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一、单元概述
在与学生交流的过程中，我们会发现学生已经知道了许多有关地球、太阳、月亮和其他星球的知识，有的甚至还可以讲出黑洞、超新星爆炸、类星体等科学词汇来。我们在惊叹学生接触信息的广泛性之余，更会赞叹人类对宇宙奥秘孜孜不倦的追求与探索，留下了如此丰富多彩的智慧成果。
本单元的教学，仅仅停留在学生已有的认知层面是不够的，我们应该思考：学生有没有观察过某些天文现象，对于各种词汇，他们理解吗？探索宇宙的方法——观察、推理与发现，学生了解与体验过吗？这个单元的教学就是要让学生在星空下来感知宇宙，在感知和所提供信息的基础上，进行推理和想象，建构有关太阳系、一些星座、星系等模型，在头脑中形成有一定解释力的宇宙体系或结构模型，从而形成初步的、有一定系统的宇宙认识观。
本单元的学习目标来自课程标准中 5～6 年级的下列相关学习内容。
13.4.1 知道太阳是太阳系的中心；知道太阳系中有八颗行星，描述它们在太阳系中的相对位置。
13.4.2 描述月球、地球和太阳的相对大小和相对运动方式。
13.4.3 知道宇宙中有无数星系，银河系只是其中的一个。
13.4.4 知道大熊座、猎户座等主要星座；学习利用北极星辨认方向。
13.4.5 了解人类对宇宙的探索历史，关注我国及世界空间技术的最新发展。
当然，在这一单元中培养学生对天文的兴趣，也是重要的教学目标。
本单元一共包括 7 课内容。
第 1 课“太阳系大家庭”是单元起始课，学生将在日、地、月系统图中添加一些天体，并认识到太阳系中除了地球以外，还有许多天体存在，它们都有其特定的轨道。太阳系中的天体有些可以直接观察到，有些较小或者较远的天体，需要借助天文望远镜才能更好地观察。本课中，学生会学习太阳系的基本结构，并通过收集资料、数据等信息进一步了解太阳以及太阳对地球的影响。
第 2 课“八颗行星”，太阳系有八颗行星，地球是太阳系的第三颗行星。学生通过阅读八颗行星的基本数据表，对数据进行处理，给八大行星进行排序。本课将重点聚焦在对八颗行星与太阳的平均距离的数据处理上，并用纸带建立行星的相对位置关系模型。学生将会惊奇地发现，所建行星的相对位置关系模型与有关太阳系示意图相差甚远。
第 3 课“日食”，让学生对日食这一有趣的天文现象展开研究，这需要学生运用日、地、月系统中三个天体的相对运动方式的知识，利用模拟实验的方法模拟日食现象，并通过改变月球与地球的距离模拟不同的日食现象。
第 4 课“认识星座”，学生通过对星座图的学习，对星座有一个初步的感知，再通过实际制作一个星座模型，借助模型推理，从而理解星座实际上是远近不同、彼此没有联系的恒星在天空中形成的视觉图像。观测方向的不同，这种视觉构图也是不同的。
第 5 课“夏季星空”，学生将了解夏季主要星座的特点，利用北斗七星及大熊星座等具有显著特征的星座辨认方向，并通过事先制作好的活动观星盘去实际观察天空中的星座。这将有助于培养学生的观察能力和对天文的兴趣。
第 6 课“浩瀚的宇宙”，主要让学生通过“侧视图”和“结构图”来认识银河系，并根据其侧视图和相关描述建立银河系模型，本课旨在让学生在制作和观察模型的过程中自主提出关于银河系或者河外星系的一些有价值问题。
第 7 课“探索宇宙”，学生将了解人类探索宇宙的历史，感受到随着科学技术的发展，人类的科学考察技术和观测方法在不断改进，对宇宙的认识也在不断深化之中。正因为宇宙的浩瀚和神秘，更加激励着人类不断更新技术和工具去探索宇宙。学生将通过本课的学习，了解我国在宇宙探索方面所取得的成就。
通过这七课的学习，希望学生认识到：宇宙是一个系统，由大小不同的星系构成；组成宇宙的星系或星体在不停地运动变化，分布在不同的宇宙空间并有不同的特征；宇宙是庞大的，但也是可以被人类探索、发现和认识的。
本单元还设计了一些课后需要学生持续观察的活动，观察收集到的大量信息是帮助学生建构理解最有效的方法。如果实际观测条件不佳，可借助各种现代技术手段帮助学生理解。
