人教版(2019)高中地理必修第一册第一章 活动:火星基地应该是什么样子? 教学设计

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人教版(2019)高中地理必修第一册第一章 活动:火星基地应该是什么样子? 教学设计

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第一章 问题研究 火星基地应该是什么样子教学设计
教学目标:
1.了解火星表面的自然状况,探究人类定居火星的条件与风险,增强科学精神和创新意识。
2.应用“地球的宇宙环境”等所学知识,结合“知识拓展”提供的资料,加深对“行星地球的特殊性”理解,强化环境保护意识。
3.通过“设计”火星基地,提高查找、收集、分析资料的能力,增强合作意识,激发想象力。
课时安排:1 课时
教学过程:
【导入】直接导入。
在太阳系中火星被认为是除地球外最适合人类居住的星球,从 20 世纪 60年代开始,人类向火星发射探测器,开启火星探测之旅。人类能否在火星生存以及怎样才可能在火星生存?
【讨论】讨论建立一个火星基地需要满足哪些条件”问题的研究思路收集资料,了解火星表面的自然状况。
分析火星基地应具备的基本的生命保障条件。
收集资料,了解人类目前在生物圈研究领域的成就。分析火星基地的基本功能,绘制构想图
一、收集资料,了解火星表面的自然状况。
【教师】收集课本资料 1 火星资料及网络资料
【学生】略。
【活动】指导学生结合课本资料 1 对所收集的资料进行整理。可按如下步骤进行。
1.回顾“行星地球的特殊性”,列举地球上存在高级智慧生命的条件。
2.从“火星在太阳系中的位置”、“火星体积与质量”、“火星大气”、“火星水”、“火星土壤”等维度对火星资料进行归类。
3.以“好奇号”火星探测的相关报道为例,对火星资料的来源及其科学性做出评价。
4.从四大圈层的角度,对火星与地球的自然状况做出对比。二、分析人类在火星生存的条件
【教师】分组研究并讨论。
第一组分析火星适宜人类生存的条件。第二组分析火星不适宜人类生存的条件。第三组讨论是否适宜的判断依据是什么。
共同探讨如何“改造”火星,使得人类可以在火星生存。提示学生可以从整体上改造火星,而非仅仅建设“火星基地”。可以适当介绍“外星环境地球化”等火星改造计划。
【学生】展示成果
【小结】适宜的条件,如火星也是围绕太阳运行、绕轴自转的行星,火星到太阳的距离与地球接近,宇宙环境安全,有大气层,有大量的水等。
不适宜的条件:
大气:火星的大气层极薄,这就意味着航天器在火星表面下降的过程中,空气阻力在减速上不会起到多大作用,这也意味着火星上缺乏供人类呼吸的氧气。
温度:火星上赤道地区的气温与地球南极接近,所以火星大部分地区都是四季严寒的状态。
液态水:严寒的气温无法存在液态水。
恶劣的环境:火星上还经常有非常严重的超级大沙尘暴,大风也不是人类能直接抵抗的。火星上没有食物来源,还需要承受住强烈的宇宙射线。
【过渡】尽管目前人类要在火星上无法生存,但随着技术的进步,也并非不能实现。如何改造火星不利人类生存的条件以及是否可行,看我国对这一问题的研究。
三、阅读资料 2“绿航星际”
【提问】1.“绿航星际”实验平台为什么要在封闭环境进行?
2.“绿航星际”实验平台在模拟什么?
3.“绿航星际实验对火星基地的建设能提供哪些参考?
【讲解】火星表面环境恶劣,人类很难生存,或许可以尝试在密闭的人造环境张生存。封闭环境内的大气、水和食物的循环再生,恰好就是在模拟地球表层大气圈、水圈、生物圈。如火星并不具备人类生存的条件,可以尝试制造人造可循环的封闭环境,“绿航星际”基于生态学原理实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生,建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系,减少地面物资补给需求,为人类走向火星打开了新局面。
四、分工设计
假设火星基地分为登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区,从形态、功能、防护等方面提出一个设计方案。最后画示意图,把不同站区对接起来,形成一个完整的火星基地。
要求:课堂分组,讨论并记录小组可能面临的问题;课下分小组搜集资料,请教老师、专家等形成完成任务要求,并形成设计方案;课堂成果展示。
问题讨论:
1.火星是地球的近邻,表面大气稀薄,大气成分以 CO2 为主,昼夜长短接近地球,而昼夜温差却超过 100 ℃。几十年来人类对火星的探测一直没有停止过,
北京时间 2018 年 11 月 27 日火星探测器“洞察号”在火星着陆,它携带的主要仪器有地震测量仪、热流和物理性质探测仪等。下图为太阳系示意图。读图,完成问题。
火星在图中的位置可以描述为( C )
A.是银河系中的一颗恒星 B.位于小行星带中
C.是太阳系中的一颗行星 D.与金星、木星相邻
当某颗行星恰好运行至地球与太阳之间时,地球上就会看到有一个黑点从太阳圆面通过,这种现象称为凌日。该现象发生的最低一级天体系统是( D )
A.地月系 B.河外星系 C.银河系 D.太阳系
北京时间 2018 年 2 月 7 日 4 时 45 分,美国“重型猎鹰”火箭首飞成功,火箭上搭载了一辆特斯拉跑车。这辆跑车最终目的地将是火星轨道。下图为特斯拉汽车进入太空轨道示意图。据此回答问题。
3.火星与地球同属于( D )
A.巨行星 B.远日行星
C.小行星 D.类地行星
4.火星质量为地球的 0.11 倍,体积为地球的 0.15 倍,火星上大气十分稀薄,其北极发现水呈冰冻状态,原因最可能是( B )
A.火星北极引力大 B.火星北极温度低
C.火星大气气压高 D.火星大气水汽含量大

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