精品高中地理 《恒星的一生和宇宙的演化》教学设计

《恒星的一生和宇宙的演化》教学设计

教学目标:

1.知道恒星的不同发展阶段：红巨星、超巨星、中子星、白矮星、暗矮星和

黑洞；

2.了解大质量恒星的演变过程。

3.知道宇宙膨胀的现象和证据。

4.了解大爆炸宇宙论的主要观点。

5.树立科学的宇宙观，以及热爱科学勇于探索的精神。

教学重点与难点

1.知道恒星的不同发展阶段。

2.了解大爆炸宇宙论的主要观点

学情分析

学生在宇宙方面的基础知识是很缺乏的，教学过程中也很难找到直观的实验

和真实的模型支持，学生理解起来比较困难，但同时学生对未知的宇宙充满了好

奇。这节课开始带领学生进入神秘的宇宙，为学生发展想象力和创新精神，提供

了广阔的空间。

学法点拨

学生在课前应阅读有关宇宙的书籍，如霍金的《果壳中的宇宙》和《时间简

史》等，了解一些关于宇宙的信息，激发学生对探索宇宙的兴趣，同时为课堂的

发言和提问做好准备。

学生通过交流了解人类对宇宙认识的历程，小组讨论，认识到人类对自然界

的认识水平是和当时的科学技术发展水平相适应。

做好“气球膨胀和黑点运动”实验有助于学生对星系运动的正确理解，如果

学生讨论后没有的结论时，教师可以适当提示，帮助学生建立假说——大爆炸宇

宙论。

教前准备

一人一机学习环境，（黑马教学软件组织教学）。

《宇宙起源》网络课件一个，课前在网络教室的服务器上调试好。

教学方法

多媒体演示、网络协作式学习、讲述法

教学过程

一、复习旧知 提出问题

1. 教师通过多媒体回顾恒星的形成，展示各种各样的恒星。

在地球上遥望夜空，宇宙是恒星的世界。恒星诞生于太空中的星际尘埃（星

云），恒星是在熊熊燃烧着的星球。一般来说，恒星的体积和质量都比较大，只

是由于距离地球太遥远的缘故，星光才显得那么微弱。恒星发光的能力有强有弱，

恒星表面的温度也有高有低。一般说来，恒星表面的温度越低，它的光越偏红；

温度越高，光则越偏蓝。

2.学生欣赏的过程中，课件出示问题。

（1） 各种恒星诞生后，会发生变化吗？（以上是恒星不同演变阶段的实物

照片。）

（2）图片中哪张是红巨星？它有什么特点？

（3）图片中的白矮星在哪里？为什么看不到？这说明它的亮度大还是小？

（4）图片是想象黑洞是个空洞吗？你能想象看不到它有原因吗？

（5）图片中哪张是超新星大爆炸？

3.学生讨论 讲述新知

1）恒星不同发展阶段的特点和它们之间转化的关系。（教师总结学生的回

答，在对应的图片旁边出示说明。）

（1）红巨星：红色直径比太阳大10～100倍，亮度比类似太阳的恒星大得

多。

（2）白矮星：密度很大，体积和亮度很小，由红巨星转变而来。

（3）黑洞：质量更加大的恒星爆炸形成的，密度非常巨大，任何物质，甚

至光线都无法逃脱它的吸引。

（4）超新星：超新星在超红巨星的爆炸中诞生，密度巨大。

（5）中子星：超新星爆炸后形成，体积很小，密度极大的星核。

二、自然过渡 ，接着讲授宇宙的起源

三、教师展示课件，播放新闻。

新华网浙江频道8月13日电 依靠手指拨动着轮椅机器前行的霍金，“拨动”

了杭州城，“拨动”了长江三角洲，甚至轰动了整个中国——在他到达杭州之前，

他的科普名著《时间简史》和《果壳中的宇宙》已在当地连续畅销了好几个星期；

印有霍金头像的文化衫，风靡了杭城的大街小巷；8月9日，当他从上海浦东国

际机场转道杭州时，媒体热情的“长枪短炮”再一次对准了他；昨天，霍金召开

记者见面会，来自沪浙两地的数十家媒体蜂拥而至；8月15日他关于“膜的新

奇世界”的公众演讲，成为杭州市民眼下最为期盼的盛事……

1.请学生谈谈关于霍金的事迹和他的著作，或者谈谈关于宇宙的话题。（学

生自由谈话，可以说说你知道的东西，也可以说说你想知道的东西；教师鼓励学

生大胆想象，对学生的发言多表扬。）

2.教师小结学生的发言：千百年来，人类一直在探索宇宙的秘密：太阳的光

和热昼夜交替，月亮的柔和与相位变化，满天星斗的旋转循回，寒暑变化的周而

复始，流星的出没，日食、月食的奇迹，彗星的来临，天有无边际？天是什么时

候、如何形成的？

3.演示动画、分析难点

1）介绍美国天文学家哈勃的发现。

发现1:所有的星系都在远离我们而去；。

发现2:星系离我们越远，运动的速度越快；

发现3:星系间的距离在不断地扩大。

星系运动的特点：所有的星系都在远离我们而去；星系离我们越远，它的退

行速度就越快；星系间的距离在不断地扩大。（即哈勃定律）

2）问：如果你得到了哈勃的发现，你对宇宙起源作作如何的猜测。

3）教材P3页活动，通过实验帮助学生建立宇宙中星系运动模型

4）根据刚才我们建立的星系运动模型，你能想象出宇宙中的星系在怎样运

动吗？

5）如果我们把气球比作宇宙的话，那么你能想象现在的宇宙处在怎样的状

态之中？我们的宇宙处在不断的膨胀当中

4.宇宙形成的理论之一 ——大爆炸宇宙论

1）演示动画，理解大爆炸宇宙论

2）主要观点：

大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以粒子的形式、极高的温度、极大的

密度，被挤压在一个“原始火球” 中。

大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出

现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。

四、其它宇宙形成理——稳定理论

五、大胆猜测：宇宙的将来

史蒂芬·霍金是英国物理学家，他提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想成了

现代宇宙学的重要基石。

霍金的宇宙无边界的设想是这样的：

第一，宇宙是无边的。

第二，宇宙不是一个可以任意赋予初始条件或边界的一般系统。

霍金预言宇宙有两种结局：

永远膨胀下去，不断地扩大，我们将看到所有星系的星球老化、死亡，剩下

我们孤零零的，在一片黑暗当中。或者会塌缩而在大挤压处终结

科学巨人霍金：探索的精神）

六、归纳总结、拾漏补缺

七、板书设计 略