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人类认识的宇宙教案
作为一位杰出的老师,常常需要准备教案,教案是教学蓝图,可以有效提高教学效率。我们应该怎么写教案呢?下面是小编整理的人类认识的宇宙教案,仅供参考,欢迎大家阅读。
人类认识的宇宙教案1
ⅰ、导入新课
同学们,我们学习地球的宇宙环境是为了更全面、深刻地了解我们所处的地球。因此,在了解了地球所处的大宇宙环境的基本情况后,我们接下来学习地球所处的小宇宙环境──太阳系,较细致地了解宇宙中的地球是什么样子的。
ⅱ、讲授新课
板书:人类认识的宇宙
一、宇宙中的地球
1、太阳系的结构
我们在上节课学过,太阳系是以太阳为中心,由地球、水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星等九大行星围绕太阳公转构成的,下面请同学们认真看图1.3“地球在太阳系中的位置”。从中,我们可以发现,以太阳为中心,九大行星的轨道呈近似椭圆形,各大行星分布位置由内向外依次为:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。
细看九大行星的名字,我们可以发现在地球左右两侧的金、木、水、火、土等五大行星的名称带有中国的五行观念特色。因为,金、木、水、火、土五星是我们可用肉眼直接观测到的,我国古代对它们早有记录。而西方的天文学家,则以古罗马、古希腊诸神的名字来给这些星星(天体)命名。例如,在我国古代,水星被称为辰星,而在西方水星则被冠以古罗马神话中商神、诸神使者的名字mercury。而金星因有白晳的光辉,我国古代称它为太白(金星),西方则以司掌爱与美的女神venus来命名它;此外,金星每天黎明前出现在东方天空,又称为启明星,黄昏后出现在西方天空,称为长庚星。火星在午夜可看到,我国古人称它为“荧惑”,西方则冠以战神的名字mars。木星我国古人称为岁星,亦即太岁(因其公转一周约需xx年──太岁),西方则以古罗马主神的名字jupiter命名(相当于希腊神话中的zeus)。土星我国古代叫它镇星或填星,西方罗马神话中称它为神saturn。而天王星、海王星、冥王星则因距离我们太远,用肉眼难以发现,因此直到近现代才被发现。
以上就是九大行星的大致位置关系,它们距太阳各不相同,水星是距离太阳最近的行星,而地球距离太阳有多远呢?(学生看书回答)
从书中我们可以知道地球是太阳系中的一颗行星,与太阳相距1.496亿km,我们把这个长度称为1个天文单位,下面请同学们翻开我们所使用的地图册第7页“九大行星主要物理性质比较”表,我们发现九大行星与太阳的距离若以日地距离为1个单位,则各大行星与太阳的距离分别为:0.387、0.723、1、1.52、5.20、9.5、19.20、30.10、39.40。这些数据是我们现代通过科学的测算得到的。然而,早在1766年时,德国的天文学家提丢斯就提出了一个表示行星与太阳平均距离的经验定律,即提丢斯数列:4、7、10、16、28、52、100、196、388。这个数列同现代的数据参照对比,应该是基本符合的。但其中在16与52之间,即在火星与木星之间,有个28没有大行星与之对应。是这个数列有问题,还是在火星与木星之间还存在着一颗大行星。这个问题一直困扰着那个时代的天文学家,直到18xx年意大利的皮亚齐在火星与木星之间发现了谷神星。现在我们知道在火星与木星之间存在着一个小行星带,有关这个小行星带的来源,有的科学家认为它是一颗大行星爆炸解体后的残体,若真如此,那么提丢斯数列中的28便可对上号了。
接下来,请同学们一起看一下教材上的表1.1“太阳系九大行星的比较数据”,了解一下九大行星在质量、体积、密度、周期等方面的情况。
通过这些比较数据,同学们看一看,地球的质量是不是最大的?(学生回答)
质量最大的是?(木星)
质量最小的是?(冥王星)
体积最大的是?
体积最小的是?
