宇宙探秘

宇宙探秘
一、教案背景：
⑴面向学生：中学
⑵课时：1
⑶学科：物理
⑷学生准备：
阅读课文，收集有关宇宙大爆炸的材料，以便课堂交流。

课前预习：1.古代人是怎样认识地球的？今天你对宇宙的认识是怎样的？2.在人类认识宇宙的过程中，你了解哪些科学家的发现和学说？3.宇宙从何而来，宇宙的起源是什么？
二、教学课题：宇宙探秘
教学目标：
知识与能力
1.了解人们在不同时期对宇宙的认识，特别是主要的观点和理论。

2. 知道太阳系的组成，哥白尼的“日心说”，恒星是运动的，太空由无数的星系组成等。

3. 初步了解物质世界主要物体的大致尺度，知道常用的天文单位。

过程与方法
1. 大致了解人类探索太阳系及宇宙结构的历程，并认识到人类对宇宙的探索将不断深入。

2. 大致了解我国航天技术的进步，体会如此成就对体现我国实力及提升我国国际地位所起的巨大作用。

情感、态度与价值观
1. 通过有关宇宙知识的学习，激发学生探索宇宙的兴趣，体会人类在探索过程中的艰苦，了解科学探究的基本方法。

2. 大致了解我国航天技术的进步，增强民族自豪感，增强振兴中华的使命感和责任感。

教学重点和难点：
教学重点：知道太阳系的组成；了解地心说、日心说和宇宙起源大爆炸学说。

教学难点：理解大爆炸宇宙模型
三、教材分析：
人的一生相对于浩瀚的宇宙来说是及其短暂的,但是人类对宇宙奥秘的探索却是一刻也没有停止过。

宇宙有多大？宇宙是有限的还是无限的？宇宙有没有中心？如有，宇宙的中心在哪里？宇宙如何变化？宇宙的未来会是什么样子？等等。

本节在时间上按照从古到今，在空间上按照由近及远的方式初步展示了人类探索宇宙的历程和所取得的成果。

教材通过以文献资料为主的科学探索史的探究过程，使学生认识到：1.人类在探索宇宙的过程中经历了艰难曲折；过去人们对宇宙的认识是多么的不完整；2.人类对宇宙的探索是步步深入的，而且这种探索还将继续下去；3.望远镜作为人类观察宇宙的“眼睛”在人类探索宇宙的过程中发挥了重要的作用。

四、教学思路：
由于本节牵涉到的具体知识超出了教学要求，仅仅靠课上老师介绍、讲解，学生既感到抽象又毫无兴趣。

所以在教学前要求学生根据提出的几个问题，阅读课文，查阅跟宇宙有关的天文文献资料。

课堂上由学生自己交流、发言，教师利用各种多媒体素材和大量图片，以三个问题为主线，从古到今、从近及远，与学生共同探究人类探索宇宙的历程和所取得的成果。

主要教学方法：讲述法、媒体展示法（网络教学）、讨论法。

五、教学过程：
Ⅰ.引入：
图片展示:“嫦娥奔月”、“鹊桥相会”、东方红一号、神州五号发射。

你能从上面每一张图片得到怎样的信息？
学生：“嫦娥奔月”、“鹊桥相会”等美丽的神话故事，是我们的祖先对于地球以外世界的想象。

“东方红一号”是我国发射的第一颗人造卫星，“神州五号”的发射使我国成为了世
界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。

从古代人类向往宇宙，到实现飞天梦，人类一直在探索着宇宙。

Ⅱ.两大学说
那么，人类认识宇宙是怎样的过程呢？在这个过程中你了解哪些科学家的发现和学说？同学们交流一下你们的预习成果，请一位同学来给我们介绍一下。

学生交流、介绍。

（略）人类对宇宙的认识（这部分内容根据学生的回答可进行补充、选讲或不讲）
1.盖天说（中国西周）/view/38870.htm ：（图）
2.浑天说（汉：张衡）/view/38885.htm ：（图）：
/i?tn=baiduimage&ct=201326592&lm=-1&c l=2&fr=ala0&word=%B B%EB%CC%EC%CB%B5
3.宣夜说：/view/38913.htm
4.地心说（托勒玫）：托勒玫图：
/others/kzjs/wl/scientists/bd004.htm 地心说：
/view/26741.htm
5.日心说（哥白尼）：哥白尼、《天球运行论》：图/view/10537.htm 尼古拉·哥白尼1473 年出生于波兰。

40 岁时，哥白尼提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天球运行论》。

日心说：/view/915.htm 他认为，太阳是行星系统的中心，一切行星都绕太阳旋转。

地球也是一颗行星，它上面像陀螺一样自转，一面又和其他行星一样围绕太阳转动。

这一学说的提出无疑给天文学扔出了一枚炸弹，围绕着谁是宇宙的中心，科学家们争论了几百年，直到意大利天文学家伽利略发明了望远镜，用望远镜观察天体，证明了哥白尼天文学说的正确，从此天文学进入了望远镜时代。

