1.1 人类认识的宇宙
从容说课
宇宙，作为人类生存的地球的空间，与人类的生产和生活是密切相关的。地球上发生的许多自然现象都与宇宙有关。宇宙是一个什么样子的？人类对宇宙是如何认识的？地球在宇宙中处于一个什么样的地位？地球在宇宙中是怎样的一颗行星？地球上为什么有生命存在等等，这些问题都是本课所要解决的问题。
本课作为“宇宙中的地球”的第一课，教材内容确定了两大问题：一是人类目前认识到的宇宙具有什么样的特征，二是地球在宇宙中是怎样的一颗行星。第一个问题，教材着重从空间和时间两个方面来叙述人类对宇宙的认识过程，并从辩证唯物论的观点指出宇宙是物质的，宇宙是处于不断的运动和发展之中。人类要认识宇宙，就需要了解宇宙中的各种天体，以及天体的存在形式——天体系统。
地球是宇宙中的一个变通天体，但在太阳系中，地球双是一颗全有生命的星球。针对本课中的第二个问题，教材首先介绍地球在太阳系中所处的位置，明确地球在太阳系中是一颗既变通又特殊的行星。教师可结合有关材料，对太阳系中的其他八颗行星作适当补充。地球上出现生命的原因，教材从大到小，从钳子上到内来逐一分析，这是本课的一个难点。
本课内容涉及的天文学知识较多，而且一些内容比较抽象，老师在教学中应借肋现代化教学手段和有关图片资料，把学生感到遥远的、陌生的宇宙空间“引进”课堂，并结合学生熟悉的知识展开讨论（有条件的学校可以在课外组织学生进行天文观测），让学生明确地球在宇宙中所处的位置，树立科学的宇宙观，用全面、发展，辩证的观点来看待一些宇宙现象，并能作出正确的解释。
●教学目标
知识目标
1.让学生了解天体的概念和宇宙中的主要天体类型、天体系统的层次以及人类目前观测到的宇宙范围。
2.了解地球是太阳系中的一颗既普通又特殊的行星。 3.理解地球上生命存在的原因。 能力目标
能运用图1.3和表1.1，熟悉太阳系的主要成员，通过分析日地关系来说明地球是太阳系中的一颗既普通又特殊的行星。
德育目标
通过这节课的学习，让学生树立科学的宇宙观，用全面、发展、辩证的观点来看待一些宇宙现象，并能做出正确的解释。
●教学重点
1.天体系统的层次。
2.地球的宇宙环境及地球上存在生命的条件。
●教学难点
地球上生命存在的原因。
●教学方法
运用导学法和讲解法，并结合有关资料和图片来完成“人类目前观测到的宇宙”这一问题，采用综合分析法来引导学生学习“宇宙中的地球”，着重分析地球上出现生命的原因。
●教具准备
1.有关课本插图和图像资料或多媒体教学软件。
2.挂图或投影片、投影机。
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●课时安排
一课时
●教学过程
［导入新课］
同学们!我们人类生活在地球上，人类的生活、生产活动离不开地理环境，而地理环境的生成，演化又与地球所处的宇宙环境密切相关。人类对宇宙是如何认识的？地球在宇宙中处于一个什么样的地位？地球上为什么会有生命存在等，这些问题就是我们这节课来共同探讨的问题。
［讲授新课］
第一单元 宇宙中的地球(板书) 1.1 人类认识的宇宙
一、人类目前观测到的宇宙(板书) 1.人们对宇宙的认识(板书)
(引导、讲解)人们对宇宙的认识经历了一个漫长的历史时期。在人类发展的初期，由于人们的活动范围狭小，往往凭自己的直觉认识世界，看到眼前的地面是平的，就以为整个大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是，便有了“天圆地方”的说法。后来，人们经过观察，发现天空中的各个星体都在围绕着地球转，地球好像处于整个宇宙的中心位置，这样，便产生了“地心说”。由于受西方宗教势力的影响，这个学说观点统治人们的思想是相当长的。到16世纪，哥白尼的“日心说”使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下解放出来，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进了“星系”一词。到了20世纪60年代，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的发展，人们对宇宙的认识范围在不断地扩大。
