人民教育出版地理必修一第一章第一節(jié)《宇宙中的地球》課程教案

1、宇宙中的地球 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1了解宇宙的概念、物質(zhì)形態(tài)和特點(diǎn)。 2了解天體的概念及類型，以及天體系統(tǒng)的級別和地球在天體系統(tǒng)中的位置。 3了解地球是宇宙中既普通又特殊的天體，正確理解地球上生命存在的條件。 4通過對九大行星數(shù)據(jù)的對比、分析、歸納，培養(yǎng)學(xué)生觀察思維的能力。 （二）過程與方法 1通過應(yīng)用多媒體演示有關(guān)人類探索宇宙的內(nèi)容（如阿波羅登月計劃等），結(jié)合教師的講解，了解人類對宇宙的認(rèn)識過程，提高學(xué)生的思維、想像能力。 2通過讀太陽系結(jié)構(gòu)示意圖（圖1.4），了解地球在太陽系中的位置及與其他行星的相互關(guān)系，提高學(xué)生觀察和從圖中獲取信息的能力。 3通過示意圖、數(shù)據(jù)表、多媒體保件演

2、示等方式，了解宇宙的物質(zhì)性（天體），宇宙的運(yùn)動性（天體系統(tǒng)），從而認(rèn)識地球的宇宙環(huán)境，建立正確的宇宙觀、地球觀。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1激發(fā)學(xué)生探究地球宇宙環(huán)境的興趣，培養(yǎng)熱愛科學(xué)和勇于探索的精神，提高地理審美情趣。 2培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的宇宙觀和世界觀，從而樹立破除迷信、崇尚科學(xué)、求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度 3使學(xué)生樹立物質(zhì)是運(yùn)動的、運(yùn)動是有規(guī)律的辯證唯物主義觀點(diǎn)。 4通過觀賞集科學(xué)性與觀賞性于一體的天文圖片或影像，培養(yǎng)學(xué)生欣賞美。感受美的能力和高尚情操。二、教材分析 本節(jié)教材由三大部分組成，其一是地球在宇宙中的位置，其二太陽系的一顆普通行星地球，其三存在生命的行星。 關(guān)于地球在宇宙中的位置，首先

3、介紹了天體概念與各種天體的基本特點(diǎn)。然后通過天體系統(tǒng)的形成與構(gòu)成來描述地球在宇宙中的位置。從而使學(xué)生掌握地球的宇宙環(huán)境。 地球所處的宇宙環(huán)境是指以地球為中心的宇宙環(huán)境，可以從宏觀和微觀兩個層面理解。宏觀層面上是指地球在天體系統(tǒng)中所處的位置，即地月系太陽系銀河系（河外星系）總星系；微觀層面上是指地球在太陽系所處的位置。了解地球所處的宇宙環(huán)境，目的不是要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)天文知識，而是要為認(rèn)識地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星打下基礎(chǔ)。 地球上發(fā)生的許多地理現(xiàn)象與宇宙環(huán)境有關(guān)。宇宙是什么？宇宙又是怎么樣的？地球在宇宙中處于什么樣的地位？自古以來，人類就為此而困惑，因此而探索。 教材中講的宇宙只是“可見宇

4、宙” 或“已知宇宙”，是目前人類觀測到的宇宙，遠(yuǎn)不是宇宙的全部。人類對宇宙的認(rèn)識經(jīng)過了不斷地修正、不斷地接近真理的過程。人們對宇宙的認(rèn)識有幾個代表性的階段，要使學(xué)生了解到人類對宇宙的認(rèn)識的確經(jīng)歷了漫長的過程。當(dāng)然，本段內(nèi)容的重點(diǎn)還是要放在人類目前觀測到的宇宙上。 宇宙是怎樣的？宇宙是物質(zhì)的，宇宙處于不斷的運(yùn)動和發(fā)展之中。宇宙是多樣而又統(tǒng)一的、分層次的。萬有引力和天體的永恒運(yùn)動維系著它們之間的關(guān)系，組成了多層次的天體系統(tǒng)。宇宙中的物質(zhì)不僅種類多，就是同一種天體，它們的物理性狀也是千差萬別的。教材受篇幅限制，沒有舉例說明，教師在講課時，可以根據(jù)有關(guān)資料作些補(bǔ)充。例如，就拿恒星來說，恒星的直徑有的小

