1、3.6浩瀚的宇宙教学设计课题浩瀚的宇宙单元三学科科学年级六学习目标1.宇宙空间分布着大小不同的天体系统。2.宇宙是运动变化着的、膨胀着的，组成宇宙的天体也是运动变化着的。3.制作银河系模型，对模型进行评价和改进。4.根据模型，提出一些有价值的问题。5.认识建立模型的重要性。6.意识到宇宙是运动和变化的。7.意识到随着科学技术的发展，人类对于宇宙的认识会越来越多。重点宇宙是运动变化着的、膨胀着的，组成宇宙的天体也是运动变化着的。难点制作银河系模型，对模型进行评价和改进。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课在观看夏季星空时，我们可以看到由众多恒星组成的银河。银河只是浩瀚宇宙中的一小部分
2、。银河系到底是怎样的一个星系?宇宙中还有类似的星系吗?宇宙有多大?通过前面的学习，教材已经由近及远、由小及大地展示了宇宙浩大而有序的结构。结构的第一级是类似太阳系一样的天体系统；第二级是包含太阳系在内的河系；第三级是银河系外和银河系一样大的星系集合河外星系；最后一级是宇宙，包含已知和未知的星系。学生自由分享。学生猜想，用自己的语言描述宇宙。通过具体问题引导学生从广阔无垠的宇宙聚焦到银河系，使探究问题更明确，更有针对性。讲授新课探索：认识银河系。我们已经知道太阳系是以太阳这颗恒星为中心，由行星、矮行星以及它们的卫星、小行星和彗星等小天体一起组成的天体系统，但太阳系只是银河系中一个极为普通的天体系
3、统。银河系大约由2000亿到4000亿颗恒星组成。 通过银河系的“侧视图”和“结构图”，我们可以更加全面地了解银河系。银河系像一个盘子，银盘直径约10万光年；又像一个漩涡，它有多条旋臂。太阳在其中一条猎户座支臂上，距离银河系中心约2.6万光年。银河系中的天体围绕着银河系的中心高速公转。太阳系以220千米/秒的速度围绕银河系中心旋转，旋转一周约2.5 亿年。银河系的主要结构有银盘、核球、银晕和暗晕等。银盘是可见物质的主要集聚区，呈扁平圆盘状，直径约8.2万光年。银盘中心近似于球形的隆起部分叫作核球，在核球区域内恒星高度密集。银盘外面是一个范围更大，近于球形的区域，其中物质密度比银盘中低得多，叫作
4、银晕，直径约10万光年。暗晕的尺度尚未确定，可能比银晕大个量级。你能描述一下银河系的形状有什么特点吗?根据银河的侧视图，可以看出银河系像一个旋涡；根据银河的结构图，可以看出银河系呈中间突起的圆盘状。所以银河系是一个中间厚，边缘薄的扁平盘状。它的主要部分称为银盘，是一个旋涡结构(棒旋星系)。建立银河系模型。1.通过建立模型认识银河系的特点。实验材料:陀螺、纸片、米粒胶水、笔等。实验步骤:(1)在纸片上模拟画出银河系的“核球和几条“旋臂”，画好后剪下来。(2)把一些米粒粘在纸片上，模拟银河系的“恒星”。(3)将纸片固定在陀螺上并开始旋转。(4)旋转我们的银河系模型，观察并思考。实验现象:高速旋转后
5、，“银河系”呈旋涡状，更接近银河系的“侧视图。实验结论:银河系像一个高速旋转的旋涡。2.根据模型，提出一些有意思的问题。这些恒星是在同一平面上吗?为什么会里扁平状?银河系在旋转，那么银河系转动的力是从哪里来的?转动的状态会持续多久?它们是怎样转动的?转动的速度有多快?河外星系。1.河外星系。通过太空望远镜，人们发现银河系以外还有许多类似银河系一样庞大的恒星集团，比如仙女座星系、猎犬座星系。它们大小不一，直径从几千光年到几十万光年不等；它们形状各异，有椭圆的，有旋涡状的，有不规则的这些星系都在高速运动着。目前类似银河系一样的星系超过100亿个，人们把它们统称为河外星系。(1)仙女座星系(曾被称为
