人类生存在地球上,为求得更好的生存和发展,需要认识人类的生存环境,首先要认识地球所处的宇宙环境。
第一,地球上的许多自然现象,仅从地球自身因素分析无法得到正确、完整的结论,需要从地球所处的宇宙的环境来分析。
第二,随着科学技术的进步,人类将眼光投向太空,以拓展生存空间和资源来源。(引入认识地球的宇宙环境的主题,进而以谈天说地引出本节课的学习目标)
先根据同学们过去的观察体验,交流对天体和宇宙的认识。在此基础上,提出问题:天体有哪些类型,各有什么特点?让学生通过阅读P2图1.1,除认识到要用科学的眼光观察天体外,重点引导学生认识地球宇宙环境的组成,树立正确的宇宙观。
紧扣谈天说地的话题,提出"说地"将要探讨的主要问题:如何确定地球的位置?地球是一颗怎样的星球?地球上为何有生命物质存在?
一、地球在宇宙中的位置
(引导启发)认识地球在宇宙中所处的位置,有助于全面认识地球上出现的一些地理现象,并找出这些现象形成的客观的、正确的原因。宇宙虽然无边无际,处在不停的运动和发展之中,但是有规律可循的。搞清天体系统的形成和层次,可以帮助我们确认和描述地球所处的位置。读图指导)图1.2体现了宇宙是按一定层次和结构组成的有序的物质世界。四幅小图分别代表不同级别的天体系统,逐层展示了它们之间的隶属关系。
2.将(P3)图1.2转换为(P4)图1.3,或自行设计天体系统层次图,以多种方式表示地球的位置;
3.用文字(或语言)描述不同宇宙空间尺度中地球所处的位置。描述层次要清晰。如:可按地月系-太阳系-银河系-总星系的空间尺度顺序描述。也可用自己擅长的其他方式表达。
学生独立学习,并将自己的见解和设计的图表整理出来。
鼓励学生从多角度、用多种形式交流、展示自己的见解,但都需注重科学性,并使学生认识到人类认识宇宙的过程,是一个不断发展、不断修正错误、不断接近真理的过程,我们在缅怀曾为人类天文事业做出杰出贡献、甚至献身的天文学家的同时,也肩负着继往开来,不断探索的使命。
二、太阳系中一颗普通的行星
地球到底是一颗怎样的天体?人类对这一问题的了解,主要来自人类对太阳系的探索和研究成果。聚焦太阳系,分析一组图表信息,了解太阳系"家族"中的成员,特别是各大行星的基本特点,可以透析地球是一颗怎样的行星。
第一步,读P4"太阳系模式图",说出太阳系的成员、九大行星距离太阳由近及远的排列,从中认识地球。要求运用图表信息说明地球是一颗怎样的行星。
第二步,分析P4表中各要素的相关数据,运用基本的数理知识比较九大行星的运动特征(即公转方向、轨道平面夹角、公转轨道形状)和结构特征(体积和质量等),进一步认识地球。
(点评指导)点评侧重运用数理知识解读图表信息,并得出结论的能力。如,观察太阳系模式图中九大行星公转方向的箭头,得出同向性特征;根据九大行星的轨道倾角大多小于4°,得出共面性特征;根据九大行星的轨道偏心率大多接近0,得出近圆性。根据这些共同特征证明地球并不例外;再从结构特征,如质量和体积等方面比较各大行星,特别是类地行星,得出地球也无特殊之处的结论。最后,以上述探讨的两方面结果来证明地球具有行星的一般特征,是太阳系中的一颗普通行星。
2.认识地球是太阳系中的特殊行星
为何又说地球又是一颗特殊的行星?是因为到目前为止,整个宇宙中只发现在地球上存在生命物质。(只提出,侧重引导学生通过对地球行星的普遍性和特殊性特点的认识,学会辩证地看问题。)
三、存在生命的行星
用人类对火星生命的探测,引发学生思考生命生存需要哪些基本条件;再比较火星与地球的自然条件,引导学生探讨地球上存在生命的条件,形成"自然环境是人类赖以生存和发展的基础"的地理观念。
第一步:读图表分析。再次阅读P4图表信息,从日地距离、体积和质量等方面自主推理说明地球存在生命的条件。
第二步:阅读、理解教材。即阅读P6信息,理解地球内部物质变化与液态水形成的关系,整理出自己的观点。
第三步:讨论交流评议。在自主分析的基础上小组讨论,全班交流。
点评侧重分析探讨的角度(即从地球的特殊性──是否具备生命物质生存所需要的条件分析,而不是作为普通行星的一般特征角度)、多学科知识的运用(注意运用中是否存在科学性错误)、利用图表信息的能力(利用图表信息进行分析)、描述能力(即条理性和科学性);采用集体评议与教师评议相结合的方式。
(指导探究)除地球外,其他星球上是否有存在生命的可能?如何探寻类似地球的星球?人类一直在为寻找"外星人"而努力,目前已在太阳系之外发现了几十颗可能会有生命的行星。以小组P.7活动形式提出设想,说明如何在茫茫宇宙中确定寻找外星人的方向。最后全班交流。
说明: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。活动只是给出了一种思考的线索,同学们的思考要力争富有创意,敢于"异想天开"。
第一步,课堂围绕课本提供的思考线索讨论;再根据自己掌握的信息和理解,提出自己的设想和见解。
第二步,感兴趣的同学课后可查阅杂志、资料。根据条件许可,参加校天文馆的相关活动或利用相关网站了解更多的信息,采用网上讨论、撰写小论文等形式深入探究。