资源简介

《地球的宇宙环境》教案
一、教学目标
（一）区域认知
引导学生运用天体系统结构图，清晰梳理地球所处的宇宙环境层级，明确地球在不同天体系统中的位置，建立宏观的宇宙空间概念。
（二）综合思维
结合教材及课件中的实例，帮助学生归纳月相变化规律，深入分析其成因，培养学生从地球、月球、太阳三者运动关系的角度，综合思考天文现象的能力。
（三）地理实践力
指导学生利用指南针和观测记录表，开展月相观测活动，让学生掌握简单的天文观测方法，提升动手操作和数据记录、分析的实践能力。
（四）人地协调观
通过讨论太空垃圾等相关议题，使学生认识到保护地球宇宙环境的重要性，树立人类共同守护宇宙家园的责任意识，理解人地协调在宇宙环境层面的延伸意义。
二、教学重难点
（一）重点
清晰阐述地球在宇宙中的位置，详细介绍地球所属天体系统的结构，包括地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙之间的从属关系。
对比分析地球作为普通行星的特性，如与其他类地行星在距日远近、体积、公转特征等方面的共性；同时突出地球的特殊性，即存在生命的条件。
（二）难点
帮助学生准确理解天体系统的层次结构，能够准确描述地球在各级天体系统中的位置关系，建立清晰的空间层级认知。
引导学生深入分析地球存在生命的原因，不仅要掌握表面的条件，还要理解这些条件背后与地球在太阳系中的位置、自身体积和质量以及宇宙环境之间的内在联系。
三、教学方法
讲授法：系统讲解天体、天体系统、太阳系行星特征等基础知识点，确保学生掌握核心概念。
直观演示法：利用课件中的图片（如太阳系结构示意图、银河系全貌图、月相观测示例图等）、示意图，将抽象的宇宙空间知识直观呈现，帮助学生理解。
小组讨论法：围绕地球存在生命的条件、保护地球宇宙环境等议题开展小组讨论，激发学生思维，培养合作学习能力。
实践教学法：组织学生进行月相观测实践活动，将理论知识与实际操作相结合，提升学生的地理实践力。
四、教学过程
（一）新课导入（5 分钟）
播放我国载人飞船工程相关视频片段，展示杨利伟从太空中俯瞰地球的场景，引出杨利伟对地球的描述：“地球真的太漂亮了，漂亮得无可比拟！在太空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星，浑身散发出夺人心魄的、彩色的、明亮的光芒，她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行。”
提出问题：“地球真的会发光吗？如果不是，那么从太空中看到的地球为什么是明亮的？这与它在宇宙中所处的位置有什么关系？” 引发学生思考，激发学生对地球宇宙环境的探索兴趣，从而导入本节课主题 —— 地球的宇宙环境。
（二）新课讲授（30 分钟）
1. 地球在宇宙中的位置
天体类型讲解
展示课件中星云（猎户座星云）、恒星（太阳）、行星（土星）、卫星（木卫二）、流星体、彗星等天体的图片，结合图片分别介绍各类天体的定义和特点。例如，星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢；恒星是由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体等。
强调天体判断的三个依据：是否是宇宙间的物质，一些自然现象不是天体；天体的一部分不是天体；是否在地球大气层之外，在大气层以内的不是天体。通过举例（如地球上的山脉不是天体，流星体进入大气层形成的流星现象不是天体，而流星体本身是天体）帮助学生理解。
天体系统介绍
展示天体系统结构图（地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙），讲解天体系统的形成原因 —— 天体之间相互吸引、相互绕转。
从低到高依次介绍各级天体系统：
地月系：由地球和月球组成，地球是中心天体，月球围绕地球运动，月地距离约为 38.4 万千米。
太阳系：由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成，太阳是中心天体，质量占整个太阳系质量的 99.86%，地球是距离太阳较近的一颗行星，日地距离约为 1.5 亿千米。同时展示太阳系八大行星示意图，介绍八大行星按与太阳距离由近及远的顺序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
银河系：由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统，有 1000 亿颗以上的恒星，太阳与银河系中心的距离约 2.6 万光年。展示地球上看到的银河图片（如夏季在金山岭长城观测到的银河），让学生直观感受银河系。
可观测宇宙：银河系和现阶段所能观测到的河外星系统称为可观测宇宙。
组织学生小组讨论：“如果把可观测宇宙比作一个巨大的图书馆，那么地球在这个图书馆中处于什么位置？” 让学生用自己的语言描述地球在宇宙中的位置，强化对天体系统层级和地球位置的理解。
2. 行星地球
地球的普通性
