第四单元探索宇宙11.太阳系大家族【教学内容】本课教学内容分三个部分。第一部分是概念解读活动，主要介绍什么是太阳系，强调太阳系不仅包括太阳、八大行星、卫星，还包括矮行星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等。大小各异的天体组合在一幅全景图中，让学生能够直观地认识太阳系大家族的构成，通过图文资料的阅读，建立太阳系的科学概念。第二部分是建模活动，主要认识八大行星的大小特征和距离太阳的远近特征，学生通过数据解读和分析，学习搭建太阳系模型。第三部分是阅读活动，用图文结合的形式介绍八大行星的概况及部分行星的发现历程。【教学目标】认识太阳系八大行星的基本特征，建立太阳系的科学概念。通过搭建太阳系模型，理解太阳系行星之间的关系。阅读文本资料，体悟人类探索行星奥秘的意义。【重点与难点】[重点]收集八大行星的大小和距离太阳远近的数据信息。[难点]通过建模探究八大行星的排列关系。【教学准备】[教师]各种大小的球体各1个(弹子球、网球、棒球、高尔夫球、沙滩球、瑜伽球、篮球、足球，也可用差不多大小的其他球体代替)、卷尺。[学生]彩色卡纸、剪刀、直尺、圆规。【教学过程】（一）了解太阳系大家族的成员1.出示课本36页上面的一幅图片，学生观察这幅图片，初步了解太阳系的样子以及太阳系大家族的成员。全班交流太阳系的概况，预设：太阳是离我们最近的恒星。太阳系有太阳和包括地球在内的八颗行星、卫星、众多的小行星、彗星、流星体和星际物质等组成。八颗行星分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。小行星是太阳系形成后的物质残余,太阳系内已经被发现的小行星有70余万颗,主要分布在火星和木星轨道之间的小行星主带以及海王星轨道之外的柯伊伯带上。2.出示小行星带以及小行星的图片，引导学生观察图片，进一步了解小行星以及小行星带的知识。3.出示木星以及他的卫星图片，引导学生了解木星的有关知识。预设：木星的卫星众多，到目前为止一共发现有79颗卫星。4.出示彗星的图片，引导学生观察彗星，初步了解彗星的一些知识。预设：彗星俗称“扫把星”。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分,主要成分是冰、尘埃和较小的岩石颗粒。当彗星接近恒星时,彗星中的冰升华,在冰核周围形成朦胧的彗发和一条或几条稀薄物质流构成的彗尾。太阳系中最著名的彗星是哈雷彗星,因1705年英国天文学家哈雷成功预言其周期是76年而得名。[设计意图]初步了解太阳系的样子以及太阳系大家族的成员。出示各种有关彗星的图片，引导学生观察这些图片，进一步了解彗星的外形特点。初步了解彗星的一些知识。出示整个太阳系的图片，引导学生观察太阳系的图片，进一步了解太阳系的特点以及概况。（二）比较八颗行星的大小12,1.教师引导：我们已经知道在太阳系中，有包括地球在内的八颗行星，那么这八颗行星大小如何呢？下面我们来看一看。2.出示课本37页上面的一幅图片，学生观察这幅图片，了解这些图片中的球体分别是哪一颗行星？他们的大小又是怎样的？预设：最大的那颗行星是木星。周围有光环的是土星，是太阳系中第二大行星。接下来是淡蓝色的天王星和深蓝色的海王星，再接下来就是我们的地球，最后三个分别是金星、火星，最小的是水星。3.如果我们把地球的直径换算成一厘米，按照这个比例，太阳系中的八颗行星的直径分别是多少呢？4.出示课本37页八颗行星的直径资料，学生读一读，了解按照比例标准换算好的八颗行星的直径。八颗行星的“直径”水星：0.38cm木星：11.20cm金星：0.95cm土星：9.45cm地球：1.00cm天王星：4.01cm火星：0.53cm海王星：3.88cm下面我们就按照这份数据，动手制作八颗行星的模型，比较8颗行星的大小。5.出示课本37页比较八颗行星大小的学生活动图片，学生观察这幅图片，初步了解比较八颗行星大小活动所需的材料以及方法。全班交流6.所需的材料：圆规、彩纸、尺子、剪刀等。7.活动方法：①按照八颗行星的直径数据，用圆规在不同颜色的彩纸上画出大小不等的圆。