《第一节 地球的宇宙环境》教学设计

课程标准：

　　运用资料，描述地球所处的宇宙环境。

　　课标分析：

　　对于地球的宇宙环境，可以从以下几个方面来考虑。第一，要认识宇宙，需要明确宇宙间物质的存在形式和宇宙的范围。第二，从地球上看，其他天体都是“天上”，而相对于其他天体而言，地球也在“天上”，所以需要在宇宙这一大环境中对地球进行定位，这就需要区分出不同层级的天体系统，作为描述地球宇宙环境的基础。第三，在人类已经认识的宇宙范围内，尤其是相对太阳系其他行星而言，地球有生活着高级生命体这一特殊性，这与地球因其所处位置而拥有的环境条件息息相关。

　　“运用资料”是指学生会运用图文资料进行描述；“描述”的要求是指学生能用文字、图像等形象地说出“地球所处的宇宙环境”是个什么样的环境。

　　学习目标：

　　1.根据图像资料，结合天文观测活动，描述各类天体的特点以及天体系统的层次结构。

　　2.运用示意图等指出地球在不同层级天体系统中的位置，描述地球的宇宙环境。

　　3.运用资料说出行星地球的普通性和特殊性，体会保护地球太空环境的必要性。

　　教学重点：

　　1.地球在天体系统中的位置。

　　2.地球上生命存在的条件。

　　教学方法：讲授法、讨论法、探究法

　　教学课时：1课时

　　教学过程：

　　【导入新课】多媒体展示图1.1。北京时间2017年2月20日13：15，中国“风云四号”气象卫星为地球拍摄的“写真”，照片流出，众多网友直呼“年度最美图”。正如我国首位航天员杨利伟描述的：“她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行”。那么从太空看到的地球，为什么是明亮的？这与地球在宇宙中所处的位置有什么关系？

　　【学生回答】略。

　　【小结讲解】“上下四方为宇、古往今来曰宙”。宇宙包含了地理学研究的两大视角“空间”和“时间”。地球是人类共同的家园，她在茫茫宇宙中只是沧海一粟，我们保护好这个家园，就要了解她所处的宇宙环境。

　　【过渡】从宏观层面看，描述地球的宇宙环境首先要明确地球在宇宙中所处的位置。

　　【自主学习】指导学生阅读教材第2页，回答下列问题。

　　1.什么是天体？

　　2.宇宙中的物质存在形式主要有哪些？

　　3.不同天体类型的主要特征有哪些？

　　【学生回答】略。

　　【小结讲解】空间探测手段能够探测的星际空间物质，宇宙中物质的存在形式，称为天体；这里所说的天体均指天然天体。依据图1.2，说出不同类型天体的基本特征。

　　【自主学习】指导学生阅读教材第3页，回答下列问题。

　　1.天体系统是如何形成的？

　　2.地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙的基本概况？

　　【学生回答】略。

　　【小结讲解】运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。

　　【讲解】多媒体展示图1.3，讲解各级天体系统的基本概况。月球是地球唯一的天然卫星，二者构成了以地球为中心天体的地月系；在距地球约1.5亿千米处的太阳，质量巨大，并以其强大的引力，约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转，构成了以太阳为中心天体的太阳系；太阳系和众多的恒星系统构成了一个直径约10万光年的银河系，它极其宏大，当我们在夜间仰望苍穹，能看到银河呈现一条光带横跨天际，但只是它一部分；我们将银河系和河外星系统称为可观测宇宙。

　　【过渡】我们在网购时，一定要写清货物送达地址，那么地球在宇宙中的地址如何写呢？

　　【师生合作探究】结合图1.3，请你用图示的方式描述地球在宇宙中的位置。

　　【展示点评】略

　　【承转】在天体系统中，与地球关系最为紧密的就是月球和太阳，由于它们相对位置的变化，同学们经常可以看到日食、月食、月相等天文现象一定不陌生，那么，我们如何在课外开展一些简单的天文现象观测？需要做哪些准备？

　　【师生合作探究】如何在课外观测月相？阅读教材4～5页。

　　（一）观测准备：

　　1.明确观测任务，合理进行组间和组内分工。

　　2.选取合适的观测地点，配备指南针确定方向。

　　3.介绍月亮高度角的简单测算方法。

　　4.准备好观测记录表。

　　（二）实际操作：

　　1.各小组按照分工，开展实地观测活动。

　　2.确定月亮的位置

　　借助指南针和地面建筑测量月亮水平方位，借助手臂和拳头测量月亮高度角。

　　3.师生之间、各小组之间实时交流信息，相互帮助。

　　4.观测、记录月亮的位置和形状。

　　（三）总结结果：

　　1.描绘连续数日月亮的位置和形状，总结月亮位置和形状的逐日变化。

　　2.教师及时对各小组的观察流程及结果进行评价。评价内容应包括前期准备工作、安全注意事项、观测记录内容、存在的主要问题等方面。

　　【承转】“万物生长靠太阳”，我们更应关注地球在太阳系中所处的环境。

　　【师生合作探究】根据太阳系八颗行星的质量和体积数据，结合图1.9太阳系行星的体积和位置示意，探究八颗行星的结构特征（如何分类）。

　　引导学生从质量、体积和距日远近三个方面对八颗行星进行分类，按照距日由近及远、质量由小到大、体积由小到大，依次用1、2、3表示。

　　【小结讲解】

　　【师生合作探究】根据图1.4太阳系结构示意和表1.2，从公转方向、公转轨道面和公转轨道形状三个方面分析八颗行星的运动特征。

　　学生观察图1.4八颗行星的公转方向→同向性；

　　学生分析表1.2八颗行星的轨道倾角→共面性；

　　学生分析表1.2八颗行星的偏心率→近圆性。

　　【小结讲解】八颗行星的运动特征：同向性、共面性、近圆性。

　　【归纳总结】从八颗行星的结构特征和运动特征来看，地球是太阳系中一颗普通的行星。

　　【承转】根据人类目前掌握的宇宙信息，地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的行星，所以地球又是太阳系中一颗特殊的行星。

　　【过渡】现代天文观测越来越支持这样一种观点：宇宙间的天体，只要条件合适，就可能产生原始生命，并逐渐进化为高等生物。假如你承担了寻找类地外星人的任务，你将如何在茫茫宇宙中确定寻找方向？首先就要分析地球存在高级智慧生命的条件。

　　【师生合作探究】如何在茫茫宇宙中确定寻找类地外星人的方向？

　　引导学生读图1.9回答下列问题。

　　（1）从里到外，地球是太阳的第几颗行星？

　　（2）日地平均距离是多少？这对地球温度有何影响？

　　（3）地球上存在大量的液态水与地球所处的位置有何关系？

　　（4）地球的体积、质量对地球上存在大气和液态水等有何影响？

　　（5）为何说“地球有个安全的宇宙环境”？

　　【小结讲解】

　　（1）要有适宜的温度、大气和水等条件

　　（2）寻找类似太阳的恒星，有稳定的光照条件

　　（3）在这颗恒星周围距离适中的地方寻找一颗行星

　　（4）这颗行星体积和质量适当，其表面有适宜的温度、大气和液态水

　　（5）行星所在的恒星系稳定，各行星运行有序......

　　【总结讲解】地球上具有生命的条件：地球的宇宙环境（稳定的太阳光照）、地球的自身条件（温度、大气、液态水）。目前，地球是人类在宇宙中唯一的家园，随着人类对宇宙探索的深入，航天活动日益频繁，留在太空中的垃圾越来越多。地球的宇宙环境亟待保护，这是全人类共同的责任。

　　板书框架：