第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
一、课程标准
●描述地球所处宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
（1）标准解读
地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。了解地球所处的宇宙环境，目的不是要系统学习天文知识，而是要为认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星打基础。在太阳系九大行星中，从质量、体积、运动等方面看，地球只是其中的普通一员，但是，存在生命尤其是高级智慧生命又使地球成为太阳系中特殊的一员。很显然，地球上为什么适宜于生命生存和繁衍是本条“标准”的重点要求。
从本条“标准”的设计来看，说明地球上存在生命的原因，不仅要从地球自身条件和行星际空间条件分析，还要从恒星际空间条件分析。“标准”将地球的特殊性限定在太阳系范围之内，隐含着在太阳系之外可能有存在生命的星球。实际上，人类一直在为寻找“外星人”而努力，目前已在太阳系之外发现了几十颗可能会有生命的行星。
根据本条“标准”的要求，学生在分析地球的普通性和特殊性时，要会运用有关资料加以说明。这些资料如太阳系九大行星的比较数据、地球在太阳系中的位置图、地球本身的条件等。 （2）教学重点
• 地球上为什么适宜于生命存在和繁衍。 （3）教学目标
• 能用自己绘制的示意图说明地球所处的宇宙环境；
• 能选用一定的资料（数据、图表等）说明地球行星的普通性与特殊性；
• 在地外生命存在的可能性探讨活动中，能运用自己搜集的资料，表达自己的观点；
• 尝试运用已学知识，写一段文字，表达宇宙环境认识方面的一个观点。 （4）教学方法
• 小组讨论法、图表分析法、比较分析法 二、知识结构 三、教学过程
一、人们对宇宙的认识（板书）
【引导、讲解 】人们对宇宙的认识经历了一个漫长的历史时期。在人类发展的初期，由于人们的活动范围狭小，往往凭自己的直觉认识世界，看到眼前的地面是平的，就以为整个大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是，便有了“天圆地方”的说法。后来，人们经过观察，发现天空中的各个星体都在围绕着地球转，地球好像处于整个宇宙的中心位置，这样，便产生了“地心说”。由于受西方宗教势力的影响，这个学说观点统治人们的思想是相当长的。到16世纪，哥白尼的“日心说”使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下出来，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进了“星系”一词。到了20世纪60年代，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的发展，人们对宇宙的认识范围在不断地扩大。
阅读《探索宇宙》，你能说出一个星空神话的故事吗？
教师举例：如患难与共的双胞胎兄弟、农神和她的女儿、埃及王后的秀发等，有兴趣的同学还可上网查阅更多的星空神话。
【讲解】天文学家把人类目前能观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”或已知宇宙。可见宇宙的半径约为140亿光年。
【活动】根据课本P6——活动，思考、计算并回答： ①何为光年？一光年约为多少千米？ ②计算可见宇宙的半径约为多少千米？ ③面对上题的数字，你有什么感慨？
【总结】光年为光在真空中一年所传播的距离，一光年约为94608亿千米。可见宇宙的半径=94608亿千米×140亿≈1.32×1023千米。由此可见，宇宙的范
围是极其宽广的，可以说是无边无际的。宇宙中的奥秘无穷，有待于我们进一步的探索。
二、多层次的天体系统（板书）
天体在宇宙中的分布是不均匀的，万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成了多层次的天体系统。
1、银河系和河外星系（板书）
【教师提问】请学生阅读课本相关内容，回答：
①银河系和河外星系主要由什么天体组成？离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为多少光年？
②银河系的组成天体主要由哪两类？目前人类所能观测到的河外星系约有多少个？银河系与河外星系的关系如何？