何谓宇宙?在我国战国时的《淮南子·原道训》中指出：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”现在人们认为宇宙是天地万物的总称，或者说，宇宙是空间和时间的组合，也就是人们常说的，宇宙在空间上是无边无际的，在时间是无始无终的，即宇宙是无限的。
宇宙与世界是不同的。佛经上说：“过去现在未来名世，东南西北上下四维名界。”平常人们所说的世界是指整个地球，而所谓的宇宙是指整个太空。
(承转、过渡)晴朗的夜晚，我们仰望天空，会发现有许许多多、密密麻麻的各种星体在闪烁，这就是我们所看到的宇宙。
2.宇宙是一个物质世界——由各种天体组成(板书)
(教师提问)请同学们思考一下：我们怎样来区别这些天体？能否举例说明？ (课堂活动)
(学生甲回答)例如，我们人类生活的地球是行星，而太阳是恒星，由于太阳大，地球小，地球就围绕着太阳运转。月球属于地球的卫星，围绕着地球运转。
(学生乙回答) 恒星、行星、卫星三者之间主要是以质量大小来区别。一般恒星的质量大，内部温度高，自身可以发光。而行星的质量比恒星要小，受恒星的引力作用，行星绕着恒星运动。卫星的质量更小，它是绕着行星运转的。
(教师)那么同学们再思考一下：恒星有运动吗？ (学生讨论)
(学生丙)恒星是恒而不动的，处于静止状态，所以叫恒星。
(学生丁)恒星也在运动，例如银河系中，所有恒星都是在围绕着银河系的中心运动。
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(教师)恒星实际上是不“恒”的，它也在运动。我国唐代有两个著名僧人：一个是唐玄奘(唐僧)，另一个是僧一行。僧一行这个和尚除了平时念经外，还有一项“业余爱好”——观察天象。他不仅较准确地测量了子午线(经线)的长度，而且还是我国最早发现恒星运动的人。所以说，僧一行不愧是我国古代的一位天文学家。
(承转)同学们知道星云吗？星云与恒星怎样来区别？
(学生)星云和恒星的质量、体积都很大，但星云的密度较小。夜晚在天空中，星云呈云雾状、团状，看上去模模糊糊，而恒星是一个个的光点，一闪一闪的。
让学生阅读图1.1或用投影显示，了解流星、彗星，然后进行归纳、讲解。
彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌。彗星在民间俗称“扫帚星”，著名的彗星如哈雷彗星，是在17世纪由英国的天文学家哈雷发现的，其公转周期为76年。
流星体系是太阳系的天体，它围绕太阳运动，经过地球附近时，由于地球的吸引力，使它改变轨道向地球接近，并进入大气层。它们的体积虽小，但动能很大，因此在同大气中的空气分子和原子碰撞时，动能和势能转化为热能，这些热能可使流星体熔化和燃烧，产生光。有时在夜晚也能看到流星像节日的焰火一般，它们好像从天空中某一点发出来的，称为流星雨。
陨星是由流星变来的。当流星或流星体在地球上空没有燃烧汽化完，便降落在地球表面，便形成了陨星。其组成物质中含硅酸盐多的称为陨石，含铁镍成分多的是陨铁，两者比例相当的为石铁陨星。如我国的吉林1号陨石、新疆大陨铁等。
以上各种天体是自然存在于宇宙中的，我们姑且把它称为自然天体。近几十年来，随着宇航事业的发展，一些国家纷纷向天空发射人造卫星、宇宙飞船、各种探测器等，我们统称为人造天体。
