浩瀚的宇宙(通用2篇)
浩瀚的宇宙 篇1
一、教學內容與說明
1.教學內容
天體概念和天體系統的層次。
2.地位與作用
本節課的教學,對學生以后的地理學習影響很大,對理解地理環境的形成和發展具有重要意義。
二、教學目標
1.能夠說出天體系統的概念和層次,培養觀察能力和想象力。
2.感悟宇宙的運動和無限,體會真理與科學有時需要用生命去捍衛。
3.樹立正確的宇宙觀,對大自然的好奇心和敬畏心,喚起探索未知的宇宙世界求知欲。學會用發展的觀點看問題。
三、教學重點、難點
1.重點:天體系統的概念和層次。
2.難點:對學生宇宙觀的教育和科學精神的培養不是一朝一夕能完成的,達到“潤物細無聲”的教育效果是本節課的難點。
四、教學安排
1.教學準備:利用中午時間到天象館觀測。
2.天體系統的概念和層次的學習,學習“觀星軟件”的使用。
3.課后拓展:觀察夜空,并做好觀測記錄。
五、教學過程
1.“看”宇宙
(1)天象館觀測:利用中午天象館開放時間,請各個班級中的天文愛好者協會成員帶領同學觀測不同季節的星空。了解北斗七星斗柄的指向與季節的關系,找到“銀河”,“牛郎星”、“織女星”、“仙女座”,“鷹仙座”、“獵戶座星云”等。
(2)欣賞太陽、地球、土星、新疆隕鐵、哈雷彗星、海爾波普彗星、木衛一、木衛二、蜘蛛星云、象鼻星云、仙女座河外星系等天體的圖片。
【設計思想】給學生視覺沖擊,在欣賞天體美的同時認識天體種類、主要特征。這部分內容的教學比較簡單,不必多花時間,但也應避免走馬觀花,教師要對學生做適當引導,重點放在理解宇宙的物質性上。
(3)觀看太陽系模式圖、北斗七星形狀變化的flash動畫。
【設計思想】看“北斗七星”形狀的變化,體會“恒星不恒”的道理。
2.“說”宇宙
。1)宇宙里有什么?
以銀河系為例,說明宇宙的物質組成。
觀察銀河系“結構圖、俯視圖、側視圖”,回答以下問題:
、巽y河系為什么看起來是一條光帶?
②銀河系主體叫什么?恒星最集中的地方叫什么?
③太陽在銀河系的什么位置?
【設計思想】使學生了解宇宙是由不同天體構成的物質世界,恒星和星云是組成宇宙的主要天體。這是辯證唯物主義的宇宙觀,是人類長期不懈探索才慢慢確立起來的現代宇宙觀。
。2)人類認識宇宙的過程。
教師簡要介紹人類認識宇宙的過程。
蓋天說:天圓如張蓋,地方如棋局。所以蓋天說又叫天圓地方說。
渾天說(張衡提出):認為天和地的關系就像雞蛋中蛋白和蛋黃的關系一樣,大地是一個球浮在水上。渾天說把地球當作宇宙的中心,與地心說不謀而和。
地心說(又叫地靜說):認為宇宙分為九重天。第九天叫最高天,是上帝居住的極樂天堂。各天層都繞地球旋轉。這種觀點符合宗教需要,在西方統治人們達1400多年,直到16世紀被 “日心說”推翻。
日心說:哥白尼根據多年的觀察和研究,于1530年寫成劃時代的著作《天體運行論》。認為水、金、地、火、木、土都繞日公轉。這一觀點把地球從宇宙的中心驅逐出去,從根本上否定了上帝創造世界的神話,動搖了宗教世界觀的基礎。意大利思想家布魯諾,為了維護日心說,最終被教會燒死,伽利略也因此被判終身監禁。
宇宙大爆炸理論:1929年哈勃發現,星系的光波變長了,推測宇宙在膨脹。1948年,美國物理學家伽莫夫提出宇宙大爆炸學說。
【設計思想】使學生領悟科學家追求真理、為真理獻身的精神,體會人類宇宙觀的變化對世界發展的重大影響。
3.“畫”宇宙
(1)請學生畫出w形的“仙后座”、扇形的“鷹仙座”,牛郎星、織女星所在的“天鷹座和天琴座”等主要星座的形狀。
教師補充“小資料”:牛郎星、織女星二者相距16.3光年。這么遠的距離,步行要2億年,噴氣式飛機要幾千萬年,如果在它們之間架一座橋,長度要在日地之間往返50萬個來回,如果通一次電話,要xx年對方才能聽到。
【設計思想】檢查學生的觀測記錄,引發現實與以往認知的差異,理解咫尺天涯的道理,感受宇宙的宏大。
。2)在圖中指出太陽在銀河系中的位置,地球在太陽系的位置。
【設計思想】為分析地球上有生命體存在的原因埋下伏筆。
4.“議”宇宙
教師設問:為什么恒星和星云是主要的天體類型?什么是宇宙?宇宙有多大?
