《我们来造“环形山”》教学设计

《我们来造“环形山”》教学设计教材分析“我们来造环形山”是义务教育小学科学教科版六年级下册“宇宙”单元的第三课。让学生造环形山，是让学生以模拟实验的方式来探究环形山的成因。本课根据学生的年龄特征，用造“环形山”的活动来帮助他们认识环形山，重点不是让学生真正找到环形山的形成原因，而是如何造一个相似的“环形山”，在“造山”过程中有所思，有所悟，能做出有根据的推测。通过一个有趣味的活动——造环形山，让学生在造环形山模型过程中，对环形山的成因展开探究。教学目标1、科学概念：月球地形的最大特征就是分布着许多大大小小的环形山；月球上环形山的成因有多种不同的解释。2、过程与方法：认识月球表面环形山的特点；能够根据观察到的现象推测环形山的成因；经历月球环形山的模拟实验过程；了解有关月球环形山的成因的假说。3、情感态度与价值观：能够大胆地想像，充分地表达自己的想法；能够合理地运用多种手段，创造性地制作“环形山”；在造“环形山”的过程中体验科学实验的严谨、客观和乐趣，意识到设计实验方案的重要性以及意识到模拟实验和推测与客观真实是有一定的差距的。教学重点、难点环形山是月球地形的主要特征。建造月球环形山的模型，并提出有根据的推测。教学准备沙、石子、玻璃球、注射器等。教学过程一、认识环形山1、提问：谁知道离我们地球最近的一颗星球叫什么？对于月球你又知道些什么呢？2、分组观察图片：老师这里有一张来自月球表面的图片，你们想看吗？（想）那好，请同学们打开信封取出照片，我们一起来分组仔细的观察一下。谁来说说，从这张图片上你观察到了什么？（板书：环形山）3、分组观察并讨论环形山特点：谁能来说说月球上的这些环形山又有哪些什么特点呢？哦这样吧，还是让我们先分小组再一次仔细观察讨论一下吧。4、学生汇报，教师板书特点。二、模拟造环形山1、现在我们已经知道了月球环形山的这些特点，在这节课上，同学们能不能根据这些特点来模拟造一造环形山？（能）（教师板书：我们来造）那你们又有哪些造山的方法呢？2、学生汇报造山方法，教师板书。3、看来，同学们还真有些方法，不过在这节课上，由于时间的关系，我们不可能每一个小组每一种方法都去做，这样好了，每个小组选择其中的一种方法去做，这样行吗？（行）那我们先来统计一下：（想选择“撞击”方法的有……（板书小组号））4、好，方法已经定下来了，那需要哪些模拟实验的材料呢？：我给同学准备了这些材料（一盘沙子、一杯大小不一的各种物体、一盘通过我加工过的沙子、一个注射器、）5、为了使我们造出的“环形山”和月球上环形山的特点更加符合。你认为你们小组在模拟实验过程中需要注意些什么问题？（教师补充：镊子取、安全方面、注射器的活塞先拉开、记录纸等）6、小组里的“环形山”造好后，派个代表端过来。7、分小组造“环形山”。8、我们造的“环形山”都在这里了，你们想不想来欣赏一下其它组的环形山呢？（想）不过，老师还有一个小小的任务，在欣赏的过程中，请你记下哪个组造的环形山与月球上的环形山最为相似，好吗。三、交流，并提出环形山成因的假说1、交流：你们小组是用什么方法来造环形山的？在造“环形山”的过程中，有什么发现？2、提出假说：现在，对环形山的成因（板书）你是否有什么推测了呢？你推测的依据又是什么？3、如果让你到月球上去考察，你认为有哪些证据是需要进一步去寻找的？四、呈现有关环形山成因的资料1、老师这里还收集到了一些有关环形山成因的资料，我们一起看一看。2、对与环形山的成因你了解了吗？（哦看来，陨石撞击说是环形山形成的一个主流观点。）3、科学家提出假说时用了哪些证据？4、我这里还有一点有关环形山成因的影视资料，我们一起来看看。5、你需要重新修改你的推测吗？如果需要，主要修改什么？6、其实，人类对月球的探索还一直进行着知识链接：环形山资料环形山（crater）希腊文的意思是“碗”，所以通常指碗状凹坑结构。月球表面布满大大小小圆形凹坑，称为“月坑”，大多数月坑的周围环绕着高出月面的环形山。月面上最大的环形山为月球南极附近的贝利环形山，直径达295公里。小的月坑直径只有几十厘米甚至更小。直径大于1000米的月坑总数达33000个以上。其中大的直径超过100公里，占月面的7-10%。