二、单元教学目标
科学概念目标
太阳和围绕它运动的行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星等天体组成了太阳系，太阳是太阳系的中心。
太阳系有八颗行星，它们在其特定的轨道上绕太阳运转。
日食现象与月球、地球和太阳的相对大小和相对运动变化有关。
星座是远近不同、没有联系的恒星在天空中的视觉图像。如果从不同角度观察，它们的图形也不同。
北斗七星是大熊星座的主要标志。
利用北斗七星可以寻找北极星的位置。
宇宙空间分布着大小不同的天体系统，银河系只是其中之一。
宇宙是运动变化、膨胀着的，组成宇宙的天体也是运动变化着的。
我国在太空探索方面取得了许多举世瞩目的成就。
宇宙是可以被人类逐渐认识和了解的。
科学探究目标
初步学习利用模型来解释自然现象，并对如何建立模型、如何让模型更具解释力有所认识。
尝试从实物模型的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题。
能基于所学知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取信息。
能用合理的形式展示自己的观点或看法，如画简图、示意图、结构图或做实物模型等。
能回顾和反思探究的过程和方法。
科学态度目标
体验科学实验的严谨、客观和乐趣，对探索宇宙产生较浓厚的兴趣。
认识到在讨论交流中对信息进行分析比较，对于丰富、修正、完善原有的认识是必要的。
乐于进行小组合作探究、沟通交流，愿意综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境目标
了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
单元词汇
小行星带：火星与木星运行轨道之间的小行星集中区域，呈环带状。
星座：天文学上为便于表示恒星的位置，人为地将星空划分成的若干个区域，称为星座。每个星座可由亮星组成的形象被辨认。
光年：光年是长度单位，一般被用于计量天体间的时空距离。1 光年相当于光在真空中以每秒 300000 千米的速度行进 1 年的距离，约为 94607 亿千米。
星系：广义上星系是指无数的恒星系、尘埃组成的运行系统。它是一个包含恒星、气体、宇宙尘埃和暗物质，并且受到重力束缚的大星系。
银河系：由恒星和其他各种天体组成的巨大天体集团，其中包括太阳在内的上千亿颗恒星和各种类似的星云以及星际物质，具有巨大的盘面结构。
恒星：由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。
陨石：也称“陨星”，是来自行星际的流星体，在进入地球大气层后未被烧蚀尽而坠落到地面的残体或其碎块。陨石的矿物成分主要是以橄榄石、辉石和斜长石为主的硅酸盐矿物以及金属铁、镍（铁纹石和镍纹石）。
材料清单（视学生人数和分组情况确定数量）
长度相同的纸带、透明胶、大小和颜色不同的三种纸片、支架、正方形纸板（长50 厘米左右）、细线、橡皮泥、手电筒、活动观星盘、陀螺、圆形纸片、米粒、胶水，等等。
2、关于宇宙的资料：宇宙知识
宇宙知识
1、宇宙诞生已有 137 亿年
2、只有四种自然力
3、量子力学整合了三种自然作用力
4、超重力论、在十一维空间统合四种作用力
5、超弦、统合所有作用力和自然律
6、所有理论在奇点处完全失效
7、宇宙是平坦的
8、宇宙年轻的时候是炽热的、并且随着年龄的增长变得越来越冷
9、宇宙的直径超过1500亿光年
10、宇宙没有中心
11、土星可以漂浮在水上
12、你身体的任何一个原子、可能来自于宇宙中任意一个星球
13、太阳的大小约为130万个地球
14、肉眼只能看到5％的宇宙
15、太阳系一直在以着螺旋的方式离开银河系
16、每天都有2750万颗恒星在诞生、消亡
17、哈勃望远镜可以看到130亿年前的光
18、月球的一天是708小时