展示太阳系八大行星分类表格（类地行星：水星、金星、地球、火星，特点是固体表面，体积较小；巨行星：木星、土星，特点是由气体构成，体积较大；远日行星：天王星、海王星，特点是距离太阳很远），引导学生对比地球与其他行星的共性，从距日远近和自身体积方面分析地球的普通性。
展示八大行星轨道倾角与偏心率表格，结合表格讲解八大行星的公转特征：同向性（绕日公转方向都是自西向东）、共面性（公转轨道面几乎在同一平面上）、近圆性（公转轨道形状近似圆形）。通过数据（如轨道倾角较小，偏心率较小）让学生直观认识这些特征，进一步理解地球在公转方式上与其他行星的共性，强调地球是太阳系中一颗普通的行星。
地球的特殊性
提出问题：“在太阳系的八大行星中，为什么只有地球存在生命？” 引发学生思考，然后从宇宙环境和地球自身条件两个方面进行讲解：
安全的宇宙环境：太阳系八大行星各行其道，互不干扰，为地球提供了安全的运行环境；太阳处于稳定的时期，能持续为地球提供稳定的光照。
适宜的自身条件：日地距离适中，使得地球表面有适宜的温度，有利于液态水的存在；地球的质量和引力适中，能够吸引并保留大气层，形成适宜生物呼吸的大气；地球自转和公转周期适当，使地球表面温度的昼夜变化和季节变化适中，有利于生命的生存和繁衍。
展示地球生命存在相关的图片（如海洋、植被、动物等），让学生直观感受地球生命的丰富多彩，加深对地球特殊性的认识。
组织学生进行小组讨论：“如果未来人类想寻找地外生命，应该从哪些方面考虑？” 鼓励学生结合地球存在生命的条件进行思考和发言，拓展学生的思维。
地球宇宙环境的保护
展示太空垃圾的图片，介绍随着人类航天活动的日益频繁，留在太空中的垃圾越来越多，这些太空垃圾会对航天器和地球轨道环境造成威胁，强调保护地球宇宙环境的重要性。
引导学生讨论：“作为中学生，我们可以为保护地球宇宙环境做些什么？” 让学生认识到保护宇宙环境是全人类共同的责任，从自身做起，树立环保意识。
（三）课堂活动（10 分钟）
开展月相观测活动指导：
讲解月相观测的准备工作：准备指南针和观测记录表。
详细介绍确定月亮位置的方法：
选择视野开阔的地方，用指南针确定东、南、西、北方向，选择地面标志性建筑物作为月亮水平方位的参照。
介绍用拳头估算月亮高度角的方法：水平伸直一只手臂为 0° 基准面，握拳，其上叠放另一只手的拳头，一只拳头的高度角约为 10°。保持手臂稳定不动，依次将下面的手抽出叠放在上面，直到视线、拳头和月亮三者重合，据此估算月亮的高度角。同时展示月相观测确定月亮位置的示意图（图 1.7），帮助学生理解。
说明观测并记录月亮位置和形状的要求：
傍晚日落后天空出现月牙的时候，在观测表上记下观测日期（公历和农历）、月亮的位置（水平方位和高度角）和形状，并标注观测时刻。
接下来两周内，每天在同一时刻进行观测并记录。
描绘观测期间同一时刻月亮在天空的位置和形状变化（参考图 1.8 月相观测描绘示例）。
布置课后观测任务，要求学生按照指导进行月相观测，并填写观测记录表，下节课进行交流分享。
（四）课堂小结（5 分钟）
与学生一起回顾本节课的主要内容，包括天体类型、天体系统层级、地球在宇宙中的位置、地球的普通性和特殊性以及地球宇宙环境的保护等知识点，利用课件中的课堂小结框架图（如天体系统构成、太阳系构成、地球普通性和特殊性要点等）进行梳理，帮助学生构建完整的知识体系。
强调本节课的重点和难点，检查学生对知识的掌握情况，对学生在课堂讨论和活动中的表现进行简要评价，肯定学生的积极参与和思考。
（五）课堂小练（10 分钟）
展示课件中的课堂小练题目（如读 “天体系统的不同级别划分示意图” 完成小题、关于宇宙天体的文字描述题、《流浪地球》相关天体类型题、猎户座 V380 星云相关题目等），让学生独立完成。
学生完成后，逐题进行讲解，结合本节课所学知识分析题目答案，帮助学生巩固知识点，同时了解学生对知识的掌握程度，针对学生出错较多的题目进行重点讲解和答疑。
（六）作业布置（5 分钟）
完成课后月相观测任务，认真填写观测记录表，下节课带来进行交流展示。
查阅资料，了解人类探索宇宙的最新进展（如最新的航天任务、发现的新天体等），撰写一篇 200 字左右的短文，介绍相关内容，并谈谈自己的感受。
完成教材课后练习题，加深对本节课知识点的理解和掌握。
五、板书设计
地球的宇宙环境
一、地球在宇宙中的位置
天体
类型：星云、恒星、行星、卫星、流星体、彗星等
判断依据：宇宙间物质、非天体一部分、在地球大气层外
天体系统（由低到高）
地月系：地球、月球（月地距离 38.4 万千米）
太阳系：太阳（中心天体）、八大行星等（日地距离 1.5 亿千米）
银河系：太阳 + 众多恒星（太阳距银心 2.6 万光年）
可观测宇宙：银河系 + 河外星系
二、行星地球
地球的普通性
行星分类：类地行星、巨行星、远日行星（地球属类地行星）
公转特征：同向性、共面性、近圆性
地球的特殊性 —— 存在生命
安全的宇宙环境：行星各行其道、太阳光照稳定
适宜的自身条件：适宜温度、适宜大气、液态水
地球宇宙环境的保护：太空垃圾问题、人类共同责任
三、月相观测
准备：指南针、观测记录表
月亮位置确定：方向（指南针）、高度角（拳头估算）
观测记录：日期、位置、形状、时刻

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