上海教育版物理九下9.3《銀河系宇宙》word教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第九章9.3銀河系宇宙執(zhí)教：上海市閔行區(qū)諸翟學(xué)校喬利亞一、教學(xué)任務(wù)分析“銀河系、 宇宙” 是拓展型課程中的教學(xué)內(nèi)容，屬于宏觀的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，天體物理的范疇?！般y河系、 宇宙” 是物質(zhì)主題下的二級(jí)主題。物質(zhì)主題主要是讓學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的尺度有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)， 物質(zhì)結(jié)構(gòu)大到宇宙，小到微觀粒子分子原子等?？臻g尺度的數(shù)量級(jí)從學(xué)生在科學(xué)的學(xué)習(xí)中對(duì)光年、銀河系的形狀大小和宇宙的起源已有一些初步認(rèn)識(shí)。本節(jié)課通過進(jìn)一步學(xué)習(xí)銀河系、宇宙的基礎(chǔ)知識(shí)， 認(rèn)識(shí)宏觀的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，感悟科學(xué)的宇宙觀。這部分內(nèi)容是物理學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是現(xiàn)代物理學(xué)研究的前沿領(lǐng)域天體物理學(xué)的基礎(chǔ)。本節(jié)課以人類對(duì)宏觀的物

2、質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程為主線，以銀河系模擬實(shí)驗(yàn)和膨脹的宇宙模型模擬實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，多媒體課件為手段，有關(guān)銀河系的資料為輔助，讓學(xué)生了解天體物理學(xué)的發(fā)展是人們?cè)陂L期觀察天體運(yùn)行的基礎(chǔ)上，逐漸認(rèn)識(shí)銀河系的結(jié)構(gòu)和宇宙的過程。本節(jié)課的教學(xué)要求學(xué)生通過模擬星系旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，了解螺旋星系的形狀和構(gòu)成，知道銀河系屬于螺旋星系。通過簡單的模型模擬宇宙的膨脹，了解人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，體驗(yàn)天體物理研究的曲折復(fù)雜過程，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱情。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）知道銀河系的構(gòu)成和星系分類。（2）知道人類對(duì)宇宙的初步認(rèn)識(shí)。2、過程與方法（ 1）通過模擬實(shí)驗(yàn)，感受用模擬方法認(rèn)識(shí)銀河系空間結(jié)構(gòu)的過程。（ 2）通過模擬宇宙的

3、膨脹，認(rèn)識(shí)人類對(duì)宇宙探索的方法建立模型。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（ 1）通過了解人類對(duì)宇宙奧秘的探索過程，感知人類在探索宇宙奧秘過程中付出的艱辛努力和取得的部分成果，養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、勇于實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。（ 2）通過了解人類對(duì)宇宙的最新探索，激發(fā)對(duì)宇宙奧秘的好奇心和物理學(xué)習(xí)的興趣，感悟科學(xué)的宇宙觀。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn) ：銀河系的特征。難點(diǎn) ：銀河系的空間結(jié)構(gòu)。四、教學(xué)資源1、器材：一次性塑料杯子、水、豆粉、筷子、塑料小勺、氣球、記號(hào)筆、60 厘米長的線和米尺。2、課件：自制PPT 幻燈片。3、錄像：關(guān)于銀河系、星系和宇宙的視頻。五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)的基本思路是： 以介紹人類對(duì)銀河系認(rèn)識(shí)歷程為主

4、線，以“水漩渦中的豆粉運(yùn)動(dòng)”模擬實(shí)驗(yàn)為突破點(diǎn)， 學(xué)生通過觀看介紹銀河系的視頻及閱讀關(guān)于銀河系的資料，認(rèn)識(shí)銀河系結(jié)構(gòu)和特征。 通過教師介紹河外星系，學(xué)生認(rèn)識(shí)不同星系形狀和哈勃星系分類標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生通過簡單的“吹大氣球”模擬試驗(yàn)，模擬宇宙膨脹的情形，推測(cè)宇宙的起源。學(xué)生通過了解介紹天體物理的最新研究成果，激發(fā)探索太空的興趣。本節(jié)課要突出的重點(diǎn)是銀河系的特征。方法是：（ 1）教師介紹人類對(duì)銀河系的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了長期觀察、 不斷探索、 大膽推測(cè)、 及時(shí)修正、 逐漸接近和認(rèn)識(shí)銀河系的真相的過程。（ 2）學(xué)生進(jìn)行“水漩渦中的豆粉運(yùn)動(dòng)”模擬實(shí)驗(yàn)，模擬銀河系恒星的運(yùn)動(dòng)，認(rèn)識(shí)銀河系的形狀。（3）運(yùn)用銀河系運(yùn)行的模擬fl

