問題研究：人類是否需要人造月亮教學(xué)設(shè)計 2024-2025學(xué)年高二地理同步課堂（人教版2019選擇性必修1）

宇宙中的地球問題研究：人類是否需要人造月亮（教學(xué)設(shè)計）備課組名稱高一地理周次本節(jié)教學(xué)內(nèi)容問題研究人類是否需要人造月亮本節(jié)教學(xué)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)合實例，說明地球運動的地理意義。地理核心素養(yǎng)：1.通過觀察，能夠說出月相的變化，說明月相對人類活動的影響。2.結(jié)合材料，了解人造月亮的試驗，比較人造月亮與月亮的差異。3.結(jié)合材料，了解人類對人造月亮的不同態(tài)度及理由，分析人造月亮的利與弊。4.結(jié)合生活實際，探討人類是否需要人造月亮。本節(jié)教學(xué)重難點教學(xué)重點：理解人造月亮的原理及其對人類生活的影響。教學(xué)難點：權(quán)衡人造月亮的利弊。本節(jié)內(nèi)容教學(xué)方法講授法本節(jié)內(nèi)容課時安排1課時教學(xué)過程預(yù)設(shè)導(dǎo)入：海上生明月，天涯若比鄰，中國描述月亮的優(yōu)美古詩詞非常多，甚至有人提出人類可以制造月亮，那人類是否需要人造月亮呢？今天讓我們開啟一段探月之旅。新課講授：任務(wù)一：人類是否需要人造月亮這一課題探究的思路是什么？地球不停地自轉(zhuǎn)，晝夜不停交替?，F(xiàn)代社會，人類在夜間的活動頻繁，對夜間照明的需求增加。航天技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，催生了人們對人造月亮的憧憬和實驗。【自主學(xué)習(xí)】人類是否需要人造月亮這一課題探究的思路是什么？學(xué)生回答參考：一、月亮任務(wù)二：月相的變化規(guī)律是什么？資料1月球是地球的天然衛(wèi)星，通稱月亮。由于月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期一樣，月球始終固定的半面朝向地球。隨著月球在公轉(zhuǎn)軌道中的位置變換，我們看到的月亮的形狀——月相也不同。月相呈周期性變化。視頻1【合作探究】1.月相的周期性變化有什么規(guī)律?2.新月和滿月時，日、地、月的相對位置如何？3.為什么農(nóng)歷上半月和下半月月亮凸出的方向不同？學(xué)生回答參考：1.月相變化:新月→蛾眉月→上弦月→凸月→滿月(望)→凸月→下弦月→蛾眉月→新月。2.日、地、月在同一條直線上。3.日、地、月相對位置不同。教師講解：1.月相變化新月(朔)→蛾眉月→上弦月→凸月→滿月(望)→凸月→下弦月→蛾眉月→新月(朔)。月相由朔到下一次朔所經(jīng)歷的時間間隔，即月相變化的周期，叫作朔望月。月亮上弦月出現(xiàn)在農(nóng)歷上半月的上半夜（黃昏至午夜可見），位于西半天空，亮面朝西，月相變化由缺到圓；月亮下弦月出現(xiàn)在農(nóng)歷下半月的下半夜（午夜至清晨可見），位于東半天空，亮面朝東，月相變化由圓到缺?？谠E：上上上西西，下下下東東2.新月和滿月時，日、地、月的相對位置3.月相變化原因月球是不透明不發(fā)光，因反射太陽光而發(fā)亮；日、地、月三者的相對位置不斷發(fā)生變化。二、人造月亮的試驗任務(wù)三：人造月亮有何有利影響？資料2在天空中掛上鏡子，讓它在黑夜中反射太陽光為地面照明——這不知是多少人曾經(jīng)有過的幻想。1999年2月4日，俄羅斯“進(jìn)步M-40”貨運飛船攜帶了一面反射鏡進(jìn)入太空，進(jìn)行人造月亮試驗。這個人造月亮直徑達(dá)25米，總質(zhì)量不到4千克。按照設(shè)計，發(fā)射的光束將以直徑5—7千米的范圍掃過所經(jīng)區(qū)域的地面；夜色中，發(fā)射光的亮度10倍于月光，足以讓人讀書閱報。然而，由于反射鏡在太空中打開時出現(xiàn)故障，這次人造月亮的試驗以失敗告終。視頻2【合作探究】1.為什么人造月亮的亮度遠(yuǎn)比月光強(qiáng)？2.擴(kuò)大人造月亮照亮地表范圍的可能性有多大？3.為什么緯度較高地區(qū)的居民更希望有人造月亮？學(xué)生回答參考：1.人造月亮的反射面對太陽光線的反射強(qiáng)度大。2.可能性會越來越大。3.緯度較高地區(qū)冬半年時，晝短夜長，有的地區(qū)還會出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。教師講解：1.人造月亮實質(zhì)上就是一種攜帶著大型空間反射鏡的人造照明衛(wèi)星，其所處的位置遠(yuǎn)比月球距離地面近。人造月亮的反射面光滑，對太陽光線的反射強(qiáng)度大，而月亮表面粗糙，其對太陽光線的反射強(qiáng)度小。人造月亮可以通過人為調(diào)控反射角度，而月球的反射不會受人類控制。2.可能性會越來越大。隨著科技的發(fā)展，航空航天以及宇宙空間探索技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大人造月亮的照射范圍的可能性會越來越大。3.緯度較高地區(qū)在冬半年時，晝短夜長，極地地區(qū)還會出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，漫漫長夜對人類活動十分不利；有了人造月亮可以緩解這一問題；另一方面，人造月亮可以增加高緯度地區(qū)的太陽輻射，對其環(huán)境可能帶來一些好處。4.人造月亮造成的有利影響有哪些？延長農(nóng)作物的光照時間，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。有效提高太陽能發(fā)電站的發(fā)電量。夜間有人造月亮的光源，節(jié)省了大量電費開支。三、對人造月亮的反對任務(wù)四：人造月亮有何不利影響？資料3月亮朦朧的光亮似乎對地球上的人類和生物活動不構(gòu)成干擾，人造月亮的克度遠(yuǎn)超月亮，幾乎從提出人造月亮的想法開始，科學(xué)家反對的聲音就從未停止。例如，生物學(xué)家擔(dān)心它會改變地球某些區(qū)域的生物模式，天文學(xué)者則認(rèn)為它可能會影響天文觀測，很多學(xué)者更擔(dān)心它對所經(jīng)地區(qū)人們身體和生活的影響。視頻3【合作探究】討論人造月亮對人類可能產(chǎn)生的不利影響,有何弊端。學(xué)生回答參考：影響某些區(qū)域的生物模式；影響天文觀測；影響所經(jīng)過地區(qū)人們的身體和生活；影響人類的作息規(guī)律，擾亂生物鐘；教師補充講解：產(chǎn)生光污染；加劇氣候變暖等?？萍妓揭蟾?，造價高人造月亮反射太陽光，光源不穩(wěn)定，易受云層干擾?！締栴}探究】權(quán)衡人造月亮的有利和不利影響，就“人類是否需要人造月亮”這一課題，提出自己的看法，給出充足的理由，并與同學(xué)討論。課堂練習(xí)：河南某高中生每天6點站在教學(xué)樓南面走廊早讀，下圖為4月份某天該學(xué)生早讀時觀察到的月相。完成下面小題。1．推測該日農(nóng)歷日期大約為（