月球背面的环形山更多。环形山大多数以著名天文学家或其他学者的名字命名，月球背面的环形山中，有四座分别以我国古代天文学家名字命名。\o"返回页首"概述环形山这个名字是伽利略起的，它是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。环形山是月面上最显著的特征,几乎布满了整个月面。月面上星罗棋布、重重叠叠的环形山酷似地球上的火山口，中央有一块圆形的平地，外围是一圈隆起的山环，内壁陡峭，外坡平缓。环形山的中间是一个陷落的深坑，四周围有高耸直立的岩石，环形山的高度一般在7～8公里之间。环形山大小不一，直径相差悬殊，小的环形山直径不足10公里，有的仅一个足球场大小；大的环形山直径超过100公里。最大的环形山是月球南极附近的贝利环形山，直径达295公里，比我国的浙江省小一点，可以把整个海南岛装进去。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。在月面上，直径大于1公里的环形山总数达33000多个，占月球表面积的7%-10%；至于更小的、名副其实的月坑则数不胜数了。环形山的形状也各不相同，有的大环形山内再套一个小环形山，有的大环形山中央有一个很深的坑穴，如牛顿环形山，中心坑穴深达8788公里，是最深的环形山；还有的大环形山中央陡然矗起一座山峰，叫做“中央峰”。阿基米德环形山，奥托里克环形山和阿里斯基尔环形山，是“雨海”中比较大的三个环形山，阿基米德环形山的直径有80公里。\o"返回页首"命名古代天文学家在给月球上的山川起名字时，规定了月球上的山用地球上的山名，月球上的环形山用世界著名的科学家与思想家的名字来命名。这一规定沿用至今。如哥白尼环形山、阿基米德环形山、牛顿环形山、伊巴谷环形山、卡西尼环形山等，月球背面的环形山中，有四座分别以我国古代天文学家名字命名：石申环形山、张衡环形山、祖冲之环形山和郭守敬环形山。另外，为纪念一位传说为尝试飞向天空而献身的万户（实际上是旧时一种官名），而命名的环形山，叫“万户环形山”。在月球正面有一座环行山以中国现代天文学家高平子命名的，它位于月球正面东经87度、南纬6度。所以总共有6个人。\o"返回页首"分类环形山的构造十分复杂，种类也多。但是按它们形成的先后顺序来划分，基本上可分为古老型与年轻型两类。古老的环形山很不规则，大多已经坍塌，而在它的上面重叠着圆形的小环形山及其中央峰。这些高高在上的环形山都是比较年轻的山。有个日本学者1969年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都面目全非，有的还山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有同心圆状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德型（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到一米）。\o"返回页首"成因关于环形山的形成，比较流行的解释有两种：其一，月球形成不久，月球内部的高热熔岩与气体冲破表层，喷射而出，就像地球上的火山喷发。它们起初威力较强，熔岩喷出又高又远，堆积喷口外部，形成环形山。后来喷射威力减小，喷射堆积只在中央底部，堆成小山峰，就是环形山中的中央峰。有的喷射熄灭较早，或没有再次喷射，就没有中央峰。其二，流星体撞击月球。1972年5月13日有一颗大的陨星体在月面上撞成一个有足球场那么大的陨石坑。撞击时引起的月震，被放置在月面的4个月震仪记录下来。主张陨石撞击的人认为，在距今约30亿年前，空间的陨星体很多，月球正处于半融熔状态。巨大的陨星撞击月面时，在其四周溅出岩石与土壤，形成了一圈一圈的环形山。又由于月面上没有风雨洗刷与激烈的地质构造活动，所以当初形成的环形山就一直保留至今。许多环形山的周围都呈现放射状斑纹结构，这种环形山至少在60座以上，如第谷，哥白尼，开普勒等环形山，都有形状不一，长短不同，条纹数量互异和亮度也很不一致的辐射纹。1968年美国的“勘测者”7号月球探测器，拍下了第谷环形山的一些辐射纹。