……
也就是说,从质量上看,地球的质量在九大行星中很普通,体积、周期亦如此。因此,我们说地球是太阳系中一颗普通的.行星。
虽说九大行星有各异的质量、体积、平均密度和公转、自转周期,但有些行星在物理性质上较为接近,我们就将它们划归一类。按照这一标准,我们将九大行星分为以下三类:类地行星、巨行星、远日行星。顾名思义,类地行星系指跟地球性质相近,类似地球的行星,包括水星、金星、地球、火星。巨行星是指该类行星的体积、质量都很大,如巨人般,包括木星、土星。远日行星就是离太阳(日)较远的行星,包括天王星、海王星、冥王星。
2、地球存在生命的原因
虽说在物理性质、结构、运动特征等方面地球并无什么特别突出的,但是有一点却是其他行星所没有的,那就是地球是目前我们所知的惟一有生命存在和繁衍的行星。那么为什么地球上会出现生物而其他8大行星上没有呢?是不是在冥冥之中,上苍对我们地球特别地眷顾垂爱呢?
其实,这与地球所处的宇宙环境以及地球本身的条件有着密切的关系。
地球所在的广袤宇宙中,与地球关系最密切、对地球影响最深远的就是太阳系。从太阳系诞生到地球上开始有原始的生命痕迹,中间经历了漫长的阶段(将近50亿年),在这个阶段里,太阳没有明显的变化,源源不断地给我们地球提供光和热,从而使生命从低级向高级的演化没有中断。如果太阳不稳定,隔三差五地来个大爆发,其放射出的各种射线将杀死地球上所有的生命。
同时呢,地球所在的行星际空间亦是一个较安全的宇宙环境,请同学们看图1.3“地球在太阳系中的位置”,我们可以发现,大小行星绕日公转的轨道面几乎在同一平面上,绕日公转的方向一致,都是自西向东运转,而且各行星的运转轨道都是椭圆形,这就使得行星在运行过程中不会出现交叉碰撞的情况,从而使得大小行星能够各行其道、互不干扰。
讲到这,同学们可能会问:这两个条件其他行星同样具备,是共同条件。为什么其他行星还是没有生命的发生和繁衍呢?这就要讲到我们地球自身的条件。我们知道,温度、大气、水是生命生存所必需的条件,而地球恰恰具备这些条件。
首先,由于地球与太阳距离适中,使地球表面的平均气温为15℃,从而有利于生命过程的发生和发展。如果距离太阳太近,像水星、金星,则温度过高,生命难以发生、繁衍。如果距离太阳太远,像天王星、海王星、冥王星,就会因温度过低,生物也无法生存。
其次,由于地球的体积和质量适中,其引力可以使大量的气体聚集在地球周围,形成包围地球的大气层。如果,体积和质量过小,则其引力将不足以留住足量的大气,会造成气体的大量逃逸;反之,如果体积和质量过大,则会造成星球外围的大气层太厚,使太阳热量难以穿透,从而造成行星表面温度偏低。同时,由于地球上生物的作用又反过来对大气的成份进行改造,使由co2、co、ch4、nh3组成的原始大气通过大气演化,形成以n2、o2为主的适于生命呼吸的现代大气。
水是生命之源,而在星球形成后,由于气温降低,水是以结晶水的形态存在的,据现代的一些探测表明,在太阳系内的其他行星中,既使有可能存在水,亦是以结晶态存在的(有的则早已汽化逃逸掉了);而地球由于内部放射性元素的衰变致热或原始地球重力收缩,使地球内部温度升高,结晶水汽化了。而汽化逃逸出的水汽,则在上升过程中因冷却而凝结、降雨,落到地面低洼处,形成原始的大洋,而海洋则被称为生命的摇篮──地球上最早的单细胞生命就出现在原始大洋中。我们人类也是由此环境中产生,经过长期的进化而形成如今的样子,但人的个体特征仍不免要显示出其原始的成长环境,从胚胎的孕育(液态环境)至人的体液盐度(与海水平均盐度相近)都依稀表明人的最初的祖先来自海洋。
板书:
2、地球存在生命的原因
外部条件:相对稳定、安全的宇宙环境。
①太阳的稳定——提供光和热。
②安全的行星际空间——轨道共面同向,大小行星各行其道。
自身条件:
温度——①地球与太阳距离适中,使地球表面的平均气温为150c。
生命必需条件大气——②地球的体积和质量适中,使大量的气体聚集,形成大气层。
