2022年人类认识的宇宙教案 .pdf

人类认识的宇宙教案2 作者：佚名来源：本站原创更新： 2008-11-5 阅读：栏目： 高中地理教案人类认识的宇宙教案2 教学目标 : 知识目标1. 了解宇宙、天体的观念,理解宇宙的基本特征。2. 了解地球是宇宙中既普通又特殊的天体,正确理解地球上存在生命的条件 能力目标能运用图表形象掌握太阳系的主要成员,分析说明地球的普通性与特殊性 德育目标1. 树立 科学 的宇宙观、发展观; 2. 通过讲述中国古代取得的天文成就,培养 学生 爱国情感。教学重难点1. 天体系统的层次2. 太阳系结构图3. 地球存在生命的条件教学方法1. 通过讲授法使 学生 对地球所处的宇宙大环境能有基本的认识、激发其兴趣。2. 引导 学生 去收集材料 ,培养其初步的读图分析能力。课时安排名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 课时教学过程第一课时.导入新课 : 同学们 ,地球是我们赖以生存的家园,她为我们提供了生存和发展所必需的物质基础,因此 ,要实现人类的可持续发展,更好地开发利用自然资源,就必须对我们的家园地球 ,有较深刻全面的了解。 而地球作为宇宙中的一个天体,其运动和变化又不能不受到其他天体的影响。越来越多的事实说明,地球上发生的不少自然现象如果仅从地球本身找它们的因果关系,有时难以得到满意的解答。因此要全面了解地球,较圆满 地理解地球上的一些自然现象,首先要对地球所处的宇宙环境有一个基本的认识。为此,教材就把 “ 宇宙环境 ” 作为全书的开篇第一单元 ,讲述地球所处的宇宙环境是什么样子。今天 ,我们就一起来看一看目前人类认识到的宇宙是什么样子的。下面,请同学们迅速阅读序言部分。.讲述新课 : 1.1 人类认识的宇宙一、人类目前观测到的宇宙(学生 看书阅读后回答:什么是宇宙 ?老师 补充讲解、板书) 古代 ,人们把空间称为“ 宇”,把时间称为 “ 宙”;因此 ,我们可以说宇宙是空间和时间的总和。而现代的天文探测表明,宇宙是由各种形态的物质构成的,是在不断运动变化的。如果要给宇宙在 地理 学意义上下个定义的话,我们可以这么定义: 宇宙 :是广袤的空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质与能量的总称。也就是天地万物的总称。 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1. 宇宙的概念古代 :空间 时间现代 :物质 运动地理 学定义 : 人类对宇宙的认识经历了漫长曲折的过程,下面我们就一起来回忆一下人类对宇宙的认识过程 : 2. 人类对宇宙的认识过程: 模糊的天地概念(托勒密 “ 地心说 ” ) 太阳系 (哥白尼 “ 日心说 ” ) 银河系 (18 世纪、赫歇尔) 上百亿年和上百亿光年的时空区域(20 世纪 60 年代以来、空间探测技术的发展) 古代 ,人们出于农业生产或辨识方向等一些生活、生产的需要,必然要对其所处的自然环境、宇宙空间现象进行观察,由此衍生出原始的天文地理 学。当时,由于技术原因,人们对宇宙环境的观测主要依靠肉眼观测,因此 ,所能观测到的范围十分有限,其所讨论的天文、 宇宙就不外乎模糊概念上的大地和天空。这个时期主要的宇宙观有古希腊毕达哥拉斯学派提出的中心火团说、阿里斯塔克的太阳中心说以及古罗马的托勒密提出的“ 地心说 ” 。(大致说明各学说观点 )其中 “ 地心说 ” 由于符合人们日常的视觉体验,加之符合了基督教“ 上帝以地球为中心创造宇宙 ” 的教义 ,因此较易得到人们的接受与推广。然而 “ 地心说 ” 的理论体系对行星运动规律难以作出圆满的解说。文艺复兴时代的后期,由于科学 技术的进步以及思想的解放,波兰的天文学家哥白尼提出了“ 日心说 ” 。其后 ,德国天文学家开普勒进一步发展修正了哥白尼学说,创立了行星运动的三大定律,而意大利天文学家伽利略则第一个用望远镜观察天体,证明了哥白尼天文学说的正确。而伟大的天文学家牛顿发现了万有引力,提出万有引力定律,揭示了行星运动的原因,这对后来海王星、 冥王星的发现做出了巨大的贡献。以上这些成就在当时勾勒出较完整的太阳系结构。这一时期,人们的宇宙观仍主要限于太阳系。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 时间推移到18 世纪 ,英国天文学家赫歇尔观测证实,银河系是范围有限的恒星体系,并建立了银河系的天文体系,从而将人类认知的宇宙范围拓展到星系级别。之后 ,随着 科学 继续发展 ,技术不断进步,人类的宇宙范围观念也日渐扩大。特别是20 世纪 60 年代以来 ,由于大型天文望远镜的使用,分光仪、射电技术的成熟,人造卫星、探测器等空间探测技术的发展,使天文观测的尺度大大扩展,达到上百亿年和上百亿光年的时空区域。这里的光年是一个长度距离单位,它是指光在一年中所传播的距离,我们知道光的传播速度约为 30 万 km/ 秒,照此计算 ,1 光年约为94605亿 km 。