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2019-2020年高中地理 1.1《人類認(rèn)識(shí)的宇宙》（第一課時(shí)）教案（2） 舊人教版必修上冊(cè) ──第一課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： ──知識(shí)目標(biāo) 1.了解宇宙、天體的觀念，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體，正確理解地球上存在生命的條件 ──能力目標(biāo) 能運(yùn)用圖表形象掌握太陽(yáng)系的主要成員，分析說(shuō)明地球的普通性與特殊性 ──德育目標(biāo) 1.樹立科學(xué)的宇宙觀、發(fā)展觀； 2.通過(guò)講述中國(guó)古代取得的天文成就，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情感。 教學(xué)重難點(diǎn) 1.天體系統(tǒng)的層次 2.太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)圖 3.地球存在生命的條件 教學(xué)方法 1.通過(guò)講授法使學(xué)生對(duì)地球所處的宇宙大環(huán)境能有基本的認(rèn)識(shí)、激發(fā)其興趣。 2.引導(dǎo)學(xué)生去收集材料，培養(yǎng)其初步的讀圖分析能力。 課時(shí)安排 2課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 第一課時(shí) Ⅰ.導(dǎo)入新課： 同學(xué)們，地球是我們賴以生存的家園，她為我們提供了生存和發(fā)展所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，要實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，更好地開發(fā)利用自然資源，就必須對(duì)我們的家園──地球，有較深刻全面的了解。而地球作為宇宙中的一個(gè)天體，其運(yùn)動(dòng)和變化又不能不受到其他天體的影響。越來(lái)越多的事實(shí)說(shuō)明，地球上發(fā)生的不少自然現(xiàn)象如果僅從地球本身找它們的因果關(guān)系，有時(shí)難以得到滿意的解答。因此要全面了解地球，較圓滿地理解地球上的一些自然現(xiàn)象，首先要對(duì)地球所處的宇宙環(huán)境有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。為此，教材就把“宇宙環(huán)境”作為全書的開篇第一單元，講述地球所處的宇宙環(huán)境是什么樣子。 今天，我們就一起來(lái)看一看目前人類認(rèn)識(shí)到的宇宙是什么樣子的。下面，請(qǐng)同學(xué)們迅速閱讀序言部分。 Ⅱ.講述新課： <板書> 1.1人類認(rèn)識(shí)的宇宙 一、人類目前觀測(cè)到的宇宙 （學(xué)生看書閱讀后回答：什么是宇宙？老師補(bǔ)充講解、板書） 古代，人們把空間稱為“宇”，把時(shí)間稱為“宙”；因此，我們可以說(shuō)宇宙是空間和時(shí)間的總和。而現(xiàn)代的天文探測(cè)表明，宇宙是由各種形態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在不斷運(yùn)動(dòng)變化的。如果要給宇宙在地理學(xué)意義上下個(gè)定義的話，我們可以這么定義： 宇宙：是廣袤的空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)與能量的總稱。也就是天地萬(wàn)物的總稱。 <板書> 1.宇宙的概念 古代：空間—時(shí)間 現(xiàn)代：物質(zhì)—運(yùn)動(dòng) 地理學(xué)定義：…… 人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)曲折的過(guò)程，下面我們就一起來(lái)回憶一下人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)過(guò)程： <板書> 2.人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)過(guò)程： 模糊的天地概念（托勒密“地心說(shuō)”）→太陽(yáng)系（哥白尼“日心說(shuō)”）→銀河系（18世紀(jì)、赫歇爾）→上百億年和上百億光年的時(shí)空區(qū)域（20世紀(jì)60年代以來(lái)、空間探測(cè)技術(shù)的發(fā)展） 古代，人們出于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或辨識(shí)方向等一些生活、生產(chǎn)的需要，必然要對(duì)其所處的自然環(huán)境、宇宙空間現(xiàn)象進(jìn)行觀察，由此衍生出原始的天文地理學(xué)。