高中地理必修2第一章問題研究火星基地應(yīng)該是什么樣子？-教案高中地理人教新版必修第一冊

1、教學(xué)內(nèi)容問題研究 火星基地應(yīng)該是什么樣子？教學(xué)目標(biāo)區(qū)域認(rèn)知：了解火星表面的自然狀況，探究人類定居火星的條件與風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)科學(xué)精神和創(chuàng)新意識。綜合思維：應(yīng)用“地球的宇宙環(huán)境”等所學(xué)知識，結(jié)合“知識拓展”提供的資料，加深對“行星地球的特殊性”理解，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識。地理實(shí)踐力：通過“設(shè)計(jì)”火星基地，提高查找、收集、分析資料的能力，增強(qiáng)合作意識，激發(fā)想象力。 教學(xué)重點(diǎn)如何改善火星環(huán)境使之適合人類生存。教學(xué)難點(diǎn)如何收集、整理、分析資料，并解決問題。教學(xué)準(zhǔn)備課件制作、相關(guān)資料查閱課時安排1課時課時目標(biāo)認(rèn)識火星的環(huán)境，設(shè)想火星基地的樣子。教學(xué)過程圍繞火星基地應(yīng)該是什么樣子，分析思路：火星概況1、火星的探測利

2、用視頻展示人類認(rèn)識火星的過程，從最早的肉眼觀察，到利用望遠(yuǎn)鏡觀察，到現(xiàn)在人們已經(jīng)利用航天器到達(dá)火星進(jìn)行觀測。2021年5月15日天問一號成功著陸火星，祝融號火星車對火星進(jìn)行探測，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功?；鹦歉艣r位置：太陽系八大行星之一，是太陽系由內(nèi)往外數(shù)的第四顆行星，屬于類地行星。數(shù)據(jù)：直徑約為地球的53%，質(zhì)量為地球的11%，表面重力約為地球的2/5。地表成分：火星橘紅色外表是地表的赤鐵礦（氧化鐵）。運(yùn)動：自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期均與地球相近，平均火星日為24小時39分35.244秒，公轉(zhuǎn)一周約為地球公轉(zhuǎn)時間的兩倍。地表形態(tài)：與地球相比，火星地質(zhì)活動較不活躍，地表地貌大部分于遠(yuǎn)

3、古較活躍的時期形成，有密布的隕石坑、火山與峽谷，包括太陽系第二高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號峽谷。水與氣候：火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石、隕石遍布且沒有穩(wěn)定的液態(tài)水體（美國宇航局公布火星上有少量的水）。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發(fā)生。火星兩極皆有水冰與干冰組成的極冠會隨著季節(jié)消長?；鹦堑纳姝h(huán)境結(jié)合之前學(xué)習(xí)的地球存在生命的條件和課本材料，進(jìn)行分析：溫度是否適宜？2、大氣是否適合生物生存？3、有液態(tài)水嗎？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：1、火星上的平均氣溫華氏零下52度，大部分地區(qū)都是四季嚴(yán)寒的狀態(tài)?；鹦潜砻娴钠骄鶞囟仁菙z氏 -62 度的超低溫?；鹦堑淖罡邷?/p>

4、度只有攝氏 21 度，最低溫可以低到攝氏 -128 度。2、有大氣層，但是火星的大氣層極薄，缺乏供人類呼吸的氧氣。火星的空氣非常稀薄，而且空氣中只有 0.15% 是氧氣，完全無法讓人類正常呼吸（地球空氣中的氧氣有 21%），更糟的是火星的空氣有 96% 都是二氧化碳。還有因?yàn)榛鹦堑目諝馓”?，所以完全無法隔絕像是紫外線等等會對人類和動植物造成致命傷害的輻射。3、有少量的水，但嚴(yán)寒的氣溫?zé)o法存在液態(tài)水。火星表面曾經(jīng)有極大片的海洋，但是今日火星上唯一可以算是水的東西，只有在火星兩極出現(xiàn)的冰而已?；鹦巧系膼毫迎h(huán)境：火星上還經(jīng)常有非常嚴(yán)重的超級大沙塵暴；大風(fēng)也不是人類能直接抵抗的；火星上沒有食物來源；