③银河系和河外星系共同构成了什么天体系统？ 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】银河系和河外星系主要由恒星组成，离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为4.2光年。银河系的组成天体主要由恒星和星云两类，目前人类所能观测到的河外星系已超过1250亿个，银河系与河外星系是同级别的天体系统。银河系和河外星系共同构成的天体系统称为总星系，它包括目前我们所知道的宇宙中的所有天体，从某种意义上来说，总星系就是天文学家所说的可见宇宙。
2、太阳系和地月系（板书）
【教师提问】请学生阅读课本相关内容，回答：
①太阳系由哪些天体组成？中心天体什么？为何说它是太阳系的中心天体？
②太阳系中的行星可分哪两类？与太阳比其质量和体积有何特点？能否自身发光？
③组成地月系的天体有哪两个？ 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】太阳系由太阳、围绕太阳运行的行星，以及卫星、彗星、流星体和行星际物质等组成，太阳的质量占了整个太阳系质量的约99.86%，为太阳系的中心天体。行星包括了九大行星和成千上万颗的小行星两大类，质量和体积
比太阳要小得多，本身不发光。而地月系则是由地球和它的卫星月球组成，是最低级别的天体系统。
【小组活动】根据课本P8——图1—3及阅读材料，思考、讨论并回答： ①太阳系的九大行星是哪九颗？请从离太阳由近到远依次排序。 ②九大行星绕日公转运动有何共同特征？ ③请正确描述小行星带的位置
④目前已观测到的彗星有多少颗？说明彗星绕日公转的轨道。 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】九大行星是绕日运行的主要天体，按照离太阳由近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，它们绕日公转具有共面、同向和近圆性的特点。小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，目前已观测到的彗星约有1600多颗，彗星绕日公转的轨道为扁长轨道，有些是扁长的椭圆轨道。其中最为著名的是哈雷彗星，绕日公转周期约为76年。
【活动】观察月相一个月。
三、普通而特殊的行星——地球（板书）
【讲解】从地球的外观和所处的位置而言，地球与其他行星相比，并没有什么特殊的地方。地球只是一颗普通的行星。但由于地球具备了生命存在的基本条件：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成份，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说，地球是宇宙中一颗特殊的行星。
【学生阅读】课本P10的阅读材料，明确在地球之外，高级生命存在的可能性极大。
【小组活动】课本P11活动1，思考、讨论并回答：
①从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。
②假如太阳光照条件变得不稳定，或者太阳突然消失了，地球上将会出现怎样的情形？并对此答案作出解释。
③请从九大行星的运行特征分析，地球所处的行星际空间是否稳定和安全？ ④除地球外，太阳系其他行星中可能存在生命的是哪个？并简述理由。 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】①日地距离适中，使温度介于0～100℃之间，水呈液态状态；地球大小适中，使地球能够吸引住大气。②太阳的光照条件一旦发生变化，那么地球上所得的热量也将发生变化，从而影响到温度和水的相态，以至于影响到生命的存在，地球上的生命也可能随之而消失。③九大行星绕日运行具有共面、同向性，彼此间不会发生碰撞，故地球所处的行星际空间安全稳定。④因火星与地球在距日距离、公转周期等方面与地球相似，故火星上可能会存在生命物质。
【学生课外活动】
选择一种你最为擅长的方式，向家人、朋友描述地球所处的宇宙环境，并在班会上与同学交流。 四、板书提纲 一、人类对宇宙的认识 二、多层次的天体系统 1、银河系和河外星系 2、太阳系和地月系
三、普通而特殊的行星——地球
《第一章 第一节 宇宙中的地球》教学设计
山东省济南市历城第二中学地理组 郑海森
课程标准
描述地球所处宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