5、到幾千米，有的大到10億千米以上；恒星的質(zhì)量大約介于太陽質(zhì)量的零點(diǎn)零幾倍到120 倍之間；恒星的發(fā)光程度不同，據(jù)此可以分成7個不同的級別（超巨星、亮巨星、巨星、亞巨星、主序星、亞矮星、白矮星）；恒星的溫度有幾千攝氏度到幾萬攝氏度的差別。 宇宙處于不斷地運(yùn)動和發(fā)展中，對此，要從兩個方面加以理解： 第一，物質(zhì)的運(yùn)動是宇宙中的普遍規(guī)律。介紹時首先要引入天體系統(tǒng)的概念，然后分別從組成和尺度兩個方面簡單說明了地月系、太陽系、銀河系和河外星系。總星系等不同的天體系統(tǒng)。天體系統(tǒng)自身和不同天體系統(tǒng)之間有規(guī)律地運(yùn)動，又說明宇宙處于有序的狀態(tài)之中，是有層次和結(jié)構(gòu)的物質(zhì)世界。教材把多層次的天體系統(tǒng)分成銀河系和河外星

6、系與太陽系和地月系兩部分加以闡述。銀河系和河外星系主要由恒星等較大的天體組成，通常以星系為基本單位。恒星之間的距離以光年為最小單位。對于太陽系和地月系，教材主要闡述了太陽系及其組成、地月系及其運(yùn)動等基本內(nèi)容。 第二，作為整體的宇宙也在不斷地演化。關(guān)于這一點(diǎn)，教材沒有敘及。但教師要收集有關(guān)資料對其加以補(bǔ)充。對于宇宙的演化，天文學(xué)界建立了不同的宇宙模型，其中得到公認(rèn)的是“大爆炸宇宙學(xué)說”。根據(jù)實(shí)際情況，教師可以對其加以介紹。 太陽和月球是距離地球最近的兩個天體。地球與宇宙環(huán)境之間物質(zhì)和能量的關(guān)系，更突出地體現(xiàn)在與這兩個天體之間的關(guān)系上。太陽對地球的重要性是顯而易見的，可以說沒有太陽就沒有地球的一切

7、。在本節(jié)，太陽系主要側(cè)重于介紹其八大行星及其組成物質(zhì)，太陽對地球的影響（比如太陽輻射）則放到第二節(jié)講授。 地月系中，最能直觀地反映日、地、月三者關(guān)系的自然現(xiàn)象就是月相，除月相外，還有月食、日食、潮汐等。教材受課時的限制，沒有介紹這些知識。因此，可以引導(dǎo)學(xué)生通對本章最后設(shè)計的“問題研究月球基地應(yīng)該是什么樣子”進(jìn)行探索活動加以了解。 關(guān)于太陽系中的一顆普通行星，此為本節(jié)的重點(diǎn)。在太陽系八大行星中，從質(zhì)量、體積、運(yùn)動等方面看，地球只是其中的普通一員。 地球的普通性，是講地球作為宇宙中的一顆行星，具有行星的一般特征。教材以圖的形式展了太陽系八大行星的質(zhì)量、體積數(shù)據(jù)和外表特征。是想讓學(xué)生從行星的質(zhì)量、體

8、積、運(yùn)動等方面看，地球只是其中的普通一員。但是，存在生命尤其是高級智慧生命又使地球成為太陽系中特殊的一員。很顯然，地球上為什么適宜于生命生存和繁衍是需要重點(diǎn)講述的內(nèi)容。 地球的特殊性，是對地球上存在生命物質(zhì)，尤其是高級智慧生物來說的。地球上之所以存在生命，教材主要從地球在太陽系中的位置、體積、質(zhì)量、內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動等方面進(jìn)行了分析，尤其是充足的水分、足夠厚度和成分恰到好處的大氣層、適宜的溫度范圍等，說明地球的這些條件可以滿足生命出現(xiàn)所需要的溫度、液態(tài)水、大氣等。然而，生命的起源是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題，涉及許多學(xué)科領(lǐng)域，地理課不可能完全解釋清楚。我們只能從地理環(huán)境的角度予以簡單說明。教材將地球特殊性限

