高中地理人教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础人类是否需要人造月亮表格教案设计

这是一份高中地理人教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础人类是否需要人造月亮表格教案设计，共5页。教案主要包含了新课导入，新课展开，课堂总结等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
地理
年级
高二
学期
秋季
课题
问题研究 人类是否需要人造月亮
教科书
书 名：普通高中教科书 地理 选择性必修1 自然地理基础 教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2022年7月
教学目标
1.通过观察，了解月相的变化，思考月亮对人类活动的影响。（地理实践力）
2.结合材料，了解人造月亮的试验，比较人造月亮与月亮的差异。（综合思维）
3.搜集材料，了解人类对人造月亮的不同态度及理由。（人地协调观）
4.集体讨论，探讨人类是否需要人造月亮。（地理实践力）
教学内容
教学重点：理解人造月亮的原理及其对人类生活的影响。
教学难点：如何权衡人造月亮的利弊，做出合理的决策。
教学过程
【新课导入】
自地球诞生以来，月球就一直陪伴在地球的身边，“举头望明月”的思乡情怀、“可上九天揽月”的探索欲望，都交织在一汪皎洁的白月光中。但你可曾想过，有一天当你抬头看向夜空时，天空中会多出一个月亮呢？人造月亮的构想最早源于一位法国艺术家的想法：“在地球上空挂一圈镜子做成的项链，让它们一年四季把阳光反射到巴黎的大街小巷。”
可是，人类真的需要人造月亮吗？
【新课展开】
一、认识月亮
（一）问题探究
材料一：月球是地球的天然卫星，通称月亮。随着月球在公转轨道中的位置变换，我们看到的月亮的形状——月相也不同。月相呈周期性变化。
问题研究一：日常生活中，你经常关注月相吗？为什么?
分析：关注月相往往会与一些夜间活动、观月的变化、个人心里感受等有关，比如中秋赏月。而不关注月相的原因则往往跟月相观测条件有关，一方面，月亮绝大部分在夜晚被观测到，而人类活动集中在白天，另一方面，其观测还会受到气象条件（晴天少云）的影响。
（二）实践活动
实践任务：月相观测实验
从农历初一开始，观察一个月内月相及月亮在天空的位置变化，并填写《月相记录表》。观测实验首先需要准备指南针和观测记录表，然后选择一个视野开阔的观测地点，用指南针确定方向，开始观测。在观测的过程中可以用拳头估算高度角，最后将观测结果记录下来。
（三）实践分析
结合观测记录，归纳观测结果，并填写表格。

（四）问题探究
问题研究二：为什么农历上半月和下半月月亮凸出的方向不同？
播放视频，分析：日月地三者运动的位置差异导致的月相发生变化；农历的每月初一，月亮运行到地球太阳之间，随后随着月亮的公转，月亮渐渐移出地球与太阳之间区域，依次出现蛾眉月、上弦月等月相，月亮凸出方向朝西；过了农历十五之后，随着日、月位置逐渐靠近，月亮又会出现蛾眉月、下弦月等月相，月亮凸出方向朝东。

分析：上弦月应该是月球自西向东公转90°后形成的月相，此时正处于农历初七、初八，为上半月。而地球自转导致了月亮的升落现象。月亮升起，也就是出现在东地平线时，观测者就应该处在这一位置，此时太阳位于观测者的头顶，也就是12时。地球自西向东自转90°，观测者到达这一位置时，月亮正好在观测者头顶，也就是上中天位置，此时地方时为18时。地球继续自转90°，月亮到达西地平线位置，也就是月亮落下。此时观测时间应该是24时。所以上弦月12时升起，24时落下，但因为12时至18时太阳仍未落山，光线强烈，月相观测条件不佳，上弦月的最佳观测时段应该是18时至24时，也就是上半夜，此时上弦月已经过了中天位置，位于西侧天空。
分析：下弦月应该是月球自西向东公转270°后形成的月相，此时正处于农历廿二、廿三，为下半月。月亮出现在东地平线时，观测者就应该处在这一位置，此时为24时。地球自转90°，观测者到达这一位置时，月亮正好位于上中天位置，此时地方时为6时。地球继续自转90°，月亮到达西地平线位置，此时是12时。所以下弦月24时升起，12时落下，但由于6时至12时期间受太阳的影响，观测条件不佳，上弦月的最佳观测时段是24时至6时，也就是下半夜，此时上弦月还没有过中天位置，位于东侧天空。
因此，我们可以用一个简单的口诀来记忆月相变化规律：“上上上西西，下下下东东”。
二、比较差异
随着月相变化，月亮会在不同时间达到中天位置，或照亮上半夜，或照亮下半夜，或整夜可见，或整夜不可见，无法保障夜间充足的照明。而现代社会，人类在夜间的活动频繁，对夜间照明的需要增加。航天技术和产业的快速发展，催生了人们对人造月亮的憧憬和试验。
（一）问题探究
材料二：1999年俄罗斯通过货运飞船携带一面反射镜进入太空，进行人造月亮试验。它直径达25米，总质量不到4千克。按照设计，反射的光束将以直径5-7千米的范围扫过所经过的区域；夜色中，反射光的亮度10倍于月亮，足以让人读书看报。
材料三：2018年我国某研究会计划在500公里以内的低地球轨道上部署3颗“人造月亮”——携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，交替运行可实现对同一地区24小时不间断照射，反射的太阳光可覆盖地表3600至6400平方公里的范围，预计其光照强度最大将是现在月光的8倍。
问题研究三：结合材料，分析人造月亮与月亮的差异。
分析：中俄两国设计的“人造月亮”照亮范围都有一定限制，与月亮相比，照明范围较小；但亮度却都要高于月亮；并且我国试图设计“24小时不间断照明”的“人造月亮”，说明“人造月亮”通过人为控制，可以提供更长的照明时间。因此，人造月亮作为“携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星”，它的可控性是要远高于月亮的。
（二）层层递进
1.为什么人造月亮的亮度远比月光强？
分析：①人造月亮所处的位置较月球距离地球近；②人造月亮反射面光滑，对太阳光线的反射强度更大；③人造月亮可以通过人为调控反射角度，光线更集中。
2.扩大人造月亮照亮地表范围的可能性有多大？
分析：扩大人造月亮照亮地表范围的可能性是很大的。①科学技术在不断发展进步；②可以通过多个国家、多个地区发射多个人造月亮的方式来扩大其照亮范围。
3.为什么纬度较____(高/低)地区的居民更希望有人造月亮？
分析：在高纬度地区，尤其是极地地区，冬半年会经历长时间的黑暗，有些地方甚至会出现极夜现象，光照严重不足，影响生产生活。比如，光照不足会导致农作物光合作用受限，作物的生长速度减慢，生长周期变长，最终影响作物的产量和质量；同时，光照不足会导致人工光源需求量增大，能源消耗量大，制约社会经济的发展。而人造月亮可以提供额外的照明，帮助居民在漫长的黑夜中进行日常活动，改善生活质量；减少电力消耗，降低能源成本；增加太阳辐射，为环境带来一定好处。
三、利弊分析
材料四：社会的需求催生了“人造月亮”这一构想，但是“人造月亮”这样的工程，影响广泛，几乎从提出人造月亮的想法开始，民众的声音就从统一过。
问题研究四：分析人造月亮对人类可能产生的影响。
分析：从有利影响来看，人造月亮提供更多的光照，对经济、社会意义非凡。在农业中，延长农作物光照时间，提高农作物产量；在工业中，有效提高太阳能发电站的发电量；替代部分人工照明，减少能源消耗；在服务业中，可以增加夜间光照，促进夜间经济的发展。就社会层面而言，人造月亮增加夜间光照，可以降低犯罪率，提升城市安全性；有助于减少交通事故；在灾害救援中提供应急照明，帮助救援和恢复工作。
分析：从不利影响来看，人造月亮建造和维护都需要大量资金投入，技术复杂，成本高昂，这可能对经济发展产生负担。从社会层面考虑，人造月亮技术可能被用于军事目的，如夜间战场照明，导致军事冲突风险增加。而从生态层面来考虑，人造月亮让原本没有太阳光的地方也充满了光明，这其实是在违背自然规律，极易造成光污染，影响天文观测；影响人们的睡眠质量和健康；扰乱动物的生物节律，破坏生态平衡。
四、探讨问题
（一）实践活动
实践任务：权衡人造月亮的有利和不利影响，以“人类是否需要人造月亮”为题，明确自己的态度，提出自己的看法，给出充分的理由，并与同学们开展一场别开生面的辩论赛。
【课堂总结】
科技是一把双刃剑，如果利用得好就能够让问题迎刃而解，如果利用得不好反而会伤到自己。那么，“人造月亮”这个概念对人类来说是利还是弊呢？要辩证看待。在理论上，确实存在将“人造月亮”研发成功的可能性，现实中也有必要研发出“人造月亮”为更多地区带去照明，从而节省电能的消耗。与此同时，还需要考虑“人造月亮”的性价比、安全性等问题，在尽量不干扰人类、自然界生物正常存在的情况下运行才符合人类的要求。
科技强国与创新驱动发展战略的实施应该建立在负责任的研究与创新之上。负责任的研究与创新的真谛，在于以科学精神和求实态度开展创新、审视创新的后果并不断地修正创新的方向。