1、20222022 年春新年春新教科版教科版科学六年级下册科学六年级下册教材分析教材分析第三单元第三单元宇宙宇宙单元概述单元概述在与学生交流的过程中，我们会发现学生已经知道了许多有关地球、太阳、月亮和其他星球的知识，有的甚至还可以讲出黑洞、超新星爆炸、类星体等科学词汇来。我们在惊叹学生接触信息的广泛性之余，更会赞叹人类对宇宙奥秘孜孜不倦的追求与探索，留下了如此丰富多彩的智慧成果。本单元的教学，仅仅停留在学生已有的认知层面是不够的，我们应该思考：学生有没有观察过某些天文现象，对于各种词汇，他们理解吗？探索宇宙的方法观察、推理与发现，学生了解与体验过吗？这个单元的教学就是要让学生在星空下来感知宇宙，
2、在感知和所提供信息的基础上，进行推理和想象，建构有关太阳系、一些星座、星系等模型，在头脑中形成有一定解释力的宇宙体系或结构模型，从而形成初步的、有一定系统的宇宙认识观。本单元的学习目标来自课程标准中 56 年级的下列相关学习内容。13.4.1 知道太阳是太阳系的中心；知道太阳系中有八颗行星，描述它们在太阳系中的相对位置。13.4.2 描述月球、地球和太阳的相对大小和相对运动方式。13.4.3 知道宇宙中有无数星系，银河系只是其中的一个。13.4.4 知道大熊座、猎户座等主要星座；学习利用北极星辨认方向。13.4.5 了解人类对宇宙的探索历史，关注我国及世界空间技术的最新发展。当然，在这一单元中
3、培养学生对天文的兴趣，也是重要的教学目标。本单元一共包括 7 课内容。第 1 课“太阳系大家庭”是单元起始课，学生将在日、地、月系统图中添加一些天体，并认识到太阳系中除了地球以外，还有许多天体存在，它们都有其特定的轨道。太阳系中的天体有些可以直接观察到，有些较小或者较远的天体，需要借助天文望远镜才能更好地观察。本课中，学生会学习太阳系的基本结构，并通过收集资料、数据等信息进一步了解太阳以及太阳对地球的影响。第 2 课“八颗行星” ，太阳系有八颗行星，地球是太阳系的第三颗行星。学生通过阅读八颗行星的基本数据表，对数据进行处理，给八大行星进行排序。本课将重点聚焦在对八颗行星与太阳的平均距离的数据处
4、理上，并用纸带建立行星的相对位置关系模型。学生将会惊奇地发现，所建行星的相对位置关系模型与有关太阳系示意图相差甚远。第 3 课 “日食” ， 让学生对日食这一有趣的天文现象展开研究， 这需要学生运用日、地、月系统中三个天体的相对运动方式的知识，利用模拟实验的方法模拟日食现象，并通过改变月球与地球的距离模拟不同的日食现象。第 4 课“认识星座” ，学生通过对星座图的学习，对星座有一个初步的感知，再通过实际制作一个星座模型，借助模型推理，从而理解星座实际上是远近不同、彼此没有联系的恒星在天空中形成的视觉图像。观测方向的不同，这种视觉构图也是不同的。第 5 课“夏季星空” ，学生将了解夏季主要星座的
5、特点，利用北斗七星及大熊星座等具有显著特征的星座辨认方向， 并通过事先制作好的活动观星盘去实际观察天空中的星座。这将有助于培养学生的观察能力和对天文的兴趣。第 6 课“浩瀚的宇宙” ，主要让学生通过“侧视图”和“结构图”来认识银河系，并根据其侧视图和相关描述建立银河系模型，本课旨在让学生在制作和观察模型的过程中自主提出关于银河系或者河外星系的一些有价值问题。第 7 课“探索宇宙” ，学生将了解人类探索宇宙的历史，感受到随着科学技术的发展，人类的科学考察技术和观测方法在不断改进，对宇宙的认识也在不断深化之中。正因为宇宙的浩瀚和神秘，更加激励着人类不断更新技术和工具去探索宇宙。学生将通过本课的学习
6、，了解我国在宇宙探索方面所取得的成就。通过这七课的学习，希望学生认识到：宇宙是一个系统，由大小不同的星系构成；组成宇宙的星系或星体在不停地运动变化，分布在不同的宇宙空间并有不同的特征；宇宙是庞大的，但也是可以被人类探索、发现和认识的。本单元还设计了一些课后需要学生持续观察的活动，观察收集到的大量信息是帮助学生建构理解最有效的方法。如果实际观测条件不佳，可借助各种现代技术手段帮助学生理解。单元教学目标单元教学目标科学概念目标科学概念目标太阳和围绕它运动的行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星等天体组成了太阳系，太阳是太阳系的中心。太阳系有八颗行星，它们在其特定的轨道上绕太阳运转。日食现象与月球