5、ash 動(dòng)畫，讓學(xué)生了解銀河系的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。本節(jié)課要突破的難點(diǎn)是銀河系的空間結(jié)構(gòu)。方法是利用 “水漩渦中的豆粉運(yùn)動(dòng)”的模擬實(shí)驗(yàn)： 豆粉顆粒相當(dāng)于數(shù)千億的恒星，水漩渦中心相當(dāng)于銀河系中心旋轉(zhuǎn)，學(xué)生從正面和側(cè)面觀察，模擬銀河系的正面和側(cè)面形狀，認(rèn)識(shí)銀河系屬于螺旋星系。本設(shè)計(jì)通過兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)使學(xué)生形象化理解銀河系、宇宙中天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和結(jié)構(gòu)，運(yùn)用多媒體介紹人類對(duì)銀河系、宇宙曲折的探索過程， 使學(xué)生了解最前沿的研究領(lǐng)域“天體物理”關(guān)于宇宙學(xué)的最新進(jìn)展，激起求知欲與探索宇宙的熱情。完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容需要1 課時(shí)。六、教學(xué)流程1.教學(xué)流程圖活動(dòng) I學(xué)生實(shí)驗(yàn) 1活動(dòng)銀河系情景 I學(xué)生討論結(jié)構(gòu)視頻 1情景 II視

6、頻 2活動(dòng) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)情景 星系的2膨脹的視頻 3結(jié)構(gòu)與宇宙特點(diǎn)情景視頻 42、教學(xué)流程圖說明情景視頻 1利用多媒體介紹從古至今人類對(duì)銀河系的認(rèn)識(shí)過程，了解人類曲折的探索過程和取得的成果?；顒?dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1學(xué)生模擬星系旋轉(zhuǎn)，了解螺旋星系的構(gòu)成，認(rèn)識(shí)銀河系屬于螺旋星系。情景視頻 2播放銀河系行星運(yùn)行的flash 動(dòng)畫，了解銀河系結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)學(xué)生討論分析人類積累的銀河系有關(guān)資料，了解銀河系的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。情景視頻 3哈勃星系分類法，各種類型星系的照片展示?；顒?dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2利用實(shí)物模擬的方法將膨脹的宇宙轉(zhuǎn)化為直觀的實(shí)物模擬實(shí)驗(yàn)。情景視頻 4播放膨脹的宇宙視頻， 使學(xué)生了解現(xiàn)代物理學(xué)最前沿的研究領(lǐng)域天體物理的最新

7、進(jìn)展。3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為兩個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)， 通過介紹人類認(rèn)識(shí)銀河系過程，學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)和閱讀，認(rèn)識(shí)銀河系結(jié)構(gòu)和特征。第二環(huán)節(jié)， 通過介紹河外星系，學(xué)生了解不同星系形狀和星系分類方法。通過模擬試驗(yàn)，學(xué)生了解宇宙膨脹的情形，以及天體物理的最新研究成果，激發(fā)探索太空的興趣。七、教案示例（一）引入我們乘坐宇宙飛船，離開“太陽系” 引出課題“銀河系、宇宙”。（二）新課1銀河系形狀（ 1）視頻 1公元利用多媒體介紹從公元前324 年亞里士多、 托勒密的認(rèn)為地球是宇宙中心的“地心說”；1579 年哥白尼的認(rèn)為太陽是宇宙中心的“日心說”； 1610 年，意大利伽利略用望遠(yuǎn)鏡證明 “日心說