19、电视出现雪花的时候、便是宇宙的婴儿照、其中的很大一部分就是宇宙背景辐射的信号
20、4亿年前、地球表面全是7米高的大蘑菇
21、宇宙的味道近似于“鸡肉料理味的金属”
22、如果把宇宙的历史浓缩成一年、银河系在5月15日诞生、地球在9月21日开始出现生物、恐龙在12月30日灭绝、12月31号23点59分46秒、人类所有记载的历史、都诞生于此
23、月球的尘埃有毒
24、月球的南极有冰
25、太阳系有1颗恒星、8颗行星、5颗矮行星、178颗天然卫星、3319颗彗星、670452颗小行星
26、地球上所有的人类高达1150亿人
27、银河系在哈勃星系分类中的分类是SB
28、宇宙是有限无边的
29、黑洞有质量、但是没有体积
30、月球和太阳的视角大小几乎一摸一样
宇宙知识
1、宇宙中有超过1000亿个星系。最大的星系有将近4000个亿星体、我们所在的星系——银行系可以确定有1000亿星球、如果你要数星星、单单银河系的、一秒数一个、你也要花上3000年才数完。
2、“日”是太阳系里面最大块头的、它大约占据太阳系的总质量的98%(130万个地球都可以塞到太阳里面、太阳的表面温度有6000℃、而内部温度则高达15,000,000℃)。
3、木星是太阳系中最大的行星、同时也是自转最快的行星、在木星上一天只有9小时55分钟。
4、地球和月亮的距离一年增加3、8厘米。正式由于这个原因地球自转在变慢、每隔100年地球自转就慢2秒。换言之、100年后的今天比现在的今天要多2秒。
5、根据最准确的统计、目前发现14个黑洞(离我们最近的CygnusX-1、有8000光年那么远、黑洞只会吸收穿过它势力范围内的物体、所以它们不会吞嗤整个宇宙、一个黑洞可以吸收其他小的黑洞、但距离必须足够的接近、黑洞也可能碰撞而合二为一、你不会看到黑洞、因为象所有物体一样、光线也被弯曲吸收)。
6、其实、在217公里的太空、航天飞机上的宇航员、会看到高速公路、大坝、飞机场、金字塔、甚至大型的车辆。事实上、万里长城比其他建筑可见性更低、尤其相比那些反光效果好、或者跟周围色差大的建筑。
7、北斗七星是星群而不是星座。北斗七星其实只是大熊座的一个小部分。
8、漆黑的宇宙、周边没有任何物体的情况下、温度大概是2、7开尔文(-270℃)。太空的温度应该是绝对零度(0开尔文)、但由于背景辐射的缘故、温度有一点点微升。
宇宙的冷知识
1、冥王星上的冰比钢铁还要坚硬
冥王星表面的常年平均温度在-220°、这也不难理解、因为距离太阳这个大火炉远嘛、所以温度自然也就低、不过我们的月球因为潮汐锁定的原因背面常年不见阳光所以月球背面的温度也是非常低的、甚至目前已知的太阳系里最低的温度-238°就是在月球背面的`一个陨石坑里测得的。在如此的低温下冰的强度已经秒杀了钢铁。
2、金星一天比一年长
众所周知、地球绕地轴一周是一天的时间、绕太阳一周是一年的时间。每一个行星这样运转所需要的时间是不同的。一个诡异的事实是金星需要243个地球日才能绕自己的轴运动一周、但是围绕太阳却只需要225个地球日。金星在新的一天来临之前、一年已经过去了。如此说来、生活在金星上岂不是可以天天过生日。
3、在太空里暴露肌肤会出现什么情况
如果一个人没有航天器或宇航服的保护、将身体完全暴露在太空中、可以说有不下几十种危害会置人于死地、这里面最残酷的凶手就是我们身体内的水份、当身体突然暴露在太空后、虽然太空很冷但毕竟温度不会瞬间下降、我们身体内的大部分水份(血液中的水份因为有血压的存在可能不会沸腾)会因为气压的急剧下降而变的沸腾汽化、紧接着太空中零下上百度的低温又会将这些汽化的水汽凝固成冰的结晶体、这时候、除非你是金刚狼、否则休想活命。
4、地球的重量不是一成不变的
导致地球重量变化的原因有两点、其一是因为地球重元素的衰变会导致质量的损失、当然了因为这种原因导致的质量损失也可以忽略不计。其二因为陨石、大气灰尘和彗星星尘每时每刻都在袭击着地球、这些不速之客是导致地球质量改变的最重要原因、据说每一年地球的重量都会增加10000-100000吨。
