资源简介

《1.1 地球的宇宙环境》教学设计
一、教学内容与课标要求
课题名称：《地球的宇宙环境》
教材版本与章节：人教版七年级上册第一章第一节
教学知识点：宇宙层级结构与地球的位置、地球存在生命的条件、人类太空探索的进展与意义
表1 课程标准内容要求与解读分析
内容要求 内容解读
“运用图片、影视资料以及信息技术手段，描述地球的宇宙环境、地球在太阳系中的位置，认识地球是人类的唯一家园。 结合图片、原始资料等，描述探月工程、火星探测以及空间站建设等人类太空探索的进展与意义。 收集中国航天及太空观测的相关材料，距离说出中国的太空探索成就。” 此条课程标准包含三项核心要点。 一是地球的宇宙环境及位置：学习地球在宇宙中的层级关系和在太阳系中的具体位置，理解地球作为人类唯一家园的特殊性。 二是人类太空探索的进展与意义：了解探月工程、火星探测和空间站建设等太空探索活动，分析其对科学发展和人类社会的影响。 三是中国航天成就：掌握中国在航天和太空观测领域的主要成就，增强民族自豪感并认识科技自主创新的重要性。
二、设计理念
探秘土卫二，认知地球唯一性，培养科学精神
本节课采用"土卫二探测"主题式教学，以科学家寻找地外生命为线索，贯穿宇宙环境认知、地球生命条件分析和太空探索意义三大核心内容，注重培养学生科学探究能力和家国情怀。通过真实航天案例，帮助学生建立"地球-太阳系-宇宙"的空间认知体系，理解地球作为人类唯一家园的特殊性。
三、教材分析
章节联系与地位分析：本章是初中地理的开篇章节，具有奠基性作用。承上：衔接小学科学中的宇宙基础知识（如太阳系组成），为后续学习地球运动、气候等自然地理内容提供宇宙视角。启下：通过分析地球的宇宙环境特殊性，为理解地球自然环境（如大气、水循环）的独特性奠定基础，同时为八年级学习"区域地理"提供"从宇宙看地球"的宏观思维方法。
具体知识内容分析：教材以"地球—太阳系—宇宙"为逻辑主线，分三部分：宇宙层级认知：通过太阳系与银河系关系图，建立空间尺度概念。地球生命条件：对比金星、火星数据，归纳"日地距离适中→温度适宜"等核心条件。太空探索意义：结合中外航天成就，体现科学精神与家国情怀。
四、学情分析
认知基础：
已有知识：学生对太阳系行星名称、中国航天成就（如"嫦娥工程"）有碎片化了解，但缺乏系统认知。
生活经验：通过影视作品（如科幻电影）对"外星生命""太空探索"有感性认识，但易混淆科学事实与虚构内容。
学习困难：
抽象概念理解：宇宙尺度的空间想象如"银河系只是宇宙一小部分"以及地球生命条件的综合分析存在较大困难。
数据解读能力：对比行星数据时，难以关联"日地距离→温度→生命"的逻辑链条。
情感共鸣不足：部分学生难以从航天成就中体会科学探索的艰辛与意义，需结合具体案例如"东方红一号"研发背景，以强化共情。
五、教学目标与教学重难点
（一）教学目标
1.结合示意图与信息技术，找出地球在宇宙中的位置。（区域认知）
2.结合土卫二的资料与生活经验，探究地球存在生命的原因，认识地球是人类唯一的家园。（综合思维、人地协调观）
3.了解人类与我国的太空探索历程，认识人类与宇宙之间的交流与联系，领悟求真务实、勇于创新的科学精神，提升名族自豪感和自信心。（人地协调观）
4.通过制作我国太空探索成就手绘报与制作太阳系模型，提高地理实践能力。（地理实践力）
（二）教学重难点
教学重点：地球的宇宙位置、生命存在的条件、人类的太空探索。
难点：从宇宙尺度理解地球的唯一性。
（三）教学方法
1.主题情境教学法：以"探测土卫二是否存在生命"为主线情境。
2.问题导向教学法：核心问题链："土卫二为何可能存在生命？→地球有哪些生命条件？→人类如何探索宇宙？"
六、教学过程
教学导入：你好，土卫二！
教师主导活动 学生主体活动 设计意图
·引出课堂大任务 【展示材料】 《国家空间科学中长期发展规划（2024-2050）》中提出“宜居行星”主题，优先发展探索地外星球的宜居性。…… 【材料阅读】 简单阅读材料。 展示太空探索的相关材料，引出学习任务。
·布置任务 & 总结过渡 “提出问题：科学家为何认为土卫二可能存在生命？地外宜居星球需要具备哪些特征？”
新课推进①：任务一：发射探测器
教师主导活动 学生主体活动 设计意图
·任务1：发射探测器 【布置任务】 为便于观测土卫二，需在地球上发射“土卫二探测器”。请同学们结合以下材料(教材P6），定位地球在宇宙中的位置，完善地球在宇宙中的位置示意图。 【教法指导】 引导阅读：展示材料，介绍可观测宇宙以及太阳系中的主要行星。 【读图总结】 根据教师提供材料，完成宇宙层级关系描述填空： 通过绘制示意图，帮助学生建立从地球到可观测宇宙的空间尺度概念，落实课标要求，同时为后续探测土卫二任务奠定基础，培养学生提取关键信息的能力。
【材料阅读】 ①什么是宇宙？宇宙中有什么？ “宇宙”一词最早出自《庄子》：“旁日月，挟宇宙，为其吻合”。 “宇”代指一切空间，“宙”代指一切时间。宇宙是所有时间、空间及其包含的物质和能量的统一体，目前整个宇宙的大小尚不清楚，我们把人类已经观测到的有限宇宙 “可观测宇宙”。 ②定位土卫二 “土卫二”是土星的第六大卫星，也是太阳系中最亮的卫星，其围绕土星进行转动。
·总结过渡 通过定位发现，地球是太阳系中一颗普通的行星，其距离太阳不远不近，自身体积和质量不大不小，是迄今人类唯一的家园。而土卫二相较于宇宙中的其他天体来说离地球较近，现在两者已定位，可进行探测器发射。
新课推进②：任务二：探测土卫二
教师主导活动 学生主体活动 设计意图
·任务2：探测土卫二 【布置任务】 讨论：结合材料，列举地球提供的生存必要条件，说一说为何科学家推测土卫二存在生命迹象？ 【教学指导】 提供材料： 【讨论总结】 与他人讨论，总结地球存在生命的条件： ①适宜的温度、液态水 日地距离适中 ②充足的大气 地球体积、质量适中 ③四季更替、平稳安全 安全的宇宙环境 通过对比分析地球与土卫二的环境数据，引导学生归纳地球存在生命的必要条件，培养科学推理能力，同时理解科学家推测土卫二可能存在生命的依据。
·提出疑问 & 总结过渡 土卫二是否存在同学们讨论中的这些条件？磷酸根的发现能证明生命存在吗？还需要哪些证据？（展示材料进行说明）
新课推进③：任务三：人类的太空探索成就
·展示材料，带领学生认识人类的太空探索成就 ·展示材料，带领学生认识我国的太空探索成就并思考进行太空探索的意义？ ·设计意图 通过梳理人类太空探索历程，重点展示中国航天成就，帮助学生建立科技发展的时间脉络，增强民族自豪感，同时引导学生思考太空探索对科学进步和人类发展的意义。
课后任务
1.选取任意我国代表性太空探索事件，查阅相关资料，下节课进行分享。 2.利用身边常见的工具，制作太阳系模型。
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