6、仙女座大星云)，是北半球肉眼可见的星系。它位于仙女座方位的拥有巨大盘状结构的旋涡星系，梅西叶星表(恒星记录表)编号为M31，直径22万光年，距离地球有254万光年，是距银河系最近的大星系(矮星系除外)。(2)大大座矮星系(矮星系中光度最弱的一类星系)，大犬座矮星系位于大犬座的方向上，外观大致接近椭圆形。大犬座矮星系在分类上属于不规则星系，被认为是最接近银河系的矮星系，距离太阳系只有2.5万光年，距离银河系的中心约4.2万光年。(3)草帽星系，又称阔边帽星系、墨西哥草帽星系。是位于室女座，距离地球2930万光年的旋涡星系。梅西叶编号M104。因星系中间隆起明亮的核与核附近像草帽的帽檐般向四周辐射
7、散开的宇宙灰尘，使其看起来好似一顶墨西哥草帽而得名。草帽星系直径约8.4万光年。质量大约为8000亿个太阳质量，其中包含2000个球状星团，大约是银河系的10倍。(4)猎犬座星系，是距离地球较近的旋涡星系。猎犬座星系位于猎犬座北面，距离地球约1400万光年。猎犬座星系也属于漩涡星系，可以明显地看到漩涡臂，这种形态显示它是在旋转着的。2.宇宙在膨胀。科学家认为，宇宙诞生于上百亿年前的一次大爆炸。通过观测分析，我们的宇宙还处于膨胀之现在人们用天文望远镜已观测到距我们120亿光年的宇宙深处,但仍没有看到字南的边缘，而且科学家还发现宇宙正处于膨胀之中。有关宇宙膨胀的理论，已经被恒星的红移现象所证实。研
8、讨：银河系是怎样一个星系? 请描述一下。构成:银河系是太阳所在的星系。由恒星恒星集团、星际物质以及暗物质聚集而成。形状:中间厚、边缘薄的圆盘状；盘面呈旋涡状，有多条旋臂。结构:主要结构成分有核球、银盘、银晕等。银盘位于核球中间，银盘呈扁平圆盘状，包围着银盘的是一个恒星分布稀疏的球形银晕。大小:银河直径(银盘或银晕直径)为10万光年，大约由2000 亿到40000亿颗恒星组成。运动方式:银河系中的天体围绕着银河系的中心高速旋转。宇宙有多大?我们现在该怎样回答才好?根据目前影响最大的宇宙形成学说一大爆炸理论。 宇宙起源于137亿年前的一次超大规模爆炸，宇宙体系不断膨胀，物质从热到冷、密度从密到稀地
9、演化。该理论推算出字宙年龄不超过140亿年。随着天文望远镜的改进和观测技术的提高，宇宙的可观测范围日益扩大。20世纪末，观测到的最远天体离地球约137亿光年。但是，也有一部分科学家提出，字宙自诞生以来无时无刻不在发生变化，而我们的技术受限，最远观察的距离也只能到460多亿光年。简而言之，从各个方向进行观察的话，宇宙应该是一个直径高达920多亿光年的球体。给外星人写信。想象如果有一天，我们和河外星系的“外星人”有了联系，我们能准确地把自己的通信地址告诉他们吗?请按中文格式写下来。拓展：充满活力的宇宙现在，人们通过各种功能更为强大的望远镜观测星空，拍摄到许多令人叹为观止的天文奇观。宇宙中每时每刻都
10、有许多恒星在诞生，同时也有许多恒星在消亡。恒星都在不停地高速运动，有些恒星自身还有节奏地膨胀和收缩，有些恒星还不断地向外拋射物质宇审充满了活力。(1)恒星的变化。恒星会变成巨星或超巨星、超新星、白矮星黑矮星、黑洞、中子星。巨星:体积特别庞大，密度很小，表面温度较低而光度比太阳大100倍左右的恒星。半径为太阳的10倍到20倍。超巨星:光度比太阳大1000倍甚至超过10万倍的恒星。半径为太阳的几十倍到几百倍。超新星:某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。比如，蟹状星云爆发于1054年，在中国史书上有记载，后来被证实是超新星爆发。白矮星:体积很小，密度极大，表面温度很高而光度不大的恒星。黑矮星
11、:恒星末期超新星爆发以后，达不到形成黑洞的质量而留下的冷核。黑洞:黑洞是超级致密的天体，体积趋向于零，而密度无穷大，因此具有强大的吸引力。物体只要进入离黑洞中某个点一定距离的范围内，就会被吸收掉，连光线也不例外。中子星:密度极大,具有极强的磁场，由中子组成的恒星。(2)恒星的一生。当宇宙中星云的气体和尘埃紧缩成一颗原恒星时， 颗恒星就诞生了；当恒星的燃料开始消耗殆尽时，它就会膨胀而变成巨星或超巨星巨星和超巨星可能爆炸成超新星，一些由小型或中等恒星变成的红巨星会因燃料耗尽而缩小变成白矮星；白矮星还会因能量耗尽而变成黑矮星。超新星又有两种变化，一种是质量最大的恒星遗留物会瓦解成为黑洞，另一种是超新
