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无 限 宇 宙

2008-08-07

目的要求
1 、通过本课教学,使学生了解银河系、河外星系及宇宙的构成。
2 、通过讲述宇宙的构成,培养学生的空间想像能力;通过讲述人类对宇宙的探索,激发学生探究的精神。

课前准备
教师准备:挂图或投影片——猎犬座星系、银河系、仙女座星系

教学过程(www.fwsir.com)
导入新课
1 、提问:
( 1 )太阳系是由哪些天体构成的?
( 2 )什么叫恒星、行星、卫星?
2 、谈话:关于宇宙中的天体,你还知道什么事?你还有什么感兴趣的问题?
3 、讲述:这节课,我们来了解宇宙的构成。

学习新课
1 、指导学生认识人对宇宙的探索
( 1 )讲述:很早很早以前,人们就想知道地有多宽,天有多大,宇宙是怎样构成的,为此一直在努力地进行探索。下面,我们来看看人是怎样探索宇宙秘密的。
( 2 )阅读:课文第 53 、 54 页。
( 3 )谈话:
①最初,人们怎样观察?(凭肉眼进行观察)经过观察,人们认为宇宙是怎样构成的?
②关于”地球是宇宙中心”的看法,一直沿续了很长时间。什么时候人们才有了新的认识?是谁首先提出来的?他认为宇宙是怎样构成的?他画的宇宙图是什么意思?他为什么能提出这种观点?(哥白尼不仅依靠观察,还进行了深入的思考。)
③讲述:哥白尼的“日心说”是人对宇宙认识的一次飞跃。哥白尼的学说与当时传统的看法不一致,特别是与当时的宗教观点不一致,因此受到很多人的攻击和宗教统治者的压制,以至后来宣传哥白尼学说的意大利科学家布鲁诺,被宗教法庭活活烧死。
④谈话:哥白尼的“日心说”虽然是正确的,但在当时仍处于“科学假说”阶段。是谁证明了哥白尼的学说是正确的?(伽利略)他是怎样证明的?(用望远镜观察星空,了解了许多天体的情况。)
⑤讲述:恤利略用望远镜观察到了很多肉眼看不到的情况,其中有一项特别重要的发现,那就是他看到了在木星周围有 4 颗卫星围着它转动。这一发现有力地证明了哥白尼的学说是正确的,地球确实不是宇宙的中心,不是所有的天体都是围绕地球转动的。
⑥谈话:在伽利略之后,人们又有什么新发现呢?是谁发现的?这些发现有什么意义?
⑦讲述:德国科学家开普勒,在前人观察的基础上发现了行星运动的规律。例如他发现行星都是沿着椭圆轨道绕太阳转动的,此外他还发现了行星公转的速度等方面的一些规律。英国科学家牛顿在开普勒研究的基础上,根据地球引力的原理,进一步提出了行星所以不停地围绕太阳转动是受到  “万有引力”的作用。开普勒与牛顿的发现,使人认识到天体运动是有规律的,根据他们的理论,人们不仅能正确地认识宇宙的构成,还能推测出当时观察不到的、但确实存在的天体,例如冥王星,就是先推测出它的存在而后才观察到的。
⑧谈话:现在,人们利用什么方法探索宇宙的秘密呢?什么是人造卫星?什么是宇宙飞船?什么是航天飞机?它们有什么用?现在人们已经登上过地球以外的哪个天体?
⑨讲述:
现代的天文望远镜口径可达几米,可以看到很远很远的星光,因此能看到很多很多的星星。射电望远镜是通过向宇宙空间发射电波。靠电波反射来探测宇宙中天体的存在、距离、大小等情况的天文观测仪器。
人造卫星是利用火箭发射、围绕地球转动的飞行器,在人造卫星上安装各种观测仪器,既可以观测地球上的情况,又可以观测宇宙空间的情况。目前,只有少数国家能发射人造卫星。我国近些年来,已成功地发射了很多颗卫星,并且能使它们自动返回地球。宇宙飞船和航天飞机都是以火箭作动力的载人宇宙飞行器,人们乘坐它可以飞往更远的宇宙空间去观察,甚至可以登上其他星球。现在,人们已经成功地登上了月球;将来还会登上其他星球。通过这些现代化手段,人们探索到很多宇宙的秘密。
( 4 )讨论:
①根据以上情况,请你总结一下,人们对宇宙的认识经历了怎样的过程?(由错误到正确,由少到多,由近到远,由现象到规律。)
