地球在宇宙中
一、教学内容与说明
1．教学内容
地球在太阳系中的位置——八大行星的位置、基本物理参数和分类；地球存在生命的条件。地外生命的探索。
2．地位与作用
本课题是高中地理教材“宇宙环境”的组成部分，通过对地球在太阳系中位置的认识，对地球存在生命的条件和地外生命的探讨，让学生意识到，迄今为止，地球是我们发现的唯一具有适合人类和生物生存的星球，我们应该珍惜、爱护地球，建立和谐的“人地关系”。
二、教学目标
1．能说出八大行星的分类，地球在太阳系中的位置，地球存在生命的条件。
2．能由地球生命的存在条件、生命形态推想地外生命的存在条件和形态，举一反三，能从多种角度分析同一问题。
3．形成正确的宇宙观、生命观，树立敢于质疑、勇于探索、追求真理的科学精神。
【设计思想】教学从探讨地外生命再回归到珍惜地球，珍惜地理环境。知识目标设计关注地球存在生命的条件。
三、教学重点、难点
由地球生命的存在条件、生命形态推想地外生命的存在条件和形态。
四、教学安排
1课时。
五、教学过程
（一）课前准备
在本课教学前，先让学生阅读《只有一个地球》一书，并就其中感触最深的部分写一段读后感。
【设计思想】让学生对本课题的学习有一定的知识铺垫。
（二）新课教学
1．让部分学生在课堂上朗读交流读后感。
2．教师设问：在地球周围有哪些同类别的星球？假如地球环境被严重破坏，人类能搬到这些星球上居住吗？
用心爱心专心 - 1 -
让学生对八大行星排序，认识地球在太阳系中的位置。
【设计思想】让学生知道位置排序，认识到地球是太阳系一颗普通的行星。
让学生将八大行星的物理参数比较归类。预计学生通过阅读教材和思考分析能够归纳出： 类地行星——水星、金星、地球、火星（质量小、密度大、中心有铁核）。
巨行星——木星、土星（质量大、密度小、体积巨大）。
远日行星——天王星、海王星（距离太阳很遥远）。
【设计思想】通过比较，让学生认识到地球既普通又特殊，是太阳系中唯一拥有适合人类生存优越环境的行星。进一步唤起学生珍惜爱护地球、保护生存环境的共鸣，也为下一节课探讨地外生命作铺垫。
3．看一段影像资料——从影视作品中剪辑几个有代表性的外星人形象，制作成一个短片，给学生直观印象和探讨氛围。
【设计思想】在短片中通过三个层次递进的问题：①它们真的存在吗？②有什么迹象表明它们的存在？③它们为什么从来不曾和我们联系？给出本节课的探讨线索，最后点明本课主题——探索地外生命。
教师提问：你认为地外是否有生命存在？并简要说明理由。
预计学生可能有两种相反的观点：①没有。因为地球各种条件得天独厚；②有。因为地球极其普通渺小，其他星体可能会拥有与地球相似的条件。
教师进一步追问：那么地球到底是具有哪些条件才使生命得以存在呢？
【设计思想】通过分析地球存在生命的条件，可以让学生感知生命对环境的要求是非常严苛的。
教师启发进一步思考：原始地球的环境非常恶劣，但生命还是诞生了。因此，在深入探讨地外生命之前，我们简单回顾一下地球生命的起源和演化。
出示米勒试验图，并解释地球生命的起源。
教师总结地球生命的演化：由于整个演化的事件和过程实在是太漫长了。打个比方：设想把每50亿年按比例压缩成“1年”，这样的话，“一星期”就相当于现实生活的一亿年；“1秒钟”相当于现实中的160年。从宇宙大爆炸到太阳系的形成，用掉了“两年”时间。地球是在第三年的1月份形成的。
三、四月份出现了蓝绿藻这种古老的单细胞生物。9月份的时候，地球上出现了第一批有细胞核的大细胞。10月下旬，可能已经有了多细胞生物。11月底，植物和动物接管了大部分的陆地，地球变得活跃起来。我们熟悉的恐龙是在12月18日出现的，这些不可一世的庞然大物，仅仅在地球上称霸了一个星期。除夕晚上11点，北京人问世；而
