1.1 人类对宇宙的认识 教案(表格式）

人类对宇宙的认识
教学目标：
了解人类的对宇宙的认识过程。（古代神话，地心说，日心说，现代宇宙说）
了解地心说，日心说的争论，理解理论要建立在观测的基础上。
根据哈勃的发现，想象出宇宙正在膨胀，建立星系运动模型，并验证。
根据逆向思维，了解大爆炸宇宙论。
感受科学家的探索精神。
重点难点：根据星系运动建立星系运动模型，理论要建立在观测的基础上：
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
课堂引入
（5分）
课堂教学
1、展示星空画面
师问：仔细观察这幅画面，描绘的是什么？
宇宙从哪里来，它的过去是怎样的呢?
我们一起来学习：
板书：第一节人类对宇宙的认识
任务一：阅读材料，了解古人对宇宙发展的认识。
阅读历史上曾经出现过各种各样有关宇宙起源的神话传说，了解“盖天说”、“浑天说”，古代巴比伦人，古代印度人，古希腊人的说法。
2、阅读古代埃及人托勒密的“地球中心说”，哥白尼的“太阳中心说”。
（学生事先阅读）
问：先辈们的这些假说、理论都建立在什么基础上？
播放视频介绍释:
1、
木星卫星的发现
2、
“行星的非匀速运动”，
“火星的逆行”
“哥白尼理论对逆行的说明”
师：先辈们实验仪器的限制，不能深入研究。现代科学家可借助高科技对宇宙深入的研究。
提问：现代科学家借助什么科技对宇宙进行研究呢？
1、介绍哈勃太空望远镜。
2、欣赏哈勃太空望远镜拍摄的照片。
3、介绍哈勃太空望远镜的新发现。
所有的星系都在远离我们而去，
星系离我们越远，它的退行速度越快；
星系间的距离在不断地扩大。
多普勒效应的介绍，望远镜的介绍。
提出问题：
建立一个怎样的模型可以表示出哈勃的观察？
典型任务二：根据哈勃的观察，建立星系运动模型
活动：通过实验来帮助我们建立宇宙中星系运动模型。学生分组、教师巡视指导
(1)准备一只气球，在其表面画上几个黑点；
(2)向气球充气，使气球不断膨胀；
(3)观察气球在膨胀过程中小黑点间及小黑点的距离变化；
(4)比较较近二点和较远二点的距离变化。
气球模型帮助我们理解星系运动，理解宇宙膨胀。对现象很好解释。
无论地球是ABC中的任意一点都可得一样的结论。地球并不一定是写宇宙的中心才能解释哈勃的发现。
典型任务三：尝试推理，理解大爆炸宇宙论
1、提出问题：如果能将时间倒退，宇宙中的星系之间的距离会怎样？
2、1948年美籍苏联物理学家伽莫夫提出“大爆炸”宇宙学说。这种理论认为，今天所看到的宇宙的膨胀现象，如果随着时间追溯上去，将开始于一次强烈的爆炸。伽莫夫预言绝对温度为5K的黑体辐射。
3、证据的出现：1978年，贝尔实验室彭齐亚斯和威尔逊因首次测量到3K宇宙背景辐射而获得诺贝尔物理学奖。
生：
1、观察这幅画面
2、思考宇宙从哪里来
3、回忆宇宙的起源。并举手回答。
学生事先阅读
1、宇宙创始的神话故事。
2、托勒密的“地球中心说”，哥白尼的“太阳中心说”
1、讨论为什么最终哥白尼的“太阳中心说”战胜了托勒密的“地球中心说”。
学生观看哈勃照片。
听讲哈勃的新发现。
思考：望远镜为什么能判断运动的变化。具有问题意识
思考：如何根据现象来建立模型。（勇于探究）
学生得出：
1、按要求实验（实践创新）
2、思考星系和气球表面上的小圆点之间的关系。（类比）
学生
1、同学观看宇宙大爆炸视频：听讲。
2、分组实验。
3、思考：大爆炸听着不靠谱，但为什么目前大多科学家都认为是正确的。
自主学习
让学生明白:
理论要建立在观测的基础上
（理性思维）尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；
信息技术
支持太阳中心说的证据越来越多，太阳中心说理论本身要简洁。
要了解事物之间的逻辑关系。
建立模型的重要性
学生对建模的初步实践，体会类比的探究方法。
体会逆向思维
再次体会理论和证据之间的联系。
课堂小结
布置作业
课堂小结
师：宇宙还在持续不断的膨胀中，哪么宇宙将来究竟会怎样？请同学们思考，大胆提出猜想？
(做为本节课的总结）
1、永远膨胀下去，不断地扩大，我们将看到所有星系的星球老化、死亡，剩下我们孤零零的，在一片黑暗当中。
2、
或者会塌缩而在大挤压处终结
一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只是关心脚下的事情，那是没有未来的。
讨论宇宙中的星系最终会怎样？
1、猜想的可能性二种。
（探究的方法）
2、要寻找证据。
3、感受科学的进步
人文情怀，人文积淀
思考全面
辩证
理论要有证据。
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