7、、地球和太阳的相对大小和相对运动变化有关。星座是远近不同、没有联系的恒星在天空中的视觉图像。如果从不同角度观察，它们的图形也不同。北斗七星是大熊星座的主要标志。利用北斗七星可以寻找北极星的位置。宇宙空间分布着大小不同的天体系统，银河系只是其中之一。宇宙是运动变化、膨胀着的，组成宇宙的天体也是运动变化着的。我国在太空探索方面取得了许多举世瞩目的成就。宇宙是可以被人类逐渐认识和了解的。科学探究目标科学探究目标初步学习利用模型来解释自然现象，并对如何建立模型、如何让模型更具解释力有所认识。尝试从实物模型的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题。能基于所学知识，通过观察、实验、查阅资料、
8、调查、案例分析等方式获取信息。能用合理的形式展示自己的观点或看法，如画简图、示意图、结构图或做实物模型等。能回顾和反思探究的过程和方法。科学态度目标科学态度目标体验科学实验的严谨、客观和乐趣，对探索宇宙产生较浓厚的兴趣。认识到在讨论交流中对信息进行分析比较，对于丰富、修正、完善原有的认识是必要的。乐于进行小组合作探究、沟通交流，愿意综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。单元词汇单元词汇小行星带：火星与木星运行轨道之间的小行星集中区域，呈环带状。星座：天文学上为
9、便于表示恒星的位置，人为地将星空划分成的若干个区域，称为星座。每个星座可由亮星组成的形象被辨认。光年：光年是长度单位，一般被用于计量天体间的时空距离。1 光年相当于光在真空中以每秒 300000 千米的速度行进 1 年的距离，约为 94607 亿千米。星系：广义上星系是指无数的恒星系、尘埃组成的运行系统。它是一个包含恒星、气体、宇宙尘埃和暗物质，并且受到重力束缚的大星系。银河系：由恒星和其他各种天体组成的巨大天体集团，其中包括太阳在内的上千亿颗恒星和各种类似的星云以及星际物质，具有巨大的盘面结构。恒星：由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。陨石：也称“陨星”
10、，是来自行星际的流星体，在进入地球大气层后未被烧蚀尽而坠落到地面的残体或其碎块。陨石的矿物成分主要是以橄榄石、辉石和斜长石为主的硅酸盐矿物以及金属铁、镍（铁纹石和镍纹石） 。材料清单（视学生人数和分组情况确定数量）材料清单（视学生人数和分组情况确定数量）长度相同的纸带、透明胶、大小和颜色不同的三种纸片、支架、正方形纸板（长 50厘米左右） 、细线、橡皮泥、手电筒、活动观星盘、陀螺、圆形纸片、米粒、胶水，等等。分课时教材分析与教学建议分课时教材分析与教学建议第第 1 1 课课太阳系大家庭太阳系大家庭背景和教学目标背景和教学目标太阳系是一个以太阳为中心， 包括受太阳引力作用而环绕其运动的其他天体在
11、内的天体系统。 太阳位于该系统的中心， 并以其绝对优势的质量 （约占该系统总质量的 99.8%，其他一切天体只约占 0.2%）所产生的巨大引力，像原子核对周围电子一样，控制着整个系统。同时太阳还是整个太阳系中唯一能够自身发光的天体。它所发出的光和热，照亮和温暖着整个太阳系。太阳黑子、日冕等太阳活动可能会引起地球极光、磁暴和电离层扰动等现象。在之前的学习中，学生已经学习了日、地、月系统，本课将在此基础上扩大研究范围，研究太阳系这个“大家庭” 。作为一个系统，其他天体成员也都有自己的相应的位置，地球就是其中很具有特色的成员。在太阳系中，除了中心天体太阳以外，还包括行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星
