第11課人類探索宇宙的歷程教學設計教學目標：科學知識：了解人們對宇宙的探索歷史，關注我國及世界空間技術的最新發展。科學探究：能基于所學的知識通過查閱資料的方式獲取人類探索宇宙的信息，并能用科學語言、概念圖、統計圖等方式記錄整理信息，表述探究結果。科學態度：表現出對宇宙的結構、天體的相互關系進行科學探究的興趣；了解航天人堅忍不拔、不畏犧牲的探索精神。教學重點：通過查閱資料的方式獲取信息，搜集、整理、了解人們對宇宙的探索歷史，關注我國及世界空間技術的最新發展。教學難點：從探索宇宙方法和工具、重大發現兩個方面按照時間順序梳理人們對于宇宙的認識。教學過程：一、引出探究問題1.談話：同學們大家好，這節課我們一起繼續研究地球與宇宙領域。上節課，我們認識了大熊座、獵戶座等主要星座，制作了北斗七星模型，還學會了通過北斗七星找到北極星的方法。宇宙中還有什么？自古以來人類就對宇宙充滿了好奇，在不斷探索著宇宙的奧秘。今天就讓我們一起回顧人類探索宇宙的歷程。二、古時人類探索宇宙的歷程1.提問：從古到今，人類運用了哪些探索宇宙的方法？有哪些發現？2.過渡：在之前的學習中，我們已經對我國古時的宇宙學說有了初步了解，還有同學提出了新的疑問。那時的人們對于宇宙的認識多種多樣，他們對于宇宙的中心體系，是這樣定義的【音頻資料一：公元2世紀希臘天文學家托勒密建立了宇宙地心體系，即地球是宇宙的中心，是靜止不動的，而其它的星球都環繞地球運行。16世紀波蘭天文學家哥白尼歷經近20年的觀測，提出宇宙日心體系，即地球是運動著的行星，并且24小時自轉一周；太陽是不動的，而且在宇宙中心，地球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓周運動，只有月亮環繞地球運行。】3.提問：請你結合之前學習的知識想一想，這兩位天文學家的觀點有哪些不同，誰的觀點更接近真實的宇宙？4.總結：同學們分析得真不錯，17世紀前，各國天文學家主要依靠肉眼觀察星空，對于宇宙的形成建立了不同的觀點。在那時，由于觀察方式的局限性，除地球之外，人們只能觀察到水星、金星、火星、木星、土星這五大行星，使得我們對于宇宙的認識并不全面，但這些學說的提出卻是人類探索宇宙的第一步。三、3.1719世紀人類探索宇宙的歷程1.談話：當時間來到17-19世紀，科技初步發展，人們已經不滿足于僅用肉眼觀察宇宙了，自此觀測星空便多了一個“好幫手”，人們借助了什么工具對宇宙進行觀測呢？2.提問：大家對17-19世紀人類是怎樣利用天文望遠鏡認識宇宙的十分感興趣，你想怎樣進行研究呢？3.提問大家按照自己的計劃展開探究，有哪些發現？4.總結：實踐出真知，同學們利用上網查詢、翻閱書籍的方式搜集信息，還利用時間軸、表格的方式進行整理，對17-19世紀人類探索宇宙的歷程有了更多了解。同時我們也發現，有了工具的幫助，人們對宇宙的認識變得更豐富、真實和深遠了。此外，19世紀還有一顆行星被人類以特殊方式首次發現，這是哪顆行星？5.總結：確實是這樣，最初人們通過計算預測到海王星的存在，可是誰也沒有真正觀測過它，直到1989年“旅行者2號”宇宙飛船拍攝到了海王星的圖片，揭開了海王星的神秘面紗。大家也通過各種各樣的方式，把人類探索宇宙的歷程記錄了下來，看來，表格、時間軸等方式也能幫助我們高效地按類別記錄信息。四、現代人們對宇宙的探索航天事業的發展1.國外航天事業的發展（1）談話：千百年來，人們探索宇宙的熱情依然不減，隨著現代科學技術的不斷發展，人類早已不滿足運用簡單天文望遠鏡觀測宇宙了。現在人類不僅可以利用先進的望遠鏡在地球上觀測宇宙中遙遠的天體，還可以利用火箭把人造衛星、宇宙飛船、空間探測器等送入太空，直接開展科學探測。目前，人類是怎樣認識宇宙的？快來看看吧！【視頻一：阿波羅11號、海盜一號、哈勃】70S（2）提問：你都獲取了哪些信息？