第一章问题研究：人类是否需要人造月亮（教学设计）（表格式）

第一章 宇宙中的地球
问题研究：人类是否需要人造月亮（教学
设计）
备课组名称 高一地理 周次
本节
问题研究 人类是否需要人造月亮
教学内容
课程标准：结合实例，说明地球运动的地理意义。
地理核心素养：
本节 1.通过观察，能够说出月相的变化，说明月相对人类活动的影响。
教学目标 2.结合材料，了解人造月亮的试验，比较人造月亮与月亮的差异。
3.结合材料，了解人类对人造月亮的不同态度及理由，分析人造月亮的利与弊。
4.结合生活实际，探讨人类是否需要人造月亮。
本节 教学重点：理解人造月亮的原理及其对人类生活的影响。
教学重难点 教学难点：权衡人造月亮的利弊。
本节内容
讲授法
教学方法
本节内容
1课时
课时安排
导入：
教
学
过 海上生明月，天涯若比邻，中国描述月亮的优美古诗词非常多，甚至有人提出人
程 类可以制造月亮，那人类是否需要人造月亮呢？今天让我们开启一段探月之旅。
预 新课讲授：
设 任务一：人类是否需要人造月亮这一课题探究的思路是什么？
地球不停地自转，昼夜不停交替。现代社会，人类在夜间的活动频繁，对夜间照明的
需求增加。航天技术和产业的快速发展，催生了人们对人造月亮的憧憬和实验。
【自主学习】人类是否需要人造月亮这一课题探究的思路是什么？
学生回答参考：
一、月亮
任务二：月相的变化规律是什么？
资料 1 月球是地球的天然卫星，通称月亮。由于月球的自转周期和公转周期一样，
月球始终固定的半面朝向地球。随着月球在公转轨道中的位置变换，我们看到的月亮
的形状——月相也不同。月相呈周期性变化。
视频 1
【合作探究】1.月相的周期性变化有什么规律
2.新月和满月时，日、地、月的相对位置如何？
3.为什么农历上半月和下半月月亮凸出的方向不同？
学生回答参考：
1.月相变化:新月→蛾眉月→上弦月→凸月→满月(望)→凸月→下弦月→蛾眉月→新
月。
2.日、地、月在同一条直线上。
3.日、地、月相对位置不同。
教师讲解：
1.月相变化
新月(朔)→蛾眉月→上弦月→凸月→满月(望)→凸月→下弦月→蛾眉月→新月(朔)。
月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔，即月相变化的周期，叫作朔望月。
月亮上弦月出现在农历上半月的上半夜（黄昏至午夜可见），位于西半天空，亮面朝
西，月相变化由缺到圆；
月亮下弦月出现在农历下半月的下半夜（午夜至清晨可见），位于东半天空，亮面朝
东，月相变化由圆到缺。
口诀：上上上西西，下下下东东
2.新月和满月时，日、地、月的相对位置
3.月相变化原因
月球是不透明不发光，因反射太阳光而发亮；日、地、月三者的相对位置不断发生变
化。
二、人造月亮的试验
任务三：人造月亮有何有利影响？
资料 2 在天空中挂上镜子，让它在黑夜中反射太阳光为地面照明——这不知是多少人
曾经有过的幻想。1999 年 2 月 4 日，俄罗斯“进步 M-40”货运飞船携带了一面反射
镜进入太空，进行人造月亮试验。这个人造月亮直径达 25 米，总质量不到 4 千克。
按照设计，发射的光束将以直径 5—7 千米的范围扫过所经区域的地面；夜色中，发
射光的亮度 10 倍于月光，足以让人读书阅报。然而，由于反射镜在太空中打开时出
现故障，这次人造月亮的试验以失败告终。
视频 2
【合作探究】1.为什么人造月亮的亮度远比月光强？
2.扩大人造月亮照亮地表范围的可能性有多大？
3.为什么纬度较高地区的居民更希望有人造月亮？
学生回答参考：
1.人造月亮的反射面对太阳光线的反射强度大。
2.可能性会越来越大。
3.纬度较高地区冬半年时，昼短夜长，有的地区还会出现极夜现象。
教师讲解：
1.人造月亮实质上就是一种携带着大型空间反射镜的人造照明卫星，其所处的位置远
