人类认识地球及其运动的历史

第1页，共83页，2023年，2月20日，星期六教学目的：1、知道“地心说”和“日心说”的观点及其内容。2、认识到对同一种现象可能有许多不同的解释。科学的观点是建立在证据的基础上。3、对收集到的资料能进行批判和借鉴。4、通过认识科学家对昼夜现象的解释，修正自己对昼夜现象的认识。

第2页，共83页，2023年，2月20日，星期六教学重点：理解“地心说”和“日心说”两种观点。教学难点：认识科学观点和证据之间的联系。教学准备：有关“地心说”和“日心说”的图片、课件及文本资料。第3页，共83页，2023年，2月20日，星期六教材中的呈现（教科版）单独呈现四年级上册《岩石与矿物》、四年级上册《天气》、五年级上册《地球表面的地形》、五年级下册《地球的运动》、六年级下册《宇宙》等5个单元。相关涉及五年级上册《生物与环境》《光》、五年级下册《时间的测量》、六年级上册《能量》、六年级下册《环境与我们》等5个单元。第4页，共83页，2023年，2月20日，星期六内容在小学科学中的目标定位

通过对地球与空间有关知识的学习，了解与地球相关的宇宙环境，知道太阳系的基本情况，了解地球的运动及地球圈层结构，认识人类和环境的关系，知道地球是人类唯一的家园的道理。第5页，共83页，2023年，2月20日，星期六二、人类认知宇宙和地球的历史过程及儿童在地球与空间领域中的认知情况。第6页，共83页，2023年，2月20日，星期六（一）人类认知宇宙的过程。1.天圆地方说。第7页，共83页，2023年，2月20日，星期六2.地圆说。第8页，共83页，2023年，2月20日，星期六3.地心说。亚里士多德克罗狄斯·托勒密第9页，共83页，2023年，2月20日，星期六地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的轨道上绕地球运转。第10页，共83页，2023年，2月20日，星期六周转圆天体模型最早是用来解释行星逆行现象的，但由于地心说压根就是谬误，所以后来每年行星的运行的轨道都和他所预测的有所不同。第11页，共83页，2023年，2月20日，星期六4.日心说。第12页，共83页，2023年，2月20日，星期六日心说的基本观点：1.地球不是宇宙的中心而只是引力中心和月球轨道的中心。2.宇宙的中心在太阳附近，包括地球在内的行星都环绕太阳转动。3日地距离和众星所在的天球层高度相比是微不足道的。4.每天看到的天穹周期性运动，是由于地球绕其自转轴每天旋转一周所造成的。5.每年看到的太阳在天球的周期性运动，并不是太阳本身在动，而是地球绕着太阳公转所造成的。6.目视的行星顺行和逆行的现象，是地球和行星共同围绕太阳运动的结果。第13页，共83页，2023年，2月20日，星期六日心说解释的行星逆行现象。第14页，共83页，2023年，2月20日，星期六日心说存在的错误：1.太阳并非宇宙中心，而是太阳系的中心。

2.地球并非是引力的中心。

3.天空中看到的任何运动，不全是地球运动引起的。

4.地球和其他行星的运行轨道是椭圆而不是圆，不做圆周运动。第15页，共83页，2023年，2月20日，星期六日心说的历史意义：确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，从而掀起了一场天文学上根本性的革命，是人类探求客观真理道路上的里程碑。哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起，脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。哥白尼的科学成就，是他所处时代的产物，又转过来推动了时代的发展。第16页，共83页，2023年，2月20日，星期六5.大爆炸学说。哈勃第17页，共83页，2023年，2月20日，星期六大爆炸学说依据：红移现象。星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律。（也就是离我们越远的星系，它离开我们的速度也就越快。）第18页，共83页，2023年，2月20日，星期六（二）儿童的相关前概念第19页，共83页，2023年，2月20日，星期六1、地球是正球形。2、地球是凹凸不平的球体。3、地球是个多边形。4、装有水的瓶子在地球上不同位置放置的情况。5、地球只会自转或只会公转。6、天上的云在移动可以证明地球在运动。7、风的存在可以证明地球是运动的。（地球运动产生风）8、太阳绕地球转。太阳绕月球转。9、昼夜的形成是由于月球遮住了太阳。10、太阳绕地球转形成昼夜。