随着科学继续发展，技术不断进步，人类的宇宙范围观念也日渐扩大。

特别是20 世纪60 年代以来，由于大型天文望远镜的使用，分光仪、射电技术的成熟，人造卫星、探测器等空间探测技术、航天技术的发展，使天文观测的尺度大大扩展。

视频：观看影片——航天系列宇宙探秘。

http://www.5
/u46/v_MzQ3NTc3NDc.html 提问：提问：今天的你能谈谈你对宇宙的了解吗？学生介绍通过预习他们对宇宙的了解。

古时候，人们从直观的感觉出发，认为地球是静止不动的，日月星辰东升西落，是由于它们在围绕地球旋转。

早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）就已提出了"地心说"，即认为地球位于宇宙的中心，恒星、行星、太阳和月亮都在各自的轨道上围绕地球旋转。

这是历史上最早的地心说。

公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。

根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。

这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。

16世纪初，杰出的波兰天文学家哥白尼（Nicolaus Copernicus）经过长期的观测、研究，发现托勒密的地心说有根本性的错误。

1543年，在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说。

在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行。

他对星空，尤其是对行星的运动状况做了将近40年的观测计算，提出了一种全新的宇宙理论---日心说。

意大利学者布鲁诺（Giordano Bruno）进一步认为，太阳只是无数恒星中的一颗，仅是太阳系的中心，而不是宇宙的中心，这一认识使哥白尼日心说得到了进一步发展。

由于日心说危及到当时罗马教会的思想统治，反动教会对布鲁诺恨之入骨，用种种恐怖手段逼迫布鲁诺放弃日心说，布鲁诺宁死不屈，最后被活活烧死。

以后的许多科学家利用更先进的观测仪器，经过了长期的观察、总结、计算，从而最终证实了哥白尼的日心地动学说。

地球的地位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星。

“地心说”已经在16世纪时被否定了。

而“日心说”也随着人们对宇宙越来越多的了解，渐渐露出它的不完整性。

Ⅲ.追溯历史（借助多媒体展示）
观看影片——人与宇宙。

/programs/view/ZiPzjClqwuw/(到5：48 秒)
从刚才的影片中我们发现宇宙是很庞大的，我们所处的只是银河系中太阳系的其中一个星球。

图片展示：银河系：/view/6282.htm
银河系是由群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统。

它好像是一个中央突起四周扁平的旋转铁饼，其直径大约有8 万光年。

太阳是银河系中数以千亿恒星中的一颗。

太阳系：/view/5290.htm
太阳系有八大行星，八大行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星（离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星,木星与土星称为近日行星，天王星与海王星称为远日行星）颗中的6 颗有天然的卫星环绕着。

在外侧的行星都，8 有由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕。

太阳：/view/2376.htm
太阳是距离地球最近的恒星，是太阳系的中心天体。

太阳系质量的99.87%都集中在太阳。

太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳运行（公转）。

以前却是“九大行星”，你知道吗？
【百度搜索】九大行星
/view/493290.htm
在这些行星中，你知道哪些星球，或者你最想知道哪个星球？
（根据学生的叙述，在“九大行星”有选择性的点击对应的片断。

）
由“九大行星”、卫星、彗星以及其他星际物质，构成了太阳系。

最近有新闻表示，太阳系可能重新拥有第九大行星。

【百度搜索】太阳系可能重新拥有第九大行星
/show/fqZalaZGM2B9X3_4m8ZGvg...html
太阳系，据我们现在的了解，并不是整个宇宙，在太阳系之外，还有许多恒星。

1608年，荷兰人在一次偶然的机会中发明了望远镜。

意大利物理学家、天文学家伽里略亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断改进，用来观察天体，发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。

（展示银河系的大致结构和图片）
1718年，英国天文学家哈雷通过观测和分析，首次指出恒星不动的概念是错误的。

它们的相对位置也在变化。

1783年，另一位科学家赫歇尔通过对所观测到的大量恒星运动的统计分析，发现太阳以大约每秒20千米的速度朝着织女星方向运动。

太阳运动的发现彻底动摇了哥白尼的日心体系中太阳固定不动的观念。

1917年，美国天文学家沙普利通过对银河系内天体分布的分析，确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于相对说来比较靠近银河系边缘的地方。