②用剪刀将这些圆剪下来。③分别在这些圆纸片上写上八颗行星的名称。④将这八张圆纸片按照从小到大的顺序排列。8.学生按照方法进行活动，比较八颗行星的大小。9.全班交流，指生在黑板上将八张圆纸片按照从小到大的顺序排列开来，并说一说太阳系中的八颗行星体积从小到大的顺序。[设计意图]通过计算比较八颗行星的大小，八颗行星体积从小到大的顺序是水星、火星、金星、地球、海王星、天王星、土星、木星。（三）比较八颗行星距离太阳的远近1.教师引导：刚刚我们比较了太阳系中八颗行星的大小，下面我们再来比较一下八颗行星距离太阳的远近。2.提出要求：用大小不同的球分别表示太阳和八颗行星，根据行星距离太阳的远近摆出太阳系的模型。3.出示课本37页比较八颗行星距离太阳的远近的活动图片，学生观察图片，想一想本次活动所需的材料以及方法。全班交流4.所需材料：大小不同的球、硬纸板、记号笔、卷尺等等。5.活动方法：①按照八颗行星的大小分别标出大小不同的球所表示的行星的名称，并且在硬纸板上用记号笔写上行星的名称，摆放在球的前面。②根据八大行星距离太阳的远近分别摆放八颗行星球体以及相应的名称。6.教师强调：因为在宇宙中八颗行星距离太阳都很远，所以我们不能按照实际距离摆放。我们可以以地球为标准，把地球距离太阳的位置规定为一米，其他的星球按照这个标准进行类推，测算出距离太阳的位置。7.出示课本37页已经测算好的八大行星距离太阳的距离。12,八颗行星到太阳的“距离”水星：0.4m木星：5.2m土星：10.0m金星：0.7m天王星：19.6m地球：1.0m海王星：38.8m火星：1.6m8.教师组织全班同学到操场上按照活动方法进行活动，摆出太阳系的模型。9.全班交流，指生说一说八颗行星距离太阳由近到远的顺序是什么？预设：八颗行星距离太阳由近到远的顺序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。10.出示太阳系的整体图片，引导学生观察这幅图片，进一步了解太阳系中八颗行星距离太阳由近到远的顺序。[设计意图]用大小不同的球分别表示太阳和八颗行星，根据行星距离太阳的远近摆出太阳系的模型，了解太阳系中八颗行星距离太阳由近到远的顺序。活动四：八颗行星的概况1.教师引导：刚刚我们通过活动了解了8颗行星的大小，以及八颗行星距离太阳的远近，除此之外，八颗行星还有哪些知识呢？下面我们继续去学习。2.出示课本38页八颗行星概况的图片，学生观察这些图片，并读一读图片下方的文字，初步了解八大行星的概况。3.全班交流，预设：八大行星根据组成物质可以分为哪几类？预设：八大行星根据组成的物质可以分为两大类，一类是固态星球，一类是气态星球。固态星球分别是水星、金星、地球、火星，气态星球分别是木星、土星、天王星、海王星。固态行星的表面是岩石;气态行星的表面是气体,大气之下可能是液体、冰层或固态的内核。4.八大行星各自又有哪些独特之处？预设：水星的运行速度最快。金星是夜空中最亮的行星。火星的环境与地球最接近。地球适合生命的生存。木星的卫星最多。土星有美丽的光环。天王星“躺”在公转轨道上自转。海王星表面的蓝色是甲烷气体。5.教师分别出示八大行星的图片，引导学生再次观察八大行星，了解八大行星的样子，体会八大行星的独特之处。[设计意图]了解八大行星的样子，八大行星根据组成的物质分类，体会八大行星的独特之处。初步了解八大行星的概况。（五）八颗行星的发现过程1.教师引导：我们现在很容易就能了解8颗行星的大致概况，了解它们的大小、距离太阳的远近等，其实人类发现八颗行星经历了漫长的过程。下面我们就来了解八颗行星的发现过程。2.出示课本38页“八颗行星的发现”文字资料，学生认真读一读这一段文字，初步了解八颗行星的发现历史。3.全班交流，八颗行星是如何被发现的？预设：第1阶段：早在古代，人们就已经观察到水星、金星、火星、木星和土星。第2阶段：1781年，英国人威廉·赫歇尔通过巨型望远镜发现了天王星。第3阶段：1846年，法国人勒维耶和英国人亚当斯在研究天王星轨道运行的反常现象时各自通过独立计算，推算出海王星的位置。