第一章问题研究:《月球基地应该是什么样子》
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《月球基地应该是什么样子》教学设计●三维目标知识与技能1.在问题研究中初步学会探究学习。
2.把前面学习的有关地球上存在生命的条件等知识应用到问题研究中,以理论指导实践,巩固所学知识。
3.培养学生通过各种方式进行查找、收集、分析资料的能力。
1.在所学知识的基础上大胆设想和创新,科学地尝试规划月球基地。
2.运用探究学习的方式加强研究性学习课程的实施。
情感、态度与价值观1.培养学生科学研究的素养和态度。
2.培养学生的合作和团队精神。
●教学重点1.探究学习方式的初步体验。
2.查找、收集、分析资料的能力培养。
●教学难点1.探究学习方式的初步体验。
2.查找、收集、分析资料的能力培养。
3.月球基地的整体规划。
●教具准备多媒体设备,集成的相关课件●课时安排1课时培养学生的合作和团队精神。
●教学过程[新课导入](放映)嫦娥奔月的传说,美国“阿波罗”计划月球车(第一小组展示材料)(播放幻灯)美国宇航局(NASA)设想研制移动式月球基地目前,位于加州的NASA研究中心已成功研究出一种移动式月球基地的设计计划。
NASA 研究员指出,移动式月球基地具有一系列优点,其中一个主要优点是,移动式月球基地不会拴死在月球表面一个具体点上,借助于移动式月球基地将可以进行更广泛的研究。
移动式月球基地可以协同工作,连接成特殊的"列车",然后再分散进入各自的研究区域。
不过,研究月球移动式基地的设想暂时还处于起始阶段,到真正实施时也许会与现在讨论的方案完全不同。
中国“嫦娥一号”探月卫星(图片)(第二小组展示材料)(播放幻灯)月球概况:月球的质量只有地球质量的1/81,体积只有地球体积的1/49,表面引力只有地球的1/6。
加上月球表面温度变化剧烈,月球表面的气体分子和水分子很容易逃逸到宇宙空间。
所以,月球表面没有空气和液态水,近乎真空。
月球表面覆盖着一层厚约10厘米,像沙砾一样的物质,下面是岩石。
1998年1月6日,美国发射的“月球勘探者”号宇宙飞船,发现在月球的北极和南极有冰,最多可能达到100亿吨。
第一章问题研究:(第一学时)
月球基地应该是什么样子
课标解读
学情分析:本班学生由于平时看相关方面的书籍较多,知识面比较丰富。
相对这方面内容也是科幻作品和学生感兴趣的内容。
恰当、妥善的给学生提出一些具有代表性的探究问题,不仅有助于学生迁移和应用“地球是太阳系中唯一有生命存在的行星”的相关知识,还能给学生提供极大的想象空间,充分发挥学生的想象力和创造力。
教材分析;本部分为第一章《行星地球》的问题研究。
月球是地球的天然卫星,也是距离地球最近的天体。
人们对资源的需求不断扩大,地球上的某些资源会枯竭的。
月岩中的氧、铝、铁、钛等资源,月球南北两极可能存在的100亿吨冰,成为在目前状况下人类向太空寻求的宝贵的资源。
那么,月球有可能在某些方面给予地球以支撑,来帮助人类解决这种困难。
于是科学家们就有了在月球上建立月球基地的设想。
教学目标:
1 学生能够从搜集《月球表面自然状况》的资料中,认识可供人类开发利用的月球资源
2 简要分析月球基地的形成条件
3 绘制月球基地构想图
4树立事物是相互联系、相互影响的辨证的观点和科学的宇宙观教学重点:1 月球基地建设的基本条件
2 人类可用于发展月球基地的月球资源
教学难点:月球基地构想图,
教学方法:网络教学、合作学习、探究式
教学过程
板书设计
问题研究——月球基地应该是什么样子。
