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初中物理沪教版九年级下册第九章 从原子到星系*9.3 银河系 宇宙优秀教学设计及反思
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这是一份初中物理沪教版九年级下册第九章 从原子到星系*9.3 银河系 宇宙优秀教学设计及反思，共3页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学设计，教学过程等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
一、知识与技能。
1．知道银河系的构成和星系分类。
2．知道人类对宇宙的初步认识。
二、过程与方法。
1．通过模拟实验，感受用模拟方法认识银河系空间结构的过程。
2．通过模拟宇宙的膨胀，认识人类对宇宙探索的方法——建立模型。
三、情感、态度与价值观。
1．通过了解人类对宇宙奥秘的探索过程，感知人类在探索宇宙奥秘过程中付出的艰辛努力和取得的部分成果，养成敢于质疑、勇于实践的科学态度。
2．通过了解人类对宇宙的最新探索，激发对宇宙奥秘的好奇心和物理学习的兴趣，感悟科学的宇宙观。
【教学重难点】
1．银河系的特征。
2．银河系的空间结构。
【教学设计】
本设计的基本思路是：以介绍人类对银河系认识历程为主线，以“水漩涡中的豆粉运动”模拟实验为突破点，学生通过观看介绍银河系的视频及阅读关于银河系的资料，认识银河系结构和特征。通过教师介绍河外星系，学生认识不同星系形状和哈勃星系分类标准。学生通过简单的“吹大气球”模拟试验，模拟宇宙膨胀的情形，推测宇宙的起源。学生通过了解介绍天体物理的最新研究成果，激发探索太空的兴趣。
本节课要突出的重点是银河系的特征。方法是：
（1）教师介绍人类对银河系的认识经历了长期观察、不断探索、大胆推测、及时修正、逐渐接近和认识银河系的真相的过程。
（2）学生进行“水漩涡中的豆粉运动”模拟实验，模拟银河系恒星的运动，认识银河系的形状。
（3）运用银河系运行的模拟flash动画，让学生了解银河系的结构与特点。
本节课要突破的难点是银河系的空间结构。方法是利用“水漩涡中的豆粉运动”的模拟实验：豆粉颗粒相当于数千亿的恒星，水漩涡中心相当于银河系中心旋转，学生从正面和侧面观察，模拟银河系的正面和侧面形状，认识银河系属于螺旋星系。
本设计通过两个模拟实验使学生形象化理解银河系、宇宙中天体运动规律和结构，运用多媒体介绍人类对银河系、宇宙曲折的探索过程，使学生了解最前沿的研究领域“天体物理”关于宇宙学的最新进展，激起求知欲与探索宇宙的热情。
【教学过程】
一、引入。
我们乘坐宇宙飞船，离开“太阳系”——引出课题“银河系、宇宙”。
二、新课。
1．银河系形状。
（1）探索。
利用多媒体介绍从公元前324年亚里士多、托勒密的认为地球是宇宙中心的“地心说”；公元1579年哥白尼的认为太阳是宇宙中心的“日心说”；1610年，意大利伽利略用望远镜证明“日心说”，太阳是宇宙的中心。
1875年英国天文学家威廉赫歇尔绘出扁平状银河系图。第一次提出了太阳系以外的新的天体系统，太阳在银河系的中心，是宇宙的中心，具有划时代的意义，人类认识的飞跃。
1918年美国天文学家沙普进行了四年认真的天体观测，否定了太阳在银河系中心的观点，提出了太阳系在银河系的边缘人马座附近的观点。
1926年瑞典天文学家得布拉德认为银河系在转动，1927年荷兰天文学家奥尔特认为银河系绕着中心在自转。
