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13人类对宇宙的新探索

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●教学目标
知识目标
让学生了解人类探测宇宙、开发宇宙和保护宇宙已经取得的成果,明确人类认识的宇宙范围在不断扩大,理解宇宙探测的意义。
能力目标
培养学生利用资料、图像分析说明问题的能力。
德育目标
在向学生进行知识传授的同时,培养学生热爱科学和不怕艰辛、勇于探索的精神,从而激发学生探索宇宙的雄心和壮志。
●教学重点
宇宙空间资源和宇宙探测的意义。
●教学方法
因本课内容通俗易懂、难点少,教学中可以让学生自学、教师引导的原则,教师可采用谈话法,让学生“读一读”“议一议”“想一想”“说一说”等环节来完成教学内容。
●教具准备
投影仪、投影胶片、有关资料。
●课时安排
一课时
●教学过程

[导入新课]
  人类对宇宙的认识经历了一个漫长的时期。最初,人类对宇宙的认识是基于想像。(提问)同学们,你们知道在我国古代的神话故事中有哪些是关于人类对宇宙的想像的描写吗?
(学生活动,教师引导)

[讲授新课]
1.3 人类对宇宙的新探索(板书)
一、宇宙探测的发展(板书)
1.古代对宇宙的探测(板书)
  同学们刚才提到了不少。在我国古代,有许多关于“宇宙”“太空”的描写。如远古时代的“盘古开天地”“女娲补天”,以及神话小说《西游记》中的“大闹天宫”“月宫”,还有《封神演义》中的许多描写等。
  在古代,人们不仅对宇宙怀有美好的想像,而且劳动人民运用杰出的智慧还发明创造了许多天文观测仪,如圭表、日晷、浑象、漏刻等,在一些地方还建有天文观测仪台,如北京古观象台、河南登封的测景台等。可见,古代劳动人民是聪明而伟大的。
(过渡)到了近代,自从1957年10月原苏联向太空发射了第一颗人造卫星,人类对宇宙的探测就已跨入了一个新时代。
2.宇宙探测的新时代(板书)
(引导)请同学们阅读课文,看看人类对宇宙的新探索取得了哪些成果?
(讨论、分析)人类进入太空的时间是20世纪60年代。图1.13显示,从1969年至1972年,美国的“阿波罗”登月计划先后6次将12名航天员送上月球,从此以后,各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空,开创了对宇宙空间进行探索的新时代。
(打出下列图片)
“人类对宇宙的探索”“追月的故事”
(提问)人类对宇宙的新探索有哪些重大发现,取得了哪些重要的成果呢?
(学生活动、教师总结)从20世纪60年代至今,人类对宇宙空间的观测、探索主要取得了以下几方面的成果:
(1)发现在地球上大气层外存在磁层;
(2)发现宇宙空间存在着大量的X射线和γ射线;
(3)测量了许多行星表面的物理特性和化学成分;
(4)在没有大气干扰的情况下,人类完成了对月球、大行星的逼近观测和直接取样观测。
(承转)人类在向宇宙空间的探索过程中,我国也同世界上一些发达国家一样不甘落后,走在了时代的前列。请同学们阅读“中国向宇宙空间进军大事记”和图1.15来了解。
(设问)人类对宇宙的探测有何意义呢?
3.宇宙探测的意义(板书)
(学生讨论、回答,教师总结)宇宙探测具有时代的意义,使人们对一些天体(包括地球本身)有了进一步的了解;宇宙探测还影响和改变着人们的社会生活。
(承转、过渡)人类探测宇宙的目的是什么呢?

二、开发宇宙(板书)
  人类探测宇宙的目的就是为了开发利用宇宙资源。目前,人类主要开发下列几种资源:
1.空间资源(板书)
(设问)人类是怎样开发利用空间资源的呢?
(学生讨论、回答)(1)利用人造卫星在距离地球一定高度上进行对地球的观测,从而收集关于地球的各种信息;(2)在卫星上进行各种科学实验。
(启发、引导)但是,人类在开发利用空间资源的过程中,也遇到了重重困难。你知道这是为什么呢?
(讨论、回答)因为宇宙空间具有高真空、强辐射、失重等特点。
(引导)尽管这样,科学家还是克服了许多困难,在太空进行了各种科学实验,例如在生物卫星上研究失重对昆虫、微生物、植物的生长、发育和代谢的影响。我们科学家还利用宇宙环境的特殊性进行航天育种的试验,在太空中培育出了如太空青椒、太空黄瓜、太空玉米、太空一号小麦、太空一串红等植物品种,取得了显著的成果。
2.太阳能资源(板书)
(设问)科学家为什么要在宇宙空间中开发太阳能资源呢?
(学生讨论、回答,教师分析、总结)前面我们在学习第2课时就已经知道,太阳辐射的能量是巨大的、永不枯竭的,并且是一种清洁的能源,但是绝大部分的太阳能不能透过大气层到达地表(大气对太阳辐射具有吸收、反射和散射的作用,从而削弱了到达地面的太阳辐射。这一部分我们将在2.2节中详细学习)。所以,科学家在太空中开发太阳能资源是为了最大限度地利用太阳能。许多科学家还有一些设想,大家请看图1.16。
3.矿产资源(板书)
(设问)目前人类已知的空间矿产资源有哪些?主要分布在哪个星球上?
(学生回答)主要分布在月球的岩层中,发现月岩中含有地壳中的全部元素和约60种矿藏,另外还有3He;在火星和木星之间运行的一些小行星上富含矿体。
(进一步引导、设问)开发宇宙中的矿产资源有何意义呢?
(学生讨论、回答,教师总结)随着地球上人口的不断增加,地球将面临资源枯竭的问题。所以,近年来世界上一些国家的学者、科学家就大胆提出了“到太空中去寻找、开发新资源”的设想。通过开发宇宙资源,不仅可以补充地球上矿产资源之不足,而且还可以寻找、开采到新的矿种,这样就能为人类社会的发展做出新的贡献。
(承转、过渡)科学家对宇宙的探索和开发,极大地拓展了人类的视野和生存空间,使人类能够有效地利用宇宙环境。然而,随着对宇宙探索的规律和范围的不断扩大,也带来了一些意想不到的问题。