12、星的遗留物会变成中子星。在这些变化过程中，恒星的一些物质会扩散到太空，这些物质可能成为星云的组成部分，星云而后又会紧缩形成一个新的“转世”的恒星。学生思考。学生制作并观察旋转的“银河系”模型。学生了解河外星系。学生根据自己的理解描述银河系。学生自由分享他们知道的宇宙。学生用中文格式写下我们的通信地址。学生观看恒星变化相关的视频资料。引发学生在动手探究的过程中发现更多有关银河系的问题。体会宇宙的浩瀚及无穷魅力。通过给外星人写信的方式，拉近学生与宇宙探索之间的距离，让学生对宇宙探究有了更浓厚的兴趣。宇宙充满着活力，组成宇宙的主要天体在不断地高速运动着，恒星还在发生着变化。课堂小结本课通过建立银河系
13、模型，了解银河系。知道银河系是比太阳系层次更高的天体系统，包括太阳在内的上千亿颗恒星和各种类似的星云以及星际物质。但是人们在长期的观测中发现，银河系以外更广阔的宇宙空间里，还有许许多多像银河系一样庞大的星系。板书第三单元 宇宙第1课 太阳系大家庭1.太阳和围绕它运动的行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星等天体组成了太阳系。2.认识太阳（1）太阳处于太阳系的中心位置，它的质量占整个太阳系所有天体质量的99.86，正因为如此，它支配着太阳系中所有其他天体的运行。（2）它是一颗充满活力的恒星，每时每刻都在向太空发出光和热。3.了解太阳系中的其他天体（1）矮行星的体积介于行星和小行星之间，围绕恒星
14、运转，冥王星是矮行星。（2）小行星是指太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体，绝大多数的小行星都集中在火星与木星轨道之间的小行星带。（3）流星进入地球大气层时，由于与大气发生剧烈地摩擦，会使流星燃烧发光。（4）彗星也绕太阳公转，有的大约几十到几百年绕太阳一圈，有的绕太阳一圈需要长达数千年甚至数百万年。第2课 八颗行星1.太阳系有八颗行星，它们在其特定轨道上运转。2.给八颗行星排序（1）离太阳由近到远：水星金星地球火星木星土星天王星海王星。简记为：水金地，火木土，天王海王。（2）按直径从大到小：木星土星天王星海王星地球金星火星水星。最大的行星是木星，最小的行星是水星。3.处
15、理纸带：取三条长度相同的纸带，每条纸带对折四次，然后将纸带粘连成一条长纸带，长纸带被平均分为48份。在长纸带的折痕处标记数字。4.标记行星时用两条折痕间的距离表示10000万千米。5.平时常见的太阳系八颗行星的图片中，八颗行星的间距相差不大，实际上八颗行星距离太阳的远近差异非常大。6.八颗行星自身都不能发光，只能靠表面反射太阳光，才显得明亮。有的行星看上去比其他恒星还要亮，那是由于它们距离地球很近。第3课 日食1.在太阳的引力作用下，太阳系中的天体都在围绕太阳运行。月亮在绕着地球运动的同时，也被地球携带着绕太阳公转。2.模拟三球运动3.日食是日、地、月三个天体运动形成的天文现象。4.模拟日食（
16、1）用大小和颜色不同的纸片分别代表太阳、地球和月球。（2）将三张纸片摆放在一条直线上。（3）在地球纸片上打上一个观察孔，让月球纸片和观察孔高度一致。（4）将月球纸片转到离地球纸片远近略有不同的两个位置上，通过观察孔观察“月球”挡住“太阳”的情况。（5）实验现象：当月球距离地球稍近时，月球会完全挡住太阳；当月球距离地球稍远时，月球不能完全挡住太阳。（6）实验结论：当月球运行到地球和太阳中间，并处在一条直线时，月球才能挡住太阳光，形成日食。5.金星凌日（1）金星运行到太阳与地球之间，恰巧三者排成一条直线时，就会出现金星凌日天象。（2）凌日现象发生时，地球上的人们会看到金星在太阳的圆面上缓缓移动，从