9、定在太陽系范圍之內(nèi)，隱含著在太陽系之外可能有存在生命的星球。實(shí)際上，人類也一直在為尋找“外星人”而努力，目前已在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了幾十顆可能會有生命的行星。 本節(jié)教材的重點(diǎn)主要有：天體及天體系統(tǒng)；地球的普通性和特殊性。難點(diǎn)主要有：地球上生命存在的原因；有無地外生命。要突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，可采用下述方法：利用多媒體輔助教學(xué)，動態(tài)演示宇宙中有關(guān)天體的知識；提供直觀教具，如八大行星位置及運(yùn)動模型、月相變化模型等；通過示意圖、數(shù)據(jù)表，讀圖分析、討論。三、教學(xué)設(shè)計 本節(jié)教材是高中地理的開篇，有很多內(nèi)容是學(xué)生以前未接觸過的，有的內(nèi)容還很抽象。因此，在教學(xué)方法上，一要分清主次，抓住重點(diǎn)。本節(jié)的標(biāo)題是宇宙中的地

10、球，講述了是以地球為中心的宇宙環(huán)境，地球的宇宙環(huán)境是極其遼闊的，但其中與地球最為密切的是地球所在的太陽系和地月系。了解這些之后，便可知道本節(jié)的重點(diǎn)是日、地、月三者關(guān)系及其地球本身的運(yùn)動，其他如天球、恒星。星云、行星等知識，則可大大精簡。二是注重空間概念的建立。本節(jié)不少內(nèi)容涉及幾何空間，教學(xué)時要充分引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮空間想像能力，注重運(yùn)用數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的知識，來解釋有關(guān)地理問題。同時，還可以自制模型，或編導(dǎo)多媒體課件進(jìn)行演示，幫助學(xué)生理解相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。 對于四個層次的天體系統(tǒng)的教學(xué)，可采用多媒體手段演示各種天體的主要特點(diǎn)及各種天體的視形狀，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到宇宙是由物質(zhì)組成的，宇宙中物質(zhì)的存在形式是多種多

11、樣的。在此基礎(chǔ)上，講述天體的概念及天體的主要類型。天體是宇宙中物質(zhì)的存在形式，它的主要類型包括恒星、星云、行星及其衛(wèi)星、流星體、彗星、氣體和塵埃等。要通過模擬演示各種天體系統(tǒng)的運(yùn)動及相互關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生得出宇宙是有層次的，并處在有序運(yùn)動狀態(tài)之中的結(jié)論。所謂天體系統(tǒng)是運(yùn)動著的天體因相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)而形成的。由恒星等較大的天體所組成的天體系統(tǒng)，例如銀河系和河外星系，通常以星系為基本單位；太陽系和地月系是銀河系內(nèi)比較小的天體系統(tǒng)。天體系統(tǒng)的級別和層次，可用如下框架圖表示： 地球在宇宙天體系統(tǒng)中是一顆極普通的行星，在太陽系中與其他行星，特別是與水星、金星、火星也沒有大的區(qū)別，這可為講授下一段內(nèi)容作一些

12、鋪墊。太陽系和地月系的講授，要重點(diǎn)講清楚太陽系的組成及其相互運(yùn)動，地月系中月球旋轉(zhuǎn)的基本特點(diǎn)以及月、地、日三者的關(guān)系。 關(guān)于普通而特殊的行星地球的教學(xué)，要通過演示及對教材所提供的圖、表的閱讀，從行星的角度說明地球在質(zhì)量、體積、平均密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動方面雖有自己的特點(diǎn)，但與其他行星相比，并無特殊，只是一顆普通的天體，從而說明地球的普通性。為什么地球又是一顆特殊的行星呢？要通過介紹并演示人類不斷進(jìn)行宇宙探測的資料和所取得的成果，尤其是生命探測方面的成就，說明目前人類知道在太陽系中只有地球上存在生命，特別是高智慧的生命，所以地球又是一顆特殊的天體，具有特殊性。在此基礎(chǔ)上，要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識并理解

