联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：人类对宇宙的认识
所属栏目：初中科学优质课视频
视频课题：初中科学浙教九年级下册第1章第1节人类对宇宙的认识-杭州市建兰中学
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
“人类对宇宙的认识”教学设计与评析
【前期分析】
本节课是浙教版九年级下册第一章第一节。教材中从久远到现代为线索，介绍了人类对宇宙认识的科学史发展过程、宇宙的起源。但是对于现代宇宙学说内容的理解，学生不可能有感性认识，应让学生运用科学家获得的星系运动特点作为证据，对自己的观点进行解释，这种理解和解释过程需要建立一个星系运动的模型。对学生来说，参照课本的提示建立一个星系运动模型（假说）并不很难，难点在于如何用该模型解释星系运动特点。所以本节内容的教学安排中，用简单易懂的具体模型解释抽象的天文现象是关键。通过气球膨胀实验、橡皮筋实验、气球放气实验一系列实验，让学生对星系运动的特点建立认知理解。本节课的思想性比较强，教学中要充分利用教材中的资料，并补充一些课外资料，运用读图、观看视频、阅读分析资料和讨论等方法，有利于掌握知识，同时也使学生受到正确的思想观念教育，学习科学家顽强的毅力和追求真理的精神。
【教学目标】 一、知识与技能
1.知道从“地心说”到“日心说”的发展； 2.知道宇宙是有起源的、膨胀的、演化的； 3.了解大爆炸宇宙论的主要观点。 二、过程与方法
1.通过自主建立星系运动的模型，体验、感受并学习建立模型的思想方法； 2.通过阅读教材内容、归纳总结，训练学生运用资料、完善知识结构的能力，提高学生学习和获取知识的能力；
3.引导学生掌握和应用图解法、类比法、放大法，帮助学生拓展思路、提高分析、解决问题的能力；
4.学会合作：通过小组讨论，培养学生的互动能力，使学生学会合作学习； 5.学会探究：使学生在探究性学习中，掌握比较、分析综合等科学的探究方法。
三、情感、态度与价值观
1.通过了解人类对宇宙探测的发展，激发学生学科学、爱科学的探索精神； 2.通过了解科学家探索宇宙发展的过程，领悟科学家追求真理的精神。 【教学重难点】
重点：理解哈勃发现的关于星系的运动特点。 难点：知道宇宙是膨胀的、演化的。
【教学器材准备】
巨型气球、充气泵、KT板、白板笔、直尺、橡皮筋、图钉 【教学过程】
【视频】课前播放霍金2002年被浙江大学聘为名誉教授的视频 一、视频引入，开启课堂之旅
【视频】老师播放星空视频，带同学们看星空
师：不局限于这个视频，打开你的视野，关于宇宙，你已经有哪些认识？ 通过学生的回答，老师了解学生对宇宙已有的认识
师：希望通过今天的学习，我们对宇宙有更深入的了解和认识
【设计意图】安排两段视频的意图：1、通过霍金2002年被浙江大学聘为名誉教授的视频，拉近科学家与学生的距离；2、通过星空视频，让学生感受宇宙的浩渺，对了解宇宙产生兴趣。
二、巧设实验，突破课堂难点 （一）了解科学家对星系运动的研究
师：刚才视频中那么美的景象是我们在地球上能用肉眼看的吗？ 生：不能
师：那是用什么观测看到的呢？ 生：望远镜
师：这是通过哈勃望远镜观测到的星系。哈勃望远镜是以美国天文学家哈勃命名的，以纪念他在天文学做出的贡献。20世纪初，哈勃等科学家通过分析星系的光谱特征，研究星系的运动情况，测量星系速度和距离，发现了星系运动的三条特点，请同学们仔细看PPT
师：现在请同学对这三条发现做适当的记忆 老师给非关键词提示，学生集体回答关键词
【设计意图】安排对哈勃的三条发现做适当的记忆，为后面理解星系运动的特点奠定基本的认知。
（二）建模—— 突破“我们”是指谁