②人们对宇宙的'认识为什么能不断发展?(一是人们前仆后继、一代一代的苦苦探索,二是科学技术的发展不断为人们的探索提供了新工具。)
2 、指导学生认识宇宙的构成
( 1 )讲述:下面,我们来了解一下人们现在已经知道的宇宙的情况。
( 2 )阅读:课本第 55 、 56 页。
( 3 )谈话:
①要了解宇宙的情况,我们还是从近到远来说吧 ! 首先明确我们的位置,我们在宇宙的什么星球上?(地球)地球在什么地方?(在太阳系,金星与火星之间。)
②太阳是不是宇宙的中心?太阳是不是宇宙中唯一能发光发热的恒星?还有哪些天体是恒星?为什么看上去它们那么小、那么暗呢?其中最近的一颗恒星叫比邻星,离我们有多远?( 4 · 22 光年)什么是光年? l 光年有多远?
③宇宙空间的群星,除少数几颗行星外,绝大多数都是恒星,有的比太阳还要大,温度还要高,只因为它们离我们太远了,看上去才是星星点点的。例如我们熟悉的织女星,体积约为太阳的 33 倍,实际亮度约为太阳的 50 倍,但是它距离地球有 26 · 4 光年(我们现在看到的织女星光还是它 26 · 4 年以前发出的,经过这么长时间才传到地球),在地球上看就很小了。再如牛郎星,实际亮度约为太阳的 8 倍,它离我们也很远,约有 16 、 3 光年,所以看起来也很小。
④恒星离我们越远,看起来越小,到一定距离肉眼就无法分辨了。例如,我们熟悉的银河,肉眼看起来是一条白色的光带,通过天文望远镜看,这条白色的光带是什么样的?(由许许多名恒星组成的)这个恒星集团中,大约有多少颗恒星?人们把这个恒星集团叫什么?(银河系)银河系是什么形状的?(从侧面看,像体育运动用的铁饼或一副镲,从上面看,像水中的游涡。)银河系有多大?(直径 10 万光年)我们的太阳与银河系是什么关系?太阳在银河系的什么位置?银河系为什么是漩涡状结构,你怎样解释这种现象?
银河系是一个巨大的、众多的恒星集团,太阳是这个恒星集团中的一员,因此我们也在银河系。从银河系的漩涡状结构可以知道,银河系中的所有恒星  (包括我们的太阳),都在围绕银河系的中心高速地运动着。
⑤银河系是不是整个的宇宙?为什么?(在银河系外面还有很多庞大的恒星集团。)人们把银河系以外的恒星集团叫什么?(河外星系)你知道哪个河外星系?从照片上看,仙女座星系和猎犬座星系分别是什么样的?根据仙女座星系和猎犬座星系的照片,你能推测出什么?(这些河外星系由很多很多恒星构成,这些恒星都在围绕星系的中心运动着。)现在人们已经发现了多少河外星系?( 10 亿个)
⑥银河系和我们所观测到的所有河外星系合起来叫做什么?(总星系)总星系是不是整个宇宙?(一般认为还不是)
⑦现在,人们用射电望远镜已经能观测到多大范围的宇宙空间的情况?( 100 亿光年)找没找到宇宙的边缘?(没有)
( 4 )讨论:
①现在,请你说说宇宙是怎样构成的?
②你能根据现成图吗?
( 5 )分组画图:
( 6 )汇报绘画,学生说明画的内容,再从大到小、从远到近地说一说宇宙中人们已知的情况,画一幅宇宙的构造图。
(可以展示画得好的图)
3 、指导学生初步了解科学的宇宙观
( 1 )讲述:以上,我们了解了人对宇宙的探索和宇宙是怎样构成的。
( 2 )讨论:
①通过以上学习,谈谈你对“宇宙”这个词的理解。
②宇宙中的天体有什么共同点?(都在运动着,而且都在做圆周运动。)说一说各种天体分别是围绕什么运动的?
③随着科学的发展,人们能找到宇宙的边吗?(此问题可不做结论)
( 3 )教师小结:通过以上研究我们知道,宇宙是由广阔的空间和无数的天体构成的。随着科学的发展,人们探测到的宇宙空间会越来越大,发现的天体会越来越多,同时了解的宇宙的秘密也会越来越多。

布置作业
阅读有关宇宙秘密的书籍。


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