《探索宇宙》教学设计

一、学习内容

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。

二、学习目标

l 认识不同类型的航天器的特征和用途。

l 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。

l 了解嫦娥工程飞行器的工作原理。

l 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。

三、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。

四、教学准备：

教师材料：各类航天器的视频、图片资料。

学生分组材料：我国航天事业成就宣传资料。

五、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。

【意图解析】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1999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。

【意图解析】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。

【意图解析】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。

（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。

【意图解析】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。