7.4 宇宙探秘 导学设计

教
材
解
读
本节内容比较浅显地介绍了宇宙的组成，重在提高学生的学习兴趣。一方面，让学生认识宇宙的宽阔无垠；另一方面，让学生在宽阔无垠的宇宙中认识到太阳系及整个宇宙的漫长经历。 教学过程中要尽量使学生参与其中，并且设计一些简单易行的实验提高学生的学习兴趣。
教材以展示人类对宇宙结构演化等认识的历程为线索，具体的从人类绘制星图、命名星座，到托勒玫提出宇宙的“地心说”，到哥白尼创立“日心说”，到恒星也在运动、星系在远离我们地球而去，直到科学家提出宇宙起源于大爆炸的学说。
教
学
目
标
知识与技能
　大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。
过程与方法
通过人类对宇宙探索历程的展示，培养学生学习科学的兴趣，树立认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神。
情感、态度与价值观
大致了解我国的航空航天技术进展，体会我国载人航天成就在体现我国的综合实力及提升国际地位中的重要作用和影响。
　重点：宇宙是一个有层次的天体结构系统。 建议借助媒体和视频资料来帮助学生理解。
难点：体会人类探究宇宙和认识物质组成的过程。建议教师通过让学生观看相关视频、查阅相关资料进行了解，同时让学生认识到随着科学的不断进步，人类对宇宙的探索也越来越深入。
合
作
探
究
探究课题：体会宇宙的膨胀。
器材准备：一根粗细均匀的弹性绳，若干个可做标记的小挂件(或用小球)。
　实验过程：①将弹性绳的一端固定在墙上，将小挂件分别系在弹性绳的不同点，间距不一定相等，并从靠墙的一端开始编号。
　②以某一个小挂件为参考点O，测量其他小挂件与O点的距离。
　③用手抓住弹性绳的自由端，使弹性绳伸长某一长度，测量此时各小挂件与O点的距离。
　④选择其他小挂件为参考点O′，重复步骤③，再做两次并记录下实验数据。
　实验结论：科学家发现其他星系在远离我们而去，正如实验中的小挂件远离O点或O′点，这说明宇宙在不断地膨胀。
　
学点1　从“地心说”到“日心说”
观察1：如图7－4－1所示是托勒玫，他提出“地心说”，即以地球为中心的宇宙结构学说，认为月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着地球旋转，恒星都嵌镶在最外边的天体上。
图7－4－1
　　　　图7－4－2
如图7－4－2所示是哥白尼，他提出“日心说”，认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳旋转，月球是地球的一颗卫星，它绕着地球转。
问题1：哥白尼提出了“日心说”，较好地描述了__宇宙天体__的真实情况，掀起了天文学界的革命，使人们的思想挣脱了教会的束缚，从此，__自然科学__从教会的束缚下解脱出来。
问题2：从“地心说”到“日心说”，经历了观察自然现象→__建立模型(理论)__→解释__自然现象__→修改发展理论的循环过程，从中可以看出人类探究自然、追求真理的强烈愿望，正是这种愿望推动了科学的发展和社会的进步。
学点2　星空世界
观察1：如图7－4－3所示，地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。
图7－4－3
　　　图7－4－4
　　 图7－4－5
观察2：如图7－4－4所示，太阳系是以太阳(恒星)为中心的星系，它包括8大行星、至少164颗已知的卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星，以及数量可观的彗星和流星。我们生活的地球，只是太阳系这个大家族中的一员。
观察3：如图7－4－5所示是银河系的俯视图，我们所居住的太阳系是银河系的一位成员，银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统，它包含了大约1500亿～4000亿颗恒星，我们能用肉眼看到的大约有6000颗。银河系的直径约10万光年。太阳与银河系的中心相距约为3万光年。
问题1：宇宙是一个有__层次__的天体结构系统，它是有起源的、__膨胀__的和演化的。
问题2：大多数宇宙科学家都认定：宇宙大约诞生于距今约__137亿__年的一次大爆炸。
问题3：科学家根据谱线“红移”现象，证实了周围的星系__正在逐渐远离__我们，宇宙现在还处在__膨胀__之中。