12、、流星等天体。太阳系中的天体有些可以直接观察到，有些较小或者较远的天体，需要借助天文望远镜才能更好地观察。科学概念目标科学概念目标太阳和围绕它运动的行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星等天体组成了太阳系，太阳是太阳系的中心。科学探究目标科学探究目标收集资料，认识和了解太阳。能够根据资料提炼太阳系的相关信息。科学态度目标科学态度目标认识到在讨论交流中对信息进行分析比较，对于丰富、修正、完善原有的认识是必要的。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标感受到随着科学技术的发展，人类对太阳系的认识会更深化。教学准备教学准备为学生准备：太阳的基本资料单、学生活动手册等。教师准备：班级记录
13、表。学生活动手册说明学生活动手册说明本课的活动手册有两个记录要求：一是让学生画一画他所知道的太阳系中的天体；二是经过全班研讨后，对太阳系天体图进行补充和修正。活动手册上标注了太阳和地球两个天体，在添加其他天体时，由于受到空间限制，只需要让学生用圆点表示天体，并写出名称，天体间的相对大小和相对距离不是本课的研究范畴。教师可以利用班级汇总表，将各小组汇报的信息进行汇总，从而得到一张相对比较完整的太阳系天体图。 学生可以用另外一种颜色的笔在活动手册上记录经过全班研讨后新的收获，将太阳系补充完整。此环节能够让学生认识到科学探究过程中与同伴交流信息的重要性。第第 2 2 课课八颗行星八颗行星背景和教学目
14、标背景和教学目标太阳系的基本结构，主要是由八颗行星的运动和分布状态决定的，按它们距离太阳由近至远的顺序，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八颗行星自身都不能发光，只能靠表面反射太阳光，才显得明亮。有的行星看上去比其他恒星还要亮，那是由于它们距离地球很近。另外，同太阳相比，行星质量极小，所以在太阳的巨大引力下，它们都共同围绕着太阳旋转。让学生建立太阳系行星位置关系模型是本课的重要活动。学生利用提供的八颗行星与太阳的平均距离数据，根据处理后的数据建立的行星相对位置模型，可以清晰地认识到：八颗行星在太阳系的空间分布不是均匀的。在太阳系中，与太阳相比，八颗行星是十分渺小的。本课
15、不仅会加深太阳和太阳系中的天体在学生头脑中的印象，更重要的是可以培养学生的空间想象力和理解力，对学生建立有关宇宙空间的概念十分有益。科学概念目标科学概念目标太阳系有八颗行星，它们在其特定的轨道上绕太阳运转。科学探究目标科学探究目标按一定比例对数据进行处理， 并在此基础上用一定的材料建立行星相对位置关系模型。科学态度目标科学态度目标学会与他人合作，并能在合作中发挥自己的作用。意识到模拟实验及推测与客观事实是有一定距离的。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到太阳系中天体的运动是有规律的，并可以逐渐被人们认识。教学准备教学准备为学生准备：三条长度相同的纸带、透明胶、双面胶、学生
16、活动手册等。教师准备：班级记录表。学生活动手册说明学生活动手册说明本课的活动手册有两处需要记录：一是让学生给八颗行星排序，二是将处理后的数据记录下来。给八颗行星排序有两种方法， 学生只需要把数据进行一一比较， 很快就能完成排序。虽然排序的难度不大，但给八颗行星排序的活动是很有必要的，能够让学生更直观地认识到八颗行星距离太阳的远近与自身大小没有关系，也为学生进一步处理数据建立基础，降低难度。学生在建立纸带模型时，长纸带会有折痕，利用长纸带的折痕作为参考刻度，等比例标注在纸带上，能给学生一些启发，在处理数据时从远处着眼，能够更好地对八颗行星进行布局，避免出现画不下的情况。第第 3 3 课课日食日食
17、背景和教学目标背景和教学目标日食是学生已经听说过或观察过的一种天文现象，把日食作为学生的学习主题，对学生来说不仅有趣、有吸引力，而且日食的发生与地球、太阳、月球三者的相对大小和相对运动有关，有助于学生认识太阳系的组成和运行状态。同时，日食现象反映了一个事实宇宙天体是运动着的，这一部分内容是学生认识天体运动的典型素材之一。学生在以前对月食现象进行过研究，会对本课的学习产生一些影响。日食是有规律的天文现象，只有在一定的条件下才能发生。正是由于月球、地球、太阳三者特殊的相对大小关系和相对距离关系，当月球运行到地球和太阳中间，并处在一条直线时，月球才有可能挡住太阳光。日食分为三种，即日全食、日偏食和日