(过渡)我们的地球现在生活着60多亿人口，这么多人生活是有一定规律的：首先组成一个个家庭，然后又组成了一个个村落、城市，以至国家，大洲。天上的星星也是有规律的，组成了一个个的家族、集团，即天体系统。
3.天体系统——天体的存在形式(板书)
(引导、讲解)在小学自然课上，老师就教过：太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月亮小，地球带着月亮跑。为什么?地球与太阳比，太阳属恒星，质量巨大，自身温度高，能发光，而地球属行星，质量小，自身不能发光，只能反射太阳光，所以太阳吸引着地球，使地球绕着太阳运转。同样道理：由于地球的质量大，月球的质量小，属卫星，地球吸引着月球绕自身运转。这样，由于天体之间的相互吸引和相互绕转，便形成了天体系统。
目前，人们认识到的天体系统，按由小(低)到大(高)的排列，有以下几个层次(教师用实物投影机打出下列图片，边解释边归纳、板书)：
目前用最大的望远镜，能观测到的宇宙范围为150亿~200亿光年。什么是光年呢？请同学们看课文下面的注释。
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(补充)现在已知地球上运动速度最快的是光，每秒钟30万千米，一光年就是光在一年中传播的距离，即：365天×24时×60分×60秒×30万千米=94605亿千米。
（承接、过渡）茫茫宇宙，无边无际，无始无终。宇宙是个什么“模样”呢？有人做了这样的比喻：太空像汪洋大海，天体像相距很远的小岛，天体系统如同群岛。我们的地球所处的环境怎么样呢？ [讲授新课]
二、宇宙中的地球(板书)
1．地球和她的兄弟姐妹(板书)
教师出示挂图或投影片——地球在太阳系中的位置，让学生通过读图，首先找到地球在太阳系中的位置·并提醒学生注意小行星带的位置，然后教师可根据以下资料把九大行星给学生做一个简单介绍。
(1)最受宠爱的小个子——水星
水星是九大行星中的小个子，除了冥王星外，算它最小了。我国古人称它辰星，国际名“墨丘民”。是罗马神话中商神的名字。
水星是一个固体行星，自转一周(一天)58．6天．公转一周(一年)约88天，体积、质量均为地球的1／20。
水星也是一个不发光的天体，依靠反射太阳光而发亮。用望远镜看水星，像一个小月亮。 水星是名不副实的，在水星表面和上空一滴水也没有。 (2)美丽的女神、地球的姐妹——金星
金星因有白皙的光辉。我国古代称它为太白．或太白金星，它的国际名为“维纳斯”。在我国古典名著《西游记》里描写有一位白胡子老头，到花果山请孙悟空上天当弼马瘟，他就是太白金星。金星是九大行星中离地球最近的行星，每天都可看到，它黄昏后出现在西方天空，称为长庚星；黎明前出现在东方天空，称为启明星。西方国家把金星比喻成太阳神阿波罗的先驱和使者，又说它是爱与美的女神维纳斯。
从20世纪60年代以来，美、俄共向金星发射了近20个探测器。飞向金星的第一个探测器是美国1962年8月27日发射的“水手”2号。根据观测资料，科学家们认为，金星表面温度很高(可达380C)那里没有河流、湖泊和海洋。也没有磁场，至今没有发现有生命的痕迹。 金星是太阳系的九大行星中唯一逆向自转的行星，所以在金星上看太阳是“西升东落”的。金星上“一天”是243天，“一年”是225天。 (3)战神“玛尔斯”——火星
火星，似火一般，发出火红的光芒。在地球上看是一颗红色星球。火星在午夜可看到，我国古人称它为荧惑，国际名叫“玛尔斯”。
科学家认为，火星是最像地球的一颗星。它被大气包围着固体表面，有四季交替的气候变化，但证实大气很稀薄，无氧气，也无液态水。
近些年对火星的探测较多，有人说火星上有运河，有人说有生命。但至今无定论。 (4)“巨人”朱庇特——木星