月球基地应该是什么样子教学目标:1 、学生能够从搜集的资料中,认识可供人类开发利用的月球资源2 、简要分析月球基地的形成条件3、绘制月球基地构想图4、树立事物是相互联系、相互影响的辨证的观点和科学的宇宙观教学重点:1、月球基地建设的基本条件2 、人类可用于发展月球基地的月球资源教学难点:月球基地构想图,教学方法:合作学习、探究式教学过程导入新课:投影“嫦娥奔月”和“万户飞天”的图片,让学生认识到人类对探索月球的兴趣由来已久。
再播放“中国探月工程”,让学生了解中国的科技成就及感受祖国的伟大。
同时转换话题谈到地球为人类提供了丰富的资源、能源和环境。
但是由于人口的增多,人们对资源的需求不断扩大,地球上的某些资源会枯竭的。
那么,月球有没有在某些方面给予地球以支撑,来帮助人类解决这种困难呢?于是科学家们就有了在月球上建立月球基地的设想。
(投影并讲解人类要建立月球基地的原因。
)今天,我们就来研究、探讨未来的月球基地应该是什么样子的?启发提出问题:人类在月球上建立月球基地前首先要考虑什么问题呢?学生结合教材讨论回答。
首先要了解月球表面的自然状况如何。
从而进一步确定月球基地应该具备哪些基本的生命保障条件和人类可以开发哪些月球资源。
教师引导并过渡:那么月球表面的自然状况究竟是怎样的呢?投影并逐步引导展示:月球表面的自然状况之一:月球表面没有大气层,不会有大气的热传导,昼夜温差很大;月球表面的自然状况之二:月球表面有大量的环形山还有月海;月球表面的自然状况之三:月球上没有空气;月球表面的自然状况之四:月球表面的重力加速度大约是地球的六分之一;月球表面的自然状况之五:月球两极存在着冰冻状态的水,数量多达100亿吨;引导学生归结:月球上满足人类生存的基本条件有:固体表面、两极可能有水启发提问:如果人类想在月球上生活,人类还需要创造哪些生存条件呢?学生小组讨论,老师予以引导。
(适于呼吸的空气、适宜的温度、大量的水源)过渡:那么人类目前在生物圈研究领域的成就如何呢?投影并讲解“生物圈2号”实验,并让学生思考:(1)“生物圈2号”和月球基地有哪些相同之处和不同之处?(2)我们可以从“生物圈2号”实验中获取哪些经验和教训?学生分组讨论。
《月球基地是什么样子》教学设计教材分析《月球基地是什么样子》是高中地理必修一第一章《行星地球》的问题探究内容。
在第一章的学习中,我们知道了地球所处的宇宙环境,太阳对地球的影响,地球的运动等等。
但是,由于人类物质需求的不断增长,与地球的矛盾日益显著,所以我们对宇宙的态度绝不能只是遥望,而是要积极探索。
所以在章末的问题探究中,教材选择了月球为对象,让学生进行月球基地的设计。
这样的一个探究活动既可以使学生巩固前面学习到的内容,又可以培养他们正确的宇宙观。
学情分析月球基地的设计中,需要我们重点考虑的一个问题就是:人类如何生存。
学生在第一节的学习中已经学习了地球上存在生命的条件,再结合月球的情况,能够比较容易地找出月球上尚未满足人类生存的关键问题。
但在月球基地的设计环节中,为了解决各种各样的问题,可能会涉及到其他学科的知识,甚至是课外的知识,这方面学生是有欠缺的,可以通过搜集资料,学习前人经验的方式来解决。
教学目标了解地球上的人口、资源、环境等方面出现的矛盾,意识到人类进行太空探索的必要性,并加强环境保护的意识。
知道人类建设月球基地的作用和意义。
通过月球的相关资料,能够分析出月球上有哪些不适宜人类生存的自然条件。
根据对月球的分析,说出解决人类在月球上进行生活的措施,并画出设计图。
了解人类探索月球的历程和中国探月的成就,增强民族自豪感。
教学重难点重点:地球上存在生命的条件,在月球上还需创造哪些生存条件难点:根据地球上存在生命的条件尝试设计月球基地教学过程导入同学们好!今天咱们要讲一节很特别的地理课——《月球基地是什么样子》。
