出了“日心说”。其后,德国天文学家开普勒进一步发展修正了哥白尼学说,创立了行星运动的三大定律,而意大利天文学家伽利略则第一个用望远镜观察天体,证明了哥白尼天文学说的正确。而伟大的天文学家牛顿发现了万有引力,提出万有引力定律,揭示了行星运动的原因,这对后来海王星、冥王星的发现做出了巨大的贡献。以上这些成就在当时勾勒出较完整的太阳系结构。这一时期,人们的宇宙观仍主要限于太阳系。
    时间推移到18世纪,英国天文学家赫歇尔观测证实,银河系是范围有限的恒星体系,并建立了银河系的天文体系,从而将人类认知的宇宙范围拓展到星系级别。
    之后,随着科学继续发展,技术不断进步,人类的宇宙范围观念也日渐扩大。特别是20世纪60年代以来,由于大型天文望远镜的使用,分光仪、射电技术的成熟,人造卫星、探测器等空间探测技术的发展,使天文观测的尺度大大扩展,达到上百亿年和上百亿光年的时空区域。
    这里的光年是一个长度距离单位,它是指光在一年中所传播的距离,我们知道光的传播速度约为30万km/秒,照此计算,1光年约为94605亿km。那么,能否说宇宙的范围大小就是这百亿光年呢。显然不行,这里所指的是目前我们所能观测到的,随着科技的进步,我们认识的宇宙范围一定会继续扩大。
    我们在前面讲过,宇宙是物质的世界,那么宇宙到底是什么样子呢?
    物质的东西,总有个外化的存在形式。例如,人的外化存在形式就是一个个有血有肉的“人体”。仿此,宇宙(天)的物质存在形式就是一个个的“天体”。
    就像我们人体有高矮胖瘦的体态差异,黑白黄褐的肤色差异,男女老少的性别、年龄差异等等方面的差异一样,天体在大小、质量、光度、温度等方面也存在着差别,这就是天体的多样性。
    天体的多样性体现在什么地方呢?在晴朗的夜晚,我们可以用肉眼看到:星光闪烁的恒星(这是一种能够自行发光、发热的天体)、轮廓模糊的星云(主要成分为H,呈云雾状),这两种天体是宇宙空间中最基本的天体。还有较明显位移的行星(绕太阳[恒星]运转、反射太阳光线)、以及有圆缺变化的月亮、一闪即逝的流星、拖着长尾巴的彗星。
    此外,在宇宙空间中,还有一些我们单凭肉眼看不见的天体,比如一些星际气体和尘埃,以及人类制造发射到宇宙空间的人造天体:如人造卫星、空间探测器、空间站等。
    (边引导学生看图讲解边板书)
    <板书> 
    3、宇宙的物质性
    (1)天体:宇宙间物质的存在形式。
    (2)天体的多样性
    自然天体:   恒星------星光闪烁(自行发光、发热)
    星云------轮廓模糊,主要成分为H,呈云雾状)
    行星------移动(绕恒星运转、反射恒星光线)
    卫星------月亮(地球的卫星,有圆缺变化)
    流星------一闪即逝
    彗星------拖着长尾巴
    星际气体和尘埃
    人造天体:   人造卫星、空间探测器、空间站等
    这里有一点需要提醒同学们注意:天体是指存在于宇宙空间(星际空间)的物质。因此,掉落到地面的陨石、陨铁等就不能被称为天体。
    地球作为一个整体是个天体,但地球的一部分或附属部分就不能称为天体,如地球大气、发射架上的人造卫星等。
    我们前面讲过,宇宙处于不断的运动和发展中,这就是宇宙的运动性。
    根据牛顿发现的万有引力定律,天体只要有了质量,就会相互吸引。而如果天体既相互吸引又相互绕转,就形成天体系统。那么是否所有的天体都属于天体系统呢?不,只有那些既相互吸引又相互绕转的天体才能称为天体系统。
    目前,人们将认识到的天体系统,从小到大排列,分为以下几个层次:
    月球绕地球运行构成地月系,九大行星及其卫星以及流星、彗星、小行星和星际气体和尘埃等构成太阳系,太阳系又和跟太阳系相似的其他一些恒星系构成银河系,而银河系又和河外星系(简称星系)共同构成总星系──这是目前我们所观测到的宇宙的范围。

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