第一节 宇宙中的地球

1 / 8 第一节 宇宙中的地球 第一节宇宙中的地球 教学目标 1用图示说明天体系统的层次，以及地球在宇宙中的位置。 2运用图表资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。 3通过分析地球的宇宙位置及自身条件，理解地球上出现生命的原因。 知识结构 内容点析 1对天文知识的取舍。谈 “ 天 ” 是为了说 “ 地 ” ，本节教材涉及了许多天文现象和天文知识，诸如天体、天体系统、九大行星的运动特征和结构特征等，都是围绕 “ 地 ” 来展开的。如讲天体系统，是为了从天体系统的层次中，引出地球在宇宙中的位置； 讲九大行星，是为了通过比较它们的运动特征和结构特征，证明地球只是宇宙中一颗普通的行星。教材中对天体、天体系统等概念采取了只讲内涵，不加定义的方法，目的是避免过于学术化的倾向，况且这些概念并非地理学的核心概念。 2图和活动 1 解读。这幅图是 “ 地球在宇宙中的位置 ” 的2 / 8 核心图，也可以说是这段内容的图示化表达。从图中可以分析出两层意思：（ 1）宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。四幅小图分别代表了不同级别的天体系统；逐层套合的表达方式，展示了它们之间的隶属关系。（ 2）以地球为中心，从对地月系中地球位置的描述 ，到太阳系中地球位置的描述，直到银河系、总星系，把地球在宇宙中的位置在不同的宇宙空间尺度上逐一展示了出来。随后安排的活动1，是为了进一步加深对这个主题的理解。活动是完全开放的，鼓励学生根据自己的特点，总结学习收获。如写一段文字、列一个表格、画一幅示意图等，体裁不限。 3关于光年。在描述太阳系与银河系的位置时，出现了 “ 光年 ” 一词。教材用脚注的方法对光年作出了简要的解释。我们知道，地球表面两点间的距离通常是用千米来衡量的。但是，地球与恒星之间的距离实在太遥远，所以用千米作为衡量单位就显得太小，于是天文学家用 一个叫做光年的单位来度量天体之间的距离。在真空中，光以每秒 30 万千米的速度传播。 1 光年就是光在真空中一年内走过的距离，大约是94605 亿千米。目前我们所知道的距离太阳最近的恒星是半人马座的比邻星，距离地球大约光年，即约 41013 千米。而最遥远的恒星离太阳要超过 100 亿光年。目前，我们能观测到的宇宙大约有 200 亿光年之遥，这意味着目前观测到的最远的某一天体，它发出的光和电波要经过 200 亿年才能到3 / 8 达地球。因此，我们现在看到的是它 200 亿年前的样子。它现在又是什么样子呢？我们还得过 200 亿年才能知道。 4活 动 2 的设计意图。通过一组活动，让学生分析得出地球是太阳系中一颗普通行星的结论。第一题，在题干部分说明了什么是九大行星的运动特征，然后给出一组图表和问题，让学生研究分析。关于同向性，可以引导学生观察图 “ 太阳系模式图 ” 中九大行星自转的方向，很容易得出结论。关于共面性和近圆性，教材提供了表作为分析的依据。大部分行星的轨道倾角小于 4 ，说明它们的轨道具有共面性；大部分行星的轨道偏心率接近 0，说明它们的轨道形状有近圆性。第二题，在题干部分说明了什么是九大行星的结构特征，然后要求进行分类比较。这两个问题，关键的设问是类 似“ 地球与其他行星相比，有什么特殊之处？ ” 这样的问题。 5生命起源的地理分析。生命的起源是一个相当复杂的问题，涉及到许多学科领域，地理课不可能完全解释清楚。教材只是从地球在太阳系中的位置、地球的体积和质量、内部物质变化等方面，说明地球的这些条件可以满足生命出现所需要的温度、大气、液态水等条件。教材还简单说明了海洋的形成，因为现代科学认为海洋是生命的 “ 摇篮 ” 。随后安排的 活动，目的是检验对前面学过知识的应用。 活动的主题是 “ 如何在茫茫的宇宙中确定寻找外星人的方4 / 8 向 ” 。