说到月球,那就不得不提我国的探月工程了,嫦娥工程。
到目前为止,我国已经相继发射了嫦娥一号、二号、三号、四号,取得了很大的进展。
那么,大家在为祖国感到自豪的同时,有没有人想过,我们为什么要探索宇宙呢?下面我们来看几组图片:近一百多年来,地球上的人口发生了爆炸式的增长(世界人口已经有70多亿),由此又导致了各种各样的资源和环境问题,如水资源短缺、耕地资源不足、许多矿产资源在未来的一百年甚至几十年内就要面临枯竭,还有各种生态问题:全球气候变暖、臭氧层被破坏、生物多样性减少、酸雨蔓延、森林锐减、土地荒漠化,以及各种各样的污染问题。
课题:月球基地应该是什么样子课时:1课时教学目标:(1)了解人类探月的历史(2)简单了解向月球发射航天器的过程(3)了解建立月球基地的思路(4)了解月球的概况,并分析建设月球基地的相关问题(5)了解“生物圈二号”的概况,分析“生物圈二号”与月球基地的联系与区别以及“生物圈二号”实验的经验和教训(6)了解月球的资源概况和利用价值(7)学会绘制月球基地构想图教学重点:(1)月球的概况,建设月球基地的相关问题(2)“生物圈二号”的概况,“生物圈二号”与月球基地的联系与区别以及“生物圈二号”实验的经验和教训(3)月球的资源概况和利用价值(4)月球基地构想图教学方法:讲授与ppt演示相结合教学过程:请同学们看视频,了解人类探月的历史,并思考:人类为什么要探月?答案:探月事关国家安全和发展,是一项利国利民的长远战略计划请同学们看图1.28,老师根据我国的嫦娥探月工程,给大家简单介绍一下航天器的发射过程。
卫星通过运载火箭助推,起飞,加速,摆脱地球引力的束缚,按照预先设计的飞行路线进入预定月球轨道并绕月运转。
请同学们看P24下面的表,了解建设月球基地的思路请同学们读一下资料1,思考:(1)月球上有哪些满足人类生存的基本条件?(2)如果想在月球上生活,人类还需要创造哪些生存条件?答案:(1)月球表面有引力;月球表面为固态;月球两极可能有冰(2)防御宇宙辐射的设施;适合人类呼吸的空气;适宜的温度条件;大量的水源;增加重力的相关设施请同学们看一下资料2,思考:(1)“生物圈二号”与月球基地有哪些相同之处和不同之处?(2)我们可以从“生物圈二号”实验中获取哪些经验和教训?答案:(1)均为人工建造;背景均为荒漠环境;内部形成完整的生态环境(2)经验:人工建设的生态环境,要具备自我调节的能力。
教训:对于长期维持生态环境的平衡和稳定,人类的科技力量还不够,因此要保护地球请同学们看一下资料3,思考:(1)月球上有哪些人类可利用的资源?(2)哪些月球资源可用于发展月球基地?答案:(1)建筑材料、矿藏、太阳能、真空环境(2)建筑材料、矿藏、太阳能课后作业:设计一张月球基地构想图。
《月球基地应该是什么样子》
[教学目标]
知识与技能
1.在问题研究中初步学会探究学习。
2.把前面学习的有关地球上存在生命的条件等知识应用到问题研究中,以理论指导实践,巩固所学知识。
3.培养学生通过各种方式进行查找、收集、分析资料的能力。
过程与方法
1.在所学知识的基础上大胆设想和创新,科学地尝试规划月球基地。
2.运用探究学习的方式加强研究性学习课程的实施。
情感、态度与价值观
1.培养学生科学研究的素养和态度。
2.培养学生的合作和团队精神。
[教学重点]
1.探究学习方式的初步体验。
2.查找、收集、分析资料的能力培养。
[教学难点]
1.探究学习方式的初步体验。
2.查找、收集、分析资料的能力培养。
3.月球基地的整体规划。
[教具准备]
多媒体设备,集成的相关课件
[课时安排]
1课时
[教学过程]
[视频展示] “月球知识知多少?”