生物的作用对大气成份的改造。
水——③结晶水汽化原始的大洋。
ⅲ、课堂小结:
正是由于上述原因才使地球出现了生命的生存与演化,这说明我们所生息繁衍的环境是我们人类赖以生存的前提。因此,保护环境是实现人类可持续发展的前提。这节课要求同学们重点掌握的是地球上生命存在的原因、条件。
ⅳ、练习:“读太阳系结构图,回答问题”
1、填出图中相应位置的行星名称
a();b();c()
2、在九大行星中,
质量最大的是(),体积最小的是()。
属于巨行星的有()。
ⅴ、板书设计(见文中)
ⅵ、教学后记
人类认识的宇宙教案2
教学目标
一、知识目标
1.了解宇宙的概念和宇宙的特点。
2.了解宇宙的主要组成物质、天体及其类型。
3.了解天体系统的结构,以及地球在天体系统中的位置。
4.理解地球上存在生物的原因。
二、能力目标
1.通过阅读分析教材,使学生具有归纳整理知识、提取重点和找出知识间内在联系的自学能力。
2.通过阅读图片、画图和思考等活动,提高学生从图中获取知识的能力。
三、德育目标
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,并注意识别和抵制伪科学。
2.通过了解天文学家探索宇宙的事例,激发学生爱科学和探索宇宙奥秘的精神。
关于天体系统的教学建议
关于天体系统,教师重点要说明天体系统的层次。尤其是知道地球在这个层次中的位置。人类目前观测到的宇宙,其最远的天体离地球大约150亿~200亿光年。我们针对目前观测到的宇宙进行了分类。因此有了天体系统的层次。建议教师采用本期提供的动画“天体系统”来进行教学。该动画能很清晰地展现天体系统的层次。而且有各类天体的典型图片,能加深学生的印象。尤其动画中包含了太阳系和地月系的动画,使学生能一目了然地了解各个层次的天体运行状态。
关于地球的普通性的教学建议
在“宇宙中的地球”这部分,教材提到了地球是太阳系中的一颗普通行星。为了让学生理解这点,教师可以通过出示“太阳系九大行星的比较数据”表格,让学生比较太阳系中九大行星五个指标的数值。则不难发现,地球的邻居们和地球非常相像。尤其是金星,其质量、体积和地球相差无几。这些数据说明:地球在太阳系成员中是非常普通的,其运动状态和运动特征没有任何特殊的地方。如果课时允许,教师可以引导学生总结太阳系九大行星的运行特征:(1)共面性;(2)近圆性;(3)同向性。之所以要重点提出地球的普通性,是为了让学生树立正确的宇宙观,树立唯物主义的世界观:世界是物质的,各种物质都处在不断的运动变化中,但它们的运动是有规律的。
关于地球的特殊性的教学建议
在讲授“宇宙中的地球”时,教师在说明了地球是宇宙中的一颗普通行星后,还需要说明一个问题:即地球是一个非常特殊的行星。它的特殊性表现在这颗行星上具有形形色色的生物,人类是这些生物中最高级的一种。尽管人类的科技探测手段迅猛发展,但目前仍没有发现任何地外文明迹象。虽然在理论上宇宙中可能还有许许多多和地球的条件类似的行星存在,但是与太阳系内其它的行星相比,地球所处的宇宙位置能孕育生物,足以说明地球的与众不同。教材从两个方面分析了地球之所以存在生命现象的原因:(1)地球与太阳的距离适中,使其表面温度有利于生命过程的发生和发展。(2)地球的体积和质量适中,使其引力足够吸引大量气体,形成包围地球的大气层。这两点需要学生掌握。正是因为这样,科学家们猜想,宇宙中有很多和太阳系类似的恒星星系,若其中存在和日地关系相近的情形,则极有可能发现和人类相类似的文明。
【教学重点】①天体系统的层次;②理解地球是太阳系中一颗特殊行星的含义。
【教学手段】多媒体资料库
【教学过程】
(引课)古训曰:“上下四方曰宇,古往今来曰宙”由此理解宇宙的含义,即体现时间性——不断运动和发展变化;空间性——各种形态的物质构成。
(总结板书)
一、宇宙
二、天体和天体系统
(学生活动:阅读教材P3图1.2思考)天体系统分为几个级别?由大到小的排列顺序是什么?