18、环食。日食的成因相对较难，不需要让学生研究日食的发生过程和详细原因，重点是让学生认识日食发生时三个天体的运动、大小和位置关系，模拟实验可以较好地帮助学生认识到这些。科学概念目标科学概念目标日食是日、地、月三个天体运动形成的天文现象。科学探究目标科学探究目标运用模拟实验的方法模拟日食现象。对模拟实验中的现象进行细致的观察，根据模拟实验中的现象进行逻辑推理和解释。科学态度目标科学态度目标体验科学实验的严谨、客观和乐趣，意识到设计科学研究方案的重要性。能够大胆地想象，表达自己的想法。保持关注典型天文现象的兴趣。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到太阳系中天体的运动是有规律的，并
19、可以逐渐被人们认识。教学准备教学准备为学生准备：三张颜色和大小不同的圆纸片、支架、双面胶、画日食现象的圆片纸、学生活动手册等。教师准备：班级记录表。学生活动手册说明学生活动手册说明本课的活动手册有三处需要填写：一是让学生画出观察到的日食现象；二是根据模拟实验，画出日食发生时日、地、月三者的相对位置示意图；三是对模拟日食实验进行解释。因为学生是在地球纸片上的观察孔进行观察，所以看到的现象会比较直观，教师可以指导学生用一只眼观察。画日食现象时，太阳没有被挡住的部分留白，被挡住的部分涂黑。画日、地、月三者的相对位置示意图时，学生可根据自己的模拟实验中三个纸片所摆放的位置来画，只不过这里要引导学生要从
20、立体图形转化为平面图形。“我的解释”部分，学生可以对 1 号位置（近）和 2 号位置（远）所看到的现象为何不一样进行解释，也可就日、地、月三者的相对位置示意图对日食是如何发生的进行解释。第第 4 4 课课认识星座认识星座背景和教学目标背景和教学目标从本课开始， 学生将开展对星座的学习和认识。 涉及星座的教学内容分为五个部分：第一部分，初步了解星座；第二部分，建一个“星座”模型；第三部分，利用星座找方向；第四部分，认识夏季星空；第五部分，利用活动观星盘观星。本课主要开展前两部分的教学。学生通过各种途径对星座已有一定的认识，有的还能说出一大串星座的名称来。但是对于星座的含义、 星座的特征， 可能是
21、知之甚少。 如何让学生建立正确的星座的概念，是本课的重要教学目标。 本课采用建立模型的方法， 引导学生建立一个北斗七星的模型，让学生客观真实地去认识和了解星座，建立正确的有关星座的概念，同时培养和提高学生的空间想象力和推理能力。北斗七星是大熊星座的主要标志，这七颗星离地球有近有远。活动中，让学生在一个正方形纸板下悬挂七个橡皮泥球，然后投影出北斗七星的图形，通过这一过程，让学生建立起星座的正确概念远近不同的恒星在视觉上形成的一个图像。科学概念目标科学概念目标星座是远近不同、没有联系的恒星在天空中的视觉图像。如果从不同角度观察，图形也不同。科学探究目标科学探究目标制作星座模型，对模型进行合理推理并
22、做出解释。科学态度目标科学态度目标认识建立模型的重要性。培养对天文方面的兴趣。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到随着科学技术的发展，人类对于宇宙的认识会越来越多。教学准备教学准备为学生准备：纸板、细线、橡皮泥、学生活动手册等。教师准备：班级记录表。学生活动手册说明学生活动手册说明本课的活动手册需要学生画出不同方向北斗七星的投影图，填写模型带来的启示。学生使用投影机（或手电筒）的光来照射星座模型，橡皮泥小球在屏幕上投下来的影子会比较大，可以引导学生先用一张白纸放在屏幕上，在白纸上画出七个橡皮泥小球的影子，然后再誊抄到学生活动手册上。第第 5 5 课课夏季星空夏季星空背景和
23、教学目标背景和教学目标星座相当于夜空中星星的平面坐标。由于本课教学时间临近我国的夏季，选择夏季星空作为研究对象具有更好的实践意义。教科书中让学生根据北斗七星寻找北极星以便夜间确定方向。由于北极星位于地球自转轴北端所指的中心，所以北极星始终在北方，如果指导学生进行夜晚观察活动，北斗七星和北极星都是可以观察到的，这对培养学生的天文兴趣具有很好的作用。本课在学生认识了星座的基础上开展教学。教学内容主要是学会利用星座找方向，认识夏季主要星座的特征， 最后利用活动观星盘观星， 帮助学生更有效地开展观星活动。制作活动观星盘，可以让学生了解到更多的星座，同时也可以帮助学生从不同星座的位置关系来认识星座， 由
