13《冲出地球》教案.docx

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1、13.冲出地球.教学内容本课主要按照时间顺序描述了人类探索脱离地球束缚的历程。人类对于冲出地球去探索太 空一直充满想象，勇于实践，如今人类已经实现了梦想。2013年6月20日，我国航天员王亚 平进行了中国首次太空授课，演示了质量测量、单摆运动、陀螺运动、制作水膜与水球等实验 并作了讲解，让地球上的人们直观感受到了太空失重环境的神奇。本课教学内容分三个局部。第一局部是了解人类探索太空的观测工具的开展历程，主要介绍了伽利略望远镜、哈勃空 间望远镜、射电望远镜。特别是中国贵州的FAST,需要向学生做详细介绍。第二局部是人类冲出地球梦想的实现历程。从中国古代的万户到中国古代的火箭，再到现 代火箭，人类

2、终于可以借助科技的力量冲出地球，实现在太空自由翱翔的梦想。这局部还让学 生思考冲出地球的困难有哪些。第三局部是体验地球引力实验。一是将沙袋、小球、羽毛抛向空中，观察三者运动路程的 共同特征；二是观察纸火箭飞行高度与橡皮筋弹力大小的关系，并引出炮弹的速度到达第一宇 宙速度，就会绕地球飞行的知识。1 .教学目标了解太空观测工具的开展历程，体验技术对航天工程的重要性。知道人类冲出地球的探索历程，简单了解火箭的工作原理。通过体验地球引力的活动，认识物体冲出地球需要一定的速度。2 .重点与难点重点：认识人类冲出地球的历程。难点：了解物体冲出地球需要足够大的速度。3 .教学准备教师材料：相关视频和图片。学

3、生分组材料：沙袋、小球、羽毛；纸火箭、橡皮筋、纸筒。4 .教学过程一、导入新课1 .上两节课，我们初步了解了太阳系和银河系的一些知识。2 .我们人类要想冲出地球，探索宇宙深处的奥秘，又该怎么做呢？今天这节课，我们就来探索 科学技术在人类探索宇宙的过程中所起的重要作用。3 .板书课题：13.冲出地球星的方向和与太阳的距离，是为了给捡到这艘飞船的外星人指示太阳方位用的。 两个人表示地球上发射飞船的智慧生物的样子，男性的左手是在向外星人问好。4 .假如有外星人存在，你认为要不要把地球的信息主动发给他们？学生根据自己的理解回答这个问题，教师做适当的引导。预设： 可以把自己的信息发给他们，加强星球之间的

4、互相交流与了解。 三、课堂总结今天这节课，我们初步了解了人类探索宇宙的历史，知道了人类为了探索宇宙，向太空发射了 多种多样的航天器，这些航天器承载着人类对太空的无限梦想，去探索更加遥远的宇宙空间。 同时，我们还了解了我国的航天事业的开展历史，知道了我国在航天事业的开展上取得了巨大 的成就，为人类探索宇宙做出了巨大贡献。课后，同学们可以查阅人类探索宇宙的资料，了解 更多的探索宇宙的知识。二、学习新课活动一：了解望远镜的开展历史1 .教师引导：人类一直尝试把眼睛看向太空，一开始的时候我们只能用肉眼观察太空，后来望 远镜的出现让我们能看得更远。那么望远镜又经历了哪些开展历程呢？2 .出示课本42页下

5、面4幅图片，学生观察这4幅图片并读一读下面的文字，初步了解望远镜 的开展历史。3 .全班交流，预设：图片1,伽利略望远镜是指物镜是凸透镜（会聚透镜）而目镜是凹透镜（发散透镜）的望远镜，是 意大利科学家伽利略1609年创造的人类历史上第一台天文望远镜。伽利略利用它观测到了月 球的高地和环形山投下的阴影,接着又发现了太阳黑子,此外还发现了木星的4颗卫星。图片2,射电望远镜是接收和测量天体发射的无线电波的望远镜，由天线和接收机组成。射电 望远镜使天文观测突破了可见光的界限，摆脱了地球大气及气候的影响，帮助人类获取更多的 宇宙信息。图片3,哈勃空间望远镜是安装在人造地球卫星上的一台望远镜，由于其避开了

