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2019-2020年高中地理 第一章 宇宙中的地球 第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境教案 湘教版必修1 一、課程標準 ●描述地球所處宇宙環(huán)境，運用資料說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星。 （1）標準解讀 地球所處的宇宙環(huán)境是指以地球為中心的宇宙環(huán)境，可以從宏觀和微觀兩個層面理解。宏觀層面上是指地球在天體系統(tǒng)中所處的位置，即地月系—太陽系—銀河系—總星系；微觀層面上是指地球在太陽系中所處的位置。了解地球所處的宇宙環(huán)境，目的不是要系統(tǒng)學(xué)習(xí)天文知識，而是要為認識地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星打基礎(chǔ)。在太陽系九大行星中，從質(zhì)量、體積、運動等方面看，地球只是其中的普通一員，但是，存在生命尤其是高級智慧生命又使地球成為太陽系中特殊的一員。很顯然，地球上為什么適宜于生命生存和繁衍是本條“標準”的重點要求。 從本條“標準”的設(shè)計來看，說明地球上存在生命的原因，不僅要從地球自身條件和行星際空間條件分析，還要從恒星際空間條件分析。“標準”將地球的特殊性限定在太陽系范圍之內(nèi)，隱含著在太陽系之外可能有存在生命的星球。實際上，人類一直在為尋找“外星人”而努力，目前已在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了幾十顆可能會有生命的行星。 根據(jù)本條“標準”的要求，學(xué)生在分析地球的普通性和特殊性時，要會運用有關(guān)資料加以說明。這些資料如太陽系九大行星的比較數(shù)據(jù)、地球在太陽系中的位置圖、地球本身的條件等。 （2）教學(xué)重點 ? 地球上為什么適宜于生命存在和繁衍。 （3）教學(xué)目標 ? 能用自己繪制的示意圖說明地球所處的宇宙環(huán)境； ? 能選用一定的資料（數(shù)據(jù)、圖表等）說明地球行星的普通性與特殊性； ? 在地外生命存在的可能性探討活動中，能運用自己搜集的資料，表達自己的觀點； ? 嘗試運用已學(xué)知識，寫一段文字，表達宇宙環(huán)境認識方面的一個觀點。 （4）教學(xué)方法 ? 小組討論法、圖表分析法、比較分析法 二、知識結(jié)構(gòu) 三、教學(xué)過程 一、人們對宇宙的認識（板書） 【引導(dǎo)、講解 】人們對宇宙的認識經(jīng)歷了一個漫長的歷史時期。在人類發(fā)展的初期，由于人們的活動范圍狹小，往往憑自己的直覺認識世界，看到眼前的地面是平的，就以為整個大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的鍋，于是，便有了“天圓地方”的說法。后來，人們經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)天空中的各個星體都在圍繞著地球轉(zhuǎn)，地球好像處于整個宇宙的中心位置，這樣，便產(chǎn)生了“地心說”。由于受西方宗教勢力的影響，這個學(xué)說觀點統(tǒng)治人們的思想是相當長的。到16世紀，哥白尼的“日心說”使自然科學(xué)第一次從中世紀神學(xué)的桎梏下解放出來，認為“太陽是宇宙的中心”，意味著宇宙實際上就是太陽系。18世紀天文學(xué)家引進了“星系”一詞。到了20世紀60年代，隨著大型天文望遠鏡的使用，以及空間探測技術(shù)的發(fā)展，人們對宇宙的認識范圍在不斷地擴大。 閱讀《探索宇宙》，你能說出一個星空神話的故事嗎？ 教師舉例：如患難與共的雙胞胎兄弟、農(nóng)神和她的女兒、埃及王后的秀發(fā)等，有興趣的同學(xué)還可上網(wǎng)查閱更多的星空神話。 【講解】天文學(xué)家把人類目前能觀測到的有限宇宙叫作“可見宇宙”或已知宇宙。可見宇宙的半徑約為140億光年。 【活動】根據(jù)課本P6——活動，思考、計算并回答： ①何為光年？一光年約為多少千米？ ②計算可見宇宙的半徑約為多少千米？ ③面對上題的數(shù)字，你有什么感慨？ 【總結(jié)】光年為光在真空中一年所傳播的距離，一光年約為94608億千米。可見宇宙的半徑=94608億千米140億≈1.321023千米。