13、，地球上生命的存在是有條件的，比如地球上存在適宜生命繁衍的溫度、大氣、水分等，進(jìn)而還可深化到地球生命出現(xiàn)的宇宙環(huán)境。 關(guān)于地球是太陽系中唯一適宜生命繁衍的星球，還可以從以下幾個方面加以講述： 第一，優(yōu)越的行星位置。太陽系九大行星中，地球與太陽的距離適中，得到的太陽輻射強(qiáng)度適中，加上有大氣層的保護(hù)，大氣中的二氧化碳含量較低，有較弱的溫室效應(yīng)，所以地球上年均溫度保持在15左右，最適宜生命的繁衍。金星離太陽更近，受太陽輻射較強(qiáng)，大氣中二氧化碳濃密，溫室效應(yīng)極強(qiáng)，表面年平均溫度高達(dá)480；火星離太陽遠(yuǎn)，受太陽輻射弱，大氣稀薄，雖有較強(qiáng)的溫室效應(yīng)，但年平均溫度只有一60。金星和火星的環(huán)境溫度對生命的繁衍

14、都是不適宜的。離太陽更近的水星和更遠(yuǎn)的其他大行星，溫度條件就更加惡劣了。地球所處的優(yōu)越的行星位置是地球上生命繁衍的首要條件。 第二，優(yōu)越的物理狀況。由質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的地球表面引力場，引力加速度為98米秒2，形成一個適宜生命繁衍的引力環(huán)境。太空生物實(shí)驗表明，在失重條件下發(fā)育的昆蟲，生命周期縮短。受過專門訓(xùn)練的宇航員雖然能夠在失重狀態(tài)下生活，但航天醫(yī)學(xué)研究表明，長期失重會導(dǎo)致人體的平衡和定向控制能力失調(diào)，體液和血液循環(huán)系統(tǒng)障礙等。行星的重力場太弱會導(dǎo)致大氣分子逃逸。重力場過于強(qiáng)大，使人體在同樣質(zhì)量的情況下體重增加。這兩種情況，都不利于生命的繁衍。 地球大氣成分78是氮，21是氧，有少量的水氣和二氧

15、化碳。生物體的新陳代謝離不開大氣，沒有大氣生物就不能存活。此外，大氣層還對地表溫度有重要的調(diào)節(jié)作用，大氣層阻擋了太陽紫外線和流星體的襲擊。 地球表面71是水，29是陸地。水不僅是人類和其他生物生存所必需的，而且在地質(zhì)演化和生物進(jìn)化過程中起著重要的作用。水體能儲存大量的熱能，對地球晝夜溫差起重要的調(diào)節(jié)作用。 第三，恰到好處的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)使地球上有晝夜變化，平穩(wěn)而緩慢的自轉(zhuǎn)對地球表面溫度的均衡至關(guān)重要。水星自轉(zhuǎn)太慢，一晝夜長達(dá)176天，水星上的一天相當(dāng)于地球上的半年，所以水星白天溫度高，達(dá)427，而夜晚則為一175。木星自轉(zhuǎn)太快，一晝夜只有9小時，如果地球自轉(zhuǎn)也這么快，人類和其他生物的生命