6、大气层的干扰, 对太空的观测效果更好。图片4,中国天眼的正式名称是500米口径球面射电望远镜,英文简称为FAST,它是利用中国贵 州南部洼地的独特地形条件建造的。4 .望远镜的不断开展对人类探索宇宙有哪些作用？预设：用望远镜观测太空的技术不断开展到今天，人们已经能够看到很远很远的宇宙深处了。随着望 远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推动着人类对宇宙的探 索进程。5 .教师小结：通过对望远镜历史的了解，我们懂得望远镜的创造和改进，对于人类探索宇宙起 到了非常重要的作用。活动二：人类冲出地球的实践.教师引导：人们不仅把目光投向了宇宙，不断改进技术，使用天文望远镜不断观察

7、宇宙的深 处。并且还进行了一系列冲出地球的实践活动。1 .出示课本43页万户和他的飞行器图片，学生观察这张图片，了解我国明朝的万户以及他的 光辉事迹。预设：我国明朝的万户是第1个尝试利用火箭克服地球引力飞天的人，为此他付出了生命的代价。第 一幅图描述的就是明朝的万户把多枚火箭绑在自己坐的椅子上作为动力装置,双手各拿一只大 风筝控制方向，结果点燃火箭后，他和飞行器灰飞烟灭。为了纪念万户，国际天文学联合会将月 球上的一座环形山以这位古代的中国人命名，命名为万户山。虽然明朝的万户为了冲出地球的实践付出了生命的代价，但是随着科学技术的开展，人类终于 实现了冲出地球的梦想。2 .出示课本43页中国古代火

8、箭模型和现代火箭的图片，学生观察这两幅图片，懂得人类利用 火箭实现了冲出地球的梦想。预设：第二幅图介绍的是后来的火龙出水火箭,它是一种二级火箭,第一级火箭是绑在火龙身下的四 支火箭，点燃后可推动火龙飞行,待第一级火箭燃烧完毕,藏在火龙腹内的火箭自动引燃,这是 第二级火箭,此时从火龙口里射出数支火箭，直达目标。第三幅图介绍现代火箭，它依靠发动机喷射工质产生的反作用力向前推进，自身携带全部推进 剂,不依赖外界工质产生推力。3 .出示各种火箭的图片，引导学生看一看这些火箭图片，懂得火箭在人类实现冲出地球的梦想 中起到的重要作用。4 .讨论交流：明朝的万户尝试冲出地球，结果付出了生命的代价，如今人们只

9、有利用运载火箭 才能实现冲出地球的梦想。请同学们想一想，冲出地球主要有哪些困难呢？预设：冲出地球的主要困难是使物体获得足够大的速度，目前是靠多级火箭实现的。火箭需要携带足 够的推进剂,火箭在大气层内高速上升时与大气摩擦产生大量的热量,这些都对火箭的选材、设 计、制造等提出了挑战。活动三：体验地球的引力.教师引导：地球的引力是什么？它有什么作用？下面我们来体验一下地球的引力。全班交流.什么是地球的引力？地球本身有相当大的质量，所以会对地球周围的任何物体表现出引力，所有接近地球的物体无 一例外的会被地球吸引，朝向地球质量的中心。拿一个杯子举例，地球随时会对杯子表现出引 力，杯子也对地球表现出引力，

10、不过地球的质量太大了，对杯子的引力相对自身质量来说也就 非常大，加速度也就比较大，所以就把杯子吸引过去了，方向就是向着地球中心的方向，这个 力就是地球引力。1 .体验方法一(1)出示课本43页小朋友扔沙袋的图片，学生观察图片并读一读旁边的文字，了解体验地球 引力的第1种方法以及所需的材料。全班交流(2)所需材料：沙袋、小球、羽毛等等。(3)体验方法：将沙袋、小球、羽毛等等抛向天空，观察这些物品运动路径的共同点。(4)学生分小组进行活动，按照活动方法进行体验，仔细观察这些物品运动路径。全班交流(5)指生说一说，当我们将沙袋、小球、羽毛等一些物品抛向天空的时候，这些物品会怎样 运动呢？这些物品先向