第20页，共83页，2023年，2月20日，星期六11、四季的形成是由于天气的变化。12、太阳光有不同的强弱区，当地球转到强光区就是夏天，弱光区就是冬天，适中区就是春秋。13、公转轨道有近日点和远日点，从而造成地球的温度不一样，形成四季。14、四季是因为月球和太阳转动位置不同形成的。15、四季是由于地球不断自转，导致气候不断变化形成的。16、四季是因为人们将一年365天分成了四份。17、夏天地球离太阳远，冬天地球离太阳近。18、地球的上下左右就是地球的春夏秋冬。19、云层变化及臭氧的变化形成四季。20、太阳会冬眠。21、能在夜空中看到的星星就会发光。22、一个月中月亮的变化没有规律。第21页，共83页，2023年，2月20日，星期六三、地球与空间科学相关概念梳理。第22页，共83页，2023年，2月20日，星期六核心概念一：地球是一颗很有特色的行星。第23页，共83页，2023年，2月20日，星期六银河系太阳系地球1.地球在宇宙中的位置。第24页，共83页，2023年，2月20日，星期六2.地球的结构。第25页，共83页，2023年，2月20日，星期六岩石圈：岩石圈是由岩石组成的，包括地壳和上地幔顶部。六大板块：欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块第26页，共83页，2023年，2月20日，星期六板块漂移学说：第27页，共83页，2023年，2月20日，星期六板块的相对运动：第28页，共83页，2023年，2月20日，星期六三大类岩石沉积岩：由沉积作用产生的，广泛分布在地球表面。如：砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩等。岩浆岩：由岩浆作用冷却形成的，就是火山岩。如：玄武岩、安山岩和流纹岩等。变质岩：是沉积岩、岩浆岩经过高压、高温变质作用形成，其中岩浆岩变质形成的叫正变质岩。如：糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、混合岩等。第29页，共83页，2023年，2月20日，星期六三类岩石的相互转变：第30页，共83页，2023年，2月20日，星期六地质作用——引起地壳及其表面形态不断发生变化的作用。内力作用：主要表现形式有地壳运动、岩浆活动、变质作用。外力作用：主要表现形式风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。地质作用：第31页，共83页，2023年，2月20日，星期六土壤：陆地表层具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层。第32页，共83页，2023年，2月20日，星期六土壤的成分：由岩石风化而成的矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质），腐殖质等组成。理想土壤成分的体积分数矿物质（45%）、有机质（5%）、水分（20%-30%）和空气（20%-30%）。第33页，共83页，2023年，2月20日，星期六地球的物质循环：第34页，共83页，2023年，2月20日，星期六地轴——地球斜轴，又称地球自转轴。是指地球自转所绕的轴,北端与地表的交点是北极,南端与地表的交点是南极。3.地球自转和公转第35页，共83页，2023年，2月20日，星期六地球自转N第36页，共83页，2023年，2月20日，星期六地球自转的意义：1.东、西半球发生昼夜交替。2.不同地方的时间差异。3.物体偏向（地转偏向力）北右南左。河床、台风4.日月星辰的东升西落。第37页，共83页，2023年，2月20日，星期六地球公转第38页，共83页，2023年，2月20日，星期六地球公转的地理意义：1.正午太阳高度的变化。2.昼夜长短的变化。3.四季更替。第39页，共83页，2023年，2月20日，星期六第40页，共83页，2023年，2月20日，星期六第41页，共83页，2023年，2月20日，星期六4.月球是地球的卫星。月球与地球对应比体积1/49质量1/81直径1/4重力加速度1/6第42页，共83页，2023年，2月20日，星期六月球的自转和公转。地月系同步自转：自转周期和公转周期一直，都是一个恒星日。第43页，共83页，2023年，2月20日，星期六月相第44页，共83页，2023年，2月20日，星期六月相变化规律上上上西西、下下下东东——意思是：上弦月出现在农历月的上半月的上半夜，月面朝西，位于西半天空；下弦月出现在农历月的下半月的下半夜，月面朝东，位于东半天空。第45页，共83页，2023年，2月20日，星期六5.地球有适应生物生存的大气包围。大气圈：又叫大气圈，地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气，占78．1%；氧气占20．9%；氩气占0．93%；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。第46页，共83页，2023年，2月20日，星期六大气圈的作用1、氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。（阻挡紫外线,没有大气生物早被辐射得灭绝了）2、防止热量散失,否则地球就跟月球一样零下上百度,生物都得冻死。3、防止地球被太空小星体袭击,不然就会被成像月球那样好多环形山。4、为生物提供必要的氧气和二氧化碳，成云致雨。第47页，共83页，2023年，2月20日，星期六大气逆辐射第48页，共83页，2023年，2月20日，星期六臭氧层和臭氧空洞臭氧层：指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。第49页，共83页，2023年，2月20日，星期六6.地球表面70%覆盖有适合生物生存的液态水。水圈：地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，这些水不停地运动着和相互联系着，以水循环的方式共同构成水圈。水圈内全部水体的总储量为13.86亿立方公里，其中海洋为13.38亿立方公里,占总储量的96.5%。是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。第50页，共83页，2023年，2月20日，星期六水圈的作用1、水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60％，保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。2、水是地球生命起源地，是组成地球生物体的主要成分，人体重量的50～60％由水组成，儿童体内的水分更高达80％。可以说，没有水就没有生命。但地球上的淡水资源只占地球水资源总量的3％，在这3％的淡水中，可供直接饮用的只有0.5％。所以说，水是人类的宝贵资源，是生命之泉。第51页，共83页，2023年，2月20日，星期六水循环定义：水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太阳带来的能量转变存在的模式到地球另一些地方，例如：地面的水份被太阳蒸发成为空气中的水蒸汽。第52页，共83页，2023年，2月20日，星期六水循环的作用①水是所有营养物质的介质，营养物质的循环和水循环不可分割地联系在一起。②水对物质是很好的溶剂，在生态系统中起着能量传递和利用的作用。③水是地质变化的动因之一，一个地方矿质元素的流失，而另一个地方矿质元素的沉积往往要通过水循环来完成。第53页，共83页，2023年，2月20日，星期六7.地球表面有着各样的地形。地形指的是地物形状和地貌的总称，具体指地表以上分布的固定性物体共同呈现出的高低起伏的各种状态。地形与地貌不完全一样，地形偏向于局部，地貌则一定是整体特征。第54页，共83页，2023年，2月20日，星期六中国的地形种类的特征海拔在1000米以上；地势起伏不大，但是边缘陡峭；山峦起伏，凹凸不平。

