师:同学们,今天我们学习教科版六年级下册第三单元第七课《探索宇宙》。人类自仰望星空起,就对宇宙充满好奇。若把人类有意识观测记录天体作为探索宇宙开端,至今已有数千年。那宇宙究竟有多大呢?我们一起来认识。
宇宙有多大?这是地球,目前人类已知唯一存在生命的星球。这是月球,我们常在夜空看到它,距离地球约36万千米,是地球的天然卫星。这是太阳,晴朗白天能看到,距离地球约15000万千米,是太阳系中心。除太阳外,太阳系还包括行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星等天体。但太阳系只是银河系中普通的天体系统。银河系是比太阳系层次更高的天体系统,由上千亿颗恒星和其他天体组成巨大天体集团。银河系对地球、太阳及太阳系而言,无比庞大。但银河系并非宇宙边界,银河系外广阔宇宙空间,还有许多像银河系一样庞大的星系。
大多数星系在引力作用下组成星系群、星系团和超星系团,比如银河系是本星系群一部分,本星系群又是室女座超星系团一部分。宇宙由众多庞大星系组成,可观测宇宙中,星系总数可能超2万亿。科学家认为,宇宙诞生于上百亿年前的大爆炸,且还在不断膨胀,至今未发现边界。浩瀚宇宙,灿烂星河,或许你会觉人类渺小,但正因爱的人住在这里,宇宙才有意义。
看完视频,大家是不是和老师有同样疑问:宇宙如此大,人类怎样探索宇宙?科学技术进步如何助力人类更好探索宇宙?课前老师让大家查阅资料,通过大家上传资料发现,你们已学会多种搜集方法途径,资料准备丰富,老师给大家点赞。下面我们一起来学习,先看看古人怎样探索宇宙。
古代,人们开始观测记录各种天象,形成日、月、年等时间概念。为更好观测,还专门建立观测、记录和研究天象的场所——天文台。下面我们看看人类最早的天文台。
登封观星台,这展品看似烽火台,因坐落在河南省登封市得名。古时人们日出而作,日落而息,利用太阳东升西落影子变化规律确定时间。3000多年前,周公姬旦首创观星台,当时设施只有土圭,即土堆成的锥形台子,上面竖立8尺长标杆。那时利用立竿测影测算四季,即通过土圭观测午时标杆影子长度变化测算时节。经长期测量,将日影最长一天称为冬至,最短一天称为夏至,继而测算出四季。古时人们认为天圆地方,地球南北长三万里,与日影长对照,认定影长一寸,地差千里。周公发现,夏至时阳城日影长一尺五寸,恰在地球中心点上,于是认定这里为天地中心,所以中原地区称中国,豫州称中州,华夏民族称中华,连河南方言也不说“行不行”,而说“中不中”。
现存观星台是元代天文学家郭守敬改进后留存的。登封观星台是中国最古老国家天文台,也是世界十二古天文台之一,具有测日影、观天象和计时等功能,反映中国古代天文学卓越成就。
除此之外,意大利科学家伽利略发明望远镜,借助它长期观察,绘制月面图。人类有了望远镜观察太空后,对宇宙探索有飞跃性发展,观测宇宙空间不断扩大。随着科技发展,人类观测手段不断进步,从17世纪光学望远镜到现在500米口径射电望远镜,人类还在太空建设空间站,进行长时间太空实验和科学观测。迄今为止,人类开展200多次深空探测任务,月球是人类唯一登陆过的地球以外天体,500多名航天员遨游过太空并进行科学研究,但同时有10多名航天员在发射时牺牲,为人类航天事业献出生命。
我国为建设超大型射电天文望远镜,派出考察队在全国找合适山谷,找了12年,终于在贵州省喀斯特洼地,黔南州平塘县克度镇大窝凼找到合适山谷。此地被发现后,全世界天文学家兴奋,因其仿佛为建造射电天文望远镜定制。于是在多国关心资助下,2007年8月28日,国家“十一五”重大科学工程500米口径球面射电望远镜FAST项目获国家立项批准。经过近10年建设,2016年落成,它是目前世界最大口径射电望远镜,反射面积超30个足球场,比起阿雷西博,FAST综合性能提高约10倍。
下面我们看看现代人类探索宇宙的方式有哪些?先看图片,结合自己查阅资料,请大家梳理并回答。
看完图片,人类历史上出现过哪些工具?观测范围如何?有过什么贡献?请大家讨论。经讨论,同学们一致认同,人类探索宇宙征途中,出现过天文台、光学望远镜、射电望远镜、空间站、人造卫星、各类探测器等。观测范围由地球表面到太空不断扩大,人类对宇宙认识不断深入。说起望远镜,大家知道哪些相关知识?老师和大家一样查阅很多资料,发现它是人类探索宇宙重要工具,种类不少,有射电望远镜、空间望远镜等。至于每种望远镜功能和工作原理,这里不赘述,有兴趣同学课下探秘研究。了解人类探究宇宙历史和探究手段进步后,大家试着总结人类探索宇宙历史经历哪几个阶段?小组讨论后回答。