课标解读
“描述地球所处宇宙环境”——宇宙环境是以地球为中心事物，周围的太空环境，指的是整个宇宙，但“重点是太阳系”。要初步了解宇宙是什么？宇宙中有什么？静止还是运动？掌握地球在宇宙中的位置？对这些了解、掌握后还要有条理地“描述”出来。
“运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星”——首先要了解什么是行星，而“普通”是指地球与太阳系中其他行星的共性，“特殊”是指地球与太阳系中其他行星比较而具有的个性，“说明”是要说出理由，要体现理解的思维过程。“运用
资料”则是对认知过程要求从感性材料再到理性认识，中间自然要有分析、比较、综合、
概括的过程。
教学目标
一、知识与技能
1．初步了解地球的宇宙环境，理解天体系统的层次，知道地球在宇宙中的位置。
2．知道太阳系的成员，运用资料认识行星绕日公转的运动特征、结构特征，从中说明地球是太阳系中一颗普通的行星。
3．理解地球上存在生命的原因。
二、过程与方法
1．阅读图1.1“部分天体”一组图文信息，认识各类天体的主要特征；利用网络等媒体，收集天文信息及图片，丰富对宇宙环境的认识。
2．通过阅读图1.2“天体系统的四个层次”，设计相应的简明框图，描述地球所处的宇宙环境。
3．阅读图1.3“太阳系模式图”和表1.1“行星轨道倾角与偏心率”，归纳九大行星公转运动的共同特点；并依据思考归纳三类行星的结构特征。从上述过程中认识地球是太阳系中的普通行星。
4．运用相关学科知识，从宇宙环境及地球本身的温度条件、大气成分和水等方面，分析地球上出现生命的原因。并以此推测火星等其他大行星，以及太阳系范围之外的天体是否有存在生命物质的条件。以小组讨论的形式，提出确定在宇宙中寻找外星人的方向的见解。
三、情感态度与价值观
1．通过了解地球所处的宇宙环境，树立宇宙是物质的和运动的科学宇宙观。破除迷信，反对邪教。
2．通过寻找外星人的探讨活动，一方面激发学生探究地理问题的兴趣，体验自主、合作、创新探究过程和团队意识。另一方面，培育珍惜、爱护人类共同的家园——“只有一个地球”的意识，增强关注人类未来生存空间的责任感。
3．通过认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，确立任何事物发展都有其普遍性和特殊性的观点；通过运用资料探讨地理问题，形成实事求是的科学态度。
4．通过观赏天体照片等相关多媒体信息，激发地理审美情趣。
教学重点 地球上为什么有适宜于生命生存和繁衍的环境。
教学难点 认识地球是一颗既普通又特殊的行星；地球上存在生命物质的条件。
教学策略
（一）外在教学资源运用：
1.充分利用教材中的图象、表格字据等材料。
2.各种天体彩色图片课件。
（二）学生认知规律的运用
1.先提供感性的事实材料，后分析、比较、归纳理性结论、观点，再用结论、观点去组织、驾驭、解释事实材料，解决实际问题，即遵循“由‘地’导‘理’，又由‘理’
解‘地’”的教学原则。
2.创设问题情境，使课堂教学在问题探究、问题研讨活动中进行。
教学过程
教学环节 老师活动 学生活动 环节说明 人们总是用“上知天文，下知地理”来形容某人知识的渊博，今天导入新咱们就到浩瀚的宇宙中去遨游一课 番，从宇宙的深处找一找我们的地球在哪里，地球是一颗怎样的星球，地球上为何有生命物质存在？ 第一节 宇宙中的地球 板书 紧扣谈天说地的话题，提出“说地”将要探讨的主要问题。 一、地球在宇宙中的位置 1.天体 学生通过阅读“图1.1 宇宙是由物质组成的”，除认识到要讨论交特点及各种天体的视觉形状和特点； 用科学的眼光观察天体外，重流 2.在此基础上，提出问题：天体有哪些点引导学生认识地球宇宙环境类型，各有什么特点？ 的组成，树立正确的宇宙观 1.采用多媒体手段演示各种天体的主要引导学生得出结论:宇宙中物质的存在形式——天体是多种多样的。 宇宙虽然无边无际，处在不停的运统”及课本相关信息，了解天统的要点加以承转 动和发展之中，但是有规律可循体系统的概念。 总结概括 学生通过阅读“图1.2 天体系老师对天体系的。搞清天体系统的形成和层次，可以帮助我们确认和描述地球所处的位置。 板书 2.天体系统 通过师生共同合作整理知识结构图后，引导学生得出两个结论：①宇宙是有层次的，并处在有序的状态之中；②找到地球在宇宙中的位置。 1．利用天体系统层次图找出地球的位置； 1.学生学习，并将自己2．将（P3）图1.2转换为（P4）的见解和设计的图表整理自主探出来。 图1.3，或自行设计天体系统层次究 图，以多种方式表示地球的位置； 2.