（2）学生模拟实验。
做法：用筷子快速搅动杯子里面的水，使水形成流动的漩涡，随后将1/2调羹“豆粉”从中央撒入杯中，豆粉相当于数千亿的恒星。
观察：停止搅动，观察“豆粉”颗粒在水漩涡中的情况，漩涡中心相当于银河系的中心，并把所看到的正面和侧面的形状画下来。
讨论：比较自己所画的图与所展示的银河系照片之间的异同，认识银河系的形状特征。了解引力和旋转速度影响星系的结构。
（3）认识银河系的形状及特征。
结论；银河系的形状是中间厚边缘薄的螺旋形状。
2．银河系结构。
根据人类积累的银河系有关资料，讨论回答关于银河系宽厚是多少光年？银河系大约有多少颗恒星？太阳系位于银河系什么位置？距离银河系的中心有多远？
宽10万光年、厚1万光年，银河系大约有1000多亿颗恒星，太阳系位于银河系的一个旋臂中，距银河系中心2.6万光年。
结论：银河系是一个中间厚边缘薄的庞大的旋涡星系，他包容了约1500亿颗恒星和无数弥漫的气体、尘埃物质。
3．河外星系特征。
（1）问题：银河系以外是否有星系？各星系的特征是否相同？恒星数量是否一样多？
（2）1923年美国天文学家哈勃首先发现银河系外的河外星系——造父变星。应用视频和图片，介绍哈勃星系分类法。
结论：星系是由一大群运动着的恒星，大量的气体和尘埃组成的物质系统。
4．膨胀的宇宙。
（1）问题：你认为由星系组成的宇宙是静态不变的，还是不断变化的？是膨胀的还是缩小的？
（2）学生模拟实验。
做法：请每组学生将一气球吹到直径10厘米，用笔在气球上分散开画6个点记为A-F，A为银河系，其余的代表其他河外星系。
观察：记录六个点之间的距离，再次吹气直径增加5厘米，再次测量点之间的距离。重复三次。
讨论：每次测量时，银河系与其他星系之间的距离是如何变化的，模拟宇宙的膨胀。
（3）应用视频和图片，讲解天体物理理论，科学家根据观测到星系之间距离是增大的，从而提出宇宙是在膨胀，因此提出宇宙大爆炸理论。以及对宇宙探索的最新成果，使学生了解最前沿的天体物理研究领域。
结论：宇宙是由大量星系和星云组成的物质系统，并且处在不断膨胀过程中。
【教学目标】
一、知识与技能。
1．知道银河系的构成和星系分类。
2．知道人类对宇宙的初步认识。
二、过程与方法。
1．通过模拟实验，感受用模拟方法认识银河系空间结构的过程。
2．通过模拟宇宙的膨胀，认识人类对宇宙探索的方法——建立模型。
三、情感、态度与价值观。
1．通过了解人类对宇宙奥秘的探索过程，感知人类在探索宇宙奥秘过程中付出的艰辛努力和取得的部分成果，养成敢于质疑、勇于实践的科学态度。
2．通过了解人类对宇宙的最新探索，激发对宇宙奥秘的好奇心和物理学习的兴趣，感悟科学的宇宙观。
【教学重难点】
1．银河系的特征。
2．银河系的空间结构。
【教学设计】
本设计的基本思路是：以介绍人类对银河系认识历程为主线，以“水漩涡中的豆粉运动”模拟实验为突破点，学生通过观看介绍银河系的视频及阅读关于银河系的资料，认识银河系结构和特征。通过教师介绍河外星系，学生认识不同星系形状和哈勃星系分类标准。学生通过简单的“吹大气球”模拟试验，模拟宇宙膨胀的情形，推测宇宙的起源。学生通过了解介绍天体物理的最新研究成果，激发探索太空的兴趣。
本节课要突出的重点是银河系的特征。方法是：
（1）教师介绍人类对银河系的认识经历了长期观察、不断探索、大胆推测、及时修正、逐渐接近和认识银河系的真相的过程。
（2）学生进行“水漩涡中的豆粉运动”模拟实验，模拟银河系恒星的运动，认识银河系的形状。
（3）运用银河系运行的模拟flash动画，让学生了解银河系的结构与特点。