8、”，太陽是宇宙的中心。1875 年英國天文學(xué)家威廉·赫歇爾繪出扁平狀銀河系圖。第一次提出了太陽系以外的新的天體系統(tǒng)，太陽在銀河系的中心，是宇宙的中心，具有劃時(shí)代的意義，人類認(rèn)識(shí)的飛躍。1918 年美國天文學(xué)家沙普進(jìn)行了四年認(rèn)真的天體觀測(cè)，否定了太陽在銀河系中心的觀點(diǎn)，提出了太陽系在銀河系的邊緣人馬座附近的觀點(diǎn)。1926 年瑞典天文學(xué)家得布拉德認(rèn)為銀河系在轉(zhuǎn)動(dòng)，1927 荷蘭天文學(xué)家奧爾特認(rèn)為銀河系繞著中心在自轉(zhuǎn)。（ 2）學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)1做法：用筷子快速攪動(dòng)杯子里面的水，使水形成圓向流動(dòng)的漩渦，隨后將1/2 調(diào)羹“豆粉”從中央撒入杯中，豆粉相當(dāng)于數(shù)千億的恒星。觀察：停止攪動(dòng)， 觀察“豆粉

9、” 顆粒在水漩渦中的情況，漩渦中心相當(dāng)于銀河系的中心，并把所看到的正面和側(cè)面的形狀畫下來。討論：比較自己所畫的圖與所展示的銀河系照片之間的異同，認(rèn)識(shí)銀河系的形狀特征。了解引力和旋轉(zhuǎn)速度影響星系的結(jié)構(gòu)。（ 3）視頻 2播放銀河系行星運(yùn)行的flash 動(dòng)畫，認(rèn)識(shí)銀河系的形狀及特征。結(jié)論；銀河系的形狀是中間厚邊緣薄的螺旋形狀。2銀河系結(jié)構(gòu)根據(jù)人類積累的銀河系有關(guān)資料，討論回答關(guān)于銀河系寬厚是多少光年？銀河系大約有多少顆恒星？太陽系位于銀河系什么位置？距離銀河系的中心有多遠(yuǎn)？寬 10 萬光年、厚1 萬光年，銀河系大約有1000 多億顆恒星，太陽系位于銀河系的一個(gè)旋臂中，距銀河系中心2.6 萬光年。結(jié)論

10、：銀河系是一個(gè)中間厚邊緣薄的龐大的旋渦星系，他包容了約1500 億顆恒星和無數(shù)彌漫的氣體、塵埃物質(zhì)。3河外星系特征（1）問題銀河系以外是否有星系？各星系的特征是否相同？恒星數(shù)量是否一樣多？（2）視頻 31923 年美國天文學(xué)家哈勃首先發(fā)現(xiàn)銀河系外的河外星系造父變星。應(yīng)用視頻和圖片，介紹哈勃星系分類法。結(jié)論：星系是由一大群運(yùn)動(dòng)著的恒星，大量的氣體和塵埃組成的物質(zhì)系統(tǒng)。哈勃星系分類 ：螺旋星系，橢圓星系，棒圓星系，不規(guī)則星系和星云。4膨脹的宇宙（1）問題你認(rèn)為由星系組成的宇宙是靜態(tài)不變的，還是不斷變化的？是膨脹的還是縮小的？（）學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)2做法：請(qǐng)每組學(xué)生將一氣球吹到直徑10 厘米，用筆在氣球上分散畫6 個(gè)點(diǎn)記為A-F ，A 為銀河系，其余代表其他河外星系。觀察： 記錄六個(gè)點(diǎn)之間的距離，再次吹氣直徑增加5 厘米，再次測(cè)量點(diǎn)之間的距離。重復(fù)三次。討論：每次測(cè)量時(shí)，銀河系與其他星系之間的距離是如何變化的，模擬宇宙的膨脹。（ 3）視頻應(yīng)用視頻和圖片，講解天體物理理論，科學(xué)家根據(jù)觀測(cè)到星系之間距離是增大的，從而提出宇宙是在膨脹，因此提出宇宙大爆炸理論。以及對(duì)宇宙探索的最新成