[导言] 几千年来,中华民族就流传着“嫦娥奔月”的美丽神话,1969年美国“阿波罗11号”在月球探测中取得最辉煌的成果,先后有6次12名宇航员踏上月球,并向地面带回440公斤的月岩样品。
科技大国美国、欧洲、中国、日本、加拿大和印度,最近都燃起了对月球的兴趣,计划在10年内派太空船到月球展开探索,并提出要建立月球基地。
那么月球基地应该是什么样子呢?下面我们一起来探究这个问题。
向月球发射一艘宇宙飞船,代价已经十分高昂,建造月球基地将花费更大的成本。
因此,到目前为止,月球基地还处在一般性探讨阶段。
但随着时间的推移、科技的发展,我们人类有能力来实现这个梦想,“嫦娥奔月”的成功是我们实现这个梦想的有力动力。
[问题 1]:有关月亮诗词鉴赏
[问题 2]:人类探究月球的历史轨迹
我们首先来了解一下人类已经对月球做了哪些探测研究。
(投影)
就国际上的探月活动来说,从1958年至今,美国进行了9次载人月球探测,其中有6次为载人登月;原苏联、美国、日本和欧洲空间局向月球发射的无人探测器共计87个。
1969年7月“阿波罗11号”实现了人类登月之梦,在月球探测中取得最辉煌的成果。
这一年先后有12名宇航员踏上月球,并向地面带回440公斤的月岩样品。
1972年美国“阿波罗计划”结束以后,月球探测一时有所降温,因为探月活动耗资巨大。
1990年日本发射了“飞天”月球探测器,正在研制“月神”月球探测器。
1998年美发射“月球勘探者”探测器。
准备在今年发射“破冰者”探测器。
2003年9月27日欧洲第一个月球探测器“smart-1号”在格林尼治时间顺利升空。
2004年2月我国公布了首次探月计划。
中国:早在1978年,美国总统安全事务顾问布热津斯基就送给中国政府1克月球样品,中科院就曾组织全国力量对0.5克月球样品进行了初步研究,同时还利用月球陨石和其他途径开展了相应研究。
随着我国科技的发展和我国国力的增强,“嫦娥奔月”将这一神话变为现实的日子已经为期不远了。
2004年1月国务院正式批准绕月工程立项后,经绕月探测工程领导小组研究决定将我国的探月工程命名为“嫦娥工程”。
我国第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”要在2007年打出去。
根据绕月探测工程研制总要求,月球探测卫星系统由卫星平台与有效载荷两部分组成。
在东方红3号卫星平台及其它卫星成熟技术的基础上,研制月球探测卫星平台。
卫星选用的有效载荷有:CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器、太阳风粒子探测器等。
根据设计要求,月球探测卫星重量为2350公斤,有效载荷总重量130公斤,在轨运行寿命为1年。
按照计划,运载火箭系统选用长征3号甲作为月球探测卫星的运载火箭。
发射场系统选用西昌卫星发射中心作为发射场,并进行必要的适应性改造,以完成月球探测卫星发射任务。
我国科学家已为在月球上建设科研基地做准备,将着重针对在月球上建立天文观测基地、对地球观测基地、深空探测基地、新材料研制与生产基地、人居基地等不同需要,提出并研究相关的科学技术课题。
一个完整的月面基地包括用于人居生活、工业加工、农业栽培、观测研究、甚至旅游观光等内容。
这么多的国家对月球基地的建设感兴趣。
月球基地可以通过开发月球资源来满足生存和发展的需要,那么建立月球基地需要满足哪些条件呢?我们可以按照以下思路展开研究:
[投影展示] 略
[学生讨论]分组讨论,指定一位学生发言。
“生物圈2号”和月球基地有哪些相同之处和不同之处?