5、還需要承受住強(qiáng)烈的宇宙射線。三、火星基地的設(shè)想“綠航星際”：試驗(yàn)平臺由乘員艙、生物艙、生保艙、資源艙組成。它基于生態(tài)學(xué)原理，通過動植物培養(yǎng)、廢水廢物處理、大氣調(diào)控等多個功能單元的協(xié)同匹配，實(shí)現(xiàn)封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的高效循環(huán)再生。 艙內(nèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了志愿者所需氧氣、水以及部分食物的再生式供應(yīng)。閱讀課本材料，完成下列問題：1.“綠航星際”實(shí)驗(yàn)平臺為什么要在封閉環(huán)境進(jìn)行？2.“綠航星際”實(shí)驗(yàn)平臺在模擬什么？3.“綠航星際實(shí)驗(yàn)對火星基地的建設(shè)能提供哪些參考？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：1、火星表面環(huán)境惡劣，人類很難生存，或許可以嘗試在密閉的人造環(huán)境中生存。2、封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的循環(huán)再生，恰好就是

6、在模擬地球表層大氣圈、水圈、生物圈。如火星并不具備人類生存的條件，可以嘗試制造人造可循環(huán)的封閉環(huán)境。3、“綠航星際”基于生態(tài)學(xué)原理實(shí)現(xiàn)封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的循環(huán)再生，建立適合人類長期駐留的生命和健康保障體系，減少地面物資補(bǔ)給需求，為人類走向火星打開了新局面。人們對火星基地有著很多設(shè)想：火星1號基地，位于甘肅省金昌市金川區(qū)，其戈壁地貌、紅色巖體等顯著性地形地貌及自然條件與火星較為類似，是“太空C計(jì)劃”重要組成部分。艙體還原火星場景，既可以進(jìn)行太空科學(xué)相關(guān)研究、實(shí)驗(yàn)和模擬訓(xùn)練，又可以開展火星主題的太空探索性休閑度假活動和天文、航天類科普教育活動。NASA與美國3D打印技術(shù)協(xié)會合作舉辦了3D打

7、印建造火星基地創(chuàng)意征集比賽，這張是利用3D打印技術(shù)建造火星基地藝術(shù)效果圖，各艙室外部覆蓋火星沙土，以屏蔽輻射保護(hù)艙內(nèi)宇航員。我國的天宮號空間站：2021年5月，天宮空間站天和核心艙完成在軌測試驗(yàn)證 。5月29日晚，文昌航天發(fā)射場發(fā)射天舟二號貨運(yùn)飛船。這是空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的第一次應(yīng)用性飛行 。6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射 。6月17日15時54分，神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接 。6月17日18時48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進(jìn)入自己的空間站。后續(xù)，航天員乘組將按

8、計(jì)劃開展相關(guān)工作。7月4日，神舟十二號航天員進(jìn)行中國空間站首次出艙活動。9月16日，神舟十二號載人飛船撤離空間站組合體 。9月17日13時30分許，神舟十二號載人飛船返回艙反推發(fā)動機(jī)成功點(diǎn)火后，安全降落在東風(fēng)著陸場預(yù)定區(qū)域 。補(bǔ)充：我國四大航天基地：酒泉、太原、西昌、文昌。航天基地建設(shè)的條件：緯度位置：緯度低、地球自轉(zhuǎn)線速度大，可以節(jié)省燃料和成本，比如：我國的海南文昌航天發(fā)射中心；海陸位置：大陸內(nèi)部氣象條件好，隱蔽性強(qiáng)，人煙稀少，安全性強(qiáng)；海上人類活動少，安全性高；地形、地質(zhì)條件：地勢平坦開闊，易于跟蹤觀測；地勢高，地球自轉(zhuǎn)線速度較大；地質(zhì)條件穩(wěn)定，有利于基地建設(shè)；氣象、氣候條件：盡量選擇晴天多，風(fēng)速小、大氣污染輕、透明度高、濕度低的地區(qū)，有利于衛(wèi)星的發(fā)射和跟蹤；交通因素：便利的交通條件，有利于大宗物質(zhì)的運(yùn)輸；安全因素：出于國防安全的考慮，航天基地多建于山區(qū)、沙漠等人煙稀少的地區(qū)，比如：我國的甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地。航天返回基地選址條件：地勢平坦，視野開闊，便于搜救；地質(zhì)條件好，著陸點(diǎn)安全穩(wěn)定；氣候干旱，多晴朗天氣，空氣能見度高，便于觀察；無大河、湖泊，少森林；人煙稀少，有利于人群的疏散。三、設(shè)計(jì)一個火星基地需要考慮哪些條件？火星基地的基本功能：能夠和地球保持方便的通信聯(lián)系；能夠?yàn)榛鹦腔嘏c地球之間的物資運(yùn)輸提供最大的方便；有良