12,4.出示课本38页下面的三幅图片，引导学生观察这三幅图片，并结合相应的文字，了解八颗行星发现的方法。预设：水星、金星、火星、木星、土星这5颗行星是古人利用普通观测的方法发现的。天王星是通过巨型望远镜发现的。海王星是通过计算推算出来的。[设计意图]初步了解了太阳系大家族的成员，知道太阳系有包括地球在内的八颗行星、卫星、众多的小行星、彗星、流星体和星际物质组成的，还了解了八颗行星的大小和距离太阳的远近，八颗行星的发现过程以及其他的一些概况。了解更多的太阳系的有关知识。【教学后记】12.观察星空【教学内容】夜晚的星空群星闪烁、深邃而神秘，让人产生无尽的遐思。本课将引导学生从平常地看星星到认识星座和银河系，培养学生的观察能力和空间想象能力。本课教学内容分三个部分。第一部分是认识星座。观察星空，选择几颗明亮的星星组成个性化的星座，即建立自己的星座；知道国际天文学联合会把星空划分为88个星座。该部分是一个实践体验活动，需要在课外开展观察活动，教师要提前谋划部署，将课堂学习与实际观察活动相结合。第二部分包括两个活动。活动一，看星座找北极星。这是对典型星座大熊座和小熊座的强化认识，在认识两个星座的基础上，学习寻找北极星。这一活动重点是在“看”中“找”，不可用“讲”代替。活动二，做星座放映器，强化对星座特征的认识。第三部分是认识银河系。从个体的恒星到几颗恒星组成的星座，再到上千亿颗恒星组成的银河系，学生对星空的认识范围越来越广。【教学目标】能够参与夜晚观察星空活动，记录自己观察到的星座特征。认识大熊座和小熊座，学会寻找星空中的北极星。知道银河系是由超过1000亿颗恒星组成的，了解银河系的概况。学会观察银河系，感受到环境污染对星空观察造成的影响。【重点与难点】[重点]观察星空，认识典型星座。[难点]利用北斗七星寻找北极星。【教学准备】[教师]观察星空记录单、星座图片和视频资料。[学生]纸杯、铅笔、锥子(或铁钉)、手电筒。【教学过程】（一）认识星座1.观察这幅图，初步体会夜晚天空中明亮的繁星,学生看一看星空图上画出的三角形星座和房屋星座。2.提出要求：在这张星空图上选择几颗明亮的星星组成一个图形，建立一个“我的星座”。3.学生按照自己的兴趣爱好，在星空图中选择明亮的星星，组成一个图形并且命名，建立“我的星座”。12,全班交流，展示学生建立的“我的星座”，并交流星座的命名。4.教师引导：其实在我们的夜空中，天文学家已经命名了很多星座，那么什么是星座呢？预设：星座是一个天文学的专有名词，指的是天上一群在天球上投影的位置相近的恒星的组合。5.天文学家为什么要建立星座？又建立了哪些星座？预设：为了天文学研究的需要，国际天文联合会将全部天空划分成88个星座，建立的星座有天鹅座、大熊座、猎户座等。6.出示课本39页天鹅座、大熊座、猎户座三个星座的图片，引导学生看一看，观察这些星座，了解星座名称和星座形状之间的联系。预设：天鹅座为北天星座之一。天鹅座的主星排列成十字形,十字的一竖是天鹅长长的脖子和躯干,一横为天鹅展开的双翼。夏秋季节是观测天鹅座的最佳时节。大熊座是北天星座之一。在中国古代,把大熊座中的七颗亮星看作斗形,这就是我们常说的北斗七星。北斗七星组成大熊的尾巴。一年四季都可以见到大熊座。春季,大熊座正在北天的高空,是观看它全貌的最好时节。猎户座是赤道带星座之一。星座主体由四颗亮星组成一个大四边形,三颗小一点且排成一排的亮星组成猎户的腰带。最佳观测月份为1月,民间有“三星正南,就要过年”的俗语。7.教师相机出示一些其他的星座，引导学生再看一看，进一步了解各种各样的星座以及名称。[设计意图]初步体会夜晚天空中明亮的繁星，学生建立的“我的星座”，体会天文学家命名星座的过程，知道什么是星座，了解常见星座名称和星座形状之间的联系。活动二：看星座，寻找北极星1.教师引导：天空中的星星不可计数，在众多的星星当中，有一颗非常特殊的星星叫北极星。2.出示北极星图片，引导学生看一看，初步了解北极星。3.出示有关北极星的资料，学生读一读，了解北极星的有关知识。北极星是天空北部的一颗亮星,离北天极很近,差不多正对着地轴,从地球北半球上看,它的位置几乎不变,可以靠它来辨别方向。