生:都是人工建造的全封闭的模拟地球的生态环境。
但“生物圈2号”是建立在地球上,而月球基地建立在表面引力只有地球六分之一近乎真空的月球,“生物圈2号”失败了人还可以重新回到地球的自然环境,但月球基地一旦失败,人就不容易转移到地球上。
师:答的很好。
我们可以从“生物圈2号”实验中获取哪些经验和教训?
生:(1)模拟的生态系统毕竟不足自然的生态系统,其中的生态系统各个组成部分简单、生物种类少、食物链的复杂程度比农田生态系统差,需要人为调节而不是自然调节。
(2)种植绿色植物制造氧气但不能能过多,否则二氧化碳和肥力不足;动物饲养不能太多,否则氧气消耗会增加;科学家要维持气候、大气成分、生物种类和数量平衡,创造适合生命生存的环境,(3)大气成分发生变化,内部气候没有调节好,粮食歉收,生态平衡被破坏等导致实验失败。
(4)日本的“迷你地球”与20世纪90年代初期美国大力宣传的“生物圈2号”计划性质相同。
氧气未能顺利循环正是导致“生物圈2号”失败的重要原因。
由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳,部分二氧化碳又与建“生物圈2号”用的混凝土中的钙反应生成碳酸钙,导致其中氧气含量从21%降到了14%。
到后期,“生物圈2号”中的植物几乎灭绝,必须注入氧气才能维持人员生存。
“迷你地球”没有使用土壤和依赖微生物,而是使用机器来人工分解和处理废料。
这个人工支持部分占据了整个场地的1/4。
支持系统的中心部分是复原氧气的处理机,使用高温和电解水的办法从二氧化碳中重新获得氧气。
师:很好。
“生物圈2号”实验能给你带来哪些启示?
生:“生物圈2号”实验说明人类建立起一个独立的人造生态系统是有可能的,这就为在月球上建立一个类似的人造生态系统提供了经验和教训。
但实验失败则说明人类目前的科学与技术水平还有待提高。
自然界不同于人工控制系统,大而全的设计导致了顾此失彼。
生物圈二号内的土壤均来自一个地方,不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。
模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。
地球上生态系统内的生物间关系很复杂,目前人类还未全面了解生物间的协调性。
它最重要的启示在于:我们人类目前对地球的了解还是远远不够的,目前最好的办法还是保护和利用好地球,进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。
了解美国温德尔·门德尔的月球基地计划。
希望对你能有一定的启发。
(投影文本)
20世纪90年代初,美国休斯敦航天中心负责人温德尔·门德尔向白宫提出
建设月球基地的设想,认为建立一个月球基地对支持在太空进一步大规模的开发是极其重要的。
白宫批准温德尔·门德尔建设月球基地的设想,并命名为门德尔计划。
门德尔计划的第一阶段从1997年开始,先发射人造卫星,为基地的最佳地点作勘测。
第二阶段从2005年开始,为施工阶段,将向月球运送起重挖掘等基建机械,并用微波对地基进行硬化处理。
第三阶段为构件组装,采用21根直径6米,长18米的巨型管道,组成3个等边六角形,六角形中用高压充气建立18米高的巨大圆舱,人员设备皆可容纳在管道或圆舱中。
第四阶段开采利用月岩中氧、铝、铁、钛、硅等资源,制取生活用氧及扩建月球基地所需的金属、玻璃等原材料。
科学应用国际公司根据门德尔计划第四阶段作了相应的研究,其结果是令人乐观的:一座重量为1吨的小型试验型化工厂,在1年中可把10吨以上的月岩加工成氧、金属和玻璃。
门德尔的整个计划需耗资上千亿美元,人类必须不间断地努力100年才能完成。
[课堂小结]:
本堂课通过对月球基本概况、“生物圈”2号以及月球资源的研究探讨,我们可以说,月球上有建设月球基地的条件,但也要明确建设月球基地是非常不容易的事,不过我们有信心,经过我们人类的努力,月球基地最终会建成,她会成为人类在地球外星体上建立的第一个活动场所。
同学们,努力吧,为早日实现这个梦想而作出我们自己应有的贡献。
[作业布置]:课后研究
火星基地应该是什么样子的?。