16、節(jié)律就要大不相同了。 地球公轉(zhuǎn)周期為365天多，這一周期的長短是由到太陽的距離決定的。地球在公轉(zhuǎn)過程中，自轉(zhuǎn)軸保持著235°的傾斜角度，這是造成南北半球一年四季和晝夜長短變化的原因。它使季節(jié)與氣候形成明顯的以年為周期的節(jié)律，這對于大多數(shù)生物的生命周期和生活規(guī)律也是至關(guān)重要的。 通過本節(jié)的教學(xué)，要讓學(xué)生認(rèn)識到：一是人類對宇宙的認(rèn)識是不斷發(fā)展的；二是地球生命的出現(xiàn)離不開地理環(huán)境，地理環(huán)境的發(fā)生、發(fā)展、演化離不開宇宙環(huán)境；三是宇宙中的天體只要具備了適宜的溫度、大氣和水等條件，才可以形成生命。 對于本節(jié)的教學(xué)，建議采用多媒體輔助教學(xué)。 首先，教師可播放關(guān)于宇宙知識方面的多媒體內(nèi)容； 接著，教

17、師用課件或投影展示有關(guān)思考題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。 1人類對宇宙的認(rèn)識經(jīng)歷了怎樣的過程？ 2我們把，統(tǒng)稱天體。天體間 和 形成天體系統(tǒng)。 3太陽系由 等構(gòu)成，是太陽系的中心天體。 4請由小到大列出天體系統(tǒng)的層次。 5為什么說地球是一顆既普通又特殊的行星？ 6由于使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境之中。 7地球上出現(xiàn)生命物質(zhì)的原因是。 對于以上題目，教師不要求學(xué)生回答，只交代為了能夠回答上述問題，我們開始學(xué)習(xí)有關(guān)宇宙中的地球的知識。 （一）人類對宇宙的認(rèn)識 時間：上百億年。 空間：上百億光年。 提問：什么叫宇宙？ 學(xué)生根據(jù)已有知識歸納：宇宙是空間和時間的總和，是由各種形態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在不

18、斷運(yùn)動變化的。 提問：什么是天體和天體系統(tǒng)？ 演示有關(guān)恒星、行星、衛(wèi)星、星云、流星、彗星，星際空間的氣體和塵埃的相片或影片。 引導(dǎo)學(xué)生欣賞并指導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。 提問：天體系統(tǒng)是怎樣形成的？ 學(xué)生思考：天體之間相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng) 提問強(qiáng)化：天體系統(tǒng)必須具有相互吸引和繞轉(zhuǎn)的關(guān)系，否則就不能稱天體系統(tǒng)。如星座就不能叫天體系統(tǒng)，單獨(dú)一個天體也不能成為天體系統(tǒng)。 （二）四個層次的天體系統(tǒng) 物質(zhì)性：天體多樣性 運(yùn)動性：天體系統(tǒng)層次性 引導(dǎo)學(xué)生從大到小的順序列出天體系統(tǒng)的層次。學(xué)生歸納：總星系銀河系太陽系地月系演示投影片或課件。 地球是宇宙中的一個天體，它是怎樣的一個天體呢？ 太陽系由九大行星

19、組成，地球與其他天體比較，只是一顆極其普通的行星，地月系是小尺度的天體系統(tǒng)。演示教材上的圖和九大行星基本數(shù)據(jù)表，說明地球的普通性。 在講述中，可先提出下列問題： 八大行星距離太陽由近到遠(yuǎn)的排列順序是什么？ 八大行星公轉(zhuǎn)方向、軌道形狀、軌道平面有何特點(diǎn)？ 八陽系的中心天體是什么？為什么？ 八大行星所獲得太陽輻射的熱量，與它們距離太陽的遠(yuǎn)近有何關(guān)系？ 學(xué)生回答教師補(bǔ)正： 水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星。 同向性（自西向東），近圓性，共面性的特點(diǎn)。 太陽。因為太陽質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的9986，且太陽系內(nèi)其他天體都繞其公轉(zhuǎn)。 距離太陽越近，獲得太陽輻射的熱量越多；反之，則越少。 在以上提問的基礎(chǔ)上，再提出下列問題，讓學(xué)生思回答： 為什么說地球是太陽系中的一顆普通行星？ 學(xué)生歸納：在太陽系的九大行星中，雖然地球的質(zhì)量、體積、平均密度、公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動有自己的特點(diǎn)，但與其他行星比較并不特殊。 為什么有人說地球又是一顆特殊的行星？ 學(xué)生討論：迄今為止地球是人類觀測到的所有星球中唯一有生命繁衍