子夜前10分钟，尼安特人出现在除夕晚会上。真正的现代人，仅仅是在新年到来前的5分钟才露面的，而人类有文字记载的历史，则开始与子夜前的30秒。这以后，我们所熟悉的人类历史上的总大事件，非常迅速的一个接一个出现。在最后一秒，地球上的人口就增加了两倍。
可以看出，其实地球的生命是经过了很长很长时间的孕育过程。真正发展到比较丰富多彩，或者说像我们这样的高级的生命形式，仅仅是很短的一段时间。
设问讨论：在回顾了地球生命起源、演化和存在条件后，参考地球生命存在的条件和形态，大胆设想：你认为哪些迹象可能表明地外生命的存在？
（学生分组讨论并推选一位同学发表本组见解，教师点评、引导其他同学思考、讨论、补充或驳斥„„）
预计学生可能提到的方面：①找到一些生命必需的物质：例如水、氨基酸、氧气等。②找到有人认为是地外生命活体或者遗骸：例如外星人或者他们的尸体、遗骸。③发现被一些人认为是地外生命活动的痕迹或者遗迹：例如UFO、火星人面像、玛雅文明、金字塔、复活节岛石像„„④ 接收到可能是地外生命发来的信号。
同时，在讨论、质疑、反驳中，学生可能涉及到的方面：①生命的定义。②绿岸公式（德雷克公式）：计算出在银河系有40万～5000万个文明社会。③地外生命可能的形态：一定要依靠氧吗？肯定是以碳元素为基础吗？水是必需的吗？
【设计思想】在讨论中激发学生合理的科学想象力，培养学生多学科知识迁移和融合能力（例如生物、物理、化学）；在质疑和反驳中培养学生的实事求是、追求真理的科学精神。不强求有标准答案，教师注意引导和鼓励学生敢于设想、敢于质疑，求真求实。
教师设问：为什么至今没有地外生命和我们联系？引导学生从三种假设情况（地外文明比我们低级、相当、高级）考虑。
拓展内容：近年来人类在寻找地外生命方面做出的努力„„。
【设计思想】引导学生关注时事新闻大事件。也使之前“地外有生命，只是我们目前不认识”的观点有了进一步的合理解释。让学生体会在不断地设问、回答、再问、再答的过程中逐渐接近科学本质的研究方法。
（三）总结
一些科学家说：“如果认为地球是宇宙中唯一有人居住的地方，就像认为大地只生长一种植物那样荒谬”。对于地外生命，我们应该保持开放的态度，探讨生命存在的各种可能性。由于课堂时间有限，希望大家把这次的课题和讨论作为一个开端，在今后的学习和生活中继续关注、思考、探索有关地外生命和宇宙的各种事物现象。
教师提供几个相关网站地址：
http:///life/xuehui/qntwxh/（北京大学青年天文学会）
http://www.nasa.gov（美国航空航天局）
【设计思想】使学生学习的过程不因课时限制而中断，提示学生自主学习的多种途径，培养学习兴趣、激发学习潜能。
六、专家评析
“只有一个地球”作为高中地理新教材第二篇“宇宙环境”中的一个专题，该专题的内容对高中学生来说基本没有难点，尤其是针对交大附中的学生，如果教学只停留在让学生了解地球在太阳系中的位置及地球存在生命的条件上，不仅难以满足学生的学习需要，更难以调动学生学习的积极性。因此，林莉老师在深入研究教材、认真思考的基础上，将教学的重点设置为：由地球生命的存在条件、生命形态推想地外生命的存在条件和形态。这一设计改变了传统的简单获取知识结论的教学方法，而注重的是引导学生运用知识去分析探究。如林老师在教学中提出：“外星人真的存在吗？”、“请同学们参考地球生命存在的条件和形态，大胆设想：你认为哪些迹象可能表明地外生命的存在？”这些问题有很大的探究空间，学生可以根据所学的地球存在生命的条件来推断地外生命的存在，也可以质疑地外生命是否一定需要有与地球生命生存环境相同的条件。通过学生的讨论、探究、质疑，从多角度展示自己的见解，可以激发学生学习的兴趣和探究的热情。