【設計思想】感性的具體形象上升到抽象的思維領域,從而形成正確的空間概念。
5.“寫”宇宙
教師請學生寫出天體系統層次:
【設計思想】落實知識目標,培養學生歸納、整理能力。
6.“探”宇宙
。1)介紹幾個看星空的軟件,并指導學生操作。
①清華同方的模擬星空軟件。
、赾yber sky軟件。
、踫tarry night backyard軟件。
【設計思想】體現因材施教的分層次教學,給學生提供自主發展的舞臺。
。2)看星空——課外拓展。
這是要求學生合作完成的內容,需要留出充裕的時間,而且觀天認星需要耐心和經驗。活動分為短期的月相觀測和長期的天象觀測。
①月相觀測
利用學生晚自修之前和中間休息的時間進行觀測,并把情況記錄于下表。
月 相 觀 測 記 錄 表
公歷日期 月 日 月 日 月 日
農歷日期 農歷 農歷 農歷
18:00 20:30 18:00 20:30 18:00 20:30
繪出月相
月亮在天空的大致位置
【設計思想】看星活動可使學生獲得相關知識,也可以培養學生的科學精神和科學方法,并學會記錄觀測結果,為“月球”內容的學習打下基礎。
、谔煜笥^測
使用觀星軟件,先預知在不同的觀測時間內天空星體的分布情況,然后在不同季節進行戶外觀測天空的主要天體。
恒星:北斗七星斗柄的指向與季節的關系:春,斗柄指東;夏,斗柄指南;秋季,斗柄指西;冬,斗柄指北;北極星是小熊座中不太亮的恒星,它總在北方,黑夜里找到北極星,就可以確定南北方向。
星座:春季:獅子座;夏季:天琴座、天鷹座、天鵝座,天蝎座、人馬座;秋季:飛馬座、仙女座、仙后座,鷹仙座;冬季:獵戶座、雙子座、大犬座。
亮行星:金星、火星、木星、土星等。
【設計思想】學會合作,體驗科學研究的甘苦,培養學生的自學能力。
六、專家評析
由于受客觀條件的限制,上海這樣的大城市能用肉眼觀測星空的地方已經很少了。即使是在郊區,天空的背景也比較亮,更不要說中心城區了,實際教學中有條件組織學生進行天文實踐觀察的學校也很少。
現在有了模擬星空的多媒體軟件,可以不受學校在觀測條件上的限制,也給學生打開了一個新的了解星空的“天窗”。張樹新老師向學生演示了部分軟件,為高中地理新教材天文部分的教學提供了新的學習資源,是“宇宙”一課教學設計中最令人感興趣的。
進才中學是寄宿制學校,學校建有天象館,學生白天可以在天象館看星空,晚上可以在操場看星空,具有與眾不同的條件。因為學校有條件,張樹新老師將宇宙提前到新學期第一課,不但利用了學校的有利條件,還使學生看到了學校的優質資源,增加了對學校的了解和喜愛。在本課中還設計了利用學生晚自修之前和中間休息時間進行觀測,也是符合本校寄宿制特點的。這種因校而異、因人而異、因材施教的教學策略是值得提倡的。
張老師“宇宙”一課的教學設計,牽涉到不少天文學的人名、星名、星座名,需要課前、課堂、課后三段來完成本課的教學內容。因此,教師在天文學知識方面要做必要的準備,在實施過程中如何把握住重點、又要讓學生“大開眼界”,這也是需要琢磨的。
浩瀚的宇宙 篇2
第一章 浩瀚的宇宙 導學案
探索宇宙
【學習指導】
1.了解人類對宇宙的認識在不斷 深化。
2.理解宇宙探測的意義。
3.了解宇宙探測的現狀和宇宙環境的保護。
4.樹立科學的宇宙觀, 培養熱愛科學和勇于探索的精神。
【知識結構】
【重難點知識講解】
一、人類探索宇宙的歷程