4.出示课本40页上面一幅图片，引导学生看一看，初步了解北极星的位置，想一想怎样寻找北极星的位置。5.全班交流在这幅图上有哪些星座？有大熊星座和小熊星座。北极星在哪个星座上？北极星在小熊星座上。6.我们怎样才能快速的找到北极星的位置呢？学生读一读这张图片下面的文字，初步了解寻找北极星的方法。预设：方法1：先找到小熊座,小熊座尾部的那颗星就是北极星。方法2：先找到大熊座尾部的北斗七星,再把“勺口”两颗星的连线向“勺口”方向延长约5倍距离,那颗亮星就是北极星。7.除了书本上提到的两种方法之外，你还有什么方法能够快速的找到北极星呢？可以利用仙后座找北极星。仙后座的五颗亮星构成一个英文字母W,在秋冬季节的星空中很明显。把W的外侧两边向南延长后的交点与中央的γ星相连,再把连线向北处长约5倍距离,此处的那颗亮星就是北极星。8.教师出示仙后星座的图片，引导学生观察图片，并利用上面所说的方法寻找北极星。[设计意图]根据有关北极星的资料，了解北极星的有关知识，初步了解寻找北极星的方法。活动三：做星座放映器1.教师引导：刚刚我们了解了星座，下面我们动手来做一个星座放映器。2.出示课本40页做星座放映器的活动图片12,，学生观察这张图片，并读一读旁边的文字，初步了解本次活动所需的材料及方法。全班交流3.所需材料：纸杯、黑色签字笔、手电筒、锥子、白墙等。4.活动方法：①参照某一星座图,在纸杯底部画出它的形状。②用锥子扎出这个星座。③将手电筒伸进纸杯,把“星座”放映到白墙上。5.教师提示：在做星座放映器之前，我们先要确定自己动手制作的星座是什么。学生分小组进行活动，按照步骤制作一个星座放映器。6.全班交流各小组展示本小组制作的星座放映器。将自己的星座放映到白墙上，其他同学认真观察，想一想，猜一猜做的是什么星座，看看猜的对不对。请放映的小组成员相机介绍本小组所放映星座的有关知识。[设计意图]动手制作一个星座放映器，进一步掌握有关星座的知识。活动四：认识银河1.教师引导：我们生活在地球上，地球又处于太阳系中，而太阳系又处在银河系之中。银河系究竟是什么样子的呢？下面我们来了解一下银河系的有关知识。2.出示银河系的图片，引导学生观察银河系，初步了解银河系的大概形状，了解银河系的正面侧面的样子。3.出示课本41页有关银河的文字资料，学生认真读一读这段资料，初步了解有关银河系的知识。4.全班交流银河系的位置：天空斜向西南的方向。银河系的大小：银河中每一个亮点都是恒星，银河只是银河系中的一部分，银河系中有超过1,000亿颗恒星，太阳只是银河系中极其普通的一颗恒星。人类观测银河的成果：银河系和河外星系，是人类目前所能观测到的宇宙范围。5.关于银河系，你们还知道哪些知识呢？学生说一说自己了解的有关银河系的知识。预设：银河系的形状：呈现椭圆盘型，具有巨大的盘面结构。银河系的大小：银河系的银盘直径为10万光年，中心厚度约12,000光年。太阳围绕银心运转一周约2.5亿年。银河系的总质量：大约是太阳质量的1.50,000亿倍。银河系的年龄：大约在100亿岁左右。银河系的组成：银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕、银冕组成。6.再次出示有关银河系的各种各样的图片，学生观察这些图片，进一步了解有关银河系的知识。[设计意图]引导学生观察银河系，并补充资料，了解的有关银河系的知识。初步认识了星座，知道为了天文学研究的需要，国际天文联合会将全部天空划分成88个星座。同时，我们还了解了寻找北极星的方法，制作了星座放映器，了解了有关银河系的知识。课后，同学们可以查阅资料，了解更多的有关星座的知识和银河系的知识。【教学后记】12,13.冲出地球【教学内容】本课主要按照时间顺序描述了人类探索脱离地球束缚的历程。人类对于冲出地球去探索太空一直充满想象，勇于实践，如今人类已经实现了梦想。2013年6月20日，我国航天员王亚平进行了中国首次太空授课，演示了质量测量、单摆运动、陀螺运动、制作水膜与水球等实验并作了讲解，让地球上的人们直观感受到了太空失重环境的神奇。