教学目标

科学知识：

了解人们对宇宙的探索历史，关注我国及世界空间技术的最新发展。

科学探究：

能基于所学的知识通过查阅资料的方式获取人类探索宇宙的信息，并能用科学语言、概念图、统计图等方式记录整理信息，表述探究结果。

科学态度：

表现出对宇宙的结构、天体的相互关系进行科学探究的兴趣；了解航天人坚忍不拔、不畏牺牲的探索精神。

科学、技术、社会与环境：

1.了解空间探测技术、航天技术的发展对人类生活的影响。了解技术的发展和应用影响着社会发展。

2.认识到人类与环境的相互影响和相互依存关系，地球是目前人们认识到的宇宙中唯一适合人类生存的星球。

3.了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。

教学重点：

通过查阅资料的方式获取信息，搜集、整理、了解人们对宇宙的探索历史，关注我国及世界空间技术的最新发展。

教学难点：

从探索宇宙方法和工具、重大发现两个方面按照时间顺序梳理人们对于宇宙的认识。

教学过程

教学环节

主要师生活动

一、引出探究问题

1.谈话：同学们大家好，这节课我们一起继续研究地球与宇宙领域。

上节课，我们认识了大熊座、猎户座等主要星座，制作了北斗七星模型，还学会了通过北斗七星找到北极星的方法。宇宙中还有什么？自古以来人类就对宇宙充满了好奇，在不断探索着宇宙的奥秘。今天就让我们一起回顾人类探索宇宙的历程。

设计意图：引导学生回顾前课所学地球与宇宙领域知识，引出课题——人类探索宇宙的历程。

二、古时人类探索宇宙的历程

1.提问：从古到今，人类运用了哪些探索宇宙的方法？有哪些发现？

【预设学生回答】

学生1：老师，我认为古时没有现代科学技术那么发达，只能用肉眼观察认识宇宙。

学生2：五年级时我们学过，我国古人认为圆盖式的天像一把大伞覆盖在正方形的大地上。这是“天圆地方”说，是我国最古老的宇宙说之一。

学生3：我想知道古时除了中国，其他国家的天文学家是不是也在研究宇宙呢？

2.过渡：在之

的中心，是静止不动的，而其它的星球都环绕地球运行。16世纪波兰天文学家哥白尼历经近20年的观测，提出宇宙日心体系，即地球是运动着的行星，并且24小时自转一周；太阳是不动的，而且在宇宙中心，地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动，只有月亮环绕地球运行。】

3.提问：请你结合之前学习的知识想一想，这两位天文学家的观点有哪些不同，谁的观点更接近真实的宇宙？

【预设学生回答】

学生1:托勒密认为地球是宇宙的中心，是静止不动的。可是在之前的学习中，我们已经知道了四季变换、昼夜交替是地球公转的结果，这和托勒密的研究结论是有矛盾的。

学生2：哥白尼认为太阳是不动的且位于宇宙中心，地球及其他行星围绕太阳转动。他推翻了托勒密的宇宙地心体系，建立了日心体系，这很接近宇宙的真实状况。

学生3：老师，我发现天文学家主张的学说有时是矛盾的，甚至是不正确的。

学生4：我认为虽然这些学说并不十分准确，但这都是各个时期人们探索宇宙的证据和成果，意义重大。随着时间的推移，人们对于宇宙的认识也在不断发展。

4.总结：同学们分析得真不错，17世纪前，各国天文学家主要依靠肉眼观察星空，对于宇宙的形成建立了不同的观点。在那时，由于观察方式的局限性，除地球之外，人们只能观察到水星、金星、火星、木星、土星这五大行星，使得我们对于宇宙的认识并不全面，但这些学说的提出却是人类探索宇宙的第一步。

设计意图：从探索宇宙方法和工具、重大发现两个方面梳理古时人们对于宇宙的认识。

三、3.17—19世纪人类探索宇宙的历程

1.谈话：当时间来到17-19世纪，科技初步发展，人们已经不满足于仅用肉眼观察宇宙了，自此观测星空便多了一个“好帮手”，人们借助了什么工具对宇宙进行观测呢？

【预设学生回答】

学生1：我知道，那时的人们利用望远镜观测宇宙。

学生2：通过阅读课外书，我知道不同时期各国天文学家们用各式各样的望远镜观测宇宙。

学生3：我还记得上节课我看到了利用天文望远镜观测到的猎户座大星云，我还知道利用天文望远镜可以观测到很多肉眼不可见的天体。我很好奇有了望远

也想对这个问题进一步研究。

2.提问：大家对17-19世纪人类是怎样利用天文望远镜认识宇宙的十分感兴趣，你想怎样进行研究呢？

【预设学生回答】

学生1:我想和组员一起利用网络查阅资料，看看相关信息。

学生2:我想去图书馆翻阅书籍,找找有关记载。

3.提问大家按照自己的计划展开探究，有哪些发现？

【预设学生回答】

小组1：经过网络搜索，我们组找到了一些信息，并且利用时间轴进行记录，这能让我们更直观地看到人类探索宇宙的时间顺序：1609年，伽利略利用自制的天文望远镜巡视夜空；1668年，牛顿发明反射式望远镜观测星空；1781年，赫歇尔同样利用自制反射式望远镜观测星空。