11、上运动，当到达一定的高度之后就会向下运动。有时是直线下落，有时是呈弧线 下落。(6)这个体验活动说明了什么？这个活动说明了地球存在的引力。(7)教师小结：当我们将沙袋、小球、羽毛等物品抛向天空的时候，会发现最后这些物体都 会落到地球上来。2 .体验方法二(1)出示课本43页的纸火箭，引导学生仔细观察纸火箭并读一读旁边的文字，初步了解纸火 箭的结构、制作方法以及使用方法。全班交流(2)纸火箭的结构：纸筒、橡皮筋、纸火箭下拉的绳索。(3)制作方法：将一张纸卷成圆筒状，用胶水粘好。在纸筒口固定一根橡皮筋，橡皮筋上竖直固定一个小三角架，三脚架下方连着一根细线。(4)使用方法：用不同的拉力将三脚架下方连

12、着的一根细线往下拉，然后松手。(5)活动要求：用不同的拉力将纸火箭射向天空，观察纸火箭飞行高度与橡皮筋弹力大小的 关系。(6)学生分小组制作纸火箭，并且利用纸火箭体验地球引力。教师巡视，了解学生活动情况，并加以适当的指导。全班交流(7)指生说一说，使用不同的拉力拉动三脚架下方的一根细绳时，纸火箭射向天空的高度有 什么不一样？预设：拉力越大，纸火箭射向天空越高；拉力越小，纸火箭射向天空越低。(8)纸火箭飞行高度与橡皮筋弹力大小有什么关系？预设：拉力越大，橡皮筋弹力越大，纸火箭飞行高度越高；拉力越小，橡皮筋弹力越小，纸火 箭飞行高度越低。(9)无论纸火箭射向天空的高度是高还是低，最终的结果都是怎样

13、的？预设：纸火箭飞向空中无论是高还是低，最终都会落到地面上来。(10)这个体验活动说明了什么？预设：这个体验活动说明了地球存在引力。3 .我们怎样克服地球的引力呢？出示课本43页炮弹的图片，学生观察这幅图片，并且读一读“炮弹的速度”这段文字资料， 初步了解我们怎样克服地球的引力？预设：炮弹速度越快，飞行距离越远，假如速度到达7. 9千米每秒，炮弹就会绕地球飞行，这时候就 脱离了地球的引力。因此我们要想脱离地球的引力，就要提高物体的速度，把物体的速度提高 到7. 9千米每秒以上。要到达这个速度，需要很大的能量，因此每次火箭发射时都需要大量的 热量。三、课堂总结今天这节课，我们初步了解了望远镜的开

14、展历史，知道了望远镜的开展在人类探索宇宙的过程 中起到了重要的作用。我们还了解到人类冲出地球的实践活动，知道我们要想实现冲出地球的 梦想，首先要克服地球的引力。课后，同学们可以查阅资料，了解更多的有关地球引力方面的 知识，以及人类冲突地球的实践活动。14.探索宇宙.教学内容本课按照学生认知的逻辑顺序安排了四个活动。活动一，认识各种类型的航天器，它们是 实现人类探索太空梦想的工具，拓宽学生对航天工程的认识。活动二，通过查阅资料，了解中 国的航天之旅，感受我国航天事业取得的伟大成就，激发学生的爱国主义情感。活动三，了解 嫦娥工程飞行器的工作原理，进一步激发学生对我国自主航天工程成果的自豪感。活动四

15、，认 识人类探索宇宙的重大意义，组织学生讨论人类付出巨大代价探索太空是否值得的问题，这是 对学生进行科学价值观和世界观教育的好契机。此外拓展介绍了人类向太空发送地球信息的相 关内容，进一步开阔学生的视野，激发好奇心。1 .教学目标认识不同类型的航天器的特征和用途。了解中国航天事业开展历程，感受我国航天事业取得的伟大成就。了解嫦娥工程飞行器的工作原理。通过阅读航天失事资料，认识到探索宇宙的巨大风险及其给人类带来的价值。2 .重点与难点重点：了解人类探索宇宙取得的成就。难点：了解嫦娥工程飞行器的工作原理。3 .教学准备教师材料：各类航天器的视频、图片资料。学生分组材料：我国航天事业成就宣传资料。4