本课教学内容分三个部分。第一部分是了解人类探索太空的观测工具的发展历程，主要介绍了伽利略望远镜、哈勃空间望远镜、射电望远镜。特别是中国贵州的FAST，需要向学生做详细介绍。第二部分是人类冲出地球梦想的实现历程。从中国古代的万户到中国古代的火箭，再到现代火箭，人类终于可以借助科技的力量冲出地球，实现在太空自由翱翔的梦想。这部分还让学生思考冲出地球的困难有哪些。第三部分是体验地球引力实验。一是将沙袋、小球、羽毛抛向空中，观察三者运动路程的共同特征；二是观察纸火箭飞行高度与橡皮筋弹力大小的关系，并引出炮弹的速度达到第一宇宙速度，就会绕地球飞行的知识。【教学目标】了解太空观测工具的发展历程，体验技术对航天工程的重要性。知道人类冲出地球的探索历程，简单了解火箭的工作原理。通过体验地球引力的活动，认识物体冲出地球需要一定的速度。【重点与难点】[重点]认识人类冲出地球的历程。[难点]了解物体冲出地球需要足够大的速度。【教学准备】[教师]相关视频和图片。[学生]沙袋、小球、羽毛；纸火箭、橡皮筋、纸筒。【教学过程】(一)了解望远镜的发展历史1.教师引导：人类一直尝试把眼睛看向太空，一开始的时候我们只能用肉眼观察太空，后来望远镜的出现让我们能看得更远。那么望远镜又经历了哪些发展历程呢？2.出示课本42页下面4幅图片，学生观察这4幅图片并读一读下面的文字，初步了解望远镜的发展历史。3.全班交流，预设：图片1，伽利略望远镜是指物镜是凸透镜(会聚透镜)而目镜是凹透镜(发散透镜)的望远镜,是意大利科学家伽利略1609年发明的人类历史上第一台天文望远镜。伽利略利用它观测到了月球的高地和环形山投下的阴影,接着又发现了太阳黑子,此外还发现了木星的4颗卫星。图片2，射电望远镜是接收和测量天体发射的无线电波的望远镜,由天线和接收机组成。射电望远镜使天文观测突破了可见光的界限,摆脱了地球大气及气候的影响,帮助人类获取更多的宇宙信息。图片3，哈勃空间望远镜是安装在人造地球卫星上的一台望远镜,由于其避开了大气层的干扰,对太空的观测效果更好。图片4，中国天眼的正式名称是500米口径球面射电望远镜,英文简称为FAST,它是利用中国贵州南部洼地的独特地形条件建造的。4.望远镜的不断发展对人类探索宇宙有哪些作用？预设：用望远镜观测太空的技术不断发展到今天，人们已经能够看到很远很远的宇宙深处了。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推动着人类对宇宙的探索进程。[设计意图]通过对望远镜历史的了解，知道望远镜的发明和改进，对于人类探索宇宙起到了12,非常重要的作用。(二)人类冲出地球的实践1.教师引导：人们不仅把目光投向了宇宙，不断改进技术，使用天文望远镜不断观察宇宙的深处。并且还进行了一系列冲出地球的实践活动。2.出示课本43页万户和他的飞行器图片，学生观察这张图片，了解我国明朝的万户以及他的光辉事迹。预设：我国明朝的万户是第1个尝试利用火箭克服地球引力飞天的人，为此他付出了生命的代价。第一幅图描述的就是明朝的万户把多枚火箭绑在自己坐的椅子上作为动力装置,双手各拿一只大风筝控制方向,结果点燃火箭后,他和飞行器灰飞烟灭。为了纪念万户，国际天文学联合会将月球上的一座环形山以这位古代的中国人命名，命名为万户山。虽然明朝的万户为了冲出地球的实践付出了生命的代价，但是随着科学技术的发展，人类终于实现了冲出地球的梦想。3.出示课本43页中国古代火箭模型和现代火箭的图片，学生观察这两幅图片，懂得人类利用火箭实现了冲出地球的梦想。预设：第二幅图介绍的是后来的火龙出水火箭,它是一种二级火箭,第一级火箭是绑在火龙身下的四支火箭,点燃后可推动火龙飞行,待第一级火箭燃烧完毕,藏在火龙腹内的火箭自动引燃,这是第二级火箭,此时从火龙口里射出数支火箭,直达目标。第三幅图介绍现代火箭,它依靠发动机喷射工质产生的反作用力向前推进,自身携带全部推进剂,不依赖外界工质产生推力。4.出示各种火箭的图片，引导学生看一看这些火箭图片，懂得火箭在人类实现冲出地球的梦想中起到的重要作用。5.