24、此在实际观察中认识到星座在天空中有规律的运动变化因地球自转时地轴始终指向北极星，因地球公转而形成的星座逐渐西移现象。活动观星盘可以让学生在家里提前制作。科学概念目标科学概念目标北斗七星是大熊星座的明显标志。科学探究目标科学探究目标能够根据北极星辨认方向，尝试根据星座的特征观察认识星座。制作活动观星图，并运用到实际的观察中去。科学态度目标科学态度目标培养观星等天文活动的兴趣，认识到较长时间内持续地观察星空活动的意义。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到星座与人类生活的关系。意识到我们可以利用工具更好地认识宇宙。教学准备教学准备为学生准备：活动观星盘。教师准备：观星软件。第第
25、 6 6 课课浩瀚的宇宙浩瀚的宇宙背景和教学目标背景和教学目标从本课开始，学生将了解更为广阔的宇宙空间。银河系是比太阳系层次更高的天体系统。它是由恒星和其他各种天体组成的巨大天体集团，其中包括太阳在内的上千亿颗恒星和各种类似的星云以及星际物质。但是人们在长期的观测中发现，银河系以外更广阔的宇宙空间里，还有许许多多像银河系一样庞大的星系。这种河外星系，目前已发现约 10 亿个。本课学生将通过制作银河系模型来了解银河系的结构，并通过观察、评价自己制作的银河系模型，提出一些对于宇宙有价值的问题。探索宇宙的结构及其运动是天文学家们的主要课题之一，教科书利用形象的资料展示科学家的一些重要探索成果。（1）
26、宇宙是由许多庞大的星系组成的，而且至今未发现其边界。（2）宇宙还在不断地膨胀。（3）恒星有一个较长而复杂的演变过程。通过这些，让学生对宇宙的结构和运动有一个初步的认识，在头脑中建立起有关宇宙系统的概念。如，宇宙是浩大深邃的，是由许多个庞大的星系组成的，星系奇异亮丽，恒星多彩变化，宇宙万物生生不息。总之，展现在学生面前的宇宙有着无穷的魅力。科学概念目标科学概念目标宇宙空间分布着大小不同的天体系统。宇宙是运动变化着的、膨胀着的，组成宇宙的天体也是运动变化着的。科学探究目标科学探究目标制作银河系模型，对模型进行评价和改进。根据模型，提出一些有价值的问题。科学态度目标科学态度目标认识建立模型的重要性。
27、意识到宇宙是运动和变化的。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到随着科学技术的发展，人类对于宇宙的认识会越来越多。教学准备教学准备为学生准备：陀螺、纸片、米粒、胶水、学生活动手册等。教师准备：班级记录表。学生活动手册说明学生活动手册说明本课的活动手册需要学生根据银河系的“侧视图”和“结构图”对自己制作的银河系模型进行评价并提出有价值的问题。制作模型是地球与宇宙领域的重要学习方法，本课的模型制作方法比较简单，只需照着示意图模仿即可。这里可以引导学生对自己制作的模型进行评价，比如外观是否和“侧视图”相符合、米粒分布是否符合事实、米粒粘贴情况以及能否快速转动等，学生根据评价建议可
28、对模型进行适当调整和改进。制作模型并不是最主要的目的，而是希望学生能够根据模型进行推理和想象，从而提出一些有价值的问题。教师不要指望能解决学生的所有问题，甚至可能不需要解决任何这方面的问题，重要的是能让学生去思考并提出有意思的问题，教师也可以从学生的问题中了解他们的学习状态。通过问题分享，可以激发起学生探求的欲望。第第 7 7 课课探索宇宙探索宇宙背景和教学目标背景和教学目标本课的主要内容涉及人类探索宇宙的历程，教科书用丰富的资料展示了人类在探索宇宙方面重要的科技成果，如各种望远镜和航天器等，让学生了解人类在探索宇宙过程中付出的艰辛努力甚至牺牲，从中感受到科学家对待未知世界勇于探索、不断创新、