16、 .教学过程一、导入新课1 .教师引导：上一课，我们了解了人类为了冲出地球所做的努力。今天这节课，我们进一步了 解人类探索宇宙的历程。2 .板书课题：14.探索宇宙二、教学新课活动一：了解航天器.出示世界上第1颗人造卫星一一斯普特尼克1号的图片，引导学生观察。教师相机介绍：你们认识他吗？这是世界上第1颗人造卫星一一斯普特尼克1号，是由前苏联 火箭专家科罗廖夫利用导弹改制而成。为铝制球体，直径58厘米，重83.6千克，前艇有4 根鞭状天线，内装有科学仪器。1957年10月4日，前苏联在拜科努尔航天中心发射升空，升 空后发射了三个星期信号，在轨道中度过三个多月，围绕地球转了 1400多圈，最后坠入

17、大气 层消失。1 .从世界上第1颗人造地球卫星开始，到现在人类已经向太空发射了多种航天器，他们承载着 人类对太空的无限梦想，去探索更加遥远的宇宙空间。下面，让我们来认识其中的几种航天器。2 .出示课本44页几种航天器图片，引导学生观察，初步了解载人航天器、空间探测器、登陆 器等航天器。空间探测器又称深空探测器,是对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器,按探 测对象分为月球探测器、行星和行星际探测器、飞出太阳系探测器等。卡西尼号对土星进行探 测,新视野号对冥王星进行探测,旅行者1号是第一个提供了木星、土星及其各自卫星详细照片 的探测器。空间探测器实施探测任务时，可飞经探测对象、环绕探测

18、对象运行或在探测对象上 着陆。3 .教师小结：人类正是利用这些航天器才实现了冲出地球，探索宇宙的梦想。活动二：查阅资料，了解中国的航天之旅.教师引导：我国的航天事业起步较晚，但是在我国科学家、航天工作人员的不懈努力之下, 我国的航天事业取得了巨大的成就，为世界航天事业做出了巨大的贡献。1 .出示课本45页东方红1号图片，学生观察这幅图片，并读一读旁边的文字，初步了解我国 的第1颗人造地球卫星一一东方红1号的有关知识。教师讲解：1970年4月24日，我国第1颗人造地球卫星东方红1号顺利升空，人们聆听着来 自宇宙的那首东方红歌曲。中国的航天事业揭开了新的一页。可是那个时候航天对于中国 人来说依然是

19、一个遥远的梦，但是经过航天人的不懈努力，1999年中国第1艘无人试验飞船， 神舟一号顺利升空。2 .出示神舟1号图片，引导学生看一看。教师介绍神舟1号：神舟1号于1999年在酒泉卫星中心发射升空，并在完成预定空间科学实 验后返回地球，这是我国载人航天工程的第1次飞行试验，标志着我国成功实现了天地往返的 重大突破。3 .出示神舟2号、神舟3号和神舟4号的图片，引导学生继续观察。教师引导：到了 2003年10月15日，中国自行研制的神舟5号载人飞船，把航天员杨立伟顺 利送上太空。神舟5号载人飞船的发射成功，标志着中国已经成为世界上独立自主的完整掌握 载人航天技术的国家之一。4 .出示神舟5号以及航

20、天员杨利伟的图片，学生观察这些图片，进一步了解我国的航天事业的 开展。5 .教师继续引导：2008年9月25日，神舟7号飞船发射升空。2011年中国首个目标飞行器天 宫1号发射成功。他先后完成了与神舟8号、神舟9号、神舟10号三艘飞船的6次交会对接， 标志着中国突破和掌握了自动和手动控制交会对接技术。出示天宫1号的图片，了解天宫1号是中国第1个目标飞行器和空间实验室。6 .教师继续引导：中国人的航天脚步并没有因此停下，而是以越来越快的速度向前迈进。过了 2004年，中国正式开展月球探测工程并命名为“嫦娥工程”。从2007年10月24日嫦娥1号 成功发射升空，到2020年12月17日嫦娥5号返回