從古代起,人們就幻想穿過地球大氣層,飛上太空。1957年10月,原蘇聯用火箭把第一顆人造地球衛星送上了天,開創了從太空觀測、研究地球和整個宇宙的新時代。例如,各種科學衛星和空間探測器上天后,發現了地球大氣層外還有磁層;宇宙中存在著大量的x射線、γ射線。還測量了許多行星表面的物理特性和化學成分。
20世紀60年代以來,各種載人飛船、航天站、航天飛機先后進入太空,實現了在沒有地球大氣干擾的情況下,人類對月球、大行星的逼近觀測和直接取樣觀測,以及對宇宙空間環境的直接探測,極大地充實和豐富了 人類對于太陽系和宇宙的知識。
宇宙探測的發展,不僅使人們進一步了解了地球的宇宙環境,而且還影響和改變著人們的社會生活。例如,人們利用衛星進行軍事偵察、空間通信、氣象觀測,以及尋找資源、為飛機導航等,從中獲得許多實際利益。
在1957年世界第一顆人造衛星上天,到1981年世界第一架航天飛機試航成功,在這短短的24年中,人類對宇宙的認識,已經從空間探索階段,逐步進入到了空間開發利用的新階段。
我國的航天事業起步于20世紀50年代中期,現在已經步入世界上航天技術先進國家的行列。
二、宇宙資源的開發[來源:第一范文網]
人類進入宇宙空間并開始適應、研究、認識、開發和利用空間環境,這是人類文明史上的一次大飛躍。宇宙環境蘊藏著豐富的自然資源。
1、空間資源。利用極其遼闊的宇宙空間,人造衛星可以從距離地球數萬千米的高度觀測地球,迅速、大量地收集有關地球的各種信息;利用高真空、強輻射和失重等地面實驗室難以模擬的物理條件,可以在衛星上進行各種科學實驗,例如在生物衛星上研究失重對昆蟲、微生物、植物的生長、發育和代謝的影響。
2、太陽能資源。太陽能是地球最重要的能源。但是,其絕大部分能源不能穿透地球大氣層到達地表。如何最大限度地利用太陽能,是擺在科學家面前的科研課題。
3、礦產資源?茖W家們對航天員從月球上帶回的月巖標本進行了分析,發現月巖中含有地殼里的全部元素和約60種礦藏,還富含地球上沒有的能源氦3,它是核聚變反應堆理想的燃料。此外,在火星和木星之間的軌道上運行著成千上萬顆小行星,其中不少小行星富含礦體。
空間開發活動,無論規模和技術,還是經濟投入,都已不是一個國家所能獨立完成的。因此,空間資源開發的一個趨向是日益走上國際合作的道路。
三、宇宙環境保護
人類向宇宙空間發射的各種航天器,固然有著十分重大的科研和應用價值,但是不可避免地會產生太空垃圾。例如工作壽命終止的航天器、因意外或有有意爆炸產生的碎片,以及航天員扔出飛船艙外的垃圾等。這些空間垃圾大約以每年10%的速度增加,而且體積越來越大。由于空間垃圾和航天器之間的相對速度很大,一般為幾千米每秒到幾十千米每秒,因此即使輕微碰撞,也會造成航天器的重要損壞。面對這種情況,科學家們大聲疾呼“保護太空清潔!”現在,航天專家已經開始研究限制太空垃圾產生的辦法,例如,將停止工作的衛星推進到其它軌道上去,以免同正常工作的衛星發生碰撞;用航天飛機把損壞的衛星帶回地球,以減少空間的大件垃圾。
【學海泛舟】
人類探索宇宙的歷程
古時候,人們每天看到太陽、月亮和星星東升西落,仿佛看到一個巨大的圓穹形的“天”繞著大地不停地轉動。
公元前4世紀,古希臘哲學家亞里斯多德提出了大地是球形的證據。他說,大地實際上是一 個球體,一部分是陸地,一部分是海洋,外面包圍著空氣。還作了論證,朋食時的黑影是地球的投影,它是個圓弧,可見地球是球體或者是近似的球體。
公元前270年,古希臘天文學家阿里斯塔克曾經測定太陽和月亮對地球距離的近似比值,同時還提出地球繞太陽運轉的理論?墒沁@古代樸素的“日心說”,在那時候卻沒有人相信。
