一、新課導入
除了地球,其他星球是否會存在生命?為什么地球具有生命生存的條件?如果我們向宇宙深處的某些可能存在生命的星球發送地球的問候,我們如何告訴他們我們的具體位置?這節課我們一起探討這些問題。
二、講授新課
(一)地球在宇宙中的位置
何謂宇宙?人們對宇宙的認識經歷了一個漫長的歷史時期。從最早對宇宙的認識“天圓地方”開始,到“地心說”、“日心說”等學術說法的不斷涌現,體現著人類對宇宙的不斷探索和思考,18世紀天文學家開始引進了“星系”一詞,之后隨著大型天文望遠鏡的使用,以及空間探測技術的發展,人們對宇宙的認識范圍在不斷地擴大,對宇宙的認識不斷地完善。
我們現在認為:“天地四方”──宇──無限空間,“古往今來”──宙──無限時間。
宇宙是包容天地萬事萬物的總稱。
1.天體及天體的類型
指導學生閱讀課本的內容,了解天體的概念:宇宙間物質的存在形式,稱為天體。
并采用多媒體手段演示各種天體,通過直觀的圖片使學生初步了解各種天體的形狀和特點,教師邊演示邊講解。
天體的類型可以分為自然天體和人造天體。前面我們看到的行星、恒星、星云等都是自然天體,自然天體中最基本的類型是恒星和星云。人造天體包括航天飛機、人造衛星、飛船、太空垃圾等。但是需要區別,地球作為整體是一個天體,但地球的一部分或者附屬物就不能叫作天體。例如按航線飛行的飛機、發射架上的人造衛星、天上的云、地上的汽車等。
讓學生自主完成下列表格,教師點評并補充。
正是由于以上所述天體和星際物質構成了地球的宇宙環境。宇宙中的各種天體是否孤立存在的呢?經過科學家的實驗證明:天體都在高速的運動著,鄰近的天體彼此之間相互吸引,形成以質量大的天體為中心,其他天體圍繞這個中心旋轉的天體“集團”,科學家們稱它們為天體系統。
2.天體系統
指導學生閱讀課本內容,讓思考并回答下列問題:
(1)宇宙中的天體是如何相互作用的?(相互吸引、相互繞轉)
(2)天體系統的規模相差懸殊,按大小可以劃分為幾個級別?(劃分為四個級別)
(3)請你設計框圖,正確表示天體系統不同級別之間的關系。
(4)天體系統的級別中,包含地球的級別有哪些?
答案:總星系、銀河系、太陽系、地月系。
任何天體在宇宙中都有自己的位置,學生通過認識宇宙中不同級別的天體系統,以正確了解和描述地球在宇宙中的位置。
(二)太陽系中的一顆普通行星
1.太陽系的組成
利用七三課堂App展示太陽系三維模型:
太陽系的中心天體是恒星太陽,周圍由八顆大行星、眾多小行星及彗星、流星、星際物質組成。其中八大行星,按照他們與太陽的距離,由近及遠,依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球是太陽系中的一顆普通的行星。
2.八大行星公轉的運動特征
描述行星圍繞太陽公轉的運動特征,一般從運動方向、軌道平面和運動軌跡等方面進行了解,下面老師帶同學們一起認識八大行星的運動特征。
利用七三課堂App展示太陽系三維模型,讓學生觀察并說出八大行星的運動方向的特點。
八大行星繞日公轉運動方向的特點是:均是自西向東運動,運動方向相同,具有同向性的特點。
多媒體出示教材P5表格1.1行星軌道傾角與偏心率,引導學生分析比較公轉軌道平面的特點與軌道形狀的特點。(注意需介紹講解軌道傾角與偏心率的概念)
八大行星公轉的軌道平面之間的傾角大多小于4°,說明八大行星在公轉運動過程中,幾乎在同一個平面上運動,具有共面性的特點。
而八大行星公轉軌道形狀的偏心率大多接近0,說明八大行星的公轉軌道形狀是近似正圓的橢圓形,具有近圓性的特點。
利用多媒體展示教材P5圖1.5太陽系其他行星與地球的質量比和體積比:
教師講解:按照八大行星的距日遠近、質量和體積等結構特征,通常將與地球結構特征相似的水星、金星、火星與地球一起劃分為類地行星。將體積比和質量比遠遠大于地球的木星和土星劃分為巨行星;將離太陽較遠的天王星和海王星劃分為遠日行星。
讓學生結合圖1.5太陽系其他行星與地球的質量比和體積比所示內容,填寫表1.2 三類行星距日遠近、質量、體積等特征比較:
學生完成后教師進行點評并總結:通過上述分析,可以看出,在太陽系的八顆行星中,地球的質量、體積、平均密度等結構特征和公轉的運動特征與太陽系中的其他行星相比,并不特殊,因此地球是太陽系中的一顆普通的行星。
(三)存在生命的行星
現代宇宙探測的結果表明,地球是宇宙中目前已知的唯一有生物,特別是存在著高級智慧生物的天體。從這種意義上說,地球是宇宙中一顆特殊的行星。
(思考提問)生物存在的基本條件有哪些呢?
學生回答,如充足的水分,恰到好處的大氣厚度和大氣成份,適宜的太陽光照和溫度范圍等。
地球具備了生物生存所必需的條件。
學生結合課本內容,分組討論一下問題:
1.請從八大行星的運行特征分析,地球所處的宇宙空間是否穩定和安全?
2.說出地球的結構特征對地球上生物存在產生的影響。
3. 假如太陽突然消失了,或者太陽光照條件變得不穩定,地球上將會出現怎樣的情形?
4.地球與太陽的距離是多遠?這對地球上的地理環境有什么影響?
5.地球最初的單細胞生命出現在海洋中,地球上的大量液態水是怎么形成的呢?
小組討論后派代表回答,教師進行總結。
三、課堂小結
讓學生談談本節課的學習收獲。