第谷环形山的辐射纹共有12条，它们穿过山脉，月谷，也横越月海，其中最长的一条辐射纹竟长达1800公里，最宽的一条有20公里宽。辐射纹怎样形成的？多数科学家认为，火山喷发或者大的陨星体撞击月球表面时，岩石以及岩石粉末等被抛向四周。后来，这些物质逐渐回落到月面而成为辐射纹。由于它们的反照率比较大，所以看上去显得格外明亮。这是月球表面那些奇异的辐射纹。月亮看上去很像一个铅球。可是谁的巨手可以将它托举起来再推出去呢？宇宙充满了神秘，无以数计的星球的诞生到底是怎么回事？这可能是一个永远也穷究不尽的问题。荒凉的月球与人类的长久存在有关联。“阿波罗”飞船从月球传回地面的月球图片，可以清晰地看到巨大的陨石坑。不是陨石撞击说的理由看了“嫦娥一号”拍摄的第一幅月球表面照片，对着上面大大小小的所谓“陨石坑”，我久久地凝视、反复地观察、反复地思考，越看越不像是陨石坑，现将怀疑不是陨石坑的理由分析如下：一是，照片上大大小小的“陨石坑”几乎都是正圆形状，陨石的撞击不可能都是垂直角度撞击，应该绝大多数都是倾斜角度的撞击，而倾斜角度的撞击是不会形成正圆形状的陨石坑。何况，月球始终是一面对着地球，对着地球的月面就更不可能受到垂直撞击了，因为太空中的陨石根本不可能绕过地球撞击月球。二是，照片上的“陨石坑”底部都比较浅而平，不符合撞击坑的特征。如果陨石完全撞入坑的底部，应该形成漏斗型的坑洞；如果撞击时巨型陨石爆炸，也应该在“陨石坑”的周围留下许多破碎的巨大碎片。三是，照片上的“陨石坑”几乎都是小坑覆盖大坑，在大坑的边缘没有发现部分被覆盖的不完整小坑，说明大坑形成在先，小坑形成在后。这不符合逻辑，不可能大陨石的撞击都在先，小陨石的撞击都滞后。四是，在月面的山区位置的“陨石坑”比较密集，而月海地区的表面地势相对平坦，基本上没有多少“陨石坑”，这又不符合逻辑，陨石的撞击应该是均匀分布，不可能选择地区。五是，火星的质量、体积和引力都远远地大于月球，火星的大气层又十分稀薄，陨石在降落过程中不会燃烧殆尽，按理火星的表面应该留下更多的陨石坑，实际上火星表面却几乎没有“陨石坑”，难道太空中的陨石偏偏都青睐月球？这种现象如何解释？另外，能够在月球表面造成如此众多巨坑的陨石，在地球表面也应该留下许多撞击的痕迹，实际情况并非如此，地月比较同样反差太大。六是，从照片上看月面上的小“陨石坑”都比较清晰，其环形山相对高耸；而大“陨石坑”都显得相对模糊，其环形山都已坍塌。这说明“陨石坑”形成时的月球表面不是已经硬化了的外壳，因为如果是坚硬的岩石被撞击后，不可能所有大的“陨石坑”都坍塌，而小的“陨石坑”都不坍塌。根据以上的六个疑点分析，我认为：月球表面众多的“陨石坑”的形成原因，并不是由于外因——太空中的陨石撞击；而是由于内因——内部巨大气体团的逸出。也许有人会质疑：固态的月球表面即使有气体逸出也不会形成巨坑啊？是的，现在的月球表面是固态的外壳；但在这些巨坑形成时的月球表面，确实是处于熔融或半熔融状态的。可以设想：正是由于当时的月球表面处于逐步熔融的状态，所以造成在月球表面以下长期集聚的巨大上升气体团，终于破茧而出，在软化了的月面留下了巨大的、纯圆形的坑洞。这就好像烧玉米糊稀饭一样，逸出的气泡破裂后会在玉米糊表面留下许多圆圆的小坑。由于当时的月球是处在逐步熔融的状态，首先形成的圆坑必然巨大，而后续逸出的气团相对顺畅，不会留下大坑；这就能很好地解释，为什么大坑形成在前，小坑形成在后。也正是因为月面处在熔融或半熔融状态，坑越大就越容易坍塌，所以先形成的大坑在照片上才显得比较模糊。另外，当时月面的熔融过程不可能是同步的，先熔化的部位在内部岩浆流出来后，抚平了大大小小的坑洞，形成相对平坦的月球“海洋”；这也能合理地解释，为什么现在的月海部位没有留下众多的圆坑。后来，由于某种原因，月球表面逐步熔化的过程突然停止，处于熔融或半熔融状态的月面重新凝固了，这才使得月球表面留下了如此怪异的面孔。那么，是什么原因造成了当时的月球表面处于熔融或半熔融状态呢？只有当月球非常接近太阳的情况下有可能会发生，而月球是地球的卫星，不是绕太阳旋转的行星，不可能曾经比水星更接近太阳运行。我认为：唯一的解释就是月球是来自外太空的星球，是先被太阳俘获后再被地球俘获，偶然成为了地球的