29、追求真理的科学精神。在本课的学习中，学生将通过多种方法和途径收集资料，对资料进行梳理和提炼，然后就人类探索宇宙的历史以及我国在太空探索方面所取得的成就开展讨论。学生在讨论过程中能够感受到随着科学技术的发展，人类的科学考察技术和方法不断改进，对宇宙的认识也不断深化，有利于学生树立正确的宇宙观宇宙是庞大而神秘的，激励着人类不断探索宇宙。学生可通过阅读、观看视频等方式了解我国在探索宇宙方面取得的卓越成就，从而更加关心时事，关注到科学技术就在我们身边，并不断改变着我们的生活，培养民族自豪感。科学概念目标科学概念目标我国在太空探索方面取得了许多举世瞩目的成就。人类通过改进技术和工具，不断地认识和探索宇宙
30、。科学探究目标科学探究目标通过多途径收集资料，对资料进行梳理和提炼。科学态度目标科学态度目标从人类探索宇宙的历程中，认识到科学是不断发展的。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标意识到随着科学技术的发展，人类对于宇宙的认识会越来越多。教学准备教学准备为学生准备：关于人类探索宇宙的纸质、图片、视频等资料。教师准备：教学课件等。参考资料参考资料冥王星为什么被排除在八颗行星之外？冥王星为什么被排除在八颗行星之外？自 1930 年被发现以来，冥王星的地位就备受争议，但一般人还是认为太阳系有九颗行星。经过天文学界多年的争论，终于在 2006 年 8 月第 26 届国际天文学联合会上，通过了
31、行星的新定义：（1）该天体要绕着恒星公转；（2）有足够大的质量，要能够依靠自身的重力作用，通过流体静力学平衡，使自身形状达到近似球形；（3）该天体在公转区域中起着支配性的作用，不受轨道上相邻天体的干扰。冥王星符合前 2 条，但不符合第 3 条。它的公转区域越过海王星轨道并明显受其干扰。冥王星终于惨遭降级，被驱逐出了行星家族。从此之后，这个游走在太阳系边缘的天体将只能与其他一些差不多大的 “兄弟姐妹” ， 如卡戎 （以前曾被称为冥王星卫星） 、谷神星（位于火星和木星轨道间的小行星） 、齐娜（代号为 UB313，位于柯伊伯带） 、塞德娜（代号 90377，位于柯伊伯带） ，一道被称为“矮行星（dw
32、arf planets） ” 。另外，卡戎的正式称谓也将有所变动，以后它将不再被称作冥王星的卫星，而是与冥王星一起被称为“冥王星卡戎矮行星双星系统” 。国际天文学联合会还对“双星系统” （如冥王星卡戎）和“行星卫星系统” （如地球月球）做出了明确的界定。以后，区分两颗天体到底属于“双星系统”还是“行星卫星系统” ，主要看整个系统的重心位置。在“双星系统”中，系统重心不是集中在任何一个天体上而是位于宇宙空间，而在“行星卫星系统”中，系统重心集中在行星上面。太阳系有边界吗？太阳系有边界吗？太阳系的边界到底在哪里，太阳系究竟有多大？长期以来，关于这个问题科学家也是争论不休。传统意义上，人们认为“日球
33、层”顶端，也就是来自太阳的太阳风遭遇到星际介质而停滞的边界为太阳系的边缘，一般认为这个界面在距离太阳 100 个天文单位，也就是 150 亿千米处（一个天文单位约 1.5 亿千米） 。旅行者 1 号探测器发回的数据表明，接收到的太阳风带电粒子越来越少，而接收到的星际带电粒子越来越多， 说明它开始进入了星际空间。 目前旅行者 1 号探测器大约飞离地球 213 亿千米，刚好飞离太阳系。然而，以上仅仅是狭义上的太阳系边界，要知道，太阳作为一颗恒星，其质量大约占到整个太阳系的 99.8%， 强大的引力吸引着包括地球在内的八大行星和数以亿计的小行星、彗星等小天体围绕其运转。因此，广义上的太阳系边缘则是以
34、太阳的引力范围来界定，也就是奥尔特云。科学家认为奥尔特云是距离太阳 5 万到 10 万天文单位处存在着的一种球状云团，它在外围包裹着太阳系。 奥尔特云被认为是长周期彗星的发源地， 由上千亿颗彗星组成，大的彗星直径有 10 千米，小的彗星直径只有几十米。如果奥尔特云真实存在，它被认为是太阳系的理想边界。如果以奥尔特云为太阳系边界， 太阳系直径大约为 2 光年。 这个范围半径就有 1 光年，也就是约 9.46 万亿千米，按照人类最快的旅行者 1 号探测器目前 17 千米 / 秒的速度一直飞下去，飞出太阳系还需要 17600 多年。以当前人类的科技水平，想要飞出太阳系几乎是一件不可能完成的任务。星座
