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2019-2020年高中地理 《地球的宇宙環(huán)境》教案 湘教版必修 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)學習天文知識，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。在太陽系八大行星中，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，學生在分析地球的普通性和特殊性時，要會運用有關資料加以說明。這些資料如太陽系八大行星的比較數(shù)據(jù)、地球在太陽系中的位置圖、地球本身的條件等。 （2）教學重點 地球上為什么適宜于生命存在和繁衍。 （3）教學目標 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）教學方法 小組討論法、圖表分析法、比較分析法 二、教學過程 一、人們對宇宙的認識（板書） 【引導、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”使自然科學第一次從中世紀神學的桎梏下解放出來，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，有興趣的同學還可上網(wǎng)查閱更多的星空神話。 【講解】天文學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?？梢娪钪娴陌霃郊s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?？梢娪钪娴陌霃?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。宇宙中的奧秘無窮，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】請學生閱讀課本相關內(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，總星系就是天文學家所說的可見宇宙。 2、太陽系和地月系（板書） 【教師提問】請學生閱讀課本相關內(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。行星包括了八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太陽系的八大行星是哪九顆？請從離太陽由近到遠依次排序。 ②八大行星繞日公轉(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。 學生回答后，老師進行點評總結(jié)。 【教師總結(jié)】八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請從八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。③八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，并在班會上與同學交流。 三、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 四、知識鏈接 人類對宇宙的認識階段 古代 我國張衡等提出“天地說” 公元2世紀 古希臘天文學家托勒密提出“地心說” 16世紀 波蘭哥白尼倡導“日心說” 18世紀 天文學家引進“星系”一詞 20世紀60年代 認識到上百億年和上百億光年的時空區(qū)域——“總星系” 星空的神話傳說 宇宙誕生之初，泰坦諸神統(tǒng)治著整個世界，而撒旦（Saturn，土星）是萬能的主宰，后來他的兒子宙斯，也就是現(xiàn)在的木星（朱彼得，Jupiter），野心勃勃地爭奪了他的王位，從此后新一輩的奧林帕斯諸神便漸漸奪取了泰坦老神們的權(quán)力，這一些奧林帕斯的神仙，有很多位都是我們耳熟能詳?shù)?，其中包括宙斯的兩位兄弟，一個是涅普頓，是現(xiàn)在的海王星(Neptune)，他是海洋的統(tǒng)治者，人們稱他為海神，是除了宙斯外權(quán)力最大的神。宙斯的另一位兄弟是普魯陀（冥王星，Pluto）是掌管著冥府、地獄之神。 雅典娜是希臘傳說的戰(zhàn)神，宙斯的女兒；而太陽神阿波羅則是宙斯的兒子，象征光明與真理。黛安娜，月神，每晚駕著著月亮馬車出來照耀人間，她則是宙斯的雙胞胎妹妹；維納斯就是現(xiàn)在的金星（Venus）是愛與美的化身，馬爾斯（Mars，火星)，也是宙斯的兒子，出現(xiàn)在伊利亞得之役中的戰(zhàn)神；眾神中最精明狡滑的則是摩丘力（水星，Mercury）。 由這幾位為主的奧林帕斯眾神及后來的其他諸神，留下了許多的傳奇與史詩，而關于他們的傳說后來被記載成著名的希臘羅馬神話故事，這些故事則深深影響了西方的文學、藝術、哲學與科學等等,也成為星座神話的由來 患難與共的雙胞胎兄弟 西方人常把形影不離的好朋友稱為“雙子星座”，這個“雙子星座”是由宙斯的一對雙胞胎兒子變來的。兄弟倆大的叫卡斯托，小的叫普爾尤克斯。 兄弟倆從小就投身在馬人喀戎門下，沒過幾年就雙雙學得了一身絕技，卡斯托擅長馬術，普爾尤克斯則精于拳擊。學成后，哥倆兒浪跡天涯，他們患難與共，經(jīng)歷過無數(shù)次冒險和戰(zhàn)斗，其中就包括奪取金羊毛的遠征。 后來，哥哥卡斯托不幸被人殺死，弟弟普爾尤克斯在父親宙斯的幫助下消滅了仇人，為哥哥報了仇。他們倆生前從不分離，死后宙斯也把他們放到一起，這就是天上的雙子座。 “勇氣號”最新發(fā)現(xiàn)：火星上曾有大量流動水 美國國家航空航天局（NASA）的科學家xx年8月18日宣布，“勇氣”號火星探測器在火星上新發(fā)現(xiàn)了有水流沖刷痕跡的河床。他們認為，火星上的小山坡與火山口顯示出，火星上曾有過大量流動水留下的痕跡，而且水量要比科學家此前推測的要多得多。 NASA加州噴氣推進實驗室的科學家說，“勇氣號”火星探測器在火星表面新發(fā)現(xiàn)了一條長而寬的河床，河床顯示出明顯的被水流沖刷的痕跡，這也是反映火星原始環(huán)境的重要線索?？茖W家推測，這一河床是從名為“谷斯維”的巨大火山的熔巖表面破土而出的。“谷斯維”火山口恰好在“勇氣號”2004年1月3日登陸火星的著陸區(qū)域。此前，勇氣號曾對該火山口附近名為“克勞維斯”巖石進行了一系列的勘探與有關測試。