由此可見，宇宙的范圍是極其寬廣的，可以說是無邊無際的。宇宙中的奧秘?zé)o窮，有待于我們進一步的探索。 二、多層次的天體系統(tǒng)（板書） 天體在宇宙中的分布是不均勻的，萬有引力和天體的永恒運動維系著它們之間的關(guān)系，組成了多層次的天體系統(tǒng)。 1、銀河系和河外星系（板書） 【教師提問】請學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，回答： ①銀河系和河外星系主要由什么天體組成？離太陽最近的恒星與太陽之間的距離約為多少光年？ ②銀河系的組成天體主要由哪兩類？目前人類所能觀測到的河外星系約有多少個？銀河系與河外星系的關(guān)系如何？ ③銀河系和河外星系共同構(gòu)成了什么天體系統(tǒng)？ 學(xué)生回答后，老師進行點評總結(jié)。 【教師總結(jié)】銀河系和河外星系主要由恒星組成，離太陽最近的恒星與太陽之間的距離約為4.2光年。銀河系的組成天體主要由恒星和星云兩類，目前人類所能觀測到的河外星系已超過1250億個，銀河系與河外星系是同級別的天體系統(tǒng)。銀河系和河外星系共同構(gòu)成的天體系統(tǒng)稱為總星系，它包括目前我們所知道的宇宙中的所有天體，從某種意義上來說，總星系就是天文學(xué)家所說的可見宇宙。 2、太陽系和地月系（板書） 【教師提問】請學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，回答： ①太陽系由哪些天體組成？中心天體什么？為何說它是太陽系的中心天體？ ②太陽系中的行星可分哪兩類？與太陽比其質(zhì)量和體積有何特點？能否自身發(fā)光？ ③組成地月系的天體有哪兩個？ 學(xué)生回答后，老師進行點評總結(jié)。 【教師總結(jié)】太陽系由太陽、圍繞太陽運行的行星，以及衛(wèi)星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)等組成，太陽的質(zhì)量占了整個太陽系質(zhì)量的約99.86%，為太陽系的中心天體。行星包括了九大行星和成千上萬顆的小行星兩大類，質(zhì)量和體積比太陽要小得多，本身不發(fā)光。而地月系則是由地球和它的衛(wèi)星月球組成，是最低級別的天體系統(tǒng)。 【小組活動】根據(jù)課本P8——圖1—3及閱讀材料，思考、討論并回答： ①太陽系的九大行星是哪九顆？請從離太陽由近到遠依次排序。 ②九大行星繞日公轉(zhuǎn)運動有何共同特征？ ③請正確描述小行星帶的位置 ④目前已觀測到的彗星有多少顆？說明彗星繞日公轉(zhuǎn)的軌道。 學(xué)生回答后，老師進行點評總結(jié)。 【教師總結(jié)】九大行星是繞日運行的主要天體，按照離太陽由近到遠的順序依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，它們繞日公轉(zhuǎn)具有共面、同向和近圓性的特點。小行星帶位于火星軌道和木星軌道之間，目前已觀測到的彗星約有1600多顆，彗星繞日公轉(zhuǎn)的軌道為扁長軌道，有些是扁長的橢圓軌道。其中最為著名的是哈雷彗星，繞日公轉(zhuǎn)周期約為76年。 【活動】觀察月相一個月。 三、普通而特殊的行星——地球（板書） 【講解】從地球的外觀和所處的位置而言，地球與其他八大行星相比，并沒有什么特殊的地方。地球只是一顆普通的行星。但由于地球具備了生命存在的基本條件：充足的水分，恰到好處的大氣厚度和大氣成份，適宜的太陽光照和溫度范圍等，在地球上產(chǎn)生了目前所知道的唯一的高級智慧生命——人類。從這種意義上說，地球是宇宙中一顆特殊的行星。 【學(xué)生閱讀】課本P10的閱讀材料，明確在地球之外，高級生命存在的可能性極大。 【小組活動】課本P11活動1，思考、討論并回答： ①從地球與太陽的距離及其體積、質(zhì)量的大小等方面，分析地球具有這些有利條件的原因。 ②假如太陽光照條件變得不穩(wěn)定，或者太陽突然消失了，地球上將會出現(xiàn)怎樣的情形？并對此答案作出解釋。 ③請從九大行星的運行特征分析，地球所處的行星際空間是否穩(wěn)定和安全？ ④除地球外，太陽系其他八大行星中可能存在生命的是哪個？并簡述理由。 學(xué)生回答后，老師進行點評總結(jié)。 【教師總結(jié)】①日地距離適中，使溫度介于0～100℃之間，水呈液態(tài)狀態(tài)；地球大小適中，使地球能夠吸引住大氣。