17、太阳的东边缘进入，最后从太阳西边缘移出。（3）金星的直径和地球差不多大（比月球大得多），但凌日现象发生时，金星看上去像一个小黑点（不能像月球那样挡住太阳），这是因为金星距离地球比月球距离地球远得多。第4课 认识星座1.在夜晚观星中，我们可以看到天空中有许多闪烁的星星。这些星星绝大多数是太阳那样的恒星，天空中众多的恒星组成了不同的星座。2.为了方便认星，人们把星星分成了群，划分成不同的区域，根据它们的形态想象成人、动物或者其他物体的形状，并且给它们命名。这些天空中被人们划分成的不同区域就称为星座。3.1928年，国际天文学联合会统一将全天星空划分为88个星座。4.天空中的星星虽然遥不可及，但我们
18、可以通过建星座模型来帮助我们认识星座。用投影机的光从不同角度照射星座模型，橡皮泥小球在屏幕上投下的影子不同。5.星座是远近不同、没有联系的恒星在天空中的视觉图像。如果从不同角度观察，图形也不同。6.北斗七星是大熊星座的明显标志。第5课 夏季星空1.夏季，是观察星空的好季节，天空中有许多亮星，可以帮助我们识别一些星座。2.利用星座找方向：先找到北斗七星，把北斗七星勺子前沿两颗星的连线沿勺口方向延长，在大约相当于这两颗星距离5倍处有一颗比较亮的星，这就是北极星。由于北极星始终在北方，所以能帮助我们在夜间辨别方向。3.根据季节和星图，可以确定星座大致在天空的位置。4.在晴朗的夜空，我们会发现一条闪亮
19、的光带，它就是银河。银河是由许许多多的恒星组成的。5.夏季星空中有三颗亮星组成了“夏季大三角”天津四、织女星、牛郎星。它们分别属于天鹅座、天琴座、天鹰座。6.天蝎座是夏季南天最显眼的星座，里面亮星云集。7.在夜晚观星时，将事先制作好的活动观星盘举过头顶，并转动观星盘，让盘上的“北斗七星”与天空中的北斗七星处于大致相同的方位，就可以根据盘中的星座来认识天上的星座了。8.星座是人类认识星空的产物，不能决定人的命运。我们要树立正确的星空观。第6课 浩瀚的宇宙1.太阳系只是银河系中一个极为普通的天体系统。银河系由数千亿颗恒星组成。2.银河系的结构（1）银河系像一个盘子，银盘直径约10万光年。（2）银河
20、系又像一个漩涡，它有多条旋臂。太阳在其中一条猎户座支臂上，距离银河系中心约2.6万光年。（3）银河系中的天体围绕着银河系的中心高速公转。3.建立银河系模型时，用米粒模拟银河系的“恒星”。模型用胶水固定米粒，银河系中天体之间的引力使“恒星”固定在银河系中。4.通过太空望远镜，人们发现银河系以外还有许多类似银河系一样庞大的恒星集团，称为河外星系。5.科学家认为，宇宙诞生于上百亿年前的一次大爆炸。通过观测分析，我们的宇宙还处于膨胀之中。6.向河外星系的“外星人”描述我们的地址时，可以描述为银河系、太阳系、地月系、地球、中国等。第7课 探索宇宙1.了解人类探索宇宙的历史中国现存最古老的天文台登封观星台
21、 位于贵州平塘县500米口径球面射电望远镜 “天宫”空间站（1）第一阶段：古人用肉眼观测天体。在古代，人们就开始观测和记录各种天象，比如日升日落、月圆月缺、斗转星移等，并由此形成了日、月、年等时间概念。为了更好地观测，专门建立了观测、记录和研究天象的场所天文台。（2）第二阶段：借助望远镜等工具观测。1609年意大利科学家伽利略创制了伽利略望远镜。（3）第三阶段：航天时化。迄今为止，人类已经开展了200多次深空探测任务，其中月球是人类唯一登陆过的地球以外的天体。2.我国在太空探索方面的成就：“神舟”系列载人飞船、“天宫”空间站、“嫦娥”系列探月卫星、“玉兔”号月球车、“天问”系列行星探测卫星、“祝融”号火星车、“北斗”卫星导航系统等。