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(共31张PPT)
中图（北京）版
2024新教材
畅想地球2.0
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目录
CONTENTS
1
探索平行宇宙
2
适居星球的探索
3
人类太空探索前沿进展
4
展示评价
活动目标
通过搜集和整理人类太空探索方面的资料，选择制作简报、绘制科幻画作、撰写科幻游记等方式，从学科整合的视角认识地球的宇宙环境，树立正确的宇宙观；激发太空探索的兴趣，表达自己对未来太空探索的畅想；提升地理实践力和语言运用、艺术表现、创意实践等跨学科综合素养。
Part 01
探索平行宇宙
平行宇宙：畅想演绎不同版本的地球！
物体处于确定的状态，通过测量你可以知道和它的相关物理量。很多人将此作为我们了解宇宙的基础。然而，当量子力学诞生后，这个观点被彻底颠覆了。从根本层面上来说，宇宙是不确定的。一种关于平行宇宙的说法是: 根据量子理论，一件事件发生之后可以产生不同的结果，而所有可能的结果都会形成一个宇宙，但是我们在自身宇宙中只看到了一种结果。如果有适当的条件，也许平行宇宙是存在的。
平行宇宙
宇宙是无限大的，我们只能观察到一小部分。从我们的角度来看，可观测的宇宙可能是四百六十亿光年，但是，除此之外，我们可能还有更多的，不可观测的宇宙，甚至是无限的宇宙。来源：Frédéric MICHEL and Andrew Z. Colvin, annotated by E. Siegel.
宇宙是有限大的，但是这样的宇宙自诞生以来就有无限个。宇宙演化过程。我们对宇宙膨胀的了解微乎其微。来源：Bock etal. (2006, astro-ph/0604101); modifications by E. Siegel.
宇宙是有限大的，而且只有有限个宇宙。这可能是最棘手的情况，因为没有一种增长模型，使得宇宙的数量与量子结果的多样性保持一致。但足够大、可能性丰富的多元宇宙是可以创造出具有相同初始条件的宇宙的，在这些宇宙里可能发生着类似的事。由于宇宙的数量是有限的，而粒子间的相互作用永不停歇，所以如果有足够多的时间，随着粒子间相互作用和量子系统的演化，我们看到的结果将是非常丰富的，甚至超过宇宙的数量。
在我们的认知里有且仅有一个宇宙，我们只能观测到我们所能观测到的东西，对于我们做不到的，我们无能为力。上述三个条件如果有一个满足了，那么平行宇宙就可能存在。如果我们没有足够发达的科技，那么真相将永远无法大白于天下，平行宇宙的存在与否也无法被证实或证伪。
适居星球的探索
宇宙中如果存在比地球更加美好，更加宜居的星球，它会是什么样子？
知乎用户
我认为海陆分布还能更合理点，避免离海太遥远缺乏水汽和海洋温度调节带来的干旱、温差巨大、交通不便，要更湿润、温差小有更多江河、热带雨林、沼泽地生产力更大更舒适。大陆架、岛礁区域也应该更多更大，这样有利于提供更大海洋生物的宜居环境。而大气层可以更稠密些、离恒星更远点，这样保证温度又更安全、有利于太空开发（离富含挥发物的雪线外区域更近些）。除了月球那样的大型天然卫星外最好有几颗比较小的卫星，就像冥王星系统那样。那小卫星重力低逃逸速度低有利于太空开发，最好表层下蕴含水合矿物之类的能提供挥发物用来支持生命、提供推进剂。
还有恒星质量应该稍微小一点这样更长寿。
知乎用户
宜居是得看相对于谁而言，相对人而言地球就是最好的。人们不用总以人类的生存环境去考虑其他星球应该怎么样更美好，也许外星人到了地球会觉得生存环境好恶劣，因为他们可能不用呼吸，他们可能需要紫外线，他们可能需要几百度的温度才感觉适合，比如地球有一种透明的虾能生活在几百度的水温里，在海底活火山周围存活
国家航天局探月与航天工程中心胡浩德在接受中国军号记者采访时表示，未来随着技术的进步，踏上月球对年轻人来说是有一定可能的。“即使不能身临其境，或许可以借助‘数字孪生’技术，通过VR、AR等方式坐在地球上，就能足不出户感受月球背面的环境，这将是一种非常难得的经历和体验。“