三、保护宇宙环境(板书)
1.太空垃圾的产生及危害(板书)
  教师提供以下资料作参考:
  目前,人类已经向太空发射了5000多个各类航天器,这些航天器仍然在轨道上工作的约有600~800个,2000多个丧失功能已经变成太空垃圾在轨道上遨游,还有2000多个已经解体不知去向。人们通过先进的仪器观测发现,目前在太空中有比苹果大的航天器碎片大约有7000~8000个,小的碎片约有3500万个,共计大约3000吨太空垃圾在日夜不停地绕地球飞行。
  请同学们再进一步阅读课文及1.17图,看太空垃圾主要来自哪些方面?
(学生思考、回答,教师总结)太空垃圾的产生主要有以下几个方面:
(1)工作寿命终止的航天器;
(2)因意外或有意爆炸产生的碎片;
(3)航天员扔出飞船舱外的垃圾。
  目前,太空垃圾大约以每年10%的速度增加,而且体积越来越大。
(承转)这些遨游在太空的垃圾会造成什么危害呢?
(教师引用下面的资料作说明)据计算,一块以每秒10千米速度在太空中穿行的碎片和在空气中以每小时600千米的速度穿行的飞行物具有同样的破坏效果。就是说,在太空中,哪怕一个鸡蛋大小的碎片,都可以把一个卫星击毁。
  1996年11月24日,正在太空中执行任务的美国航天飞机“哥伦比亚”号,就曾经遭到太空垃圾袭击,只是由于这块垃圾很小,才只给宇航员的窗口留下几处痕迹。1996年7月,法国的一颗名字叫“樱桃”的卫星曾经被一块太空垃圾击中,而这块垃圾恰好是10年前法国的“阿丽亚娜”火箭末级爆炸后的碎片。幸好这块碎片并没有直接击中卫星,而是击中了卫星的平衡臂,臂膀被击断,卫星严重倾斜,曾经一度失去控制。然而,俄罗斯的“宇宙1275”卫星就没有那么幸运了,这颗卫星在与太空垃圾相撞后发生爆炸,变成了一堆废铜烂铁。
(承转)可见,太空垃圾的危害是相当大的。那么,怎样来减少空间垃圾呢?
2.保持宇宙环境(板书)
请同学们分析课文、读图1.17来寻找办法。
(学生讨论、回答)限制或清除太空垃圾的办法主要有:
(1)将停止工作的卫星推进到其他轨道上;
(2)用航天飞机把损坏的卫星带回地球。
  同学们想一想还有什么好办法呢?(让学生展开思维、发挥想像畅所欲言)

[课堂小结]
  宇宙是浩瀚的,我们在对宇宙环境开发利用的同时,还要注意保护、重视实现宇宙空间探测利用的可持续发展;宇宙又是神秘的,让我们学好本领,充满信心,到广阔的宇宙环境中去探索吧!

[课后作业]
1.世界上第一颗人造卫星上天,开创了太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代,其时间及发射的国家是( )
A.1957年 原苏联 B.1975年 俄罗斯
C.1857年 美国 D.1957年 美国
答案:A
2.世界第一架航天飞机试航成功是在( )
A.1981年 B.1957年 C.1975年 D.1969年
答案:A
3.我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功是在( )
A.1960年 B.1970年 C.1975年 D.1985年
答案:B
4.我国航天事业的发展,起步于( )
A.1956年 B.1930年 C.1970年 D.1960年
答案:A
5.不属于宇宙空间特点的是( )
A.低辐射 B.高真空 C.资源丰富 D.失重
答案:A
6.宇宙空间的垃圾是指( )
A.寿命终止的航天器 B.爆炸产生的碎片
C.陨石 D.航天员扔出的垃圾
答案:ABD

●板书设计
1.3 人类对宇宙的新探索
一、宇宙探测的发展
1.古代对宇宙的探测
2.宇宙探测的新时代
3.宇宙探测的意义
二、开发宇宙
1.空间资源
2.太阳能资源
3.矿产资源
三、保护宇宙环境
1.太空垃圾的产生及危害
2.保护宇宙环境


作者:along 来源:本站原创 发布时间:2004年08月07日
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