5、在太空呆着会长高
我们人类因为直立行走、在地球上受地球重力的影响、脊柱会被压缩、但是在太空中就完全不一样了、摆脱了重力的束缚、脊柱会变的比在地球上的时候长。
6、在太空心脏会变小
除了脊椎以外、人的心脏也会改变一些才能适应太空的环境。根据太空生物学家的说法、心脏会变小、抽送的血液也会变少。当一个宇航员处于一个重力比较小的环境时、血液会从较低的部分流向心脏和大脑、这会让心脏的负担变小、时间长了、心脏也会变小。
7、寂静的太空是没有声音的
我们都知道、声音的传播需要介质、真空是不能传声的、而太空就是一个接近真空的环境、所以在太空中声音就好像不存在一样、就算是飞船在你身边爆炸了、那也是寂静无声。
宇宙的事实
宇宙年轻的时候是非常的炽热的、1秒的温度可达100亿K
人们普遍的最为接受宇宙学模型的结论是“ 宇宙大爆炸 ”、但是宇宙微波背景辐射(CMBR)的探究已经发现对此加以了很肯定的证明。严格的来讲根本没有科学家到底了解宇宙是因为什么才会发生的大爆炸?一些科学家们只是根据推理来判断的。根据近几年的研究发现一个事实、那么就是宇宙在刚开始的时候是炽热的、并且还会随着膨胀慢慢的冷却。
宇宙刚开始膨胀时几分钟的时候温度大概是10亿K、在到后来的1秒钟的时候温度瞬间上升到了大约100亿k!
在浩瀚的宇宙中、宇宙随着年龄的增长会慢慢地越来越冷
对于遥远的宇宙星系的观测表明来看、宇宙随时随刻都在加速的膨胀、根据科学家得出的结论来看、这显示宇宙会逐渐的冷却、并有可能难逃冻结的命运、导致这次的原因是缺乏热源、也被科学家们称作是“ 热寂 ”威尔金森微波各项异性探测器(WMAP)对当前的宇宙结构和密度所作的精确探究倾向于这样的结果。
地球不是平坦的、但是浩瀚的宇宙是平坦的
基于对著名物理学家爱因斯坦的广义相对论、宇宙的存在可能有接近三种形式：闭合、开放或平坦。在相同的结果中、同样是(WMAP)、但是结果观测证明--宇宙是平坦的!
宇宙诞生至今已经有137亿多年的历史了
一直以来很多人都关注着这个问题、宇宙到底有多少亿年了?根据之前由科学家研究小组从WMAP采集到的所有信息中得出的、而这些信息都来自于宇宙微波背景辐射的探测、得出的结论宇宙大约存活了137亿多年。对于传统的方式此数据也是具有证实的、比如对特定的放射性原子核丰度的测算而得出相同的结果。
宇宙知识
1、宇宙诞生已有 137 亿年
2、只有四种自然力
3、量子力学整合了三种自然作用力
4、超重力论、在十一维空间统合四种作用力
5、超弦、统合所有作用力和自然律
6、所有理论在奇点处完全失效
7、宇宙是平坦的
8、宇宙年轻的时候是炽热的、并且随着年龄的增长变得越来越冷
9、宇宙的直径超过1500亿光年
10、宇宙没有中心
11、土星可以漂浮在水上
12、你身体的任何一个原子、可能来自于宇宙中任意一个星球
13、太阳的大小约为130万个地球
14、肉眼只能看到5％的宇宙
15、太阳系一直在以着螺旋的方式离开银河系
16、每天都有2750万颗恒星在诞生、消亡
17、哈勃望远镜可以看到130亿年前的光
18、月球的一天是708小时
19、电视出现雪花的时候、便是宇宙的婴儿照、其中的很大一部分就是宇宙背景辐射的信号
20、4亿年前、地球表面全是7米高的大蘑菇
21、宇宙的味道近似于“鸡肉料理味的金属”
22、如果把宇宙的历史浓缩成一年、银河系在5月15日诞生、地球在9月21日开始出现生物、恐龙在12月30日灭绝、12月31号23点59分46秒、人类所有记载的历史、都诞生于此
23、月球的尘埃有毒
24、月球的南极有冰
25、太阳系有1颗恒星、8颗行星、5颗矮行星、178颗天然卫星、3319颗彗星、670452颗小行星
26、地球上所有的人类高达1150亿人
27、银河系在哈勃星系分类中的分类是SB
28、宇宙是有限无边的
29、黑洞有质量、但是没有体积
30、月球和太阳的视角大小几乎一摸一样
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