地球人：请大胆畅想月球生活
你可以……
1.搜集有关太阳系八颗行星的资料。
2.制作太阳系三维模型。
3.写出星球特征和星球故事。
4.根据星球特征，将星球故事扩展为一篇科幻游记。
5.在班级中朗读或表演自己的科幻游记。
探究活动
探究：
展开想象，撰写一篇你造访人类宇宙新家园的科幻游记
查阅资料，写出你要去的星球的特征
1.和太阳之间的大致距离：
2.和地球之间的大致距离：
3.星球主要成分：
4.平均半径：
5.大气层：
6.卫星：
7.有水吗？
8.星球平均温度：
9.星球上的天气：
10.描述一下星球表面的状况：
探究活动
学习评价：
1.太阳系模型中的行星摆放位置正确。
2.太阳系模型能够体现对三维空间的理解和想象。
3.星球特征体现了对太阳系行星基本信息的了解。
4.我的星球故事是在科学的基础上加以想象的。
5.我的故事非常生动有趣。
6.我的故事富有创造性。
7.所有成员都积极参与，分工明确有序。
8.讲故事（或表演故事）时声情并茂，让观众产生共鸣。
如果符合，请画“ ”
探究活动
Part 02
适居星球的探索
虽然咱们现在的天文望远镜已经观测到了约137亿光年的距离了，但是无法解决大气的干扰，比如刮风下雨、大气云层遮挡、 光污染，以及现在天上到处飞的卫星，都会给天文观测带来极大的干扰。
为了避免这些干扰，科学家们就提出了一个大胆的想法，往太空中发射望远镜，让这个望远镜在太空中给人们拍照片，这样就可以避免来自大气的干扰，于是就诞生了太空望远镜，其中最著名的就是哈勃太空望远镜。1990年，这个搭载着当时人类最先进的光学技术的望远镜被送上地球轨道后，就给人们打开了一个新世界的大门，从此人们就可以不受大气的影响，无障碍接触宇宙。
截止到2020年，人类已经确认发现的系外行星就差不多有4330颗了而在这些行星中，有些稀奇古怪的行星更是刷新了人类对宇宙的认知。比如全都是岩浆的熔岩星球K2-141B，表面几乎不反光的开普勒1B，能看到三个太阳的三体星KOI-5。甚至咱们还发现了跟太阳系一样拥有八颗行星的系外行星系统。
那在这些行星里面有没有适合宜居的超级地球呢？
哈勃太空望远镜
这颗距离咱们500光年的超级地球正好在宜居带上，自转轴倾角与地球也很相似，所以这颗星球很有可能跟咱地球一样，也有春夏秋冬一年四季。但是由于它的轨道位于宜居带边缘，且它的母星是一颗红矮星，温度没有太阳高，所以开普勒186F上面有点冷，表面没有液态水，估计也没有外星文明存在，毕竟在人类的认知里，没有水就没有生命。那有没有液态水的系外行星呢？也有，在距离咱们124光年的一颗超级地球K28B，这颗星球上面就有液态水。
开普勒186F（2014年）
但是这颗星球的尺寸稍微有点大，质量是地球的八倍，直径是地球的2.7倍，大气层也非常厚，并且大气层的主要成分是氢和氦，所以很有可能跟海王星一样，大气压力太高也不太可能存在生命。而去年从档案库里翻出来的开普勒1649C是一颗跟咱地球大小相当的行星，它的半径是地球的1.06倍，而且温度跟地球差不多，表面很有可能存在液态水。但是毕竟它的母星是一颗红矮星，所以开普勒1649C有没有被潮汐锁定还不确定。要是被潮汐锁定了，那这颗星球上估计也找不到什么外星生命了。
在距离地球33光年的地方，又发现了两颗超级地球而且适合地球状态、环境非常接近的系外行星都围绕一颗红矮星运行。研究人员根据大小、质量和密度数据推测，它们很可能是岩石行星，但遗憾的是，它们距离主恒星太近了，表面温度分别高达约440摄氏度、290摄氏度，不可能存在液态水。而开普勒452B就不一样了，这颗行星绝对可以称得上是地球2.0，也是目前为止开普勒发现的类地行星中的一颗，跟地球一样围绕着红矮星在转，同时又在宜居带上。
超级地球
