探究学习
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在小结学生关于宇宙问题后,把问题归结为本节课的主题“探究宇宙的起源”。
1.探究宇宙起源的相关神话传说
2.探究科学界关于宇宙起源的理论
得到大家普遍认可的宇宙起源理论是宇宙大爆炸理论。
(1)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
(2)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)活动:
①准备一只气球,在其表面画上几个黑点;
②向气球充气,使气球不断膨胀;
③观察气球在膨胀过程中小黑点间及小黑点与球心间的距离变化的特点;
④分析归纳球在膨胀过程中小黑点间及小黑点间与球心间距离变化的特点。
(4)激疑:关于哈勃的发现,你有什么问题与感想?
(5)观看宇宙爆炸理论,说出宇宙爆炸理论的主要观点:
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。
3.关于霍金
阅读关于霍金的资源,简述霍金的贡献及自己的感想。
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生,曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院,并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期,开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”(运动神经元疾病),半身不遂。他克服身患残疾的种种困难,于1965年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。这个时期,他在研究宇宙起源问题上,创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。1969年起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。1972-1975年先后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作,1975-1977年任重力物理学高级讲师,1977-1979年任教授,1979年起任卢卡斯讲座数学教授。其间,1974年当选为皇家学会最年轻的会员。1974-1975年为美国加利福尼亚理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者。1978年获世界理论物理研究的最高奖爱因斯坦奖。霍金的成名始于对黑洞的研究成果。在爱因斯坦之后融合了20世纪另一个伟大理论──量子理论,他认为,宇宙是有限的,但无法找到边际,这如同地球表面有限但无法找到边际一样;时间也是有开始的,大约始于150亿到200亿年前。1988年获沃尔夫物理学奖。 1985年霍金丧失语言能力,表达思想唯一的工具是一台电脑声音合成器。他用仅能活动的几个手指操纵一个特制的鼠标器在电脑屏幕上选择字母、单词来造句,然后通过电脑播放声音,通常制造一个句子要5、6分钟,为了合成一个小时的录音演讲要准备10天。1988年写成科普著作《时间简史》,至1995年10月该书发行量已超过2500万册,译成几十种语言,中译本也已出版。
著有《空间-时间的大比例结构》(1973年与人合著)、《广义相对论:爱因斯坦百年评论》(1979年与人合编)、《超空间和超重力》(1981年与人合编)、《宇宙之始》(1983年与人合编)、《时间简史》(1988年)。
1942年1月8日,出生于英国的牛津。1962年,在牛津大学完成物理学学位课程,搬到剑桥大学攻读研究生。霍金被诊断患有运动神经元疾病。 1965年,被授予博士学位。
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:
它可以永远地膨胀下去,或者它会塌缩而在大挤压处终结。
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学生展示自主学习的成果,并发表自己的看法
尝试猜测
学生活动并根据活动的现象归纳总结
世界是宇宙的中心吗?
学生观看后总结出宇宙爆炸理论的主要观点。
学生阅读并谈感受
人类对于宇宙的认识是依靠一个四肢不健全的人去完成的!
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考虑到课堂时间的有限及初二学生对计算机操作及获取、处理有用信息的水平等,把原来在课内搜索信息、筛选信息、处理信息、展示信息的过程以自主学习的方式汇报展示。
尝试猜测是培养学生立足于证据作有利推断的能力,当然也让学生通过“角色转换”当了一回“科学家”,从而激发探索宇宙的热情。
对于八年级学生来说,想理解哈勃的发现几乎是不可能的,但这又是客观实现。吹气球的活动就是让学生体验哈勃的发现,以活动的形式把难以理解的宇宙现象建立起了一个形象的模型,有助于学生的理解。
通过对哈勃的发现的反思,特别要消除“地球是宇宙中心”的看法。
了解当代研究宇宙起源的现状,激发学生探索宇宙的热情,并通过榜样的力量去激励学生努力学习。
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效果评价
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在线测试:用三分钟时间测试。结束后系统自动分析学生的成绩,并展示。
1、宇宙起源的证据是
A、哈勃定律
B、旧约“创世纪”
C、盘古开天辟地的神话
D、女娲补天的传说
2、宇宙诞生于
A、公元4004年以前
B、上下不过五千年
C、38亿
D、150亿年以前
3、有关宇宙的起源的说法,得不到科学支持的说法是
A、大约在150亿年前,我们所处的这个宇宙是被挤压在一起的一个“原始火球”
B、宇宙就是在这个大火球发生的一次大爆炸中诞生的
C、宇宙是相当近的过去创生的,十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生的日期是公元前4004年
D、大爆炸理论尚不能确切地解释宇宙在“原始火球”之前到底存在着什么东西
4、史蒂芬·霍金的【 】理论和【 】设想是现代宇宙学的重要基石之一,这种设想的主要内容是:第一,宇宙是无边的,它没有“外面”;第二,宇宙不是可以任意赋予初始条件和边界的一般系统。霍金预言宇宙有两种结局:一是它可以永远地【 】下去;二是它会【 】而在大挤压处终结。
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学生在三分钟之内完成测试并分析自己的成绩
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这个环节也是瑞博平台的优势,通过客观的分析,马上得出学生的成绩。
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课堂小结
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在学生小结的基础上展示:
第1节 宇宙起源
1、关于宇宙起源的神话传说。
2、哈勃研究星系光谱的发现:所有的星系都在远离我们而去;星系离我们越远,运动的速度越快;星系间的距离在不断地扩大。
3、宇宙大爆炸理论主要观点:
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,后来相继出现宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。
4、霍金的科学成就:
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:
它可以永远地膨胀下去,或者它会塌缩而在大挤压处终结。
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学生小结
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通过小结,让学生进一步对知识进行重组。
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