那么 ,能否说宇宙的范围大小就是这百亿光年呢。 显然不行 ,这里所指的是目前我们所能观测到的,随着科技的进步,我们认识的宇宙范围一定会继续扩大。我们在前面讲过,宇宙是物质的世界,那么宇宙到底是什么样子呢? 物质的东西 ,总有个外化的存在形式。例如,人的外化存在形式就是一个个有血有肉的“ 人体” 。仿此 ,宇宙 (天 )的物质存在形式就是一个个的“ 天体” 。就像我们人体有高矮胖瘦的体态差异,黑白黄褐的肤色差异,男女老少的性别、年龄差异等等方面的差异一样,天体在大小、质量、光度、温度等方面也存在着差别,这就是天体的多样性。天体的多样性体现在什么地方呢?在晴朗的夜晚 ,我们可以用肉眼看到:星光闪烁的恒星(这是一种能够自行发光、发热的天体 )、轮廓模糊的星云(主要成分为H,呈云雾状 ),这两种天体是宇宙空间中最基本的天体。还有较明显位移的行星(绕太阳 恒星 运转、反射太阳光线)、以及有圆缺变化的月亮、一闪即逝的流星、拖着长尾巴的彗星。此外 ,在宇宙空间中 ,还有一些我们单凭肉眼看不见的天体,比如一些星际气体和尘埃,以及人类制造发射到宇宙空间的人造天体:如人造卫星、空间探测器、空间站等。(边引导 学生 看图讲解边板书) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3、宇宙的物质性(1) 天体 :宇宙间物质的存在形式。(2) 天体的多样性自然天体 : 恒星 -星光闪烁 (自行发光、发热) 星云 -轮廓模糊 ,主要成分为H, 呈云雾状 ) 行星 -移动 (绕恒星运转、反射恒星光线) 卫星 -月亮 (地球的卫星 ,有圆缺变化 ) 流星 -一闪即逝彗星 -拖着长尾巴星际气体和尘埃人造天体 : 人造卫星、空间探测器、空间站等这里有一点需要提醒同学们注意:天体是指存在于宇宙空间(星际空间 )的物质。 因此 ,掉落到地面的陨石、陨铁等就不能被称为天体。地球作为一个整体是个天体,但地球的一部分或附属部分就不能称为天体,如地球大气、发射架上的人造卫星等。我们前面讲过,宇宙处于不断的运动和发展中,这就是宇宙的运动性。根据牛顿发现的万有引力定律,天体只要有了质量,就会相互吸引。而如果天体既相互吸引又相互绕转 ,就形成天体系统。那么是否所有的天体都属于天体系统呢?不,只有那些既相互吸引又相互绕转的天体才能称为天体系统。目前 ,人们将认识到的天体系统,从小到大排列 ,分为以下几个层次: 月球绕地球运行构成地月系,九大行星及其卫星以及流星、彗星、小行星和星际气体和尘埃等构成太阳系,太阳系又和跟太阳系相似的其他一些恒星系构成银河系,而银河系又和河外星系 (简称星系 )共同构成总星系 这是目前我们所观测到的宇宙的范围。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 讲了上述的内容,同学们不免要问:宇宙为什么是这个样子呢?这就涉及到宇宙的起源及演化。关于宇宙的起源,我国有盘古开天劈地的传说,西方则有 “ 上帝创造宇宙 ” 的信仰。我国盘古开天辟地的传说是这样的: “ 盘古生其中 万八千岁 ,盘古出 ,而天地分 ,阳清者为天 ,阴浊者为地 盘古日长万八千丈,天日高万八千丈,地日厚万八千丈。 ” 这与我们现代天文学家所提出的宇宙大爆炸理论在思想上十分接近。宇宙大爆炸的观点认为:在宇宙的早期 ,温度极高 ,在 100 亿度以上 ,物质密度也相当大。此时 ,宇宙间只有中子、质子、电子、光子、中微子等一些基本粒子形态的物质。由于高温,这些物质极不稳定。 在 150 亿年前的某个时刻,宇宙突然爆炸膨胀开来,这些物质迅速向外辐射出去 ,刹那间 ,宇宙空间扩大了1029倍 ,温度亦随着宇宙的膨胀而迅速下降。当温度下降到10 亿度左右时 ,中子开始失去自由或衰变,或与质子结合成重H(氢)、 He( 氦)的原子核 ,原子核继而捕获电子 ,早期 化学 元素开始形成。当温度继续下降到几千度时,辐射减弱 ,此时 ,宇宙主要物质是气态的,之后气体逐渐凝聚成星云,再进一步形成各种各样的恒星体系;期间 ,也有一些已经形成的恒星爆炸成星云或进一步塌缩为白矮星、中子星、 黑洞以及膨胀成红巨星。这就是我们今天所看到的宇宙。因此 ,我们说宇宙中的天体不是同时形成的,各自都有其发生、发展、衰变的历史 。作为整体的宇宙 ,也经历了温度从高到低、物质密度从密到稀的演化。 4、宇宙的运动性(1) 天体系统 :天体相互吸引又相互绕转天体系统层次:(见文中 ) (2) 宇宙的演化 :温度从高到低、物质密度从密到稀、课堂小结: 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 今天我们暂时讲到这,下节课我们将继续进一步学习“ 宇宙中的地球 ” 部分。请同学们做好预习 ,并着重掌握前面所学的各种天体的特征以及天体系统的层次结构。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -