第1节 人类对宇宙的认识教学目标：1.了解人类对宇宙的认识。2.知道宇宙膨胀的现象和证据。3.尝试根据证据建立假说。4.了解大爆炸宇宙论的主要观点。教学重点与难点：了解宇宙大爆炸的主要观点。教学建议：1.尽可能多的学习宇宙学的知识掌握更多的证据与理论。给人一杯水，自已要有一桶水。虽然这个观点已受到批判，认为是注入式的教学。但在第一单元13节的教学中，教师最缺乏的是背景知识，如果只有课本的知识（只了解支持大爆炸理论的红移现象，根本无法应对学生的质疑，所以教师教学之前必须有充足的知识储备。）要帮助学生认可宇宙大爆炸的观点，教师还需了解；（1）星系红移现象。（2）宇宙微波背景辐射。（3）古老天体的时标。（4）宇宙中氦元素的丰度。（5）宇宙大爆炸后的演化。（6）宇宙的将来。2.尽可能多的运用视频、动画与图片帮助学生了解。（如宇宙大爆炸的证据与演示）3.尽可能的降低知识的难度；教学目标中强调只要知道宇宙膨胀的现象和证据；了解大爆炸宇宙论的主要观点，因此教学后只要学生认可宇宙是由爆炸产生，宇宙在膨胀，能够复述大爆炸的主要观点即可。4.尽可能的给学生以想像的空间，允许学生建立各种模型。如对于宇宙的过去与将来，学生认为黑洞是通向另一个宇宙通道；另一个宇宙从黑洞的大爆炸开始。或者有的学生受人类对地球形状认识的影响，更为虚无的认为人类永远无法认识宇宙，直到有一天人类跳出宇宙才能较准确的认识宇宙也可。教学过程：一、关于宇宙起源的传说1.盘古开天辟地说（中国古代神话）2.宇宙稳态理论宇宙是无边无际的，除了一些细微部分外，基本没有什么变化。宇宙不需要一个开端或结束。物质总是以恰当的速度不断创生着，这一创生速度刚好与因膨胀而使物质变稀的效果相平衡，从而使宇宙中的物质密度维持不变。这种状态从无限久远的过去一直存在至今，并将永远地继续下去。（托马斯戈尔德、赫尔曼邦迪和弗雷德霍伊尔于20世纪40年代提出）3.宇宙大爆炸理论学生也会提出来。但学生往往无法说出大爆炸理论的证据。因此，通过阅读材料，引导学生了解大爆炸理论的形成与证据。二、宇宙的演化既然宇宙是由于大爆炸产生的，则大爆炸在什么时候发生，大爆炸后又发生了什么，今天的宇宙是怎样的。宇宙既然有过去，就一定会有将来。宇宙的将来是由现在观测到的宇宙中物质的多少正确地说是由现在观测到的宇宙密度决定的。宇宙密度越大，宇宙的引力就越强。如果宇宙密度大于4.510-27kgm-3（大约每立方米三个中子或质子），宇宙的膨胀会由于引力的作用而停下来，转而开始收缩，最终回到高温高密的状态。如果宇宙密度小于或等于4.510-27kgm-3，宇宙将永远膨胀下去，宇宙的温度也将越来越低，最终消亡在接近绝对零度的冷寂世界中。遗憾的是直到今天，科学家还无法给出宇宙密度的确切数值。现在观测到的宇宙密度虽然不大，但是宇宙中还存在我们无法看见的各种各样暗物质，所以宇宙密度的数值可以比目前测量值大。不过，在20世纪的最后两年里，科学家发现宇宙不仅在膨胀，而且是在加速膨胀，因此宇宙很有可能永远膨胀下去。