）A．農(nóng)歷初三 B．農(nóng)歷十二 C．農(nóng)歷二十 D．農(nóng)歷二十四2．該學(xué)生觀察到圖示月相時刻（

）A．美國紐約（40°N，74°W）月上枝頭B．澳大利亞悉尼（34°S，151°E）日影朝北C．美國舊金山（38°N，122°W）星斗滿天D．夏威夷火奴魯魯（21°N，158°W）烈日當(dāng)空【答案】1．C2．D【解析】1．據(jù)圖可知，此時月面朝東，且月球亮的部分超過一半多一點，故可知該日為滿月（農(nóng)歷十五）和下弦月（農(nóng)歷二十二、二十三）之間，故C正確，排除ABD。故選C。2．由材料“每天6點站在教學(xué)樓南面走廊早讀”可知，該生觀察時刻為6點（東八區(qū)區(qū)時），由此可以依次計算選項中四地的區(qū)時分別為：17時、8時、14時、11時。此時美國紐約還沒日落（4月份北半球晝長夜短），而黃昏后月出，因此此刻無法觀測到月上枝頭，A錯誤；澳大利亞悉尼已經(jīng)日出東北（4月份直射點位于北半球），日影朝西南，B錯誤；美國舊金山為下午，不可能星斗滿天，C錯誤；夏威夷火奴魯魯為接近正午時刻，烈日當(dāng)空，D正確。故選D。2020年6月21日，我國部分地區(qū)觀測到日環(huán)食現(xiàn)象，此次日環(huán)食發(fā)生時，太陽超過99%的面積被月球遮住，這樣的日環(huán)食也被稱為金邊日環(huán)食。下圖為地球、月球公轉(zhuǎn)軌道示意圖，圖中箭頭為公轉(zhuǎn)方向。完成下題。3.當(dāng)月球位于圖中四地時，出現(xiàn)的月相及觀察時段，正確的是（

）A．①——新（殘）月，不可見 B．②——上弦月，下半夜可見C．③——下弦月，整夜可見 D．④——蛾眉月