讨论交流：明朝的万户尝试冲出地球，结果付出了生命的代价，如今人们只有利用运载火箭才能实现冲出地球的梦想。请同学们想一想，冲出地球主要有哪些困难呢？[设计意图]循着历史发展的进程了解人类冲出地球的实践，冲出地球的主要困难是使物体获得足够大的速度,目前是靠多级火箭实现的。火箭需要携带足够的推进剂,火箭在大气层内高速上升时与大气摩擦产生大量的热量,这些都对火箭的选材、设计、制造等提出了挑战。活动三：体验地球的引力1.教师引导：地球的引力是什么？它有什么作用？下面我们来体验一下地球的引力。全班交流2.什么是地球的引力？地球本身有相当大的质量，所以会对地球周围的任何物体表现出引力，所有接近地球的物体无一例外的会被地球吸引，朝向地球质量的中心。拿一个杯子举例，地球随时会对杯子表现出引力，杯子也对地球表现出引力，不过地球的质量太大了，对杯子的引力相对自身质量来说也就非常大，加速度也就比较大，所以就把杯子吸引过去了，方向就是向着地球中心的方向，这个力就是地球引力。3.体验方法一（1）出示课本43页小朋友扔沙袋的图片，学生观察图片并读一读旁边的文字，了解体验地球引力的第1种方法以及所需的材料。全班交流（2）所需材料：沙袋、小球、羽毛等等。（3）体验方法：将沙袋、小球、羽毛等等抛向天空，观察这些物品运动路径的共同点。（4）学生分小组进行活动，按照活动方法进行体验，仔细观察这些物品运动路径。全班交流（5）指生说一说，当我们将沙袋、小球、羽毛等一些物品抛向天空的时候，这些物品会怎样运动呢？12,这些物品先向上运动，当到达一定的高度之后就会向下运动。有时是直线下落，有时是呈弧线下落。（6）这个体验活动说明了什么？这个活动说明了地球存在的引力。（7）教师小结：当我们将沙袋、小球、羽毛等物品抛向天空的时候，会发现最后这些物体都会落到地球上来。4.体验方法二（1）出示课本43页的纸火箭，引导学生仔细观察纸火箭并读一读旁边的文字，初步了解纸火箭的结构、制作方法以及使用方法。全班交流（2）纸火箭的结构：纸筒、橡皮筋、纸火箭下拉的绳索。（3）制作方法：将一张纸卷成圆筒状，用胶水粘好。在纸筒口固定一根橡皮筋，橡皮筋上竖直固定一个小三角架，三脚架下方连着一根细线。（4）使用方法：用不同的拉力将三脚架下方连着的一根细线往下拉，然后松手。（5）活动要求：用不同的拉力将纸火箭射向天空，观察纸火箭飞行高度与橡皮筋弹力大小的关系。（6）学生分小组制作纸火箭，并且利用纸火箭体验地球引力。教师巡视，了解学生活动情况，并加以适当的指导。全班交流（7）指生说一说，使用不同的拉力拉动三脚架下方的一根细绳时，纸火箭射向天空的高度有什么不一样？预设：拉力越大，纸火箭射向天空越高；拉力越小，纸火箭射向天空越低。（8）纸火箭飞行高度与橡皮筋弹力大小有什么关系？预设：拉力越大，橡皮筋弹力越大，纸火箭飞行高度越高；拉力越小，橡皮筋弹力越小，纸火箭飞行高度越低。（9）无论纸火箭射向天空的高度是高还是低，最终的结果都是怎样的？预设：纸火箭飞向空中无论是高还是低，最终都会落到地面上来。（10）这个体验活动说明了什么？预设：。5.我们怎样克服地球的引力呢？出示课本43页炮弹的图片，学生观察这幅图片，并且读一读“炮弹的速度”这段文字资料，初步了解我们怎样克服地球的引力？[设计意图]这个体验活动说明了地球存在引力。了解什么是地球的引力。初步了解我们怎样克服地球的引力。炮弹速度越快，飞行距离越远，假如速度达到7.9千米每秒，炮弹就会绕地球飞行，这时候就脱离了地球的引力。因此我们要想脱离地球的引力，就要提高物体的速度，把物体的速度提高到7.9千米每秒以上。要达到这个速度，需要很大的能量，因此每次火箭发射时都需要大量的热量。【教学后记】12,14.探索宇宙【教学内容】本课按照学生认知的逻辑顺序安排了四个活动。活动一，认识各种类型的航天器，它们是实现人类探索太空梦想的工具，拓宽学生对航天工程的认识。活动二，通过查阅资料，了解中国的航天之旅，感受我国航天事业取得的伟大成就，激发学生的爱国主义情感。活动三，了解嫦娥工程飞行器的工作原理，进一步激发学生对我国自主航天工程成果的自豪感。