(教师总结板书)
三、宇宙中的地球
1.太阳系中一颗普通行星
(多媒体资料展示,并指导学生阅读教材P4表格和图像)从以下几个方面引导学生思考讨论:地球与其他行星相比有哪些相似性?①质量、体积;②平均密度;③公转、自传周期;④运动特征(即九大行星运动具有同向性、共面性和近圆性,这部分知识需要教师给与补充。)通过比较可以发现:地球无论是结构特点还是运动特点都与其他行星有许多相似的地方,因此说地球是太阳系中一颗普通行星。
(板书) 2.太阳系中一颗特殊行星——目前唯一有生命物质存在的星球
(提出问题,引导学生查找资料并讨论)火星与地球相比有许多相似的地方,以至于人们始终怀疑在火星上可能有生命存在,但至今也没有发现生命的痕迹,为什么火星没有生命物质而地球是目前唯一有生命存在的星球?生命存在需要哪些条件?
(教师总结)通过以上对比讨论,使学生明确,生命物质存在的条件有三个:①有适宜的温度;②有液态水;③有适量的适合生物呼吸的大气。这三个条件是火星所不具备的,之所以产生这三个条件的'根本原因有两个:地球与太阳的距离适中,因而有适宜的温度和液态水;地球的体积和质量适中,因而有适量的大气。而这两个根本原因对于火星来说,与地球有较大差异,因此目前火星未发现有生命存在。
【设计思想】根据本节教材对知识、能力和价值观念三方面的要求,本节课重点应该是“宇宙中的地球”这部分知识,为了使学生能够更好的理解地球在太阳系中的普通性和特殊性,特别在这部分设计了学生的探究性学习过程,即通过对比九大行星结构特点及运动特征,使学生明确地球与其它行星有很多相似特性,由此说明它是太阳系中一颗普通行星。为了充分调动学生的学习积极性以及对知识的探究意识,在了解地球的特殊性时,设计了一个学生活动,即让学生通过多媒体资料库查找有关火星相关的资料,并与地球进行对比,由此说明为什么火星至今没有发现生命物质的痕迹,地球由哪些与其不同的条件,使其能够有生命存在,通过这个探究活动,既可以培养学生查找资料,处理资料的技能,又可以激发学生的科学探索意识,为后面的学习奠定基础。
【板书设计】
第一节 人类认识的宇宙
一、宇宙
二、天体和天体系统
三、宇宙中的地球
1.太阳系中一颗普通行星
2.太阳系中一颗特殊行星——目前唯一有生命物质存在的星球
人类对宇宙的认识
【活动目的】
1.认识到到地球只是一个很普通的行星,但对于我们每个人来说,这颗行星是不可替代的。
2.尽管人类的科学技术发展相当迅速,但远远没有达到认识宇宙全部的地步,我们有无数的天文之谜需要在未来逐渐揭开。
3.激发学生对于宇宙之谜进行探索和思考的兴趣。我们并不期待在不远的将来认识宇宙的全部,但毫无疑问,人类将永远执著地去探索,去追寻宇宙的真谛。因为我们身边的一切都是一个美丽而精彩的星球的一部分,这个星球正实实在在地存在于茫茫的宇宙之中。
【活动步骤】
教师可以根据学校和当地的条件组织学生做以下探究活动:
1.带领学生参观天文馆(注意带上照相机和笔记本),让学生搜集尽可能详细的天文资料。
2.组织观看有关的天文科普录像(如星际探寻、登陆火星、苍穹寻奇、不明飞行物等)。
3.查阅相关历史资料,了解人类宇宙认知的变化。如地心说、日心说等。了解一些天文假说。
4.查阅资料,了解我国在天文学上取得的成就。如张衡、郭守敬等。
5.要求学生根据自己搜集的资料(参观天文馆、看录像、查阅杂志书籍、浏览互联网等。写一篇“我生活的宇宙”的论文。
6.可以组织学生对自己搜集的资料进行整理,办一期地理板报。最好能体现最新的科技发展对天文学研究的指导。