在歐洲,基督教認為,宇宙萬物都是上帝創造的,《圣經》中說,上帝花了6天工夫“創造了世界”。有1天,上帝來到一片空蕩虛無、黑黝黝的空間,他把它分為天和地,又創造了光,把光亮和黑暗分開,就有了晝和夜。第2天,又創造了光,把光亮和黑暗分開,就有了晝和夜。第2天,又創造了空氣,把天和地之間用空氣隔開。第3天,他又把地上的水聚在一起,使海陸分開,讓陸地生長出青草、蔬菜和果樹。第4天,他創造了太陽、月亮和星星,普照大地。第5天,他又創造了飛鳥和游魚,使世界更富有生氣。第6天,上帝又創造了昆蟲、野獸和牲畜,還嫌美中不足,又按照自己形象創造了人,讓人來管理世界上的一切。他對自己的杰作感到十分滿意,到了第7天,他便休息了,并把第7天定為圣日,也就是人們所說的禮拜(星期日)。
公元2世紀,希臘天文學家說,地球處于宇宙的中心,太陽、月亮和行星,都是圍繞著地球轉動的。這種“地球中心說”正符合“上帝創世說”的需要,為它提供了“科學依據”!妒ソ洝烦闪水敃r檢驗真理的標準,誰要是宣傳和《圣經》不同的觀點,誰就是“異端邪說”,誰就褻瀆了“神靈”,誰就要受到宗教法庭的嚴厲制裁。因此,在漫長的歷史時期里,科學真理的傳播被禁錮了。
到了16世紀,波蘭天文學家哥白尼在《天體運行論》一書中首先提出:地球不是宇宙的中 心,地球和其他行星一樣,都是繞著太陽運動的,而地球也在不停地自轉著。
哥白尼完成了這 部著作后,猶豫了36年才拿出來出版。書一出版,即遭到了羅馬天主教會的激烈反對。他們宣布太陽中心說是“異端邪說”,燒了哥白尼的書,殘酷迫害傳播哥白尼學說的人。
意大利思想家布魯諾宣傳和發展了哥白尼的思想。他說,地球并不是宇宙的中心,它不過是繞著太陽運行的一個石頭而已?臻g是遼闊的,宇宙是無限的,星星都是一些遙遠的太陽。
教會將布魯諾送進監獄,罪名是反對《圣經》。布魯諾堅強不屈,最后卻被送到火弄場上活活燒死。
真理的聲音是元法燒毀的。在布魯諾死后9年,德國天文學家刻卜勒出版了《新天文學》一書,第一次指出行星運動的軌道是橢圓形的,太陽的位置在橢圓形的一個焦點上。
意大利科學家伽利略站在威尼斯的圣馬爾谷教堂塔樓上,第一次用望遠鏡觀測浩瀚的天空,發現了哥白尼假設的天文事實,有4個衛星在繞木星不停地轉動。伽利略也因此受到迫害。
真理是扼殺不了的,哥白尼的學說被越來越多的科學家證實。地球照樣轉個不停。
之后,德國科學家開普勒發現了行星運動的規律,英國科學家牛頓又進一步證明了行星圍繞太陽運行是受到“萬有引力”的作用,從而進一步揭示了宇宙的秘密。
現在,人們可以利用巨大的天文望遠鏡和先進的射電望遠鏡,對宇宙中遙遠的天體進行觀察。還可以利用人造衛星、宇宙飛船、航天飛機等把儀器和人送到宇宙空間或其他星球上,探索更多的宇宙秘密。
通過多年的探索,現在人們知道:
太陽并不是宇宙中唯一的恒星。天空中閃爍著群星,都是像太陽一樣能發光的恒星。它們距離地球很遠,其中最近的也有4.22光年。(光年是計量天體距離的單位,光每秒傳播約30萬千米。)
有些恒星離我們太遠,肉眼無法分辨。如果通過天文望遠鏡觀察,可以發現:橫貫天空的銀河,原來是由許多恒星構成的。這個龐大的恒星集團,大約有1000億~億顆恒星,構成“鐵餅”形,直徑約10萬光年。人們把這個龐大的恒星集團叫做銀河系。我們的太陽系是銀河系的一員,距銀河系中心約3萬光年,與眾多恒星一起,圍繞銀河系中心運動著。
銀河系在宇宙中并不是唯一的恒星集團。在銀河系外還有很多像銀河系一樣的龐大的恒星集團,例如仙女座星系、獵犬座星系。我們把銀河系以外的恒星集團,叫做河外星系。目前,人類已經發現了約10億個河外星系,這些河外星系也都在運動著。