师：虽然大家已经知道了哈勃的三条发现，但是要深入的理解它，这三条发现对于我们而言还是有些抽象，在科学探究过程中，有什么方法可以将抽象的概念变得更直观？
生：建立模型
师：老师带来一个巨型气球，两位同学相互讨论，如何利用这个气球来模拟哈勃的发现？
学生讨论、交流，并选一位同学说说他们小组讨论后的实验方案
【实验方案】
（1） 准备一只气球，在其表面画上一些小原点； （2） 用充气泵持续地像气球充气，使气球不断地胀大； （3） 观察气球在胀大过程中各个小圆点间距离的变化。
师：请设计实验的同学上来和老师一起完成实验，同学们仔细观察，以A作为参照物，其他小圆点与A点间的距离变化
完成实验后，请配合老师做实验的学生描述他观察到的现象，并说明了什么。
充气前
充气后
【设计意图】1、建立气球不断膨胀的模型，帮助学生理解宇宙的变化趋势和运动规律；2、使用巨型气球，充分吸引学生的注意力，而且实验现象更明显。
师：在气球模拟实验中，我们将A点当做“我们”，那在哈勃第一条发现中的“我们”具体指什么？
四人小组讨论学生回答，出现不同的观点，让学生举手表态，然后让同学上台拿着气球阐述理由。
【设计意图】根据教科书呈现的星系运动特点和示意图，学生很容易将中心的小圆点当做“我们”，造成学生对其中的“我们”产生错误的理解：以为宇宙中的星系都以太阳系为中心向外运动。而老师在做实验时，不要将中心的小圆点标为A点，而是将随意一个小圆点标为A点，引导学生不要将我们所在的地球、甚至太阳系当做“我们”，消除学生对“我们”的错误理解。
（三）类比—— 把抽象理论变为直接测算
师：通过气球模拟实验证实了哈勃的第一、二条发现。哈勃的第三条发现在这个实验能不能模拟？在气球上找到距离A点远近不同的小圆点是易事，但测量速度，能完成吗？
生：能，测量距离，但是应该测直线距离。曲面上难以测量，解决事物的方法要从简单落手，要测量，我们可以将曲面转化为平面。
师：以四人小组为单位，利用上述器材，用图解法．．．
设计实验步骤，参照导学案上的范例，在KT板上完成实验。让不同小组的学生拿着板展示实验结果。
【实验步骤】
1.在橡皮筋上有三个等距的点：A、B、C；
2.拉住橡皮筋一端向右拉长，记录三个点的位置：A,、B,、C,； 3.测量并比较AA,、BB，、CC，。 【实验结果】
师：刚才展示的几组实验结果有什么不同的地方？哪个点上，值得学习？ 学生交流，老师引导学生从1.标记不同；2.记录数据；3.时间相同这三个角度评价
【设计意图】1、让学生知道解决事物的方法应从简单落手。将曲面转化为平面，便于测量，并且将退行速度定量测量，使学生更好地理解哈勃的第三条发现。2、图解法在教学中能使复杂问题简单化、抽象问题具体化，引导学生掌握和应用图解法，帮助学生提高学习兴趣、拓展思路、提高分析、解决问题的能力。
（四）推理——时光倒流，解释起源
老师一边拿着充气气球，一边说：由哈勃的三条发现，再结合气球和橡皮筋的模拟实验，你觉得宇宙处于静止还是运动状态？
生：运动状态 师：怎么运动？ 生：膨胀
老师一边说：试想，如同将这个气球放气一般，如果时间倒退，宇宙是什么样的呢？一边给气球放气
生：回到一个点师：这个点有什么众多特点？ 学生回答，老师归纳总结
师：这就是宇宙的起源。请大家仔细看PPT，引出大爆炸宇宙论 【设计意图】
学生在试想宇宙起源时，由于缺乏直观的类比，光靠理论推理，很难理解。气球放气的动作，让学生在推理时有感性认识，帮助学生理解宇宙的起源是一个
点。
三、畅想未来，领悟探究精神
师：这是目前最被人们广为接受的一种宇宙起源学说。基于大爆炸宇宙论，宇宙在不断膨胀中，（配合手势），接下来请大家闭上眼睛大胆想象未来的宇宙会是怎么样的？请——闭——眼
