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地心说和日心说地心说和日心说【大纲】经过对日心说与地心说的比较解析，说明地心说能够存在很长时间的原因及其存在的依照，日心说的发展历程及其曲折性。
辩证的说明地心说有其值得必然之处，日心说也并非尽善尽美。
一、地心说与日心说从亚里士多德到托勒密，人们素来认为地球是宇宙的中心，所有的行星、太阳、月亮以及众恒星都围绕地球运转。
托勒密在公元 2 世纪建立了托勒密的地心说系统，直到哥白尼重建日心说系统，这个系统在西方素来占统治地位。
托勒密的地心说不是揣摩，也不是先验的坚决，更不是巫者的邪说，而是在当时社会历史背景和科学技术条件下，和当时实践水平相适应的理论。
第一，托勒密的地心说是对先人思想和学说的总结。
在他从前，欧多克索认为地球是万物的中心，提出了太阳、月亮和行星都在同心透明体中绕地球而运转的看法。
随后，天文学家阿波罗尼提出了本轮、均轮的看法，用来讲解天体和地球距离的变化。
稍后的喜帕恰斯又继承了阿波罗尼的本轮、均轮理论，并进一步用独爱圆来讲解太阳的不均匀性运动。
他还发现了岁差，编制了几个世纪内太阳和月亮的运动表以及一份包括 1000 多颗恒星地址和亮度的星表。
托勒密正是沿着欧多克索、阿波罗尼和喜帕恰斯的道路，并集古希腊天文学的大成，形成了他的完满的地心说系统。
其次，托勒密的地心说是建立在他长远观察实践的基础之上的。
他不但继承了先人积累的天象资料，而且自己作了二十多年的勤奋观察，并在此基础进步行了浩大的计算。
所以，在当时的条件下采用地心系来描绘天体运动则是很自然的，而且是吻合认识发展逻辑的。
日心说其实不是哥白尼的独创，早在古希腊时期就有个叫做阿里斯塔克的学者就提出过日心说，但由于和人们的直观感觉相差甚远而没什么大的影响。
而且，日心说还有两个致命的问题是阿里斯塔克所无力解决的。
幽默的是，哥白尼的《天体运转论》初版此后，也碰到了和当初阿里斯塔克同样的问题，这成了其他天文学家们反对日心说的原因。
第一个问题来自于人类的平常经验。
圆盘中心的气体崩塌收缩形成太阳。
剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。
3、星云学说推论的重要依据：①只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；②形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。
活动：把准备好的沙子分成三堆，分别制作太阳系形成三个阶段的模型：1、圆盘状星云阶段。
2、早期太阳形成阶段。
3、行星形成阶段。
思考与讨论：关于太阳系的形成还有哪些学说？（二）、“灾变说”地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞）而从太阳中分离出来的。
思考与讨论：太阳是太阳系的中心，也是由星云形成的一颗恒星，恒星真的能永恒吗？对于太阳这样低质量的恒星，成年期能延续100亿年。
3、恒星的演化1.恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的。
恒星的演化就是一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程，是一个十分缓慢的过程。
读图：恒星是如何演化的？2.恒星的演化历程3.恒星寿命与质量的关系4.恒星演化的不同阶段形态各异红巨星，红色，直径比太阳大10-100倍，亮度比太阳大得多埃利斯行星状星云的中心有一颗密度很大、体积和亮度很小的白矮星。
思考：白矮星在哪里？为什么看不到？黑洞的密度比白矮星大得多，在它的附近所有物质都会被吸进去。
这是黑洞的想象图。
思考与讨论：黑洞是个空洞吗？你能想象它看不见的原因吗？它又是怎样被发现的？超新星在超红巨星的爆炸中诞生，这是超红巨星爆炸前后的照片，星体核心（箭头指处）密度非常大。
根据对红巨星和白矮星的研究，科学家描绘出了太阳未来的演变过程。
5.太阳一生的演化太阳的光和热是靠太阳内部的氢核发生核聚变而产生的，太阳的内部在不断地消耗氢。
图中从1至6，太阳的形状发生了什么变化？进入成年阶段的太阳大约可以维持100亿年的稳定状态。
思考：太阳的演化经历哪些阶段？了解了太阳一生的演化后，你对宇宙有了什么新认识？宇宙是有规律地处在不断变化中的。
课文注释：地心说与日心说（1）地心说。
中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个封闭的大盒子或大帐篷，天是盒（篷）盖，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷说”。
后来，亚里士多德和托勒密所提出的希腊宇宙体系逐渐深入人心，托马斯·阿奎那将亚里士多德理论融入基督教神学之后，地心理论即获得了正统地位。
地球居宇宙中心的思想被赋予了宗教意义，人类及其居住的地球被置于上帝的怀抱之中，沐浴着上帝的光辉，并被圣恩所笼罩。
上帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运行，注视着人类的一举一动。
托勒密的宇宙体系还被赋予一种人间的等级结构，即天上高贵，地下卑贱，越往高处越进入神圣美妙的境地。
但丁的《神曲》对这一等级宇宙体系作了诗意的描述，在《天堂篇》中，但丁在少女贝亚德的引领下依次上升到了月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天、水晶天（原动天），并在原动天那里窥见了上帝的景象，沉浸在至高无上的幸福之中。