这里所谓的 “ 方向 ” ，并不是 “ 方位 ” ，而是外星人可能存在的地方。要分析这个问题，需要根据地球上存在生命的条件加以判断。为了引导学生思考，活动中给出了一种思考的线索，并鼓励学生更有创意地思考，允许 “ 异想天开 ” 。 教学设计建议 【引入新课】 1收集一些关于现实发生的天文现象，或是人类探索宇宙行动的报道（如我国载人宇宙飞船的成功发射，美国 “ 勇气 ” 号火星探测器的成功着陆等），引发学生对宇宙的关注和兴趣。然后转而衔接到宇宙与地球的关系上。 2从中国古汉语中对 “ 宇宙 ” 两个字的定义引入。宇宙，一般当作天地万物的总称。古人云 “ 上下四方为宇、古往今来曰宙 ” 。人们把空间称为 “ 宇 ” ，把时间称为 “ 宙 ” ，用空间和时间表达宇宙的内涵。然后提出问题：宇宙究竟是怎样的呢？它与地球有什么关系呢？ 3有条件的学校，还可以组织学生到天文馆、科技馆等参观，获得对宇宙的感性认识。在参观前要拟订学习提纲，有些内容可以安排在这个大课堂中进行。 【学习新课】 1对 “ 地球在宇宙中的位置 ” 的教学，可以按照 “ 了解地球所处的宇宙环境，理解天体系统的层次，知道地球在宇宙5 / 8 中的位置 ” 的线索，设计学习步骤。地球的宇宙环境，学生需要通过一些天文图片来感知。教材中给出了 一些图片，分别选择了星云（蟹状星云）、行星（土星）、流星（狮子座流星雨）和彗星（哈雷彗星）的个例，来说明宇宙是由形形色色的天体组成的。师生还可以共同补充更多的天体个例。 天体系统的层次，则需要在了解宇宙物质性的基础上，进行理性的分析。关于地球在宇宙中的位置，要围绕 “ 找 ” 字设计教学活动。在 “ 找位置 ” 的过程中，理解天体是有系统和层次的，同时增加探究的味道。当然，可以按照教科书中 “ 从小范围到大范围 ” 地 “ 找 ” ，也可以反过来， “ 从大范围到小范围 ” 地 “ 找 ” 。 2对 “ 太阳系中的普通行星 ” 的教学，主要是采取对比、实证 的方法。关于九大行星的运动特征和结构特征，教材安排了两个活动内容。为了方便教师备课，现将相关资料整理如下表，供老师们参考。 九大行星的比较数据 行星与太阳平均距离（百万千米）质量 （以地球为 1）体积 （以地球为 1）平均密度（ g/cm3）公转周期自转周期 类地行星水星 金星 地球 6 / 8 火星 57 9 108 2 149 6 227 90 05 0 82 1 00 0 110 056 0 856 1 000 0 1505 46 5 26 5 52 3 9687 9d 224 7d 1a 1 9a58 6d 243d 23h56min 24h37min 巨行星木星 土星 778 0 1427 0317 94 7 / 8 95 181316 000 745 0001 33 0 7011 8a 29 5a9h50min 10h14min 远日行星天王星 海王星 冥王星 2870 0 4496 0 5946 014 63 17 22 0 002465 200 57 100 0 0091 24 1 66 1 5084 0a 164 8a 247 9a16h 左右 18h 左右 6d9h 3 “ 存在生命的行星 ” 一段教学内容，是学生非常感兴趣的内容，也是极具探索性的内容。地外生命是一个热门话题，8 / 8 要引导学生敢于畅想、求异，但是科学幻想不是完全没有根据的 “ 乱想 ” ，地球上出现生命的条件，应该作为一个参照。这一点应该强调。教学形式可以更加开放和生动。例如可以组织主题讨论会、辩论会，也可以写研究计划、小论文等。 【部分 “ 活动 ” 参考答案】 活动 2 1（ 1）相同，都是自西向东。 （ 2）不大，几乎在一个平面上。 （ 3）相同，都接近正圆。 （ 4）地球在公转运动 特征方面，与其他几大行星相比没有特殊的地方。 2（