请——睁——眼
师：你脑海中出现了宇宙未来什么样的画面？ 学生畅所欲言，说一说脑海中出现的画面 老师引出霍金的两条预言
师：你对霍金这位科学家了解多少？
学生从各个角度谈谈对霍金的已有的了解，老师引导学生谈谈霍金的著作，鼓励学生在课余时间多接触科学。
【视频】师：霍金的一生坎坷，下面我们通过一段视频了解霍金励志的人生 师：霍金的经历被多次搬上荧幕，2014年电影《万物理论》讲述霍金患病前后的经历，我们来看一个片段，发生在霍金做完穿气管手术和妻子之间的交流。
【视频】播放视频《万物理论》，学生谈谈观后感。
【设计意图】通过观看两个视频，让学生学习科学家顽强的毅力和精神。同时，通过这种形式的情感教育，让学生深刻地体会到每一个新理论得以坚持下来，正是依靠那些为之奋斗一生、甚至付出生命的科学家们，带着学生换一个角度重新认识宇宙。
四、回望古代，感受科技进步
【图片】师：对于宇宙未来，科学家们一直都在致力于研究，从这张图片不难看出哈勃望远镜所能观测的距离还在不断被刷新，相信人类终将揭开遮盖在可见宇宙未知领域上的最后面纱，而这只是时间问题。
师：了解了现代人对宇宙起源的认识，接下来我们去了解古代人的宇宙观，让我们坐着时光隧道穿越回古代
师：如果没有哈勃望远镜这样先进的科学技术和仪器，你知道古代人对宇宙创始有什么样的了解？
学生谈谈已经了解的关于古代人对宇宙创始的神话，老师引出盘古开天辟、上帝等神话故事
师：神话、宗教都是提供对世界的认识，但他们都不是科学，科学与非科学以谁为分水岭？证据！中世纪人们通过观测行星、太阳、地球的运行规律，提出了《地心说》和《日心说》
师：阅读课本2-4页，并用心体会第4页的阅读材料，划出关键字词，并完
成表格中的内容
学生静静地用心地思考：1. 为什么哥白尼死前发表《日心说》？2. 对于伽利略的结局，谈谈你的感受？
四人交流，互相分享，请愿意分享的同学发言。
【设计意图】通过阅读材料的方式，让学生体会从“地心说”到“日心说”的发展过程，引领学生领悟科学家追求真理的精神。
五、灵动总结，激发学生兴趣
老师总结：从古代的人们通过肉眼观察想象宇宙，到中世纪的人们利用自制简易望远镜观测太阳、行星提出地心说、日心说，再到现代人们利用哈勃望远镜观测星系运动，我们发现人们对宇宙的认识随着科学的进步不断深入。今天我们对宇宙的探索很有限，希望同学们多关注宇宙的信息，希望在你们中也能出现小小天文学家。
【板书设计】
【课例综述】
这节课需要从古代人的宇宙观、“地心说”、“日心说”以及现代宇宙观，从历史的维度和科学家认知世界的过程来展示教学内容，但是内容离学生的生活较远，也比较抽象，所以不能简单地通过说教的方式传达给学生，因此在教学设计方面，重视从学生认知起点，通过模拟实验、放大实验讲授知识，并增加多个与科学家霍金有关的视频，从而提高课程教学实效，在唤起学生的参与热情和求知欲望方面起到了非常好的作用。
一.调整时间顺序
根据学生已有的认知水平，将课本中人类对宇宙的认识的发展时间顺序做调
整，从学生最熟悉的现代开始了解最新的宇宙学说，然后对宇宙的未来进行合理的畅想，最后穿越回古代，了解古代人的宇宙观。
二.运用多种探究方法
在教学中通过建立模型、放大实验、用图解法、类比法设计实验等不同的形式，层层递进，用直观的实验现象模拟抽象的天文现象。
三.观看多个视频
情感教育在科学课堂上经常是缺失的部分，这节课一共有4个关于霍金的视频贯穿其中，学生在观看视频时的每一次心灵触动，都是在潜移默化中促进学生形成积极的科学态度、良好的科学情感和正确的科学价值观，从而提高教学效率。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
