北大荒教案

3.2.3　問(wèn)題研究：為什么停止開發(fā)“北大荒”　教案。

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，幫助教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“3.2.3　問(wèn)題研究：為什么停止開發(fā)“北大荒”　教案”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

問(wèn)題研究為什么停止開發(fā)“北大荒”

從容說(shuō)課

生態(tài)環(huán)保，是人類共同面臨的重大主題，得到世界各國(guó)的關(guān)注。近年來(lái)嚴(yán)重影響東北亞地區(qū)各國(guó)生態(tài)環(huán)境的沙塵暴問(wèn)題，已引起國(guó)際社會(huì)的高度重視，正聯(lián)手防治沙塵暴，在中國(guó)、蒙古等沙塵源區(qū)進(jìn)行防治荒漠化的跨國(guó)協(xié)作。

三江平原在歷史上曾被稱為“北大荒”。20世紀(jì)50年代中期以后，我國(guó)根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略，決定對(duì)三江平原進(jìn)行大規(guī)模的開墾，使三江平原成為我國(guó)重要的商品糧基地，“北大荒”變成了“北大倉(cāng)”。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)施生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，國(guó)家決定停止開發(fā)三江平原的荒地，并建立自然保護(hù)區(qū)。

從大環(huán)境來(lái)看，東北平原是我國(guó)面積最大的平原，落實(shí)振興東北戰(zhàn)略，推進(jìn)“東北再造”，迫切需要建設(shè)“綠色東北”。這是實(shí)現(xiàn)東北地區(qū)的全面振興、實(shí)現(xiàn)東北地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。

本問(wèn)題研究的邏輯框架是：教材首先從三江平原的自然特點(diǎn)出發(fā)，讓學(xué)生對(duì)三江平原的地理位置、地形特點(diǎn)和氣候有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，這就需要學(xué)生對(duì)東北地區(qū)的地形圖有更深的掌握；其次，通過(guò)給學(xué)生大量的材料，讓他們分析“北大荒”變成“北大倉(cāng)”的原因；最后，從落實(shí)新的發(fā)展觀、振興東北的戰(zhàn)略角度，分析建設(shè)“綠色東北”的必要性和可行性；從東北地區(qū)的全面振興和可持續(xù)發(fā)展的高度，提出建設(shè)“綠色東北”的總體思路；從可操作性層面，提出建設(shè)“綠色東北”的重大舉措，并理解停止開發(fā)三江平原荒地的原因。

教學(xué)重點(diǎn)

1.三江平原的自然特點(diǎn)。

2.“北大荒”成為商品糧基地的優(yōu)勢(shì)。

3.濕地的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。

教學(xué)難點(diǎn)

1.“北大荒”成為商品糧基地的優(yōu)勢(shì)。

2.濕地的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。

課時(shí)安排

1課時(shí)

三維目標(biāo)

一、知識(shí)與技能

1.三江平原的自然特點(diǎn)，通過(guò)三江平原的地理位置來(lái)進(jìn)行分析。jab88.Com

2.“北大荒”變成“北大倉(cāng)”的原因。

二、過(guò)程與方法

通過(guò)地圖了解三江平原的地理位置，分析三江平原的自然特征，從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)分析為什么要停止開發(fā)“北大荒”。

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

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必修一第二單元問(wèn)題研究為什么市區(qū)氣溫比郊區(qū)高

問(wèn)題研究為什么市區(qū)氣溫比郊區(qū)高●三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.認(rèn)識(shí)什么是熱島效應(yīng)，培養(yǎng)探究能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生將熱力環(huán)流原理應(yīng)用到城市熱島環(huán)流的分析之中，理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生的資料分析能力，分析城市熱島效應(yīng)發(fā)生的原因，并能提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。

過(guò)程與方法

1.在所學(xué)熱力環(huán)流原理的基礎(chǔ)上，分析城市熱島效應(yīng)發(fā)生的原因。

2.以探究學(xué)習(xí)方式進(jìn)行問(wèn)題研究。從等溫線分布圖中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從景觀圖片中分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，討論問(wèn)題會(huì)帶來(lái)的影響。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。

●教學(xué)重點(diǎn)

1.培養(yǎng)學(xué)生提取、分析地理信息的能力和表達(dá)能力。

2.引導(dǎo)提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。

●教學(xué)難點(diǎn)

1.學(xué)生資料分析能力的培養(yǎng)。

2.理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)。

●教具準(zhǔn)備

多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件

●課時(shí)安排

1課時(shí)

●教學(xué)過(guò)程

［新課導(dǎo)入］

師：2005年2月19日，成都迎來(lái)了9年一遇的降雪。雪花飛舞、愉悅?cè)诵牡臅r(shí)候，市民也發(fā)現(xiàn)，在離市中心不到20千米的三圣鄉(xiāng)，雪花飄落在綠色的樹葉和盛開的花瓣上，白茫茫的銀裝頓時(shí)讓色彩斑斕的地方變成了北國(guó)風(fēng)光。遺憾油然而生，成都城區(qū)雖然飄落著同樣的雪花，但城市像一個(gè)“火爐”，雪不著地就沒(méi)影了。為什么雪花不給城里人玩耍的機(jī)會(huì)呢？（來(lái)源：四川在線—華西都市報(bào)http：//.cn??四川在線2005－02－2607：02：20）

生：是城市熱島效應(yīng)的影響。

師：正確。四川省專業(yè)氣象臺(tái)預(yù)報(bào)員吳德仁說(shuō)，降雪當(dāng)天，郊區(qū)最低氣溫降到了0℃，但城區(qū)溫度卻保持在2℃左右。所以，市民在城外可以欣賞到銀裝素裹的動(dòng)人雪景，而雪花飄落到城區(qū)時(shí)，城里2℃的溫度使雪花瞬間化成了水。

我們今天要研究的課題就是：為什么城市氣溫比郊區(qū)高？

（板書）問(wèn)題研究為什么城市氣溫比郊區(qū)高？

推進(jìn)（新知識(shí)傳授）

［教師精講］

（投影）課題研究思路：

師：請(qǐng)大家按照投影上的課題研究思路來(lái)展開研究。

（投影——資料1）圖2.29“城市熱島效應(yīng)示意圖”，資料分析：

1.描述圖中氣溫曲線的特點(diǎn)。

2.總結(jié)什么是城市熱島效應(yīng)。

師：上個(gè)星期日我們請(qǐng)家住市中心的幾個(gè)同學(xué)和家住郊區(qū)的幾個(gè)同學(xué)分別在早上8：00、下午14：00、晚上20：00同時(shí)測(cè)量居住地附近的氣溫。請(qǐng)大家上臺(tái)展示。

生：（分別上臺(tái)展示測(cè)量結(jié)果）

（投影表格）教師同時(shí)錄入學(xué)生測(cè)得的氣溫?cái)?shù)據(jù)并演示出來(lái)。

地點(diǎn)

氣溫（℃）

時(shí)間

市中心

距市中心5km

（市中心外圍）

距市中心10km

（近郊）

距市中心15km

（近郊）

8：00

14：00

20：00

師：（按市中心到遠(yuǎn)郊的順序及時(shí)間的順序，把學(xué)生測(cè)得的氣溫?cái)?shù)據(jù)列表比較）請(qǐng)大家看投影圖示，讀圖分析。同時(shí)，再對(duì)照我們同學(xué)測(cè)得的不同地點(diǎn)不同時(shí)刻的氣溫?cái)?shù)據(jù)，看看你能得出什么結(jié)論。