②太陽的光照條件一旦發(fā)生變化，那么地球上所得的熱量也將發(fā)生變化，從而影響到溫度和水的相態(tài)，以至于影響到生命的存在，地球上的生命也可能隨之而消失。③九大行星繞日運行具有共面、同向性，彼此間不會發(fā)生碰撞，故地球所處的行星際空間安全穩(wěn)定。④因火星與地球在距日距離、公轉(zhuǎn)周期等方面與地球相似，故火星上可能會存在生命物質(zhì)。 【學(xué)生課外活動】 選擇一種你最為擅長的方式，向家人、朋友描述地球所處的宇宙環(huán)境，并在班會上與同學(xué)交流。 四、板書提綱 一、人類對宇宙的認識 二、多層次的天體系統(tǒng) 1、銀河系和河外星系 2、太陽系和地月系 三、普通而特殊的行星——地球 《第一章 第一節(jié) 宇宙中的地球》教學(xué)設(shè)計 山東省濟南市歷城第二中學(xué)地理組 鄭海森 ? 課程標準 描述地球所處宇宙環(huán)境，運用資料說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星。 ? 課標解讀 “描述地球所處宇宙環(huán)境”——宇宙環(huán)境是以地球為中心事物，周圍的太空環(huán)境，指的是整個宇宙，但“重點是太陽系”。要初步了解宇宙是什么？宇宙中有什么？靜止還是運動？掌握地球在宇宙中的位置？對這些了解、掌握后還要有條理地“描述”出來。 “運用資料說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星”——首先要了解什么是行星，而“普通”是指地球與太陽系中其他行星的共性，“特殊”是指地球與太陽系中其他行星比較而具有的個性，“說明”是要說出理由，要體現(xiàn)理解的思維過程?！斑\用資料”則是對認知過程要求從感性材料再到理性認識，中間自然要有分析、比較、綜合、概括的過程。 ? 教學(xué)目標 一、知識與技能 1．初步了解地球的宇宙環(huán)境，理解天體系統(tǒng)的層次，知道地球在宇宙中的位置。 2．知道太陽系的成員，運用資料認識行星繞日公轉(zhuǎn)的運動特征、結(jié)構(gòu)特征，從中說明地球是太陽系中一顆普通的行星。 3．理解地球上存在生命的原因。 二、過程與方法 1．閱讀圖1.1“部分天體”一組圖文信息，認識各類天體的主要特征；利用網(wǎng)絡(luò)等媒體，收集天文信息及圖片，豐富對宇宙環(huán)境的認識。 2．通過閱讀圖1.2“天體系統(tǒng)的四個層次”，設(shè)計相應(yīng)的簡明框圖，描述地球所處的宇宙環(huán)境。 3．閱讀圖1.3“太陽系模式圖”和表1.1“行星軌道傾角與偏心率”，歸納九大行星公轉(zhuǎn)運動的共同特點；并依據(jù)思考歸納三類行星的結(jié)構(gòu)特征。從上述過程中認識地球是太陽系中的普通行星。 4．運用相關(guān)學(xué)科知識，從宇宙環(huán)境及地球本身的溫度條件、大氣成分和水等方面，分析地球上出現(xiàn)生命的原因。并以此推測火星等其他大行星，以及太陽系范圍之外的天體是否有存在生命物質(zhì)的條件。以小組討論的形式，提出確定在宇宙中尋找外星人的方向的見解。 三、情感態(tài)度與價值觀 1．通過了解地球所處的宇宙環(huán)境，樹立宇宙是物質(zhì)的和運動的科學(xué)宇宙觀。破除迷信，反對邪教。 2．通過尋找外星人的探討活動，一方面激發(fā)學(xué)生探究地理問題的興趣，體驗自主、合作、創(chuàng)新探究過程和團隊意識。另一方面，培育珍惜、愛護人類共同的家園——“只有一個地球”的意識，增強關(guān)注人類未來生存空間的責(zé)任感。 3．通過認識地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星，確立任何事物發(fā)展都有其普遍性和特殊性的觀點；通過運用資料探討地理問題，形成實事求是的科學(xué)態(tài)度。 4．通過觀賞天體照片等相關(guān)多媒體信息，激發(fā)地理審美情趣。 ? 教學(xué)重點地球上為什么有適宜于生命生存和繁衍的環(huán)境。 ? 教學(xué)難點認識地球是一顆既普通又特殊的行星；地球上存在生命物質(zhì)的條件。 ? 教學(xué)策略 （一）外在教學(xué)資源運用： 1.充分利用教材中的圖象、表格字據(jù)等材料。 2.各種天體彩色圖片課件。 （二）學(xué)生認知規(guī)律的運用 1.