21、器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再 入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，我国的探月工程取得了巨大的成功。7 .出示课本45页下面的一幅插图，提出要求：看图，说一说我国的嫦娥工程飞行器是怎样到 达月球的？预设：图片呈现的是嫦娥1号探测器到达绕月工作轨道的原理示意图。嫦娥1号发射升空后,先进入 绕地球运行的16小时轨道，运行到近地点时，发动机点火增加推力，使嫦娥1号先后变轨进入 24小时和48小时轨道运行；当再次运行到近地点时,主发动机翻开,嫦娥1号速度增加到10. 9 千米/秒，嫦娥1号变换轨道，飞向月球;当其靠近月球时，进行制动减速,从地月转移轨道进入 12小时轨道，以后逐渐制动减速,

22、进入3. 5小时轨道,第三次制动减速后,进入127分钟环月圆 轨道。8 .教师小结：刚刚我们了解了我国的航天之旅。通过学习，我们发现我国的航天事业取得了巨 大的成功，为人类探索宇宙作出了巨大的贡献。活动三：人类探索宇宙付出的代价.教师引导：在人类探索宇宙的过程中，人们花费了大量的人力、物力和财力，甚至以牺牲航 天员的生命为代价去探索宇宙，你认为这样做值得吗？1 .出示课本46页上面的两幅图片，学生观察这两幅图片，并读一读相应的文字，初步了解人 类为航天事业的开展为探索宇宙付出的代价。预设：图片1,苏联航天员加加林是第一位进入太空的人。不幸的是，他在之后的一次飞行训练中牺 牲了。图片2, 198

23、6年1月28日，挑战者号航天飞机在美国佛罗里达州发射升空后，因其右侧固体火 箭助推器的0形密封圈失效，毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效，使高 速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后第73秒解体,机上7名航天员全部罹难。2 .除了书上列举的这两个事例之外，还有许许多多的航天英雄为了人类的航天事业牺牲了自己 的生命。出示苏联航天员科马洛夫图片，教师介绍苏联航天员科马洛夫的事迹。预设：科马洛夫是苏联的英雄航天员，1967年4月24日，由于返回舱的降落伞没有成功弹出，最后 返回舱以90千米每小时的速度撞击在了地面上。当人们找到时，科马洛夫已经因为巨大的冲 击力而去世。科马洛夫是

24、第1位在太空飞行中牺牲的宇航员。在此之后，返回舱的降落伞弹出 装置得到了改进，科马洛夫用自己的鲜血推进了人类航天事业的安全性。3 .人类为了探索宇宙付出了这样大的代价，你认为是否值得呢？学生对这个问题谈一谈自己的 看法，教师要做适当的指导。预设：站在人类未来的角度来讲，这样做是值得的。因为牺牲的宇航员，用自己的生命换回了人类 的未来。是值得的，人类对未知充满好奇，冲出地球探索宇宙是必然的，在探索的过程中必然会有牺 牲。活动四：空间探测器中图片的秘密.在人们的共同努力之下，全世界已经有两个空间探测器正在飞离太阳系，其中有一个载着人 类的照片和地图。下面我们来了解一下。1 .出示旅行者1号、旅行者2号的图片，引导学生看一看，初步了解人类的两种飞离太阳系的 空间探测器。2 .出示课本46页下面的一幅图片，引导学生看一看。教师引导：这张图片是人们放在飞行探 测器上的。你能读懂它的含义吗？预设：一男一女的后面是飞船的轮廓图。左上两个圆中间一道是表示氢的分子结构。下面是表示太阳系，最左侧是太阳，向右是太阳系中的各大行星，第3颗行星出来一个飞船, 表示这个飞船是来自第3颗行星，那个飞船的轮廓与两个人后面的图案是一样的。中间那个放射状的东西的中心表示太阳，放射状的线条的顶端表示以太阳为中心的十几颗脉冲