（2）日心说。
随着天文观测技术的发展，地心说体系已是破绽百出。
文艺复兴时期已有许多进步思想家和天文学家对它表示怀疑。
但真正打破该体系的是16世纪波兰伟大的天文学家哥白尼。
哥白尼发现托勒密的理论虽然可以给出同观测资料相符合的数据，但他描述的天空图景显得复杂凌乱，毫无统一性和规律性。
经过多年悉心研究，哥白尼得出了地球不是宇宙中心的结论。
他在1510年指出：太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕着太阳运动，只有月亮才真正围绕地球旋转。
以后哥白尼又根据亲自获得的20多项新的观测事实和大量复杂的数学计算结果，对上述结论作了许多修改和补充。
1530年，终于圆满地完成了日心说的建立工作。
在1543年出版的《天体运动论》中，哥白尼向人们描述了他的宇宙图景：太阳位于宇宙的中心，有五颗当时已知的行星和地球围绕太阳旋转。
《天体运行论》发表后，遭到了马丁·路德的反对和责难，他把哥白尼叫做“想要把天文学这门学科弄颠倒”的蠢人。
我们已经知道， 天上的日月星辰并不是静止不动的， 从它们的东升西落中所能得到的最直 接、 最直观的结论， 就是所有天体都在一个以地球为中心的天球上， 围绕地球转动。
这种几乎出现在所有早期文明中的猜测是地心说 (Geocentrism) 的雏形。
但世界的有趣之处就在于，它常常给你一点希望， 似乎一个简单图像就能让你抓住点什么， 但稍稍细究一下却会发现事情并不那么妥帖。
拿日月星辰的运动来说， 星星的运动倒是的 确能用一个天球的转动来描述——因为它们只有周日运动， 但太阳、 月亮及五大行星却除 了周日运动外还各有各的 “私活”： 太阳有周年运动， 月亮有月相变化， 五大行星更不象 话， 不仅各有各的周期， 甚至还每隔一段时间就 “倒行逆施” (逆行) 一番。
区区一个天 球是无论如何摆不平那么多运动的。
怎么办呢？ 古人们想到了一招， 那就是把天球当成 礼物派发， 让太阳、 月亮及五大行星各占一个， 乖乖听话的其它星星们则共享一个[注一]。
但这还不够， 因为行星的逆行还无法解释。
有人也许会说， 那有什么难的？ 让天球一会 儿正转， 一会儿逆转不就行了？ 打住！ 万万不行。
要知道， 从古希腊开始直到十七世 纪之前， 在差不多两千年的时间里， 人们对天体运动的描述一直遵守着两个要素： 一是 天球必须为球形， 二是它的运动必须有某种类型的均匀性。
这几乎是当时对 “解释” 一词 的定义， 非如此不能算是解释。
让天球象眼珠子那样乱转是万万不行的——文雅点说是不 完美的。
天球必须完美， 行星却要倒行逆施， 这就让人伤脑筋了。
在被伤了脑筋的人当中就有古 希腊先贤柏拉图 (Plato, 428/427BC-348/347BC)， 他给后人留了一道思考题： 如何 用均匀有序的运动来描述看起来不规则的行星运动？ 要说历史上的聪明人还真不少， 柏拉图的思考题一出， 很快就有人按下了抢答键。
抢答 者不是外人， 而是柏拉图的学生欧多克斯 (Eudoxus, 400/408BC-355/347BC)。
第一节行星的运动一、教学目标知识与技能：1、知道日心说和地心说的基本内容2、大致了解开普勒行星运动定律的发现历程及其对经典力学（运动观、宇宙观）发展的意义。
3、初步理解开普勒行星运动定律的物理意义及其在中学阶段的研究中近似处理。
过程与方法：1、通过开普勒行星运动定律发现历程的学习过程，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
2、通过科学家们对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
情感态度与价值观：1、知道科学家们凭着严谨的科学态度和极大的勇气，终于认识了行星的运动规律。
2、领略天体运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，了解探索自然规律的艰辛与喜悦；培育敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
3、感悟科学是人类进步不竭的动力，提高自身科学素养。
二、教学内容剖析本节课的地位和作用：本节教学既是前面《运动的描述》和《曲线运动》内容的进一步的延伸和拓展，又是为了学习万有引力定律和后续原子结构模型做铺垫。
在物理1的第一章《运动的描述》部分，学生已学习了参考系、运动轨迹、运动快慢描述的相关知识；物理2的第六章《曲线运动》部分，已学习了圆周运动快慢描述的相关知识，这些都是学习行星运动的描述的知识准备。
同时该节内容也涉及大量物理史实、贴近学生生活和联系社会实际的事实，可进一步培育学生的科学情感、精神和发展观。
本节课教学重点：1．建构太阳-行星模型。
2．开普勒行星运动三定律。
本节课教学难点：1．椭圆的认识。
2．建构太阳-行星模型。
三、教学思路与方法为了整合知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的上述具体目标，结合学生和课程实际，在构思教学活动和学生活动的安排时，以解决如何描述行星运动的系列问题为线索，建构太阳-行星模型为目标，为解决每个问题创设情境、明确任务，在组织交流和评价的过程中促进意义建构、分享体会。
教学中围绕太阳-行星模型的参考系、轨迹、运动快慢、和谐统一性展开教学，指导阅读、比较历史上关于宇宙中心、行星运动轨迹的观点和思想，引导学生把物理事实作为证据的观念，根据证据、逻辑和已有知识作出科学解释。