生：（分組合作討論）1.圖中氣溫曲線的特點(diǎn)是：城市中心的氣溫高于郊區(qū)，城郊居民區(qū)的氣溫高于農(nóng)田。

生：（分組合作討論）2.城市熱島效應(yīng)：就是一種城市氣溫比郊區(qū)高的現(xiàn)象。

（過(guò)渡）

師：大家分析得很準(zhǔn)確。每當(dāng)炎炎烈日之下，我們?nèi)淌苤鞘欣锏母邷乜崾?，切身的體會(huì)使我們不由得要問(wèn)：是什么因素導(dǎo)致了城市的熱島效應(yīng)？請(qǐng)看投影，分析資料。

（投影——資料2）圖2.30、圖2.31，資料分析：

1.對(duì)比以上兩幅圖片，討論城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因。

2.除了照片上提示的原因外，想一想還有哪些因素可能導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)。

生：（合作討論）1.地表覆被的不同是城市熱島產(chǎn)生的一個(gè)原因。

生：（合作討論，參考課前收集資料）2.盛夏季節(jié)，城市里熱浪滾滾，到了郊區(qū)，人們明顯感到?jīng)鏊嗽S多。在城市里，人們大量地燃燒石油、煤氣、煤炭等燃料，燃料中的化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、電能，其余的則轉(zhuǎn)化為熱能，直接釋放到空氣中。大城市有幾十萬(wàn)輛汽車，每天要排放大量尾氣，這些汽車尾氣的溫度都在100℃以上，這就大大影響了城市的氣溫。

城市中的建筑物鱗次櫛比，水泥或柏油地面的街道縱橫交錯(cuò)，因而造成城市下墊面的性質(zhì)與郊區(qū)不同。城市的建筑物和深色路面，在白天會(huì)大量吸收太陽(yáng)輻射熱，并且很快地升溫。因此城市成了一個(gè)巨大的“熱島”。

此外，由于空氣中存在著大量煙塵和各種氣體污染物，因而在城市上空形成了云和霧。這些云霧在夜間減少地面的有效輻射，使得地面降溫減緩。這些特殊的條件使城市具有“熱島效應(yīng)”，即城市比郊區(qū)、田野氣溫高。

城市有許多高樓大廈。重重疊疊的高樓大廈組成了龐大的人造屏障，當(dāng)較冷的空氣從郊區(qū)流向城市里，這些人造屏障就會(huì)阻擋空氣的流動(dòng)，這樣大部分冷空氣就被阻擋在城市外面。這也是造成城市比郊區(qū)氣溫高的原因。

“熱島”的強(qiáng)度通常和城市大小有關(guān)。幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)人口的小城市市區(qū)和郊區(qū)氣溫相差2～3℃；數(shù)十萬(wàn)人口的中等城市，市區(qū)和郊區(qū)相差3～5℃；而數(shù)百萬(wàn)人口的大城市，市區(qū)和郊區(qū)氣溫可相差5℃以上。

“熱島效應(yīng)”反過(guò)來(lái)又使城市耗電及用水量大增，夏天要想降低1℃比冬天升高1℃用電量要大得多。這樣，又要耗掉大量能源，造成更多廢熱，進(jìn)一步加強(qiáng)“熱島效應(yīng)”及其他氣候效應(yīng)。

師：據(jù)估算，城市白天吸收儲(chǔ)存的太陽(yáng)能比鄉(xiāng)村多80%。到了晚上，城市降溫緩慢，因此夏季前半夜便仍感悶熱。還有，晴天的夜間城市上空常有逆溫層存在，它阻礙了熱量向高空擴(kuò)散。

（投影——資料3）圖2.32，資料分析：

1.熱島環(huán)流產(chǎn)生的原因是什么？

2.這種環(huán)流會(huì)對(duì)市區(qū)大氣污染物的擴(kuò)散產(chǎn)生哪些影響？

3.還會(huì)產(chǎn)生哪些影響？

4.我們應(yīng)該如何避免這種影響？

生：（分組合作討論）1.市區(qū)的氣溫高于郊區(qū)的氣溫，冷熱不均造成市區(qū)的大氣受熱膨脹上升，到一定高度向郊區(qū)擴(kuò)散，近地面形成較低氣壓；郊區(qū)氣溫較低的大氣收縮下沉，近地面形成較高氣壓，大氣向氣壓較低的市中心擴(kuò)散。這樣就在市中心和郊區(qū)之間形成了大氣的熱力環(huán)流。

師：請(qǐng)大家根據(jù)熱力環(huán)流原理繪制出城市和近郊大氣流動(dòng)的示意圖。

（引導(dǎo)學(xué)生繪圖）

師：（對(duì)學(xué)生熱力環(huán)流原理的應(yīng)用水平進(jìn)行評(píng)價(jià)）

這種環(huán)流對(duì)城市大氣污染有什么樣的影響？

生：（分組合作討論）2.城市的熱島效應(yīng)對(duì)大氣污染的擴(kuò)散有一定的影響。由于城市好像一個(gè)“熱島”，熱氣不斷上升，形成一個(gè)低壓區(qū)，郊區(qū)的冷空氣向市區(qū)侵入，將郊區(qū)工廠的大氣污染物帶到市區(qū)，加上城區(qū)污染源又多，城郊和城區(qū)的污染物都向市中心集中，而原由市區(qū)擴(kuò)散到郊區(qū)的污染物也隨之重新聚集在城市上空，持久不散。由于城市熱島效應(yīng)所影響的高度一般只能達(dá)到地面以上100～300米的低空，城市上空的云、霧會(huì)增加，使有害氣體、煙塵在市區(qū)上空累積，市中心往往成了城市中大氣污染物濃度最高區(qū)，形成遠(yuǎn)比郊區(qū)嚴(yán)重的大氣污染。

生：（分組合作討論）3.熱島效應(yīng)在某些地區(qū)也有好處。比如在高緯都市區(qū)可采深色建筑以增強(qiáng)熱島效應(yīng)。如北歐等高緯度地區(qū)，都市熱島效應(yīng)對(duì)都市較為有利：因溫度較高，冬季積雪較少，可節(jié)省清雪費(fèi)用，可減少暖氣消耗。

生：（分組合作討論）3.由于工業(yè)、生活排放的各種污染物集中于市區(qū)，容易形成酸霧、油霧、煙霧、光化學(xué)霧等，所以城市霧氣多。

生：（分組合作討論）3.城市的熱島效應(yīng)威脅著市民的生活和健康，醫(yī)學(xué)研究表明，環(huán)境溫度與人體的生理活動(dòng)密切相關(guān)。環(huán)境溫度高于28℃時(shí)，人們就會(huì)有不舒適感；溫度再高就易導(dǎo)致煩躁、中暑、精神紊亂；氣溫高于34℃，并伴有頻繁的熱浪沖擊，還可引發(fā)一系列疾病，特別是使心臟、腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率上升，死亡率明顯增加。此外，高溫還可加快光化學(xué)反應(yīng)速率，從而提高大氣中有害氣體的濃度，進(jìn)一步傷害人體健康。

生：（分組合作討論）3.在“熱島效應(yīng)”的作用下，城市中每個(gè)地方的溫度并不一樣，而是呈現(xiàn)出一個(gè)個(gè)閉合的高溫中心。在這些高溫區(qū)內(nèi)，空氣密度小，氣壓低，容易產(chǎn)生氣旋式上升氣流，使得周圍各種廢氣和化學(xué)有害氣體不斷對(duì)高溫區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充。在這些有害作用下，高溫區(qū)的居民極易患上消化系統(tǒng)或神經(jīng)系統(tǒng)疾病，此外，支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎等呼吸道疾病人數(shù)也有所增多。夏季因中暑而叫急救車上醫(yī)院的人數(shù)增加。

生：（分組合作討論）3.美國(guó)宇航局的一項(xiàng)新衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果證實(shí)，熱島效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致城市地區(qū)降雨量顯著增加，這一結(jié)果再次提醒人們要重視城市化給氣候變化帶來(lái)的影響。謝潑德及其同事對(duì)美國(guó)宇航局“熱帶降雨測(cè)量”衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析顯示，受熱島效應(yīng)的影響，城市順風(fēng)地帶的月平均降雨次數(shù)要比頂風(fēng)區(qū)域多28%，在某些城市甚至高出51%。他們還發(fā)現(xiàn)，城市順風(fēng)地帶的最高降雨強(qiáng)度，平均比頂風(fēng)區(qū)域高出48%～116%。

由于城市熱島有利于空氣對(duì)流，在城市，出現(xiàn)雷暴、冰雹等強(qiáng)對(duì)流性天氣也比郊區(qū)多。

生：（分組合作討論）3.由于城市化對(duì)氣候的這些影響，城市氣候資源也發(fā)生相應(yīng)的變化。一般說(shuō)，在寒冷地區(qū)，城市的熱量資源有所改善。在炎熱地區(qū)，則更加劇了高溫危害。

師：那么我們應(yīng)該如何避免這種影響？

生：（分組合作討論）4.減弱城市的熱島效應(yīng)。

（過(guò)渡）

師：剛才我們一起研究了什么是城市的熱島效應(yīng)，分析了城市熱島效應(yīng)形成的原因，討論了城市熱島給城市帶來(lái)哪些影響。下面，請(qǐng)你根據(jù)你搜集的資料，對(duì)應(yīng)城市熱島效應(yīng)形成的原因，從吸熱和放熱兩個(gè)方面去考慮，提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。

生：（分組合作探究）高緯都市區(qū)可采深色建筑以增強(qiáng)熱島效應(yīng)。（如北歐等高緯度地區(qū)，都市熱島效應(yīng)對(duì)都市較為有利：因溫度較高，冬季積雪較少，可節(jié)省清雪費(fèi)用，可減少暖氣消耗）

低緯度地區(qū)應(yīng)避免建造玻璃帷幕式建筑，以減少太陽(yáng)輻射熱量的吸收，以免耗費(fèi)冷氣空調(diào)資源。

生：（分組合作探究）現(xiàn)在熱島的防治和城市的整個(gè)規(guī)劃是非常有關(guān)系的。要逐步改善城市的布局，統(tǒng)籌安排工廠區(qū)和居民區(qū)，高層建筑不宜太密集，使風(fēng)易于穿過(guò)市區(qū)。

生：（分組合作探究）還應(yīng)盡可能地避免使人口特別密集。

生：（分組合作探究）防治熱島效應(yīng)應(yīng)注意到房屋形狀的設(shè)計(jì)、通風(fēng)的問(wèn)題。在整個(gè)居民生活用的設(shè)施在散熱方面統(tǒng)一規(guī)劃，也會(huì)降低熱島效應(yīng)的問(wèn)題。

生：（分組合作探究）熱島的效應(yīng)之所以這么突出，原因就之一是污染。污染就好像一個(gè)暖蓋一樣，這樣一個(gè)暖蓋使得下面的空氣無(wú)法散發(fā)出去，就相當(dāng)于一個(gè)溫室的問(wèn)題，更可以加重暖蓋的效應(yīng)。減少污染，使大氣更透明一些，熱島效應(yīng)可能會(huì)有一些緩解。

生：（分組合作探究）重新確立交通體系，抑制車輛的廢熱排放量、改進(jìn)鋪路材料，增強(qiáng)路面的透水性等。環(huán)境省的測(cè)算表明，如果建筑物的廢熱排放量減少一半、鋪設(shè)保水性材料道路的普及率達(dá)到50%、有50%的建筑物實(shí)現(xiàn)樓頂綠化，城市市區(qū)的氣溫將下降0.7℃，氣溫超過(guò)30℃的天數(shù)也將減少21.3%。

生：（分組合作探究）嚴(yán)禁填湖行為，擴(kuò)大水域面積，有助于降低炎夏熱度。

生：（分組合作探究）對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造；

生：（分組合作探究）建設(shè)高層樓房時(shí)有義務(wù)確保相應(yīng)的綠化面積。

生：（分組合作探究）國(guó)內(nèi)外專家都在積極研究和探索減少“熱島效應(yīng)”的方法?，F(xiàn)在，許多城市都認(rèn)識(shí)到“造綠”是改善城市“氣候島效應(yīng)”的好辦法。削弱熱島效應(yīng)，專家認(rèn)為要從大力優(yōu)化生態(tài)環(huán)境做起：增加綠地面積，在路邊、花園和屋頂植樹種草，通過(guò)植物吸收熱量。

生：（分組合作探究）廣東省政協(xié)委員梁國(guó)昭認(rèn)為，盡管廣州近年對(duì)綠化越來(lái)越重視，但有不少環(huán)節(jié)仍忽略了“熱島效應(yīng)”因素。比如，為了城市美觀，一度營(yíng)造出許多城市綠地，其實(shí)這些草坪的生態(tài)功能并不強(qiáng)，它們的蓄水能力較弱，缺少蒸騰作用，并不會(huì)給城市降溫。我們覺(jué)得他的意見很有道理。

生：（分組合作探究）立體綠化有別于簡(jiǎn)單的草坪綠化，經(jīng)過(guò)合理布局，立體綠化有開發(fā)占地小、綠化面積大、見效快的功效。“樓頂綠化”即是其一，既能給樓宇降溫，又凈化空氣、美化景觀。

生：（分組合作探究）城市熱島強(qiáng)度和平面結(jié)構(gòu)與綠化程度及其分布有密切的關(guān)系。當(dāng)綠化覆蓋率達(dá)30%時(shí)，氣溫可下降8%；覆蓋率達(dá)40%時(shí)，氣溫可下降10%；覆蓋率達(dá)50%時(shí)，氣溫可下降13%。因此，當(dāng)夏季白天氣溫為38℃時(shí)，50%的綠化覆蓋率可使氣溫降低4.9℃，基本上消除了城市熱島的威脅。另外，城市中綠化覆蓋率高的地段，都不是高溫中心的所在地。北京市根據(jù)1981年的資料分析，該市夏季熱島分布呈許多中心型，在市區(qū)范圍內(nèi)常形成8～10個(gè)高溫中心，而這些高溫中心都與市區(qū)公園交錯(cuò)，或分布在綠化覆蓋率較低的地方。

生：（分組合作探究）綠地增強(qiáng)城市的豎向通風(fēng)。一般情況下，植物葉面的溫度不超過(guò)35℃，而水泥路面、建筑物表面的溫度則可達(dá)到40℃左右。城市中建筑物多的地區(qū)是暖點(diǎn)，加上工廠、鍋爐等人工熱源，形成了一個(gè)個(gè)高溫中心，而公園和多樹木的綠地則是“冷區(qū)”，這樣，綠地附近的較涼空氣就會(huì)不斷地向高溫中心輸送，產(chǎn)生了微小的豎向通風(fēng)，這種通風(fēng)沿著城市的大街小巷穿行，也會(huì)給人們帶來(lái)涼爽。

小結(jié)：剛才我們一起研究了什么是城市的熱島效應(yīng)，分析了城市熱島效應(yīng)形成的原因，討論了城市熱島給城市帶來(lái)哪些影響，并對(duì)應(yīng)城市熱島效應(yīng)形成的原因，提出了許多合理的減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。希望大家能繼續(xù)以這種探究的學(xué)習(xí)方式，把我們平時(shí)的各科學(xué)習(xí)搞得更有成效。

布置作業(yè)：以“為什么城市氣溫比郊區(qū)高”為題，撰寫一篇小論文。把今天我們一起研究得到的體會(huì)和結(jié)論寫在論文里。

●板書設(shè)計(jì)

第二章地球上的大氣

問(wèn)題研究為什么市區(qū)氣溫比郊區(qū)高

必修一第二單元問(wèn)題研究 為什么市區(qū)氣溫比郊區(qū)高

問(wèn)題研究為什么市區(qū)氣溫比郊區(qū)高

●三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.認(rèn)識(shí)什么是熱島效應(yīng)，培養(yǎng)探究能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生將熱力環(huán)流原理應(yīng)用到城市熱島環(huán)流的分析之中，理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生的資料分析能力，分析城市熱島效應(yīng)發(fā)生的原因，并能提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。

過(guò)程與方法

1.在所學(xué)熱力環(huán)流原理的基礎(chǔ)上，分析城市熱島效應(yīng)發(fā)生的原因。

2.以探究學(xué)習(xí)方式進(jìn)行問(wèn)題研究。從等溫線分布圖中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從景觀圖片中分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，討論問(wèn)題會(huì)帶來(lái)的影響。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。

●教學(xué)重點(diǎn)

1.培養(yǎng)學(xué)生提取、分析地理信息的能力和表達(dá)能力。

2.引導(dǎo)提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。

●教學(xué)難點(diǎn)

1.學(xué)生資料分析能力的培養(yǎng)。

2.理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)。

●教具準(zhǔn)備

多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件

●課時(shí)安排

1課時(shí)

我為什么而活著教案

教案課件是老師需要精心準(zhǔn)備的，到寫教案課件的時(shí)候了。在寫好了教案課件計(jì)劃后，才能夠使以后的工作更有目標(biāo)性！有沒(méi)有好的范文是適合教案課件？以下是小編收集整理的“我為什么而活著教案”，希望能為您提供更多的參考。

問(wèn)題研究

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，減輕教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？下面是由小編為大家整理的“問(wèn)題研究”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

問(wèn)題研究月球基地應(yīng)該是什么樣子

●三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.在問(wèn)題研究中初步學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)。
2.把前面學(xué)習(xí)的有關(guān)地球上存在生命的條件等知識(shí)應(yīng)用到問(wèn)題研究中，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，鞏固所學(xué)知識(shí)。
3.培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)各種方式進(jìn)行查找、收集、分析資料的能力。
過(guò)程與方法
1.在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上大膽設(shè)想和創(chuàng)新，科學(xué)地嘗試規(guī)劃月球基地。
2.運(yùn)用探究學(xué)習(xí)的方式加強(qiáng)研究性學(xué)習(xí)課程的實(shí)施。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。
2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。
●教學(xué)重點(diǎn)
1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。
2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。
●教學(xué)難點(diǎn)
1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。
2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。
3.月球基地的整體規(guī)劃。
●教具準(zhǔn)備
多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件
●課時(shí)安排
1課時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
［新課導(dǎo)入］
（放映）1969年7月美國(guó)“阿波羅”計(jì)劃片段。
（投影）月球環(huán)形山圖片。
幾千年來(lái)，中華民族就流傳著“嫦娥奔月”的美麗神話，1969年美國(guó)“阿波羅”11號(hào)在月球探測(cè)中取得最輝煌的成果，先后有6次12名宇航員踏上月球，并向地面帶回440千克的月巖樣品。
科技大國(guó)美國(guó)、歐洲、中國(guó)、日本、加拿大和印度，最近都燃起了對(duì)月球的興趣，計(jì)劃在10年內(nèi)派太空船到月球展開探索，并提出要建立月球基地。
2002年6月，科羅拉多開采學(xué)院土木工程師蘇姍特，就跟歐洲太空總署（ESA）旗下的歐洲太空研究及技術(shù)中心（ESTEC）合作，于荷蘭舉辦了第一屆歐洲月球基地設(shè)計(jì)工作坊，由來(lái)自16個(gè)國(guó)家13個(gè)學(xué)系和40名畢業(yè)生，構(gòu)思出他們心目中的月球基地。結(jié)果，工作坊成功“開發(fā)出”數(shù)個(gè)獨(dú)特的月球基地設(shè)計(jì)，每個(gè)基地都發(fā)揮特有的功能，如開采冰水研究、開發(fā)太陽(yáng)能、用水研究、開采氦－3等，同時(shí)也顧及在月球居住的社會(huì)和心理問(wèn)題。
那么月球基地應(yīng)該是什么樣子呢？下面我們一起來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。
推進(jìn)（新知識(shí)傳授）
［教師精講］
師：我們首先來(lái)了解一下人類已經(jīng)對(duì)月球做了哪些探測(cè)研究。
（投影）
就國(guó)際上的探月活動(dòng)來(lái)說(shuō)，從1958年至今，美國(guó)進(jìn)行了9次載人月球探測(cè)，其中有6次為載人登月；前蘇聯(lián)、美國(guó)、日本和歐洲空間局向月球發(fā)射的無(wú)人探測(cè)器共計(jì)87個(gè)。
1969年7月，“阿波羅”11號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類登月之夢(mèng)，在月球探測(cè)中取得最輝煌的成果。這一年先后有12名宇航員踏上月球，并向地面帶回440千克的月巖樣品。
1972年美國(guó)“阿波羅計(jì)劃”結(jié)束以后，月球探測(cè)一時(shí)有所降溫，因?yàn)樘皆禄顒?dòng)耗資巨大。
1990年日本發(fā)射了“飛天”月球探測(cè)器，正在研制“月神”月球探測(cè)器。
1998年美國(guó)發(fā)射“月球勘探者”探測(cè)器，準(zhǔn)備在2004年發(fā)射“破冰者”探測(cè)器。
2003年9月27日歐洲第一個(gè)月球探測(cè)器“SMART－1號(hào)”在格林尼治時(shí)間順利升空。
2004年2月我國(guó)公布了首次探月計(jì)劃。
師：再看看今后各國(guó)的探月計(jì)劃。
（投影文本及圖片）
美國(guó)：準(zhǔn)備重返月球
據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，雖然許多科學(xué)家擔(dān)心美國(guó)重返月球的計(jì)劃耗資太大，影響到其他科研項(xiàng)目的執(zhí)行，但這些并沒(méi)有影響到布什政府重返月球的雄心，美國(guó)國(guó)會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了美國(guó)家航空航天局的預(yù)算。
執(zhí)行重返月球計(jì)劃的第一步驟是尋找合作廠商，本月初，美國(guó)家航空航天局已經(jīng)簽出總價(jià)值約10億美元的70份合同，獲得這些合同的都是美國(guó)著名的軍事和科技設(shè)備制造商，如諾斯羅普格魯曼公司、波音公司等。這些合同項(xiàng)目包括建造一個(gè)機(jī)器人探測(cè)者，用于尋找一個(gè)適宜做月球基地的好地點(diǎn)，建造采掘月球資源的設(shè)備以及著陸器等。
美國(guó)家航空航天局曾在一份太空探索戰(zhàn)略文件中建議，月球南極可能是最適宜人類駐扎的目的地。因?yàn)樵虑蚰蠘O地區(qū)有冰凍水存在的跡象。這些冰凍水可用于飲用或分離為氫氣和氧氣作為燃料。這份文件還提議在2008～2011年間開展一系列月球無(wú)人探索任務(wù)，搜集數(shù)據(jù)并選擇著陸地點(diǎn)。2011～2015年間，美國(guó)將為建立永久有人基地作準(zhǔn)備。
（投影文本及圖片）
NASA設(shè)想研制移動(dòng)式月球基地
美國(guó)宇航局（NASA）正在積極研究新的月球計(jì)劃，其中包括設(shè)計(jì)未來(lái)月球基地的研究工作，不僅要研究固定式月球基地，而且還要研究移動(dòng)式的。
目前，位于加州的NASA埃姆斯研究中心已成功研究出一種移動(dòng)式月球基地的設(shè)計(jì)計(jì)劃。該中心專家已在6月底提出移動(dòng)式月球基地新構(gòu)思，相應(yīng)的計(jì)劃由NASA研究員邁克爾科埃恩博士在新墨西哥州美國(guó)物理研究所舉辦的論壇上提出。
科埃恩博士指出，移動(dòng)式月球基地具有一系列優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，移動(dòng)式月球基地不會(huì)拴死在月球表面一個(gè)具體點(diǎn)上，借助于移動(dòng)式月球基地將可以進(jìn)行更廣泛的研究，同時(shí)建造移動(dòng)式月球基地的費(fèi)用也不會(huì)太高。
科埃恩博士批評(píng)了傳統(tǒng)的月球基地模型，為了確保長(zhǎng)期考察隊(duì)的安全，必須至少派3部車輛運(yùn)送他們。這樣，建造移動(dòng)式月球基地要簡(jiǎn)單得多。除此之外，移動(dòng)式月球基地可以協(xié)同工作，連接成特殊的“列車”，然后再分散進(jìn)入各自的研究區(qū)域。不過(guò)，研究月球移動(dòng)式基地的設(shè)想暫時(shí)還處于起始階段，到真正實(shí)施時(shí)也許會(huì)與現(xiàn)在討論的方案完全不同。
（投影文本及圖片）
俄羅斯：要建造月球基地
在美國(guó)大張旗鼓準(zhǔn)備重返月球的同時(shí)，俄羅斯也準(zhǔn)備實(shí)施相似的計(jì)劃。早在2002年，俄羅斯航空航天局領(lǐng)導(dǎo)人就曾宣布，俄羅斯在一系列月球項(xiàng)目方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。許多專家也多次強(qiáng)調(diào)，俄羅斯可在近期實(shí)現(xiàn)月球飛行。
在美國(guó)公布重返月球計(jì)劃后，俄羅斯航空航天局副局長(zhǎng)莫伊謝耶夫22日宣布，俄羅斯將會(huì)在2020～2025年間在月球上建成一個(gè)自動(dòng)化基地。莫伊謝耶夫當(dāng)天在華盛頓參加美國(guó)航空航天局組織的國(guó)際空間站項(xiàng)目問(wèn)題研討會(huì)上宣布，俄羅斯不排除近期在月球建設(shè)基地的可能性。
莫伊謝耶夫還告知其他國(guó)家的官員關(guān)于俄羅斯國(guó)際空間站的計(jì)劃，包括旨在探索太陽(yáng)系的先進(jìn)研究，以及自動(dòng)化航天器的應(yīng)用。
（投影文本及圖片）
歐洲版“嫦娥工程”：（圖為歐洲首顆月球探測(cè)器智慧一號(hào)）
“SMART－1號(hào)”月球探測(cè)器于2003年9月發(fā)射升空，它是歐洲航天局名為“高級(jí)技術(shù)研究小規(guī)模任務(wù)”的系列低成本探測(cè)計(jì)劃的第一步，該計(jì)劃擔(dān)負(fù)著為日后重大研究項(xiàng)目進(jìn)行前期技術(shù)考察的任務(wù)。
“SMART－1號(hào)”擁有一套全新設(shè)計(jì)的動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)：一種高效能離子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在整個(gè)系統(tǒng)中，由太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生電力，以此使得氙氣燃料加熱后電離化，產(chǎn)生的離子由探測(cè)器后部噴射出來(lái)，以此推動(dòng)探測(cè)器向前飛行。據(jù)悉，整套系統(tǒng)比傳統(tǒng)的火箭推進(jìn)系統(tǒng)效率高出10倍。為建月球基地選址歐洲航天局表示，此次“SMART－1號(hào)”主要探測(cè)活動(dòng)之一，是詳細(xì)考察月球上一座名為“恒久光明之巔”的山峰。這座月球山峰山頂上由于能常年沐浴到太陽(yáng)光照射，其溫度在適宜人類活動(dòng)的－20℃左右，是人類建造月球基地的理想位置。同時(shí)由于其常年能接受到太陽(yáng)能輻射，可以滿足宇航員工作生活上對(duì)能源供給的要求，據(jù)初步估計(jì)在其附近環(huán)形山地帶也許還有大量可供使用的水存在。
作為“SMART－1號(hào)”探測(cè)器上X射線分光設(shè)備的主要負(fù)責(zé)人，來(lái)自英國(guó)牛津郡的拉塞弗德阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室的曼紐爾格藍(lán)迪博士稱：“月球上的南極地區(qū)很可能是建立人類月球基地的理想選址地區(qū)?！?br> 繞月追尋月球身世按照整個(gè)探測(cè)計(jì)劃，從2005年1月開始，“SMART－1號(hào)”在環(huán)繞月球的軌道飛行中逐步測(cè)繪出月球表面等高線輪廓圖、繪制月球上各種礦物質(zhì)分布圖，并進(jìn)一步探索月球表面地層的進(jìn)化線索。
其中最主要的任務(wù)，就是詳細(xì)研究月球南極的“埃特肯盆地”區(qū)域?！鞍Ｌ乜吓璧亍睂挾冉咏?500千米，深度更達(dá)到13千米，是迄今為止太陽(yáng)系內(nèi)已知最大的沖擊隕石坑。據(jù)稱，埃特肯盆地幾乎深達(dá)月球地幔內(nèi)部，可以使科學(xué)家看清月球的內(nèi)部構(gòu)造，進(jìn)一步了解到月球的過(guò)去。
（投影文本及圖片）
日本：日本于1970年發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，此后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，日本都處于國(guó)際航天業(yè)的前列，1996年，當(dāng)日本拿到為美國(guó)休斯公司發(fā)射30顆衛(wèi)星的合同時(shí)，日本更是意氣飛揚(yáng)，認(rèn)為是本國(guó)H2火箭計(jì)劃的巨大成功。但不幸的事接踵而來(lái)，H2火箭接連4次發(fā)射失敗，致使合同幾乎全部被迫取消，雖然此后H2A火箭也有連續(xù)兩次發(fā)射成功的成績(jī)，但是日本火箭的信譽(yù)已經(jīng)喪失殆盡。
早在13年前，日本就開始了研發(fā)“月神A”號(hào)的工作，并計(jì)劃于1995年讓其搭載M5火箭從位于日本鹿兒島縣的內(nèi)之浦宇宙空間觀測(cè)所發(fā)射升空。但是，受M5的開發(fā)延遲等因素影響，探月衛(wèi)星的發(fā)射一推再推，如今已經(jīng)是第7次推遲了。日本宇宙機(jī)構(gòu)在去年發(fā)射“希望”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星失敗后，決定對(duì)探月衛(wèi)星“月神A”號(hào)進(jìn)行全面檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)仍有不少問(wèn)題。據(jù)悉，宇宙開發(fā)委員會(huì)下個(gè)月將對(duì)該衛(wèi)星進(jìn)行重新評(píng)估，不排除終止探月衛(wèi)星計(jì)劃的可能。
發(fā)展探月十余年永久基地是目標(biāo)。在上世紀(jì)六七十年代的探月熱潮之后，90年代又掀起第二次高潮，當(dāng)時(shí)拉開新一輪探月序幕的正是日本。
1990年1月24日，日本用M35－2型火箭成功發(fā)射了一顆“繆斯A”號(hào)科學(xué)衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星進(jìn)入太空后更名為“飛天”號(hào)。這是日本第一次發(fā)射接近月球的科學(xué)衛(wèi)星，使日本成為繼美蘇之后，世界上第三個(gè)探測(cè)月球的國(guó)家。
1996年，日本提出了建造永久月球基地的計(jì)劃，預(yù)計(jì)投資260多億美元，在之后的30年之內(nèi)建成月球基地，包括居住、氧和能源生產(chǎn)廠以及月球天文臺(tái)等。將月球軟著陸和自主漫游車技術(shù)作為核心技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，計(jì)劃2005年將漫游車送上月球?，F(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)愿望恐怕難以實(shí)現(xiàn)。
正在就日本幾十年后的宇宙開發(fā)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃進(jìn)行研究的日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)完成了一份《中期匯總方案》，其核心內(nèi)容是在月球表面建立無(wú)人太空基地，以及在比月球更遠(yuǎn)的地方建立“深層空間站”等。
方案中包括了利用機(jī)器人技術(shù)在月球表面建設(shè)無(wú)人基地，在不受大氣影響的環(huán)境下進(jìn)行天體觀測(cè)，以及為載人太空活動(dòng)積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容。
此外，還計(jì)劃用30到50年的時(shí)間，在離地球大約150萬(wàn)千米處太陽(yáng)和地球的重力保持平衡的特殊穩(wěn)定空間內(nèi)，懸浮一個(gè)無(wú)人的太空基地，以此構(gòu)筑“深層空間站”。該空間站將可以用來(lái)設(shè)置望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)宇宙，或是作為探測(cè)火星和木星等行星時(shí)的中轉(zhuǎn)站。
加拿大：10年內(nèi)登月奔火星擬與印度共探月
加拿大航天局局長(zhǎng)加內(nèi)奧表示，加拿大有能力在今后10年內(nèi)登上月球或火星。他還透露，加拿大已經(jīng)開始與印度進(jìn)行月球探測(cè)方面的合作。
加內(nèi)奧在加拿大蒙特利爾的一次新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，如果有充分的經(jīng)費(fèi)保證，依加拿大現(xiàn)有的技術(shù)能力，加拿大完全可以在今后10年內(nèi)登上月球或者火星。
加內(nèi)奧指出，加拿大已經(jīng)開始與印度進(jìn)行月球探測(cè)方面的合作。他表示，在去年3月與印度方面進(jìn)行會(huì)談時(shí)，印度提出雙方的合作可以先放下登月計(jì)劃，而從發(fā)射月球軌道探測(cè)器開始。加拿大目前正在研究在印度的衛(wèi)星上安裝儀器的可行性。
印度：已準(zhǔn)備好參與登月
據(jù)印度報(bào)業(yè)托拉斯報(bào)道，印度空間研究組織（ISRO）主席奈爾在印度南部城市班加羅爾表示，印度希望參與美國(guó)“新登月計(jì)劃”的實(shí)施，并已為此作好了準(zhǔn)備。
奈爾對(duì)記者說(shuō)，印度空間研究組織對(duì)布什講話進(jìn)行了認(rèn)真研究，認(rèn)為與美國(guó)在航天技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行合作有利于印度空間技術(shù)的發(fā)展，也將大大推動(dòng)印度自身的“登月計(jì)劃”的實(shí)施。
奈爾表示，印度將在2007年或2008年用自行研制的運(yùn)載火箭“PSLV”將重達(dá)530千克的無(wú)人駕駛飛船“月旅1號(hào)”送入月球軌道。此外，印度還計(jì)劃發(fā)射一艘低空極地飛船，以探測(cè)地球上的各種自然資源。
據(jù)悉，印度空間研究組織官員將在班加羅爾與美國(guó)國(guó)家宇航局官員就兩國(guó)在航天領(lǐng)域進(jìn)行合作事宜繼續(xù)進(jìn)行磋商。
中國(guó)：早在1978年，美國(guó)總統(tǒng)安全事務(wù)顧問(wèn)布熱津斯基就送給中國(guó)政府1克月球樣品，中科院就曾組織全國(guó)力量對(duì)0.5克月球樣品進(jìn)行了初步研究，同時(shí)還利用月球隕石和其他途徑開展了相應(yīng)研究。