木星是九大行星中体积和质量均最大的一颗星。“朱庇特”是古罗马主神的名字．现为国际名。我国古人叫它岁星，民间传说中的太岁也是指木星。在九大行星中，木星自转最快，它9时50分自转一周，但公转慢。需11．8年。
人类访问木星的第一位使者是“先驱者\号，是1972年3月2日由美国发射的。据探测表明：木星上空有大气，周围有光环，是一个流体星球。 (5)戴草帽的星——土星
土星是太阳系中一颗美丽的行星，淡黄的球体，浅蓝的极区。用望远镜看土星，它周围有一圈明亮的光环，像是戴了一顶漂亮的草帽，所以有人送它一个雅号：戴草帽的星。在西方，
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罗马神话中称它为农神。国际名叫“萨图恩”。中国古代叫它填星或镇星。
在九大行星中，土星的大小和质量都名列第二，仅次于木星。它的体积是地球的745倍，质量是地球的95倍。它公转一周需29．5年，相当于地球上2万天，但自转很快，仅需10小时 14分。
(6)躺着走路的星——天王星
天王星的国际名叫“乌刺诺斯”，是希腊神话中的天神。天王星是在1781年由威廉·赫歇尔发现的。他出生在德国，起初是一个音乐家，17岁去了英国，当宫廷歌会的双簧管吹奏者，天文是他的业余爱好。1774年，他亲手制成了一架望远镜，用来观测星空。天王星是他偶然发现的。
天王星在九大行星中排第三，其他星是侧着身子转的，而天王星的自转轴和轨道面只有8度的夹角，好像躺着运动。它公转慢，自转快。 (7)笔尖上的行星——海王星
天王星发现后，一些天文学家发现它运动有点“古怪”，于是有人就提出其外侧可能还有一颗星。1843年，英国剑桥大学23岁的青年学生亚当斯，运用万有引力定律，于1845年算出这颗新星的位置，于10月21日送到了格林尼治天文台。当时天文台并没理睬这位“小人物”。
在亚当斯的同时，法国青年勒威列也独立计算出这颗星，1846年9月18日，他把结果寄 给了德国柏林天文台的台长伽勒。当伽勒接到信的当晚，即9月23日，果然在天空中找到了 这颗星。
古罗马神话中有一位统治水晶宫的海王，名叫“尼普顿”，现为国际名。天文学家根据这个神话，把这颗新星叫海王星。 (8)冥王“普鲁托”
冥王星是在1930年1月下旬由英国洛威尔天文台的22岁青年天文工作者汤博发现的， 是九大行星中发现最晚的一颗星。
因冥王星距太阳非常遥远，相当于日地距离的40倍，所接受太阳的光、热仅相当于地球的一千五百分之一，因此，那里到处是黑暗和寒冷。天文学家给这颗行星命名时，想起了希腊神话中的冥府之神——冥王“普鲁托”(现为国际名)。所以就叫它冥王星。
冥王星是太阳系中最小的一个行星，体积为地球的1％，质量为地球的1／400，比月亮还轻。它绕太阳一周需248年。
引导学生分析表1．1，依据其质量、体积和距日距离把九大行星分为三类：类地行星，即类似于地球的行星；巨行星，质量、体积都很大的行星；远日行星，即距离太阳较远的三颗行星。从表中提供的五项资料数据来看，地球与其他八大行星相比，并没有什么特殊的地方。
2．地球是太阳系中的一颗普通行星(板书)
(承转、过渡)但是，我们已经知道，地球生命存在，特别是在太阳系的九大行星中，地球是一颗适宜于生物生存和繁衍的行星。随着科学技术尤其是宇航事业的不断发展，科学界人士也相信宇宙间还会有能够繁殖生命的星球，但是至今为止，还没有找到它们。为什么地球上会出现生物呢? (学生活动)
请同学们仔细阅读、分析课文，通过小组学习、讨论来寻找答案。学生分析、讨论后教师可抽查一、两个小组来了解情况，然后进行归纳、总结并板书。 3．地球的特殊性——具有生命的星球(板书)
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【鼎尖教案】高中地理 第一单元 宇宙中的地球 1.1人类认识的宇宙 人教大纲版选修