超级地球的公转周期是385天，与地球非常相似，并且大小与地球也很像。但是由于它的年龄比地球大了15亿岁，所以在这个漫长岁月里，它很有可能已经进入了失控温室效应的阶段，表面的液态水可能都被蒸发没了，变得跟现在的金星差不多了。不过这一切也都只是猜测，也许这颗星球的生态环境保持得挺好，大气情况也没变坏，上面存在内地生物的可能性也还是有的。目前，开普勒望远镜在太空中服役的九年里，帮咱们找到了16颗位于宜居带的系外行星，但是这里面有的被潮汐锁定了，一半是白天，一半是黑夜，有的个头太大，可能没有岩石表面，有的离母星太近，辐射太强，热得要命。
太阳系有八颗行星，为什么人类居住在地球上呢？地球具备了哪些条件才使得其适宜人类居住呢？
1.绘制地球宜居条件思维导图。
2.分小组开展研究，基于地球的宜居条件这一中心点发散出不同的“枝干”，然后进行发散性思考。
3.选择并改造已有或创造一颗你觉得适合人类生活的星球，并阐述其基本情况。
4.根据地球的宜居条件和改造已有或创造的星球绘制人类开辟新家园的科幻画作。
5.在班里展示绘画作品并进行讲解。
探究：
绘制一幅人类在宇宙中开辟新家园的科幻画作
探究活动
开辟人类新家园
1.选择移居的星球——列出宜居条件。
2.选择改造的星球——已有什么？需要改变什么？
3.想要创造的星球——描述星球的基本情况。
4.如果想要建设美好的新家园，我们需要哪些资源？
5.在开辟新家园过程中，我们需要具备什么能力？
探究活动
学习评价：
1.我的表现能体现搜集和整理资料的能力。
2.思维导图能体现地球生命存活的必要条件。
3.创造新家园体现了“地球宜居条件”上的内容。
4.绘画作品运用了生活素材以及艺术要素。
5.我的绘画作品美观。
6.我的绘画富有创造性。
7.所有成员都积极参与，分工明确有序。
8.能够与观众保持互动，声音洪亮，用词准确。
如果符合，请画“ ”
探究活动
Part 03
人类太空探索前沿进展
载人飞行任务
中国自2003年进行第一次载人飞行任务以来，已经成功进行了数次载人航天飞行。其中最引人注目的是中国女航天员的参与。中国成为了继苏联和美国之后第三个拥有女航天员的国家。这一里程碑的达成，不仅显示了中国在航天领域的实力，也为全球航天界注入了新的活力和活力。
无人飞行任务
除了载人飞行任务，中国还进行了大量的无人飞行任务。中国成功发射了探月任务嫦娥五号，并成功将月球样本带回地球。这是全球首次月球样本返回任务的成功，对于人类对月球的探索和了解具有里程碑式的意义。
空间站建设
空间站将为中国提供持久的人类存在和研究能力。这不仅将提高中国的国际声誉和影响力，还将为世界航天界带来新的合作和发展机会。
中国太空探索最新成就
探究：
制作一份关于人类太空探索前沿进展的简报
每位同学根据自己的兴趣，选择一个近几年来对人类探索太空有重大意义的事件。
并说明：
1.为什么要选择这个事件？
2.为什么这个事件能体现人类探索太空的前沿进展？
3.陈述它和之前进展相比有什么明显进步的地方。
探究活动
什么是简报
观察简报，回答：
1.简报至少应该包含哪些内容？
2.如何让简报变得更美观、更有条理？
活动过程：
1.小组分工。
2.观看近期新闻、上网搜集信息、阅读有关太空探索的书籍和报刊或阅读微信公众号上可信度高的文章。
3.确定小组希望制作的简报的样式，尽量美观、有条理、有创意。
4.整合、筛选小组成员搜集到的信息，完成简报，并在全班进行分享。
5.全班讨论：人类太空探索的意义是什么？
学习评价：
1.我按时完成了简报。
2.我的简报上有事件，并且包含日期和国家。
3.我的简报上的信息是准确的。
4.我的简报能够体现人类太空探索的前沿进展。
5.我的简报能够激发人们对天文学和太空探索的兴趣。
6.我的简报具有创造性。
7.小组展示逻辑性强，内容有趣，简明易懂。
8.小组所有成员都积极参与。
如果符合，请画“ ”
Part 04
活动与展示
除此之外，我们还可以进行——
实物模拟演示
科普剧展演
绘制星图
......
让我们一起遨游太空、畅想未来吧！
THANKS

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