活动四，认识人类探索宇宙的重大意义，组织学生讨论人类付出巨大代价探索太空是否值得的问题，这是对学生进行科学价值观和世界观教育的好契机。此外拓展介绍了人类向太空发送地球信息的相关内容，进一步开阔学生的视野，激发好奇心。【教学目标】认识不同类型的航天器的特征和用途。了解中国航天事业发展历程，感受我国航天事业取得的伟大成就。了解嫦娥工程飞行器的工作原理。通过阅读航天失事资料，认识到探索宇宙的巨大风险及其给人类带来的价值。【重点与难点】[重点]了解人类探索宇宙取得的成就。[难点]了解嫦娥工程飞行器的工作原理。【教学准备】[教师]各类航天器的视频、图片资料。[学生]我国航天事业成就宣传资料。【教学过程】（一）了解航天器1.出示世界上第1颗人造卫星——斯普特尼克1号的图片，引导学生观察。教师相机介绍：你们认识他吗？这是世界上第1颗人造卫星——斯普特尼克1号，是由前苏联火箭专家科罗廖夫利用导弹改制而成。为铝制球体，直径58厘米，重83.6千克，前艇有4根鞭状天线，内装有科学仪器。1957年10月4日，前苏联在拜科努尔航天中心发射升空，升空后发射了三个星期信号，在轨道中度过三个多月，围绕地球转了1400多圈，最后坠入大气层消失。2.从世界上第1颗人造地球卫星开始，到现在人类已经向太空发射了多种航天器，他们承载着人类对太空的无限梦想，去探索更加遥远的宇宙空间。下面，让我们来认识其中的几种航天器。3.出示课本44页几种航天器图片空间探测器又称深空探测器,是对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器,按探测对象分为月球探测器、行星和行星际探测器、飞出太阳系探测器等。卡西尼号对土星进行探测,新视野号对冥王星进行探测,旅行者1号是第一个提供了木星、土星及其各自卫星详细照片的探测器。空间探测器实施探测任务时,可飞经探测对象、环绕探测对象运行或在探测对象上着陆。[设计意图]引导学生观察，初步了解载人航天器、空间探测器、登陆器等航天器。人类正是利用这些航天器才实现了冲出地球，探索宇宙的梦想。（二）查阅资料，了解中国的航天之旅1.教师引导：我国的航天事业起步较晚，但是在我国科学家、航天工作人员的不懈努力之下，我国的航天事业取得了巨大的成就，为世界航天事业做出了巨大的贡献。2.出示课本45页东方红1号图片，学生观察这幅图片，并读一读旁边的文字，初步了解我国的第1颗人造地球卫星——东方红1号的有关知识。教师讲解：1970年4月24日，我国第1颗人造地球卫星东方红1号顺利升空，人们聆听着来自宇宙的那首《东方红》歌曲。中国的航天事业揭开了新的一页。可是那个时候航天对于中国人来说依然是一个遥远的梦，但是经过航天人的不懈努力，1999年中国第1艘无人试验飞船，神舟一号顺利升空。3.出示神舟1号图片，引导学生看一看。教师介绍神舟1号：神舟1号于1912,99年在酒泉卫星中心发射升空，并在完成预定空间科学实验后返回地球，这是我国载人航天工程的第1次飞行试验，标志着我国成功实现了天地往返的重大突破。4.出示神舟2号、神舟3号和神舟4号的图片，引导学生继续观察。教师引导：到了2003年10月15日，中国自行研制的神舟5号载人飞船，把航天员杨立伟顺利送上太空。神舟5号载人飞船的发射成功，标志着中国已经成为世界上独立自主的完整掌握载人航天技术的国家之一。5.出示神舟5号以及航天员杨利伟的图片，学生观察这些图片，进一步了解我国的航天事业的发展。6.教师继续引导：2008年9月25日，神舟7号飞船发射升空。2011年中国首个目标飞行器天宫1号发射成功。他先后完成了与神舟8号、神舟9号、神舟10号三艘飞船的6次交会对接，标志着中国突破和掌握了自动和手动控制交会对接技术。出示天宫1号的图片，了解天宫1号是中国第1个目标飞行器和空间实验室。7.教师继续引导：中国人的航天脚步并没有因此停下，而是以越来越快的速度向前迈进。过了2004年，中国正式开展月球探测工程并命名为“嫦娥工程”。从2007年10月24日嫦娥1号成功发射升空，到2020年12月17日嫦娥5号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，我国的探月工程取得了巨大的成功。