比月球距离地面近。人造月亮的反射面光滑，对太阳光线的反射强度大，而月亮表面
粗糙，其对太阳光线的反射强度小。人造月亮可以通过人为调控反射角度，而月球的
反射不会受人类控制。
2.可能性会越来越大。随着科技的发展，航空航天以及宇宙空间探索技术的进步，扩
大人造月亮的照射范围的可能性会越来越大。
3.纬度较高地区在冬半年时，昼短夜长，极地地区还会出现极夜现象，漫漫长夜对人
类活动十分不利；有了人造月亮可以缓解这一问题；另一方面，人造月亮可以增加高
纬度地区的太阳辐射，对其环境可能带来一些好处。
4.人造月亮造成的有利影响有哪些？
延长农作物的光照时间，提高农作物的产量。
有效提高太阳能发电站的发电量。
夜间有人造月亮的光源，节省了大量电费开支。
三、对人造月亮的反对
任务四：人造月亮有何不利影响？
资料 3 月亮朦胧的光亮似乎对地球上的人类和生物活动不构成干扰，人造月亮的克
度远超月亮，几乎从提出人造月亮的想法开始，科学家反对的声音就从未停止。例
如，生物学家担心它会改变地球某些区域的生物模式，天文学者则认为它可能会影响
天文观测，很多学者更担心它对所经地区人们身体和生活的影响。
视频 3
【合作探究】讨论人造月亮对人类可能产生的不利影响,有何弊端。
学生回答参考：
影响某些区域的生物模式；
影响天文观测；
影响所经过地区人们的身体和生活；
影响人类的作息规律，扰乱生物钟；
教师补充讲解：
产生光污染；
加剧气候变暖等。
科技水平要求高，造价高
人造月亮反射太阳光，光源不稳定，易受云层干扰。
【问题探究】权衡人造月亮的有利和不利影响，就
“人类是否需要人造月亮”这一课题，提出自己的
看法，给出充足的理由，并与同学讨论。
课堂练习：
河南某高中生每天 6 点站在教学楼南面走廊早
读，下图为 4 月份某天该学生早读时观察到的月相。完成下面小题。
1．推测该日农历日期大约为（ ）
A．农历初三 B．农历十二
C．农历二十 D．农历二十四
2．该学生观察到图示月相时刻（ ）
A．美国纽约（40°N，74°W）月上枝头
B．澳大利亚悉尼（34°S，151°E）日影朝北
C．美国旧金山（38°N，122°W）星斗满天
D．夏威夷火奴鲁鲁（21°N，158°W）烈日当空
【答案】1．C 2．D
【解析】1．据图可知，此时月面朝东，且月球亮的部分超过一半多一点，故可知该日为
满月（农历十五）和下弦月（农历二十二、二十三）之间，故 C 正确，排除 ABD。故选
C。
2．由材料“每天 6 点站在教学楼南面走廊早读”可知，该生观察时刻为 6 点（东八区区
时），由此可以依次计算选项中四地的区时分别为：17 时、8 时、14 时、11 时。此时美
国纽约还没日落（4 月份北半球昼长夜短），而黄昏后月出，因此此刻无法观测到月上枝
头，A 错误；澳大利亚悉尼已经日出东北（4 月份直射点位于北半球），日影朝西南，B
错误；美国旧金山为下午，不可能星斗满天，C 错误；夏威夷火奴鲁鲁为接近正午时刻，
烈日当空，D正确。故选 D。
2020 年 6 月 21 日，我国部分地区观测到日环食现象，此次日环食发生时，太阳
超过 99%的面积被月球遮住，这样的日环食也被称为金边日环食。下图为地球、月球
公转轨道示意图，图中箭头为公转方向。完成下题。
3.当月球位于图中四地时，出现的月相及观察时段，正确的是（ ）
A．①——新（残）月，不可见 B．②——上弦月，下半夜可见
C．③——下弦月，整夜可见 D．④——蛾眉月，清晨可见
【答案】3．A
【解析】结合所学知识，当月球出现在①地时，月球位于日地之间，此时为新月，观察不
到月相，A 正确；当月球出现在②地时，此时为上弦月，上半夜可见，排除 B；当月球出
现在③地时，此时为满月，整夜可见，排除 C；当月球出现在④地时，此时为下弦月，下
半夜可见，排除 D。故选 A。
小结