学生1：我搜索了相关网页还查阅了文献，获得了很多信息。

学生2：我想利用时间轴进行记录，这能让我们更直观地看到人类探索宇宙的时间顺序。

学生1：我同意你的想法。

学生2：我是这样画的：1609年，伽利略利用自制的天文望远镜巡视夜空；1668年，牛顿发明反射式望远镜观测星空；1781年，赫歇尔同样利用自制反射式望远镜观测星空。

4.总结：实践出真知，同学们利用上网查询、翻阅书籍的方式搜集信息，还利用时间轴、表格的方式进行整理，对17-19世纪人类探索宇宙的历程有了更多了解。同时我们也发现，有了工具的帮助，人们对宇宙的认识变得更丰富、真实和深远了。此外，19世纪还有一颗行星被人类以特殊方式首次发现，这是哪颗行星？

【预设学生回答】

学生1：老师我知道，1846年人们通过计算的方式发现了海王星。

学生2：我来补充，人们依据牛顿发现的万有引力定律进行计算，从而发现的海王星。

5.总结：确实是这样，最初人们通过计算预测到海王星的存在，可是谁也没有真正观测过它，直到1989年“旅行者2号”宇宙飞船拍摄到了海王星的图片，揭开了海王星的神秘面纱。大家也通过各种各样的方式，把人类探索宇宙的历程记录了下来，看来，表格、时间轴等方式也能帮助我们高效地按类别记录信息。

设计意图：从探索宇宙方法和工具、重大发现两个方面梳理17-19世纪人们对于宇宙的认识，学会整理、记录信息的多种方式。

四、现代人们对宇宙的探索——航天事业的发展

1. 国外航天事业的发展

（1）谈话：千百年来，人们探索宇宙的热情依然不减，随着现代科学技术的不断发展，人类早已不满足运用简单天文望远镜观测宇宙了。现在人类不仅可以利用先进的望远镜在地球上观测宇宙中遥远的天体，还可以利用火箭把人造卫星、宇宙飞船、空间探测器等送入太空，直接开展科学探测。目前，人类是怎样认识宇宙的？快来看看吧！

【视频一：阿波罗11号、海盗一号、哈勃】——70S

（2）提问：你都获取了哪些信息？

【预设学生回答】

学生1：1969年，美国发射“阿波罗11号”宇宙飞船探索月球，这也是人类的第一次探月任务。1976年，美国发射“海盗一号”火星探测器，花费10个月航向火星并成为全球首个能成功登陆火星的人造卫星。1990年发射升空的哈勃空间望远镜能观测到超过130亿光年的宇宙空间。我还在时间轴上粘贴了哈勃拍摄的蝴蝶星云和草帽星系图片。

学生2：我发现刚才都是外国的航天大事记。我还想知道，我国的航天事业取得了哪些成就？

学生3：我听说中国是航天大国，我也很想知道我国取得了哪些成就。

2. 我国航天事业的发展

（1）谈话：同学们不仅了解了人类探索宇宙的更多知识，还提出了自己感兴趣的问题。在探索太空的道路上，迈入航天强国之列的中国，取得了哪些成就？黄老师给大家带来了一段资料，快来一起了解吧！

【视频二：中国航天史1956-2020】——52s

（2）提问：同学们，你对我国航天事业有了哪些新的认识？让我们来看看这组同学是怎样整理信息的。

【预设学生回答】

学生1：看过视频，我们的心情十分激动，我国航天事业蓬勃发展，创下了一个又一个伟大壮举。我发现视频中提到了发射时间、发射任务、历史意义这三方面，我们组想制作词卡，做一个中国航天大事记年表对这些信息进行梳理。

学生2：1970年，东方红一号人造卫星成功发射,这是我国第一次成功发射航天器。

学生3：2003年10月15日，第一艘载人飞船——神舟五号飞上太空，航天员杨利伟成为我国进入太空第一人。

学生4：自2004年以来我国先后发射神舟八号、九号、十号飞船与天宫一号交会对接。

学生5：2016年，我国研发的神舟十一号载人飞船与空间实验室——“天宫二号”成功交会对接，为我国建造载人空间站做好准备。

学生6：2018年12月8日，“嫦娥四号”探测器首次实现月背软着陆和巡视勘察，开启宇宙探秘新时代。

（3）总结：同学们真棒！可以从发射时间、发射任务、历史意义等多个角度提炼关键信息，再将它们写成词卡张贴在表格里，帮助我们梳理人类探索宇宙的历程。我国探索航天历程充满艰辛，背后是一位位航天人艰苦的付出，他们坚忍不拔、不畏牺牲的探索精神值得我们每一位同学学习！