先提供感性的事實材料，后分析、比較、歸納理性結(jié)論、觀點，再用結(jié)論、觀點去組織、駕馭、解釋事實材料，解決實際問題，即遵循“由‘地’導(dǎo)‘理’，又由‘理’解‘地’”的教學(xué)原則。 2.創(chuàng)設(shè)問題情境，使課堂教學(xué)在問題探究、問題研討活動中進行。 ? 教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 老師活動 學(xué)生活動 環(huán)節(jié)說明 導(dǎo)入新課 人們總是用“上知天文，下知地理”來形容某人知識的淵博，今天咱們就到浩瀚的宇宙中去遨游一番，從宇宙的深處找一找我們的地球在哪里，地球是一顆怎樣的星球，地球上為何有生命物質(zhì)存在？ 緊扣談天說地的話題，提出“說地”將要探討的主要問題。 板書 第一節(jié) 宇宙中的地球 一、地球在宇宙中的位置 1.天體 討論交流 1.采用多媒體手段演示各種天體的主要特點及各種天體的視覺形狀和特點； 2.在此基礎(chǔ)上，提出問題：天體有哪些類型，各有什么特點？ 學(xué)生通過閱讀“圖1.1 宇宙是由物質(zhì)組成的”，除認識到要用科學(xué)的眼光觀察天體外，重點引導(dǎo)學(xué)生認識地球宇宙環(huán)境的組成，樹立正確的宇宙觀 引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:宇宙中物質(zhì)的存在形式——天體是多種多樣的。 承轉(zhuǎn) 宇宙雖然無邊無際，處在不停的運動和發(fā)展之中，但是有規(guī)律可循的。搞清天體系統(tǒng)的形成和層次，可以幫助我們確認和描述地球所處的位置。 學(xué)生通過閱讀“圖1.2 天體系統(tǒng)”及課本相關(guān)信息，了解天體系統(tǒng)的概念。 老師對天體系統(tǒng)的要點加以總結(jié)概括 板書 2.天體系統(tǒng) 自主探究 1．利用天體系統(tǒng)層次圖找出地球的位置； 2．將（P3）圖1.2轉(zhuǎn)換為（P4）圖1.3，或自行設(shè)計天體系統(tǒng)層次圖，以多種方式表示地球的位置； 3．用文字（或語言）描述不同宇宙空間尺度中地球所處的位置。也可用自己擅長的其他方式表達。 1.學(xué)生獨立學(xué)習(xí)，并將自己的見解和設(shè)計的圖表整理出來。 2.從多角度、用多種形式交流、展示自己的見解。 通過師生共同合作整理知識結(jié)構(gòu)圖后，引導(dǎo)學(xué)生得出兩個結(jié)論：①宇宙是有層次的，并處在有序的狀態(tài)之中；②找到地球在宇宙中的位置。 承轉(zhuǎn) 地球到底是一顆怎樣的天體？人類對這一問題的了解，主要來自人類對太陽系的探索和研究成果。聚焦太陽系，分析課本圖表信息，了解太陽系“家族”中的成員，特別是各大行星的基本特點，可以透析地球是一顆怎樣的行星。 板書 二、 太陽系中的一顆普通行星 自學(xué)、討論 1.讀 “圖1.4 太陽系示意圖”，說出太陽系的成員、八顆行星距離太陽由近及遠的排列，從中認識地球。要求運用圖表信息說明地球是一顆怎樣的行星。 2.分析“表1.1八顆行星軌道傾角與偏心率”的相關(guān)數(shù)據(jù)，運用基本的數(shù)理知識比較八顆行星的運動特征（即公轉(zhuǎn)方向、軌道平面夾角、公轉(zhuǎn)軌道形狀）和結(jié)構(gòu)特征（體積和質(zhì)量等），進一步認識地球。 閱讀分析“圖1.4太陽系模式圖”和“表1.1八顆行星軌道傾角與偏心率”信息，了解太陽系“家族”中的成員，特別是各大行星的基本特點，可以透析地球是一顆怎樣的行星。學(xué)生圍繞活動要求，先自學(xué)，再分組討論。 運用數(shù)據(jù)，從八顆行星公轉(zhuǎn)運動的共同特征（同向性、共面性、近圓性）和類地行星的結(jié)構(gòu)特征（質(zhì)量、體積等），把地球與其他行星對比，說明地球是太陽系中一顆普通的行星。 點評指導(dǎo) 觀察太陽系模式圖中八顆行星公轉(zhuǎn)方向的箭頭，得出同向性特征；根據(jù)八顆行星的軌道傾角大多小于4，得出共面性特征；根據(jù)八顆行星的軌道偏心率大多接近0，得出近圓性。根據(jù)這些共同特征證明地球并不例外；再從結(jié)構(gòu)特征，如質(zhì)量和體積等方面比較各大行星，特別是類地行星，得出地球也無特殊之處的結(jié)論。最后，以上述探討的兩方面結(jié)果來證明地球具有行星的一般特征，是太陽系中的一顆普通行星。 學(xué)生總結(jié) 1. 