8.出示课本45页下面的一幅插图，提出要求：看图，说一说我国的嫦娥工程飞行器是怎样到达月球的？预设：图片呈现的是嫦娥1号探测器到达绕月工作轨道的原理示意图。嫦娥1号发射升空后,先进入绕地球运行的16小时轨道,运行到近地点时,发动机点火增加推力,使嫦娥1号先后变轨进入24小时和48小时轨道运行;当再次运行到近地点时,主发动机打开,嫦娥1号速度增加到10.9千米/秒,嫦娥1号变换轨道,飞向月球;当其靠近月球时,进行制动减速,从地月转移轨道进入12小时轨道,以后逐渐制动减速,进入3.5小时轨道,第三次制动减速后,进入127分钟环月圆轨道。[设计意图]刚刚我们了解了我国的航天之旅。通过学习，我们发现我国的航天事业取得了巨大的成功，为人类探索宇宙作出了巨大的贡献。（三）人类探索宇宙付出的代价1.教师引导：在人类探索宇宙的过程中，人们花费了大量的人力、物力和财力，甚至以牺牲航天员的生命为代价去探索宇宙，你认为这样做值得吗？2.出示课本46页上面的两幅图片，学生观察这两幅图片，并读一读相应的文字，预设：图片1，苏联航天员加加林是第一位进入太空的人。不幸的是,他在之后的一次飞行训练中牺牲了。图片2，1986年1月28日,挑战者号航天飞机在美国佛罗里达州发射升空后,因其右侧固体火箭助推器的O形密封圈失效,毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效,使高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后第73秒解体,机上7名航天员全部罹难。3.除了书上列举的这两个事例之外，还有许许多多的航天英雄为了人类的航天事业牺牲了自己的生命。出示苏联航天员科马洛夫图片，教师介绍苏联航天员科马洛夫的事迹。预设：科马洛夫是苏联的英雄航天员，1967年4月24日，由于返回舱的降落伞没有成功弹出，最后返回舱以90千米每小时的速度撞击在了地面上。当人们找到时，科马洛夫已经因为巨大的冲击力而去世。科马洛夫是第1位在太空飞行中牺牲的宇航员。在此之后，返回舱的降落伞弹出装置得到了改进，科马洛夫用自己的鲜血推进了人类航天事业的安全性。4.人类为了探索宇宙付出了这样大的代价，你认为是否值得呢？学生对这个问题谈一谈自己的看法，教师要做适当的指导。[设计意图]初步了解人类为航天事业的发展为探索宇宙付出的代价。因为牺牲的宇航员，用自己的生命换回了人类的未来。人类对未知充满好奇，冲出地球探索宇宙是必然的，在探索的过程中必然会有牺牲。12,（四）空间探测器中图片的秘密1.在人们的共同努力之下，全世界已经有两个空间探测器正在飞离太阳系，其中有一个载着人类的照片和地图。下面我们来了解一下。2.出示旅行者1号、旅行者2号的图片，引导学生看一看，初步了解人类的两种飞离太阳系的空间探测器。3.出示课本46页下面的一幅图片，引导学生看一看。教师引导：这张图片是人们放在飞行探测器上的。你能读懂它的含义吗？预设：一男一女的后面是飞船的轮廓图。左上两个圆中间一道是表示氢的分子结构。下面是表示太阳系，最左侧是太阳，向右是太阳系中的各大行星，第3颗行星出来一个飞船，表示这个飞船是来自第3颗行星，那个飞船的轮廓与两个人后面的图案是一样的。中间那个放射状的东西的中心表示太阳，放射状的线条的顶端表示以太阳为中心的十几颗脉冲星的方向和与太阳的距离，是为了给捡到这艘飞船的外星人指示太阳方位用的。两个人表示地球上发射飞船的智慧生物的样子，男性的左手是在向外星人问好。4.假如有外星人存在，你认为要不要把地球的信息主动发给他们？学生根据自己的理解回答这个问题，教师做适当的引导。预设：可以把自己的信息发给他们，加强星球之间的互相交流与了解。[设计意图]初步了解了人类探索宇宙的历史，知道了人类为了探索宇宙，向太空发射了多种多样的航天器，这些航天器承载着人类对太空的无限梦想，去探索更加遥远的宇宙空间。同时，我们还了解了我国的航天事业的发展历史，知道了我国在航天事业的发展上取得了巨大的成就，为人类探索宇宙做出了巨大贡献。【教学后记】12