从多角度、用多种形式交3．用文字（或语言）描述不同宇流、展示自己的见解。 宙空间尺度中地球所处的位置。也可用自己擅长的其他方式表达。 地球到底是一颗怎样的天体？人类对这一问题的了解，主要来自人类对太阳系的探索和研究成果。聚承转 焦太阳系，分析课本图表信息，了解太阳系“家族”中的成员，特别是各大行星的基本特点，可以透析地球是一颗怎样的行星。 板书 二、 太阳系中的一颗普通行星 运用数据，从1.读 “图1.4 太阳系示意图”，说出太阳系的成员、八颗行星距离八颗行星公转运动的共同特太阳由近及远的排列，从中认识地阅读分析“图1.4太阳系模式征（同向性、球。要求运用图表信息说明地球是图”和“表1.1八颗行星轨道共面性、近圆一颗怎样的行星。 自学、讨 论 倾角与偏心率”信息，了解太性）和类地行阳系“家族”中的成员，特别星的结构特征2.分析“表1.1八颗行星轨道倾角是各大行星的基本特点，可以（质量、体积与偏心率”的相关数据，运用基本透析地球是一颗怎样的行星。等），把地球的数理知识比较八颗行星的运动特征（即公转方向、轨道平面夹角、公转轨道形状）和结构特征（体积和质量等），进一步认识地球。 学生围绕活动要求，先自学，与其他行星对再分组讨论。 比，说明地球是太阳系中一颗普通的行星。 观察太阳系模式图中八颗行星公转方向的箭头，得出同向性特征；点评指根据八颗行星的轨道倾角大多小导 学生总结 1. 同向性 2.共面性 3.近圆性 点评侧重运用数理知识解读图表信息，并得出结论的能力。 于4°，得出共面性特征；根据八颗行星的轨道偏心率大多接近0，得出近圆性。根据这些共同特征证明地球并不例外；再从结构特征，如质量和体积等方面比较各大行星，特别是类地行星，得出地球也无特殊之处的结论。最后，以上述探讨的两方面结果来证明地球具有行星的一般特征，是太阳系中的一颗普通行星。 侧重引导学生承转 为何说地球又是一颗特殊的行星？ 是因为到目前为止，整个太阳系中只发现在地球上存在生命物质。 通过对地球行星的普遍性和特殊性特点的认识，学会辩证地看问题。 板书 三、存在生命的行星 用人类对火星生命的探测，引发学生思考生命生存需要哪些基本条件；再比较火星与地球的自然条导学 件，引导学生探讨地球上存在生命 的条件，形成“自然环境是人类赖以生存和发展的基础”的地理观念。 1.读图表分析。再次阅读P4图表信息，从日地距离、体积和质量等方面自主推理说明地球存在生命的条件。 自学整理、交流点评 1.从地球的特殊性──是否具备生命物质生存所需要的条件分析，而不是作为 培养学生普通行星的一般特征角度。 多学科知识的2.利用图表信息进行分析，运用，利用图注意运用中是否存在科学表信息的能2.阅读、理解教材。即阅读P6信息，理解地球内部物质变化与液态水形成的关系，整理出自己的观点。 性错误。 力，描述能力 采用集体评议与教师评议相结合的方式。 3.讨论交流评议。在自主分析的基础上小组讨论，全班交流。 除地球外，其他星球上是否有存在1.课堂围绕课本提供的思生命的可能？如何探寻类似地球的星球？人类一直在为寻找“外动 地外生命考线索讨论；再根据自己掌是一个热门话握的信息和理解，提出自己题，要引导学生敢于畅想、2.感兴趣的同学课后可查阅杂求异，但是科探究活星人”而努力，目前已在太阳系之的设想和见解。 外发现了几十颗可能会有生命的行星。以小组活动形式提出设想，志、资料。根据条件许可，参学幻想不是完说明如何在茫茫宇宙中确定寻找加校天文馆的相关活动或利用全没有根据的外星人的方向。最后全班交流。 相关网站了解更多的信息，采“乱想”，培用网上讨论、撰写小论文等形养学生的发散式深入探究。 思维能力。 小结、练习 小结本课内容，布置练习，启发答题思路、要点，点评答题过程和结 果。
七、板书设计：
第一节 宇宙中的地球
一、地球在宇宙中的位置
1.天体 2.天体系统
二、太阳系中的一颗普通行星
1.同向性 2.共面性 3.近圆性
三、地球的特殊性
1.外部条件 2.自身条件
八、教学反思：
本节课是新课标教材必修Ⅰ第一章第一节的内容，即高中地理的开篇章节。教学中，需要教师运用图表信息，以及相关学科知识，分析、探讨、认识宇宙中的地球。本节教学设计，通过学生自主学习、协作探究、交流互评，培养学生动脑、动手能力。老师的引导启发，有助于学生全面、正确认识地球。老师的鼓励帮助，使学生从多角度展示自己的见解。以小组活动形式提出并寻找外星人的方向，更使学生“异想天开”，勤于思考、富有创意。
本节教学设计体现了新课标课程设计的新思路。但在引发学生积极思考过程中，要激发学习兴趣，活跃课堂教学。
