第一节ampnbsp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1。2和活动1解读。这幅图是地球在宇宙中的位置的核心图，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4。2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1。3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1。1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（gcm3）公转周期自转周期
　　类地行星水星
　　金星
　　地球
　　火星579
　　1082
　　1496
　　2279005
　　082
　　100
　　0110056
　　0856
　　1000
　　0150546
　　526
　　552
　　396879d
　　2247d
　　1a
　　19a586d
　　243d
　　23h56min
　　24h37min
　　巨行星木星
　　土星7780
　　1427031794
　　95181316000
　　745000133
　　070118a
　　295a9h50min
　　10h14min
　　远日行星天王星
　　海王星
　　冥王星28700
　　44960
　　594601463
　　1722
　　0002465200
　　57100
　　0009124
　　166
　　150840a
　　1648a
　　2479a16h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，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（1）类地行星体积和质量比较小，如水星的体积约为地球体积的562，质量是地球质量的5；巨行星体积和质量都很大，如木星的体积约为地球体积的1316倍，质量是地球质量的318倍；远日行星中天王星、海王星的质量和体积都比较大，冥王星的质量和体积都是最小的。
　　（2）与其他行星相比，地球的质量和体积并不是最大的，也不是最小的。