同向性 2.共面性 3.近圓性 點評側(cè)重運用數(shù)理知識解讀圖表信息，并得出結(jié)論的能力。 承轉(zhuǎn) 為何說地球又是一顆特殊的行星？ 是因為到目前為止，整個太陽系中只發(fā)現(xiàn)在地球上存在生命物質(zhì)。 側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生通過對地球行星的普遍性和特殊性特點的認識，學(xué)會辯證地看問題。 板書 三、存在生命的行星 導(dǎo)學(xué) 用人類對火星生命的探測，引發(fā)學(xué)生思考生命生存需要哪些基本條件；再比較火星與地球的自然條件，引導(dǎo)學(xué)生探討地球上存在生命的條件，形成“自然環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)”的地理觀念。 自學(xué)整理、交流點評 1.讀圖表分析。再次閱讀P4圖表信息，從日地距離、體積和質(zhì)量等方面自主推理說明地球存在生命的條件。 2.閱讀、理解教材。即閱讀P6信息，理解地球內(nèi)部物質(zhì)變化與液態(tài)水形成的關(guān)系，整理出自己的觀點。 3.討論交流評議。在自主分析的基礎(chǔ)上小組討論，全班交流。 1.從地球的特殊性──是否具備生命物質(zhì)生存所需要的條件分析，而不是作為普通行星的一般特征角度。 2.利用圖表信息進行分析，注意運用中是否存在科學(xué)性錯誤?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　〔捎眉w評議與教師評議相結(jié)合的方式。 　　培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識的運用，利用圖表信息的能力，描述能力 探究活動 除地球外，其他星球上是否有存在生命的可能？如何探尋類似地球的星球？人類一直在為尋找“外星人”而努力，目前已在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了幾十顆可能會有生命的行星。以小組活動形式提出設(shè)想，說明如何在茫茫宇宙中確定尋找外星人的方向。最后全班交流。 1.課堂圍繞課本提供的思考線索討論；再根據(jù)自己掌握的信息和理解，提出自己的設(shè)想和見解。 2.感興趣的同學(xué)課后可查閱雜志、資料。根據(jù)條件許可，參加校天文館的相關(guān)活動或利用相關(guān)網(wǎng)站了解更多的信息，采用網(wǎng)上討論、撰寫小論文等形式深入探究。 　　地外生命是一個熱門話題，要引導(dǎo)學(xué)生敢于暢想、求異，但是科學(xué)幻想不是完全沒有根據(jù)的“亂想”，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。 小結(jié)、練習(xí) 小結(jié)本課內(nèi)容，布置練習(xí)，啟發(fā)答題思路、要點，點評答題過程和結(jié)果。 七、板書設(shè)計： 第一節(jié) 宇宙中的地球 一、地球在宇宙中的位置 1.天體 2.天體系統(tǒng) 二、太陽系中的一顆普通行星 1.同向性 2.共面性 3.近圓性 三、地球的特殊性 1.外部條件 2.自身條件 八、教學(xué)反思： 本節(jié)課是新課標教材必修Ⅰ第一章第一節(jié)的內(nèi)容，即高中地理的開篇章節(jié)。教學(xué)中，需要教師運用圖表信息，以及相關(guān)學(xué)科知識，分析、探討、認識宇宙中的地球。本節(jié)教學(xué)設(shè)計，通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作探究、交流互評，培養(yǎng)學(xué)生動腦、動手能力。老師的引導(dǎo)啟發(fā)，有助于學(xué)生全面、正確認識地球。老師的鼓勵幫助，使學(xué)生從多角度展示自己的見解。以小組活動形式提出并尋找外星人的方向，更使學(xué)生“異想天開”，勤于思考、富有創(chuàng)意。 本節(jié)教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了新課標課程設(shè)計的新思路。但在引發(fā)學(xué)生積極思考過程中，要激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂教學(xué)。