當(dāng)時(shí)，由于技術(shù)原因，人們對(duì)宇宙環(huán)境的觀測(cè)主要依靠肉眼觀測(cè)，因此，所能觀測(cè)到的范圍十分有限，其所討論的天文、宇宙就不外乎模糊概念上的大地和天空。這個(gè)時(shí)期主要的宇宙觀有古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出的中心火團(tuán)說(shuō)、阿里斯塔克的太陽(yáng)中心說(shuō)以及古羅馬的托勒密提出的“地心說(shuō)”。（大致說(shuō)明各學(xué)說(shuō)觀點(diǎn)）其中“地心說(shuō)”由于符合人們?nèi)粘５囊曈X(jué)體驗(yàn)，加之符合了基督教“上帝以地球?yàn)橹行膭?chuàng)造宇宙”的教義，因此較易得到人們的接受與推廣。 然而“地心說(shuō)”的理論體系對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律難以作出圓滿的解說(shuō)。文藝復(fù)興時(shí)代的后期，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及思想的解放，波蘭的天文學(xué)家哥白尼提出了“日心說(shuō)”。其后，德國(guó)天文學(xué)家開普勒進(jìn)一步發(fā)展修正了哥白尼學(xué)說(shuō)，創(chuàng)立了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，而意大利天文學(xué)家伽利略則第一個(gè)用望遠(yuǎn)鏡觀察天體，證明了哥白尼天文學(xué)說(shuō)的正確。而偉大的天文學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力，提出萬(wàn)有引力定律，揭示了行星運(yùn)動(dòng)的原因，這對(duì)后來(lái)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)做出了巨大的貢獻(xiàn)。以上這些成就在當(dāng)時(shí)勾勒出較完整的太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)。這一時(shí)期，人們的宇宙觀仍主要限于太陽(yáng)系。 時(shí)間推移到18世紀(jì)，英國(guó)天文學(xué)家赫歇爾觀測(cè)證實(shí),銀河系是范圍有限的恒星體系,并建立了銀河系的天文體系，從而將人類認(rèn)知的宇宙范圍拓展到星系級(jí)別。 之后，隨著科學(xué)繼續(xù)發(fā)展，技術(shù)不斷進(jìn)步，人類的宇宙范圍觀念也日漸擴(kuò)大。特別是20世紀(jì)60年代以來(lái)，由于大型天文望遠(yuǎn)鏡的使用，分光儀、射電技術(shù)的成熟，人造衛(wèi)星、探測(cè)器等空間探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，使天文觀測(cè)的尺度大大擴(kuò)展，達(dá)到上百億年和上百億光年的時(shí)空區(qū)域。 這里的光年是一個(gè)長(zhǎng)度距離單位，它是指光在一年中所傳播的距離，我們知道光的傳播速度約為30萬(wàn)km/秒，照此計(jì)算，1光年約為94605億km。那么，能否說(shuō)宇宙的范圍大小就是這百億光年呢。顯然不行，這里所指的是目前我們所能觀測(cè)到的，隨著科技的進(jìn)步，我們認(rèn)識(shí)的宇宙范圍一定會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。 我們?cè)谇懊嬷v過(guò)，宇宙是物質(zhì)的世界，那么宇宙到底是什么樣子呢？ 物質(zhì)的東西，總有個(gè)外化的存在形式。例如，人的外化存在形式就是一個(gè)個(gè)有血有肉的“人體”。仿此，宇宙（天）的物質(zhì)存在形式就是一個(gè)個(gè)的“天體”。 就像我們?nèi)梭w有高矮胖瘦的體態(tài)差異，黑白黃褐的膚色差異，男女老少的性別、年齡差異等等方面的差異一樣，天體在大小、質(zhì)量、光度、溫度等方面也存在著差別，這就是天體的多樣性。 天體的多樣性體現(xiàn)在什么地方呢？在晴朗的夜晚，我們可以用肉眼看到：星光閃爍的恒星（這是一種能夠自行發(fā)光、發(fā)熱的天體）、輪廓模糊的星云（主要成分為H,呈云霧狀），這兩種天體是宇宙空間中最基本的天體。還有較明顯位移的行星（繞太陽(yáng)[恒星]運(yùn)轉(zhuǎn)、反射太陽(yáng)光線）、以及有圓缺變化的月亮、一閃即逝的流星、拖著長(zhǎng)尾巴的彗星。 此外，在宇宙空間中，還有一些我們單憑肉眼看不見(jiàn)的天體，比如一些星際氣體和塵埃，以及人類制造發(fā)射到宇宙空間的人造天體：如人造衛(wèi)星、空間探測(cè)器、空間站等。 （邊引導(dǎo)學(xué)生看圖講解邊板書） <板書> 3、宇宙的物質(zhì)性 （1）天體：宇宙間物質(zhì)的存在形式。 （2）天體的多樣性 自然天體： 恒星------星光閃爍（自行發(fā)光、發(fā)熱） 星云------輪廓模糊，主要成分為H,呈云霧狀） 行星------移動(dòng)（繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)、反射恒星光線） 衛(wèi)星------月亮（地球的衛(wèi)星，有圓缺變化） 流星------一閃即逝 彗星------拖著長(zhǎng)尾巴 星際氣體和塵埃 人造天體： 人造衛(wèi)星、空間探測(cè)器、空間站等 這里有一點(diǎn)需要提醒同學(xué)們注意：天體是指存在于宇宙空間（星際空間）的物質(zhì)。因此，掉落到地面的隕石、隕鐵等就不能被稱為天體。 地球作為一個(gè)整體是個(gè)天體，但地球的一部分或附屬部分就不能稱為天體，如地球大氣、發(fā)射架上的人造衛(wèi)星等。 我們前面講過(guò)，宇宙處于不斷的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展中，這就是宇宙的運(yùn)動(dòng)性。 根據(jù)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律，天體只要有了質(zhì)量，就會(huì)相互吸引。而如果天體既相互吸引又相互繞轉(zhuǎn)，就形成天體系統(tǒng)。那么是否所有的天體都屬于天體系統(tǒng)呢？不,只有那些既相互吸引又相互繞轉(zhuǎn)的天體才能稱為天體系統(tǒng)。 目前，人們將認(rèn)識(shí)到的天體系統(tǒng)，從小到大排列，分為以下幾個(gè)層次： 月球繞地球運(yùn)行構(gòu)成地月系，九大行星及其衛(wèi)星以及流星、彗星、小行星和星際氣體和塵埃等構(gòu)成太陽(yáng)系，太陽(yáng)系又和跟太陽(yáng)系相似的其他一些恒星系構(gòu)成銀河系，而銀河系又和河外星系（簡(jiǎn)稱星系）共同構(gòu)成總星系──這是目前我們所觀測(cè)到的宇宙的范圍。 講了上述的內(nèi)容，同學(xué)們不免要問(wèn)：宇宙為什么是這個(gè)樣子呢？這就涉及到宇宙的起源及演化。 關(guān)于宇宙的起源，我國(guó)有盤古開天劈地的傳說(shuō)，西方則有“上帝創(chuàng)造宇宙”的信仰。我國(guó)盤古開天辟地的傳說(shuō)是這樣的：“盤古生其中……萬(wàn)八千歲，盤古出，而天地分，陽(yáng)清者為天，陰濁者為地……盤古日長(zhǎng)萬(wàn)八千丈，天日高萬(wàn)八千丈，地日厚萬(wàn)八千丈?！边@與我們現(xiàn)代天文學(xué)家所提出的宇宙大爆炸理論在思想上十分接近。 宇宙大爆炸的觀點(diǎn)認(rèn)為：在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上，物質(zhì)密度也相當(dāng)大。此時(shí)，宇宙間只有中子、質(zhì)子、電子、光子、中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì)。由于高溫，這些物質(zhì)極不穩(wěn)定。在150億年前的某個(gè)時(shí)刻，宇宙突然爆炸膨脹開來(lái)，這些物質(zhì)迅速向外輻射出去，剎那間，宇宙空間擴(kuò)大了1029倍，溫度亦隨著宇宙的膨脹而迅速下降。當(dāng)溫度下降到10億度左右時(shí)，中子開始失去自由或衰變，或與質(zhì)子結(jié)合成重H（氫）、He（氦）的原子核，原子核繼而捕獲電子，早期化學(xué)元素開始形成。當(dāng)溫度繼續(xù)下降到幾千度時(shí)，輻射減弱，此時(shí)，宇宙主要物質(zhì)是氣態(tài)的，之后氣體逐漸凝聚成星云，再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系；期間，也有一些已經(jīng)形成的恒星爆炸成星云或進(jìn)一步塌縮為白矮星、中子星、黑洞以及膨脹成紅巨星。這就是我們今天所看到的宇宙。 因此，我們說(shuō)宇宙中的天體不是同時(shí)形成的，各自都有其發(fā)生、發(fā)展、衰變的歷史。作為整體的宇宙，也經(jīng)歷了溫度從高到低、物質(zhì)密度從密到稀的演化。 <板書> 4、宇宙的運(yùn)動(dòng)性 （1）天體系統(tǒng)：天體相互吸引又相互繞轉(zhuǎn) 天體系統(tǒng)層次：（見(jiàn)文中） （2）宇宙的演化：溫度從高到低、物質(zhì)密度從密到稀 Ⅲ、課堂小結(jié)： 今天我們暫時(shí)講到這，下節(jié)課我們將繼續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)“宇宙中的地球”部分。請(qǐng)同學(xué)們做好預(yù)習(xí)，并著重掌握前面所學(xué)的各種天體的特征以及天體系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。