四周高，中间低。海拔在200米以下；表面宽广，地平；分布在大河两岸和濒临海洋的地区。第55页，共83页，2023年，2月20日，星期六海拔在200米—500米之间；坡度较缓；主要由低矮的山地组成。海拔在500米以上；起伏很大,坡度陡峻,沟谷幽深,一般多呈脉状分布。第56页，共83页，2023年，2月20日，星期六核心概念二：太阳系中各天体按照一定的规律运动。第57页，共83页，2023年，2月20日，星期六1.太阳系。我们现在所在的恒星系统。它是以太阳为中心，和所有受到太阳引力约束的天体的集合体第58页，共83页，2023年，2月20日，星期六太阳主要成分氢和氦。核聚变过程中，太阳要损耗一些质量而释放出大量的能能量。第59页，共83页，2023年，2月20日，星期六光球层(黑子)色球层(耀斑)日冕层(太阳风)第60页，共83页，2023年，2月20日，星期六2.恒星、行星、卫星。恒星：恒星是由炽热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体。我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。行星：1、必须是围绕恒星运转的天体；2、质量必须足够大，来克服固体应力（刚体力）以达到流体静力平衡的形状（近于球体）；3、必须清除轨道附近区域,公转轨道范围内不能有比它更大的天体。卫星：卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体或人造天体。我们这里讲的是天然天体。第61页，共83页，2023年，2月20日，星期六3.八大行星的自转和公转八大行星都围绕太阳沿同一方向运动，越是靠近太阳的其公转的角速度也就越快，公转周期也就越短。行星在绕太阳公转的同时还在进行自转，自转方向除天王星和金星外都是和公转方向一致，自西向东，金星则相反，天王星可认为是在其公转轨道上滚动。第62页，共83页，2023年，2月20日，星期六八大行星自转和公转周期行星自转周期公转周期水星 58.65天87.9693天金星 243.02天 224.701天地球 0.9973天365.325天火星 1.026天 687天木星 0.4135天 4332.589天土星 0.444天 10759.5天天王星 0.7183天84.32年海王星 0.6713天164.8年第63页，共83页，2023年，2月20日，星期六4.日食和月食日食：月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。月食：当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线上。第64页，共83页，2023年，2月20日，星期六日食和月食的种类全食、偏食、环食全食和偏食第65页，共83页，2023年，2月20日，星期六 核心概念三：人类的生活需要各种能源。第66页，共83页，2023年，2月20日，星期六1.人类需要用燃料和电煮熟食物、取暖和运输。人们在日常生活中会用到煤炭、石油、木材、天然气、电等来完成煮食、取暖和运输等活动。第67页，共83页，2023年，2月20日，星期六2.电是生活中的常用能源。电能是人类的常用能源，人们的生活离不开电。电灯、电视、洗衣机、微波炉、电暖器都是电器用品。第68页，共83页，2023年，2月20日，星期六3.地球能源主要来源于太阳。太阳辐射对地球的作用：维持地表温度，是水循环的动力来源、大气运动的动力来源，也是人类的主要使用能源的最终来源。太阳与煤、石油和天然气的形成有关：植物通过光合作用吸收和储存太阳能，植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成煤、石油或天然气。是水循环和大气运动的动力来源。第69页，共83页，2023年，2月20日，星期六4风能和水能。风能：地球表面大量空气流动所产生的动能。（水平气压梯度力）水能：是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。第70页，共83页，2023年，2月20日，星期六风能为洁净的能量来源。风力发电是可再生能源，很环保。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。其优点是成本低、可连续再生、无污染。水电和风力发电的有点：第71页，共83页，2023年，2月20日，星期六5.中国的能源国情。能源的生产量不能满足能源消费需求的增长。能源消费结构不合理。能源利用效率不高。对开发和利用新能源和可再生能源战略意义认识不足。第72页，共83页，2023年，2月20日，星期六核心概念四：环境和人类生活会相互作用。第73页，共83页，2023年，2月20日，星期六1.地质灾害。定义：地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。第74页，共83页，2023年，2月20日，星期六地震：是地球内部发生的急剧破裂产生的震波，在一定范围内引起地面振动的现象。地震就是地球表层