銀河系和我們現在所能觀測到的所有河外星系,被稱做總星系。
現在,用射電望遠鏡已能觀測到100億光年外的宇宙空間情況,但仍沒有找到宇宙的邊緣。
【同步練習】
一、單選題。
1.人類 對太陽的逼近觀測開始于( )
a.1973年美國發射的大型載人航天站“天空實驗室”
b.1969年至1972年美國的“阿波羅”登月計劃實施
c.1957年原蘇聯的第一顆衛星上天
d.1973年原蘇聯發射的大型載人航天站“天空實驗室”。
2.目前人類對宇宙空間的探索正處在( 。
a.很好地保護階段 b.空間開發階段
c.初步探索階段 d.大規模開發階段
3.宇宙空間資源的特點是( 。
a.空氣濃、強輻射、失重 b.高密度、強輻射、失重
c.高真空、弱輻射、失重 d.高真空、強輻射、失重
4.下列不會造成空間垃圾污染的是( )
a.工作壽命終止的航天器 b.航天員扔出飛船艙外的垃圾
c.航天器有意或無意爆炸產生的垃圾 d.返回型人造地球衛星
5.空間垃圾的主要危害是( )
a.污染大氣 b.危害人體健康
c.造成航天器的重大損壞 d.落到地面,毀壞建筑
6.開發宇宙能源資源主要是指開發其( 。
a.重力能 b.天體引力能
c.太陽能 d.風能
7. 在衛星上進行科學實驗往往會取得比地球上更好的效果,是由于那里( )
a. 高真空、強輻射、失重 b. 高真空、弱輻射、失重
c. 高密度、強輻射、失重 d. 低真空、強輻射、失重
8. 人類對宇宙探測的手段按發展順 序排列的是( )
a.人造衛星——載人飛船——航天站——航天飛機
b.航天飛機——人造衛星——航天站——載人飛船
c.人造衛星——航天飛機——載人飛船——航天站
d.載人飛船——航天飛機——人造衛星——航天站
9.關于宇宙資源的敘述,錯誤的是( )
a.遼闊的宇宙空間屬于可開發的資源
b.宇宙空間的高真空、強輻射、失重狀況均屬資源
c.宇宙中的太陽能源比地球表面豐富得多
d.太陽系小行星的巖體中富含地球上沒有的能源3 he
10.以下有關宇宙的說法,錯誤的是( )
a.宇宙是用時間和空間來表達內涵的
b.宇宙是物質的,物質處于難以預料的運動和發展中
c.目前,人類所能觀測到的宇宙半徑大約是200億光年
d.隨著空間探測技術的發展,人類觀測到的宇宙范圍將不斷擴大
11.人類探索宇宙的目的是( )
a.了解宇宙發展規律,控制其向有利于人類的方向發展
b.地球人口過多,向宇宙空間轉移
c.研究、認識、開發和利用宇宙環境
d.保護地球以外的生命
12.從古到今,人類對宇宙的探索未曾停息且不斷發展,以下說法正確的是( )
a.1969年,原蘇聯用火箭把第一顆人造地球衛星送上太空
b.1972年,美國的“阿波羅”登月計劃,使人類首次涉足月球
c.1990年,世界第一架航天飛機試航成功
d.1999年,我國第一艘載人航天實驗飛船“神舟”號發射升 空
二、雙選題。
1.下列清除空間垃圾的有效措施是( 。
a.將停止工作的衛星推進其他軌道上 b.減少航天器發射
c.用航天飛機把損壞的衛星帶回地球 d.建立空間垃圾站
2.關于我國航天事業的發展正確的是( )
a.起步于20世紀60年代中期
b.1970年發射了第一顆人造地球衛星
c.1975年成為世界上第三個掌握衛星返回技術的國家
d.20世紀90年代開始承擔國外商業性的衛星發射
3. 目前太空垃圾的主要來源是( )