本节课要突破的难点是银河系的空间结构。方法是利用“水漩涡中的豆粉运动”的模拟实验：豆粉颗粒相当于数千亿的恒星，水漩涡中心相当于银河系中心旋转，学生从正面和侧面观察，模拟银河系的正面和侧面形状，认识银河系属于螺旋星系。
本设计通过两个模拟实验使学生形象化理解银河系、宇宙中天体运动规律和结构，运用多媒体介绍人类对银河系、宇宙曲折的探索过程，使学生了解最前沿的研究领域“天体物理”关于宇宙学的最新进展，激起求知欲与探索宇宙的热情。
【教学过程】
一、引入。
我们乘坐宇宙飞船，离开“太阳系”——引出课题“银河系、宇宙”。
二、新课。
1．银河系形状。
（1）探索。
利用多媒体介绍从公元前324年亚里士多、托勒密的认为地球是宇宙中心的“地心说”；公元1579年哥白尼的认为太阳是宇宙中心的“日心说”；1610年，意大利伽利略用望远镜证明“日心说”，太阳是宇宙的中心。
1875年英国天文学家威廉赫歇尔绘出扁平状银河系图。第一次提出了太阳系以外的新的天体系统，太阳在银河系的中心，是宇宙的中心，具有划时代的意义，人类认识的飞跃。
1918年美国天文学家沙普进行了四年认真的天体观测，否定了太阳在银河系中心的观点，提出了太阳系在银河系的边缘人马座附近的观点。
1926年瑞典天文学家得布拉德认为银河系在转动，1927年荷兰天文学家奥尔特认为银河系绕着中心在自转。
（2）学生模拟实验。
做法：用筷子快速搅动杯子里面的水，使水形成流动的漩涡，随后将1/2调羹“豆粉”从中央撒入杯中，豆粉相当于数千亿的恒星。
观察：停止搅动，观察“豆粉”颗粒在水漩涡中的情况，漩涡中心相当于银河系的中心，并把所看到的正面和侧面的形状画下来。
讨论：比较自己所画的图与所展示的银河系照片之间的异同，认识银河系的形状特征。了解引力和旋转速度影响星系的结构。
（3）认识银河系的形状及特征。
结论；银河系的形状是中间厚边缘薄的螺旋形状。
2．银河系结构。
根据人类积累的银河系有关资料，讨论回答关于银河系宽厚是多少光年？银河系大约有多少颗恒星？太阳系位于银河系什么位置？距离银河系的中心有多远？
宽10万光年、厚1万光年，银河系大约有1000多亿颗恒星，太阳系位于银河系的一个旋臂中，距银河系中心2.6万光年。
结论：银河系是一个中间厚边缘薄的庞大的旋涡星系，他包容了约1500亿颗恒星和无数弥漫的气体、尘埃物质。
3．河外星系特征。
（1）问题：银河系以外是否有星系？各星系的特征是否相同？恒星数量是否一样多？
（2）1923年美国天文学家哈勃首先发现银河系外的河外星系——造父变星。应用视频和图片，介绍哈勃星系分类法。
结论：星系是由一大群运动着的恒星，大量的气体和尘埃组成的物质系统。
4．膨胀的宇宙。
（1）问题：你认为由星系组成的宇宙是静态不变的，还是不断变化的？是膨胀的还是缩小的？
（2）学生模拟实验。
做法：请每组学生将一气球吹到直径10厘米，用笔在气球上分散开画6个点记为A-F，A为银河系，其余的代表其他河外星系。
观察：记录六个点之间的距离，再次吹气直径增加5厘米，再次测量点之间的距离。重复三次。
讨论：每次测量时，银河系与其他星系之间的距离是如何变化的，模拟宇宙的膨胀。
（3）应用视频和图片，讲解天体物理理论，科学家根据观测到星系之间距离是增大的，从而提出宇宙是在膨胀，因此提出宇宙大爆炸理论。以及对宇宙探索的最新成果，使学生了解最前沿的天体物理研究领域。
结论：宇宙是由大量星系和星云组成的物质系统，并且处在不断膨胀过程中。
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