2.我國航天事業的發展（1）談話：同學們不僅了解了人類探索宇宙的更多知識，還提出了自己感興趣的問題。在探索太空的道路上，邁入航天強國之列的中國，取得了哪些成就？黃老師給大家帶來了一段資料，快來一起了解吧！【視頻二：中國航天史1956-2020】52s（2）提問：同學們，你對我國航天事業有了哪些新的認識？讓我們來看看這組同學是怎樣整理信息的。（3）總結：同學們真棒！可以從發射時間、發射任務、歷史意義等多個角度提煉關鍵信息，再將它們寫成詞卡張貼在表格里，幫助我們梳理人類探索宇宙的歷程。我國探索航天歷程充滿艱辛，背后是一位位航天人艱苦的付出，他們堅忍不拔、不畏犧牲的探索精神值得我們每一位同學學習！五、形成對宇宙的整體認識1認識地球的唯一性（1）提問：關于宇宙，你還有哪些疑問？【預設學生回答】學生1：老師，千百年來，人們不惜花費大量的時間和精力探索宇宙，到底什么是宇宙呢？學生2：關于這個問題，我也很好奇，很想知道答案。（2）談話：通過一系列的學習，老師十分欣喜地看到大家對于宇宙的思考越來越深遠了，你是否也有此疑問？讓我們聽一聽科學家的觀點。【音頻資料二：太陽系位于銀河系中，銀河系只是宇宙眾多星系中的一個。在銀河系之外，還有很多由無數恒星組成的天體系統，稱為河外星系。銀河系和現階段所能觀測到的河外星系，就是目前我們觀測到的宇宙。】（3）提問：請你結合之前的學習，寫一寫、畫一畫，到底什么是宇宙？【預設學生回答】學生1：我用套在一起不同大小的圓圈表示宇宙成員和他們之間的關系，先畫出地月系，它在太陽系中，太陽系又在銀河系之中，總星系包括銀河系，最后所有的宇宙成員都處于宇宙之中。學生2：我是這樣畫的：宇宙中包括銀河系和河外星系；銀河系又包括太陽系和其他恒星系；太陽系中有地月系和其他行星系。（4）總結：同學們思考得十分認真，原來宇宙是一個如此龐大的體系，這一次，你又利用了哪些新的信息整理方式？【預設學生回答】學生1：我們畫的是層級圖，我們能很直觀地看出哪個范圍大、哪個范圍小，還能看出宇宙成員中誰包括誰的關系。（5）談話：你利用概念圖的方式進行記錄，使得宇宙成員之間的關系更易于理解了。人類經歷了以上漫長歷史時期的探索過程，因為科學技術的發展、觀測工具的進步，科學家對于宇宙的認識也越來越真實、深刻。在你的心目中，對于宇宙還有哪些未解之謎？【預設學生回答】學生1：太陽系有八大行星，除地球以外，其他七顆行星中是否存在生命呢？學生2：我很好奇宇宙中是否還有適合人類生存的星球呢？（6）過渡：看來，同學們都想知道是否還有其他存在生命的星球，快來閱讀資料卡（附件1）尋找答案吧。（7）提問：除地球之外，太陽系中還有適合人類生存的星球嗎？【預設學生回答】學生1：根據資料卡，我發現其他星球溫度不是太高就是太低，又或是溫差太大，這是由于各大行星與太陽間的距離遠近不同造成的，不符合生物生存的適宜溫度。學生2：其他星球外部雖有大氣層，但沒有生物賴以生存的氧氣，所以太陽系中除地球外沒有適宜生物生存的星球。（8）總結：從遠古到現代，人類從沒有停止對于宇宙的探索：不斷改進觀測手段，創造越來越先進的觀測設備，發展對宇宙的認知；同時，我們也發現了地球是目前人類宜居的唯一星球。太陽系之外還有其他行星適合人類移居嗎？請你搜尋資料、閱讀文獻開展研究吧！2回顧單元所學（1）總結：今天，我們利用繪制時間軸、列表格、關鍵詞卡等方式對搜集到的“人類探索宇宙歷程”的相關文獻進行整理、分析、提煉信息。這種方法可以幫助我們快速、準確的了解人類探索宇宙的歷程，文獻檢索是科學研究中常用的方法之一。在文獻梳理的過程中，大家還認識到科學和技術的發展離不開人類的好奇，同時科學和技術也推動著社會的發展。神秘的宇宙是那樣令人向往，你想不想像小科學家那樣親歷研發過程、制作一個飛行器？下節課讓我們繼續探究。同學們，今天的課就上到這里。板書設計