a.小行星爆炸 b.工作壽命終止或爆炸的航天器
c.彗星升華的物質 d.航天員扔出飛船外的垃圾
4. 有關我國航天事業的發展,敘述正確的是( 。
a. 起步于20世紀60年代中期,發展速度較快
b. 1970年發射了第一顆人造衛星
c. 1975年成為世界上第三個掌握衛星返回技術的國家
d. 20世紀90年代開始承擔國外商業性的衛星發射
5. 宇宙探測的發展,影響和改變著人們的社會生活,主要表現為( 。
a. 利用氣象衛星更準確地預報天氣
b. 從空中研究地球,因隔有厚厚的大氣層,不能為人類尋找資源
c. 利用衛星進行無線電長波通訊
d. 利用衛星為飛機、輪船導航,為汽車導向
三、綜合題。
材料1:繼1999年11月20日我國第一艘載人航天試驗飛船“神舟一號”發射成功后,我國在xx年1月20日和xx年3月25日又成功發射“神舟二號”和“神舟三號”載人試驗飛船!吧裰鬯奶枴憋w船也將在年內發射升空。
材料2:載人航天是人類開發利用空間資源的重要手段。自1961年4月12日人類首次進入太空成功后,載人航天一直是當代世界科技史上最攝人心魄的樂章。發展載人航天也就成為世 界大國綜合國力的重要標志。
材料3:xx年10月23日上午11時17分,我國自行研制的第二代傳輸型遙感衛星“中國資源二號”在山西太原衛星發射中心發射成功!爸袊Y源二號”衛星發射成功和穩定運行,標志著我國航天遙感技術日臻成熟。
閱讀上述三則材料,結合相關知識完成下列問題:
。1)世界上把第一顆人造地球衛星和第一個宇航員送上天的國家是( )
a、美國 b、前蘇聯 c、中國 d、法國
。2)人類探索宇宙的目的是( )
a、了解宇 宙發展規律,控制宇宙空間 b、開發和利用宇宙環境資源
c、地球人口過多,準備向宇宙空間轉移 d、發現、保護地外生命
。3)目前人類開發利用的宇宙自然資源主要有( )
①空間重力資源 ②空間太陽能資源 ③空間礦產資源 ④宇宙生物資源
a、①② b、③④ c、②④ d、①④
(4)我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”成功發射于( )
a、1970年 b、1960年 c、1975年 d、1984年
。5)簡述載人航天器進入太空的重要意義。
。6)我國成功發射“神舟號”系列飛船的意義是什么?
【參考答案】
一、單選題
1.a 2.b 3.d 4.d 5.c 6.c
7. a 8. a 9. d 10. b 11. c 12. d
二、雙選題
1.ac 2.bc 3.bd 4.bd 5.ad
三、綜合題
【簡析】試 題以我國成功發射的“神舟”系列載人試驗飛船為背景材料,引出世界和我國開發利用宇宙太空資源的成果及前景!吧裰邸陛d人試驗飛船是我國高科技領域繼“兩彈一星”之后,規模最大、系統最復雜、技術難度最高的大型工程,“神舟”載人試驗飛船的發射成功有利于提高我國的綜合國力和在世界上的大國形象,為我國開發利用宇宙太空資源創造條件。
【參考答案】 (1)b (2)b (3)a (4)a
(5)載人航天器進入太空實現了在沒有地球大氣干擾的情況下,人類對月球、大行星的逼真觀測和直接取樣觀測,以及對宇宙空間環境的直接探測,極大地充實和豐富了人類關于太陽系和宇宙的知識。
(6)我國成功發射“神舟”載人試驗飛船是中國航天史上一項重要的里程碑,標志著中國將成為繼美、俄之后第三個掌握載人航天技術的國家,展示了中國綜合國力的提高,對增強中華民族的自豪感和國民凝聚力、提高中國的國際地位意義深遠。