太阳只是银河系中一颗毫无特殊地位可言的普通恒星，地球更谈不到了。

到这里，人们认为银河系就是整个宇宙。

20世纪初，美国威尔逊山天文台建成了当时世界上最大口径的2.5米天文望远镜。

1923年10月6日，美国天文学家哈勃利用这台望远镜拍摄了仙女星云的照片，推算出仙女星云的距离为225万光年，远远超出银河系范围。

随着仙女星系以及其他河外星系的发现，人们从恒星世界走入星系世界，人类对宇宙的认识又大大地跨进了一步。

人类对宇宙的认识，还在不断的完善着，在这其中起着及其重要作用是的观测工具的改进和更新，以及人类在宇航技术方面的努力，它们把人类了解的空间不断的向外延伸。

如我们熟知的在宇宙空间工作的哈勃望远镜，它不断的向地面传输空间照片，对人类了解浩瀚的宇宙做出了不小的贡献。

美国1969年，尼尔·阿姆斯特朗等三位航天员，乘坐“阿波罗11号”，第一次登上了月球。

1971年，前苏联发射了人类历史上第一个宇宙空间站“礼炮号”，从地球以外的地方来认识宇宙，探索它的奥秘。

我们中国也不甘人后,成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。

【百度搜索】中国航天史/view/997494.htm
嫦娥2号/china/20100909/103107.shtml
现在请同学们来交流讨论一下：日心说是不是很完善，有何不足？
学生讨论、交流
生：太阳不是宇宙的中心，它只是我们所处的银河系的中心。

宇宙没有中心……
同学们说的都很好，通过我们的学习我们发现：（总结）宇宙是一个有层次的天体结构系统。

天体之间相距遥远，用米、千米作为距离单位很不方便，为此在天文学上我们采用一些特殊的长度做距离单位。

光年（l.y.）：光在真空中行进一年所经过的距离。

它是一个长度单位。

AU(一个天文单位——地球到太阳的平均距离)。

光年约是天文单位的1014倍。

宇宙这么庞大，它是从何而来的呢？学生交流
Ⅳ.宇宙从何而来
科学家用仪器观察星系发出的光，发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”。

这一现象说明星系在远离我们而去。

【百度搜索】谱线“红移”/view/760556.htm
关于宇宙的起源，大多数宇宙科学家都认定：宇宙诞生于距今约150亿年的一次大爆炸。

宇宙大爆炸模性认为，宇宙起源于一个“原始火球”。

在“原始火球”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质所初的状态至今无法描写。

这种状态可能极不稳定，最终，原始火球发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间。

爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度降到一定时，逐步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等。

【百度搜索】宇宙大爆炸/show/Lo4RcdH8UtoUKMzu.html
Ⅴ.总结：
这节课，我们主要以观看“宇宙之旅”片断的形式，回顾了人类了解宇宙的过程。

能不能谈谈你们的感受？
当然，还有一些关于宇宙的知识，同学知道的或者不知道的，课堂上没来得及进行交流的，课后大家可以再继续探讨。

说不定，多少年以后，我们在座的同学们中间，在探索宇宙奥秘方面有自己的发现和学说。

六、智能训练
基础知识训练
1．人类对宇宙的探索和认识，是个不断深化的过程．古代人利用观察太阳、月球、行星等天体在天空变化的基础上，建立学说，其代表人物是．到16世纪后，波兰天文学家在长期观察研究下，创立“”，指出地球是个行星．后来，著名物理学家创立了理论，科学家借
助系统，对宇宙有了更深的认识．
2．银河系大约有颗恒星，整个宇宙大约有个星系．
3．1 AU＝m， 1 1.y.＝m．
4．关于宇宙的起源，大多数科学家都认定：宇宙诞生于距今约的一次。

重要的证据之一是
天文学家发现星系的光谱向长波方向，称之为谱线“”．光发生的这种现象叫光的效应．5．织女星离地球的距离约24.51.y.，我们在地球上所看到的织女星的星光是织女星( ) A．现在所发的光B．约24.5h前发的光
C．约24.5d前所发的光D．约24.5y前所发的光
6．关于宇宙观，下列说法正确的是( )
A．地球是宇宙的中心B．太阳是宇宙的中心
C．银河系的中心是宇宙的中心D．宇宙找不到中心
综合提高训练
1．关于宇宙起源，根据大多数宇宙科学家的认定，你认为下列说法中正确的（）
①宇宙诞生于距今约150亿年的一次大爆炸
②大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间
③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降
④宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等
A.①②③
B.①③④
C.②④
D.①②③④
2．关于宇宙，下列认识正确的是（）
A.宇宙是以地球为中心的天体
B.宇宙就是指天体中的银河系
C.宇宙只包括太阳系和银河系
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统
3．关于宇宙的产生的看法，下列说法正确是( )
A.宇宙没有起源，天然而成的
B.多数科学家认为宇宙诞生于150亿年前的一次大爆炸
C.宇宙肯定是恒星的湮灭造成的
D.宇宙产生于气候的变化
4．已知光的速度是每秒行走300 000km，经历一年时间光行走km，已知光从银河系的一边射出，当光到达对边时所经历的时间是70 000年，则银河系的范围
是km．
5．地球绕太阳的半径约是1.496×1011m，则地球绕太阳转动的速度是m/s。

数字表达式：。

6．牛顿在宇宙科学上的贡献是。

月亮绕地球旋转的原因是。

人能站立在地球上不飞出地球的原因是。

7．请在下面空白处用图形的方式，画出宇宙、天王星、太阳系、银河系、地球的包含关系。