隨著我國(guó)科技的發(fā)展和我國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)，“嫦娥奔月”將這一神話變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的日子已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。2004年1月，國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)繞月工程立項(xiàng)后，經(jīng)繞月探測(cè)工程領(lǐng)導(dǎo)小組研究決定將我國(guó)的探月工程命名為“嫦娥工程”。我國(guó)第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”，要在2007年打出去。
根據(jù)繞月探測(cè)工程研制總要求，月球探測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)由衛(wèi)星平臺(tái)與有效載荷兩部分組成。在“東方紅”3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)及其他衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制月球探測(cè)衛(wèi)星平臺(tái)。衛(wèi)星選用的有效載荷有：CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、成像光譜儀、微波探測(cè)儀、太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器、太陽(yáng)風(fēng)粒子探測(cè)器等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，月球探測(cè)衛(wèi)星重量為2350千克，有效載荷總重量130千克，在軌運(yùn)行壽命為1年。
按照計(jì)劃，運(yùn)載火箭系統(tǒng)選用“長(zhǎng)征”3號(hào)甲作為月球探測(cè)衛(wèi)星的運(yùn)載火箭。發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)選用西昌衛(wèi)星發(fā)射中心作為發(fā)射場(chǎng)，并進(jìn)行必要的適應(yīng)性改造，以完成月球探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。
我國(guó)科學(xué)家已為在月球上建設(shè)科研基地作準(zhǔn)備，將著重針對(duì)在月球上建立天文觀測(cè)基地、對(duì)地球觀測(cè)基地、深空探測(cè)基地、新材料研制與生產(chǎn)基地、人居基地等不同需要，提出并研究相關(guān)的科學(xué)技術(shù)課題。一個(gè)完整的月面基地包括用于人居生活、工業(yè)加工、農(nóng)業(yè)栽培、觀測(cè)研究，甚至旅游觀光等內(nèi)容。
師：（課前布置全體學(xué)生完成第一框的任務(wù)：分組收集資料，了解月球表面的自然狀況）
這么多的國(guó)家對(duì)月球基地的建設(shè)感興趣。月球基地可以通過(guò)開發(fā)月球資源來(lái)滿足生存和發(fā)展的需要，那么建立月球基地需要滿足哪些條件呢？我們可以按照以下思路展開研究。
生：（課前整理資料，初步分析資料）
師：大家收集并分析了很多資料，請(qǐng)你借鑒地球上有生命存在的條件來(lái)分析，月球需要哪些條件才能滿足人類生存。請(qǐng)大家思考：月球上已經(jīng)有哪些滿足人類生存的基本條件？生：月球上適合人類生存的條件有：引力，極地可能有冰、礦產(chǎn)資源等。
師：很好。請(qǐng)大家再思考一個(gè)問(wèn)題，如果在月球上生活，人類還需要?jiǎng)?chuàng)造哪些生存條件？
生：月球尚不具備、需要人類自己解決的條件是：適合人類呼吸的大氣、適宜的溫度條件、可以飲用的液態(tài)水、防御宇宙輻射的措施等。
（投影圖片）“生物圈”2號(hào)
師：答得不錯(cuò)。再看資料“生物圈”2號(hào)和月球基地有哪些相同之處和不同之處？
生：都是人工建造的全封閉的模擬地球的生態(tài)環(huán)境。但“生物圈”2號(hào)是建立在地球上，而月球基地建立在表面引力只有地球1/6近乎真空的月球，“生物圈”2號(hào)失敗了人還可以重新回到地球的自然環(huán)境，但月球基地一旦失敗，人就不容易轉(zhuǎn)移到地球上。
師：答得很好。我們可以從“生物圈”2號(hào)實(shí)驗(yàn)中獲取哪些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)？
生：（1）模擬的生態(tài)系統(tǒng)畢竟不是自然的生態(tài)系統(tǒng)，其中的生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)組成部分簡(jiǎn)單、生物種類少、食物鏈的復(fù)雜程度比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)差，需要人為調(diào)節(jié)而不是自然調(diào)節(jié)。（2）種植綠色植物制造氧氣但不能過(guò)多，否則二氧化碳和肥力不足；動(dòng)物飼養(yǎng)不能太多，否則氧氣消耗會(huì)增加；科學(xué)家要維持氣候、大氣成分、生物種類和數(shù)量平衡，創(chuàng)造適合生命生存的環(huán)境。（3）大氣成分發(fā)生變化，內(nèi)部氣候沒(méi)有調(diào)節(jié)好，糧食歉收，生態(tài)平衡被破壞等導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。（4）日本的“迷你地球”與20世紀(jì)90年代初期美國(guó)大力宣傳的“生物圈”2號(hào)計(jì)劃性質(zhì)相同。氧氣未能順利循環(huán)正是導(dǎo)致“生物圈”2號(hào)失敗的重要原因。由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈”2號(hào)用的混凝土中的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致其中氧氣含量從21%降到了14%。到后期，“生物圈”2號(hào)中的植物幾乎滅絕，必須注入氧氣才能維持人員生存?！懊阅愕厍颉睕](méi)有使用土壤和依賴微生物，而是使用機(jī)器來(lái)人工分解和處理廢料。這個(gè)人工支持部分占據(jù)了整個(gè)場(chǎng)地的1/4。支持系統(tǒng)的中心部分是復(fù)原氧氣的處理機(jī)，使用高溫和電解水的辦法從二氧化碳中重新獲得氧氣。
師：很好?！吧锶Α?號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o你帶來(lái)哪些啟示？
生：“生物圈”2號(hào)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明人類建立起一個(gè)獨(dú)立的人造生態(tài)系統(tǒng)是有可能的，這就為在月球上建立一個(gè)類似的人造生態(tài)系統(tǒng)提供了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。但實(shí)驗(yàn)失敗則說(shuō)明人類目前的科學(xué)與技術(shù)水平還有待提高。
自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了顧此失彼?！吧锶Α?號(hào)內(nèi)的土壤均來(lái)自一個(gè)地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復(fù)雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。
它最重要的啟示在于：我們?nèi)祟惸壳皩?duì)地球的了解還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，目前最好的辦法還是保護(hù)和利用好地球，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
師：同學(xué)們思考得很深刻。下面看資料：月球資源，考慮兩個(gè)問(wèn)題：月球上具有哪些人類可以利用的資源？哪些月球資源可用于發(fā)展月球基地？
生：可以利用的資源包括月球上的空間資源、礦產(chǎn)資源、太陽(yáng)能資源等。
（1）空間資源。月球是人類研究宇宙和地球本身的最佳平臺(tái)。科學(xué)家認(rèn)為，月球表面刻有能夠追溯到數(shù)十億年前被彗星和小行星碰撞的痕跡，而在地球上這種記載已被大氣層所化解。這種記錄是人類的寶貴財(cái)富。通過(guò)對(duì)月面上沒(méi)有人為改造和破壞的某些本來(lái)面目研究月球，有助于了解地球的遠(yuǎn)古狀態(tài)、太陽(yáng)系乃至整個(gè)宇宙的起源和演變，了解月球的成因、演變和構(gòu)造等諸方面的信息，有助于搞清空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系，可以極大地豐富人們對(duì)地球、太陽(yáng)系以及整個(gè)宇宙起源和演變及其特性的認(rèn)識(shí)，從中尋求有關(guān)地球上生命起源和進(jìn)化的線索。
用月球作基地，進(jìn)行深空探測(cè)活動(dòng)。月球的引力只有地球的1/6，航天器從月球上起飛，可大大節(jié)省能源。
寂靜的月球環(huán)境，是進(jìn)行空間天文學(xué)研究得天獨(dú)厚的場(chǎng)所。月球表面的地質(zhì)構(gòu)造極其穩(wěn)定，月球直接承受太陽(yáng)的輻射，沒(méi)有大氣層對(duì)光線和電波的吸收、散射和折射等干擾，沒(méi)有塵埃污染，沒(méi)有磁場(chǎng)，月球的背面沒(méi)有人造光源和射電的干擾，地震很微小。月球有漫長(zhǎng)的黑夜，夜間溫度極低。這種環(huán)境為建造高精度天文觀測(cè)臺(tái)提供了理想的場(chǎng)所。在那里架設(shè)望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)行全波段的天文觀測(cè)，獲得地面觀測(cè)系統(tǒng)所無(wú)法得到的信息?？傊虑蚩梢宰鳛閷?duì)太陽(yáng)系、恒星系和銀河系中的其他星體進(jìn)行天文觀測(cè)和研究的“風(fēng)水寶地”，是進(jìn)行天文物理學(xué)、重量波物理學(xué)、中微子物理學(xué)、生物科學(xué)和高能物理等觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。
同時(shí)，利用月球具有高真空、低重力的特殊環(huán)境，既能生產(chǎn)特殊強(qiáng)度、塑性性能優(yōu)良的合金和鋼材，還能生產(chǎn)諸如超高純金屬、單晶硅、光衰減率低的光導(dǎo)纖維和高純度藥品等。
（2）月球并非不毛之地，而是一片未開墾的寶地。月球具有豐富的物質(zhì)資源。據(jù)探測(cè)，月巖中含有地殼中的全部物質(zhì)元素，約有60種礦藏。地球上常見的17種元素，在月球上都可以找到。在月球巖土中，具有豐富的氧、鐵、鎂、鈣、硅、鈦、鈉、鉀、錳等物質(zhì)。月球表面平均有10厘米厚的沙土，共含有80000億噸鐵。月球研究者認(rèn)為，如果不把碳?xì)浠衔镉?jì)算在內(nèi)，月球上的物質(zhì)能為人類制造出90%的所需物品。月球上有豐富的能源。月球表面覆蓋著一層巖屑、粉塵、角礫巖和沖擊玻璃組成的細(xì)小顆粒狀物質(zhì)。這層物質(zhì)中富含由太陽(yáng)風(fēng)粒子積累所形成的氣體，如氦、氖、氮等。這些氣體在加熱到700℃時(shí)，就可以全部釋放出來(lái)。尤其是月球上的氦－3，是地球上所沒(méi)有的核聚變反應(yīng)的高效燃料，在月壤中的資源總量可以達(dá)到100萬(wàn)～500萬(wàn)噸。30噸這樣的塵埃，經(jīng)熱核反應(yīng)產(chǎn)生的能源，可相當(dāng)于美國(guó)一年生產(chǎn)能源的總和，如果每年從月球上開采1500噸氦－3，就能滿足世界范圍內(nèi)能源的需要。利用氦－3進(jìn)行熱核反應(yīng)，產(chǎn)生的放射性最低，具有經(jīng)濟(jì)、安全兩大優(yōu)點(diǎn)。另?yè)?jù)計(jì)算，從月球中每提煉出1噸氦－3，還可以獲得6300噸氫氣、700噸氮?dú)夂?600噸含碳?xì)怏w。所以，通過(guò)采取一定的技術(shù)，來(lái)獲得這些氣體，對(duì)于人類找到新的能源和維護(hù)永久性月球基地十分重要。
月巖土壤中氧占40%，可以就地生產(chǎn)推進(jìn)劑和作為受控生態(tài)環(huán)境和生命保障系統(tǒng)的氧氣來(lái)源。硅占20%，可以為航天器制作太陽(yáng)電池陣，其他金屬可以為航天器制作各種部件設(shè)備。還可以用月球作中轉(zhuǎn)站，為過(guò)往的航天器進(jìn)行檢修和補(bǔ)充燃料。
（3）太陽(yáng)能資源。由于月球表面幾乎沒(méi)有大氣，太陽(yáng)輻射可以長(zhǎng)驅(qū)直入。計(jì)算表明，每年到達(dá)月球范圍內(nèi)的太陽(yáng)光輻射能量大約為12萬(wàn)億千瓦，相當(dāng)于目前地球上一年消耗的各種能源所產(chǎn)生的總能量的2.5萬(wàn)倍。按太陽(yáng)能能量密度為1.353千瓦/平方米計(jì)算，假設(shè)在月球上使用目前光電轉(zhuǎn)化率為20％的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，則每平方米太陽(yáng)能電池每小時(shí)可發(fā)電2.7千瓦時(shí)，若采用1000平方米的電池，則每小時(shí)可產(chǎn)生2700千瓦時(shí)的電能。
由于月球自轉(zhuǎn)周期恰好與其繞地球公轉(zhuǎn)周期的時(shí)間相等，所以月球的白天是14天半，晚上也是14天半，一天相當(dāng)于地球一個(gè)月的長(zhǎng)度，這樣它就可以獲得更多的太陽(yáng)能?？茖W(xué)家認(rèn)為，如果在月球表面建立全球性的并聯(lián)式太陽(yáng)能發(fā)電廠，就可以獲得極其豐富而穩(wěn)定的太陽(yáng)能，這不但解決了未來(lái)月球基地的能源供應(yīng)問(wèn)題，而且隨著人類空間轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)和地面接收技術(shù)的發(fā)展與完善，還可以用微波傳輸太陽(yáng)能，為地球提供源源不斷的能源。
月球上的空間資源、礦產(chǎn)資源、太陽(yáng)能資源等都可用于發(fā)展月球基地
師：非常好。要想在月球上建成永久性空間站，必須達(dá)到哪幾個(gè)基本要求呢？
生：（1）那里要有生產(chǎn)太陽(yáng)能所需要的充足陽(yáng)光，能使空間站獲取足夠多的能源，以維持空間站的運(yùn)行。
（2）那里十分靠近一個(gè)很可能儲(chǔ)存著豐富的冰的永久性陰影區(qū)，便于空間站人員獲取水。這樣一個(gè)初步的月球生存體系就建立了，空間站的基礎(chǔ)也就有了。
（3）能夠進(jìn)行有效準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報(bào)。從太陽(yáng)拋出的氫原子核和電子組成的等離子流，就是所謂的太陽(yáng)風(fēng)。太陽(yáng)風(fēng)的等離子流，由于地球磁場(chǎng)的屏障作用而對(duì)地球影響甚微，但是月球屏障作用弱，在月球空間站戶外活動(dòng)的空間站工作者卻要經(jīng)受高能粒子“雨”和等離子“風(fēng)”以及磁爆的襲擊。
地球上每平方厘米的面積上有1千克的大氣，保護(hù)我們免遭宇宙射線的侵襲。然而，如果我們來(lái)到宇宙空間，便失去了大氣這個(gè)保護(hù)傘。在這樣殘酷的宇宙氣象環(huán)境中，要想積極地、安全地從事月球開發(fā)工作，就必須很好地了解和預(yù)測(cè)月球環(huán)境的變化情況。
在月球南極有一些區(qū)域接近于在太陽(yáng)永久照射之下。以英國(guó)探險(xiǎn)家沙克爾頓命名的一座環(huán)形山的邊緣，是一個(gè)優(yōu)選地區(qū)，因?yàn)樗?0%的時(shí)間處于陽(yáng)光的照射之下，基本符合上述第一個(gè)條件。
在沙克爾頓環(huán)形山的內(nèi)部，是一個(gè)永久性陰影區(qū)，有可能儲(chǔ)存冰。該地區(qū)又符合上述第二個(gè)條件。
在這座環(huán)形山的邊緣地區(qū)建立空間站，可以把生產(chǎn)電力的太陽(yáng)能發(fā)電站架設(shè)在陽(yáng)光充足的地方，并通過(guò)電纜或微波將電力傳輸?shù)娇臻g站去；同時(shí)，該空間站還能到環(huán)形山內(nèi)部的陰影區(qū)采集冰塊，從而獲得必需的水源。
由于月球的引力只有地球的1/6，在那里發(fā)射太空探測(cè)火箭，所消耗的燃料將比從地球上發(fā)射少得多；再加上月球上有豐富的核燃料，因此，月球還是優(yōu)良的航天發(fā)射基地。
師：很好。我們?cè)賮?lái)了解美國(guó)溫德爾門德爾的月球基地計(jì)劃。希望對(duì)你們能有一定的啟發(fā)。
（投影文本）
20世紀(jì)90年代初，美國(guó)休斯敦航天中心負(fù)責(zé)人溫德爾門德爾向白宮提出建設(shè)月球基地的設(shè)想，認(rèn)為建立一個(gè)月球基地對(duì)支持在太空進(jìn)一步大規(guī)模的開發(fā)是極其重要的。白宮批準(zhǔn)了溫德爾門德爾建設(shè)月球基地的設(shè)想，并命名為門德爾計(jì)劃。
門德爾計(jì)劃的第一階段從1997年開始，先發(fā)射人造衛(wèi)星，為基地的最佳地點(diǎn)作勘測(cè)。第二階段從2005年開始，為施工階段，將向月球運(yùn)送起重挖掘等基建機(jī)械，并用微波對(duì)地基進(jìn)行硬化處理。第三階段為構(gòu)件組裝，采用21根直徑6米，長(zhǎng)18米的巨型管道，組成3個(gè)等邊六角形，六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙，人員設(shè)備皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開采利用月巖中氧、鋁、鐵、鈦、硅等資源，制取生活用氧及擴(kuò)建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料。
科學(xué)應(yīng)用國(guó)際公司根據(jù)門德爾計(jì)劃第四階段作了相應(yīng)的研究，其結(jié)果是令人樂(lè)觀的：一座重量為1噸的小型試驗(yàn)型化工廠，在1年中可把10噸以上的月巖加工成氧、金屬和玻璃。
門德爾的整個(gè)計(jì)劃需耗資上千億美元，人類必須不間斷地努力100年才能完成。
小結(jié)：可見，建設(shè)月球基地是非常不容易的事。但月球環(huán)境引力小、真空、無(wú)菌、磁場(chǎng)小、溫差大、晝夜交替周期長(zhǎng)，加上地質(zhì)條件特殊、具備地球原材料資源等特點(diǎn)，月球基地有望成為人類在地球外星體上建立的第一個(gè)活動(dòng)場(chǎng)所。預(yù)計(jì)在未來(lái)20年內(nèi)人類將重返月球，利用空間航天基地進(jìn)行地月軌道運(yùn)輸船的組裝維護(hù)，最終建成月球基地。
●板書設(shè)計(jì)