11人类认识的宇宙

　　一、我们在教材中讲的宇宙是目前人类观测到的宇宙。教材首先给学生一个发展的观念，即人类对宇宙的认识不断地得到修正，不断地接近真理。教材简单回顾了人们对“宇宙”认识的几个有代表性的阶段，使学生概括地了解到人类对宇宙的认识的确经历了漫长的过程。当然，本段内容的重点还是放在人类目前观测到的宇宙上。课文中提到20世纪60年代和大型天文望远镜，是有其用意的，它强调观测距离在宇宙空间的拓展，依赖于观测手段的改进。在17世纪以前，天文工作者在漫长的年代里只是靠肉眼来观测天象，能看到的星星不过六七千颗。17世纪，伽利略首创了天文望远镜，使人类的眼界大大开阔。之后，分光仪的使用、射电技术的成功、人造卫星的发射，都给天文观测带来了划时代的变革。其中，20世纪60年代射电天文望远镜的应用（通过观测天体的无线电波来研究天文现象），使人们能够深入到以往光学方法看不到的地方。60年代中的四大天文发现——类星体、脉冲星、星际分子、微波背景辐射，都是用射电天文手段获得的。天文观测手段的革命，使人类才有可能不断加深对宇宙的认识。

　　二、地球的宇宙环境是怎样的？这是本课要回答的第一个问题。地球宇宙环境的特点可以概括为两点：宇宙是物质的；宇宙处于不断的运动和发展中。

　　宇宙是多样而又统一的。教材中列举了一些学生比较熟悉的物质类型，并且给出了天体的概念。这里教材还安排了一组天体的照片，比如土星、蟹状星云、狮子座流星雨、哈雷彗星等等。在每一幅图下，有一些说明性的文字，起到两方面的作用：一是对照片上的天体作比较详细的说明，用事实材料来证实“天体在大小、质量、光度、温度等方面存在差别”；二是拓宽知识，比如通过蟹状星云，让学生了解星云这种天体的特点，加强对学生进行科学教育。宇宙中的物质不仅种类多，就是同一种天体，它们的物理性状也是千差万别的。教材受篇幅限制，没有举例说明，教师在讲课时，可以根据有关资料作些补充。例如，就拿恒星来说，恒星的直径有的小到几千米，有的大到10亿千米以上；恒星的质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间；恒星的发光程度不同，据此可以分成7个不同的级别（超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星、亚矮星、白矮星）；恒星的温度有几万度到几千度的差别。

　　宇宙处于不断的运动和发展中，讲了两层意思。第一，物质的运动是宇宙中的普遍规律。这里首先引入了天体系统的概念，然后分别从组成和尺度两个方面简单说明了地月系、太阳系、银河系和河外星系、总星系等不同的天体系统。教材还用一幅示意图解释了不同天体系统之间的关系。天体系统自身和不同天体系统之间有规律的运动，又说明了宇宙处于有序的状态之中，是有层次和结构的物质世界。
第二，作为整体的宇宙也在不断演化着。关于宇宙的演化，天文学界建立了不同的宇宙模型，其中比较得到公认的是“大爆炸宇宙学说”。教材中宇宙“经历了温度从高到低，物质密度从密到稀的演化”，实际上体现了“大爆炸宇宙说”的基本思想。有关“大爆炸宇宙说”见本单元参考资料。

　　三、地球在宇宙中究竟是怎样的一颗行星？这是本课要回答的第二个问题。教材通过把地球与其他行星进行比较和分析，来说明行星地球的基本情况。
　　第一，地球的普通性，这是从地球作为宇宙中的一颗行星，具有行星的一般特征来说的。教材选编了“太阳系九大行星的比较数据”表，让学生从行星的质量、体积、平均密度、公转周期和自转周期等数据中，看出地球与其他行星相比，尤其是与类地行星相比，并没有什么特别的地方，这样自然而然地得出地球是太阳系中的一颗普通行星的结论。
　　第二，地球的特殊性，这是从地球上存在生命物质，尤其是高级智慧生物来说的。地球的特殊性奠定了地球在宇宙中的重要地位。教材重点分析了地球这一特征形成的主要原因。以往，我们在分析这一问题时，比较侧重分析地球本身的条件。实际上，除了地球本身的条件，宇宙环境对地球上生命现象的出现，具有举足轻重的作用。因此，本课从宇宙环境和地球本身两个方面，来说明地球存在生命物质的原因。突出地球与宇宙的关系也是本课教材的重点之所在。教材分三点说明宇宙环境有利于地球上生命的出现。前两点是从恒星际空间来看，太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定，太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化；后一点是从行星际空间来看，也是强调了行星际空间的稳定与安全。当然，太阳系中的其他行星也是处在这样一个宇宙环境之中，那么为什么生命只出现在地球上呢？这又要从地球本身来找一找原因。教材从地球在太阳系中的位置、体积、质量、内部物质运动等方面进行了分析，说明地球的这些条件可以满足生命出现所需要的温度、液态水、大气等。需要说明的是，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”。生命的起源是一个相当复杂的问题，涉及许多学科领域，地理课不可能完全解释清楚。我们只是从地理环境的角度予以简单说明。

　　四、《高中地理教学大纲》中要求讲述“人类宇宙观念的发展”，本课中虽然未单独列标题讲述这个问题，但其内容始终贯穿在教材中，例如宇宙的概念、人类对宇宙漫长的认识过程、地球在太阳系中的普通性和特殊性等等，都是帮助学生树立正确的宇宙观，培养辩证唯物主义思想方法的重要内容。