设计意图：按照时间顺序通过观测工具、重大成果两方面梳理现代人们对宇宙的探索，明确我国几个重要的航天历史事件。

五、形成对宇宙的整体认识

1．认识地球的唯一性

（1）提问：关于宇宙，你还有哪些疑问？

【预设学生回答】

学生1：老师，千百年来，人们不惜花费大量的时间和精力探索宇宙，到底什么是宇宙呢？

学生2：关于这个问题，我也很好奇，很想知道答案。

（2）谈话：通过一系列的学习，老师十分欣喜地看到大家对于宇宙的思考越来越深远了，你是否也有此疑问？让我们听一听科学家的观点。

【音频资料二：太阳系位于银河系中，银河系只是宇宙众多星系中的一个。在银河系之外，还有很多由无数恒星组成的天体系统，称为河外星系。银河系和现阶段所能观测到的河外星系，就是目前我们观测到的宇宙。】

（3）提问：请你结合之前的学习，写一写、画一画，到底什么是宇宙？

【预设学生回答】

学生1：我用套在一起不同大小的圆圈表示宇宙成员和他们之间的关系，先画出地月系，它在太阳系中，太阳系又在银河系之中，总星系包括银河系，最后所有的宇宙成员都处于宇宙之中。

学生2：我是这样画的：宇宙中包括银河系和河外星系；银河系又包括太阳系和其他恒星系；太阳系中有地月系和其他行星系。

（4）总结：同学们思考得十分认真，原来宇宙是一个如此庞大的体系，这一次，你又利用了哪些新的信息整理方式？

【预设学生回答】

学生1：我们画的是层级图，我们能很直观地看出哪个范围大、哪个范围小，还能看出宇宙成员中谁包括谁的关系。

（5）谈话：你利用概念图的方式进行记录，使得宇宙成员之间的关系更易于理解了。

人类经历了以上漫长历史时期的探索过程，因为科学技术的发展、观测工具的进步，科学家对于宇宙的认识也越来越真实、深刻。在你的心目中，对于宇宙还有哪些未解之谜？

【预设学生回答】

学生1：太阳系有八大行星，除地球以外，其他七颗行星中是否存在生命呢？

学生2：我很好奇宇宙中是否还有适合人类生存的星球呢？

（6）过渡：看来，同学们都想知道是否还有其他存在生命的星球，快来阅读资料卡（附件1）寻找答案吧。

（7）提问：除地球之外，太阳系中还有适合人类生存的星球吗？

【预设学生回答】

学生1：根据资料卡，我发现其他星球温度不是太高就是太低，又或是温差太大，这是由于各大行星与太阳间的距离远近不同造成的，不符合生物生存的适宜温度。

学生2：其他星球外部虽有大气层，但没有生物赖以生存的氧气，所以太阳系中除地球外没有适宜生物生存的星球。

（8）总结：从远古到现代，人类从没有停止对于宇宙的探索：不断改进观测手段，创造越来越先进的观测设备，发展对宇宙的认知；同时，我们也发现了地球是目前人类宜居的唯一星球。太阳系之外还有其他行星适合人类移居吗？请你搜寻资料、阅读文献开展研究吧！

设计意图：结合本单元所学知识，形成对宇宙的整体认识，明确地球是目前人们在宇宙中唯一适合人类生存的星球。

板书设计

人类探索宇宙的历程

记录方法 特点

时间轴 时间顺序、直观

表格 清晰快捷、方便查找

附件1

资料卡

星球存在生命的基本条件

1.与太阳的距离适中：如果距离太阳太近，地表温度太高，生命无法存活；如果距离太远则地表温度太低，生命无法形成。

2.有稳定的大气层：人类为了维持正常的生命活动需要吸入氧气，排出二氧化碳。星球具有适中的体积和质量，其引力可以使大量的气体聚集在周围，形成包围的大气层。

3.有液态水的存在：一个成年人的身体内有75%是水。对于生命体而言，水有参与生命运动，排除体内有害毒素，帮助新陈代谢，维持呼吸等等作用。

太阳系

行星

表面温度

（单位：℃）

是否有

大气层

主要气体

水星

-173——427

无

金星

400以上

有

二氧化碳

地球

-89.2——57.7

有

氮气 氧气

火星

-143——35

有

二氧化碳

木星

-108

有

氢气

土星

-139

有

氢气、氦气

天王星

-197

有

氢气、氦气

海王星

-201

有

未知

月球表面温度约-180至 160℃。

人类适宜生存的温度大约为15至18℃。在极端温度条件下，人类生活舒适性大打折扣，且很难长时间生存。