35、的秘密星座的秘密星座是指天上一群群的恒星组合。自古代以来，人类便把三五成群的恒星与他们神话中的人物或器具联系起来，称之为“星座” 。星座几乎是所有文明中确定天空方位的手段，在航海领域应用颇广。对星座的划分完全是人为的，不同的文明对于其划分和命名都不尽相同。星座一直没有统一规定的精确边界，直到 1930 年，国际天文学联合会为了统一繁杂的星座划分，用精确的边界把天空分为八十八个正式的星座，使天空中的每一颗恒星都属于某一特定星座。 这些正式的星座大多以中世纪传下来的古希腊神话为基础。与此相对，有一些广泛流传但是没有被认可为正式星座的星星的组合叫作星群，例如北斗七星。在三维的宇宙中，这些恒星其实相互
36、间不一定有实际的关系，其在天球这一个球壳面上的位置相近，而其实它们之间可能相距很远。如果人类身处银河中另一星系，看到的星空将会完全不同。日食日食日食，又叫日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光， 月球身后的黑影正好落到地球上， 这时发生日食现象。日食分为日偏食、日全食、日环食。观测日食时不能直视太阳，否则会造成短暂性失明，严重时甚至会造成永久性失明。1. 日全食太阳直径约是月球直径的 400 倍，而日地距离也约是月地距离的 400 倍。由于对称的缘故，月球的暗影，也就是落在地球表面的阴影，宽度正好可以遮住整个太阳。日全食只在月球位于近地点时发
37、生，此时月球的本影锥长度较月地之间距离长，本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多，所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到。2. 日偏食当观测者所在的位置处于月球的半影区时，会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖，但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合，依据两者中心的视距离远近（太阳被月球遮盖的最大直径）来衡量食的大小。通常日偏食是伴随着其他食相发生。3. 日环食当月球处于远地点时，月球的本影锥不能到达地球；到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此，这时太阳边缘的光球仍可见，形成环绕在月球阴影周围的亮环。在环食区之外，所见的食相是偏食。太阳
38、系太阳系太阳系是一个以太阳为中心天体，包括受太阳引力作用而环绕其运转的其他天体在内的天体系统。太阳位于该系统的中心，并以其绝对优势的质量（约占该系统总质量的99.8%）所产生的巨大引力，像原子核对周围电子一样，控制着整个系统。太阳是整个太阳系中唯一能够自身发光的天体。它所发出的光和热，照亮和温暖着整个太阳系。当然，作为一个系统，其他天体成员也都有自己的相应的位置，地球就是其中很具特色的成员。太阳系的组成太阳系的组成在太阳系中，除了中心天体太阳以外，还有行星、卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质， 其中行星和行星的卫星是太阳系中重要组成成员。 太阳系的基本结构，主要是由八颗行星的运动和分布状况
39、决定的。在太阳系中，目前已经发现的行星有八个。按它们距离太阳由近到远的顺序，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八颗行星自身都不能发出可见光，只能靠表面反射太阳光，才显得明亮。有的看上去比其他恒星还要亮，那是由于它们距离地球很近的缘故。另外，由于行星质量同太阳相差极大，所以在太阳的巨大引力下，它们都共同围绕着太阳旋转。太阳太阳太阳是一颗典型的恒星，和其他恒星一样，它是一个由炽热燃烧的氢气组成的巨大球体。它的能量来源于中心核的深度燃烧，那里的温度能剧增到 1500 万摄氏度。太阳的核很像一个持续爆炸的核弹，但更加巨大，更加强烈。每秒钟，它都会把 440 万吨的氢气转化为纯粹
40、的光和热。 中心核周围的气体吸收着能量， 并在沸腾的太阳表面流动，而光和热则通过表面散发到宇宙当中。太阳黑子太阳黑子太阳表面随时会有黑斑出现。这些斑点叫作太阳黑子，它们之所以黑暗，是因为比周围的气体温度低了上千度。通过观测太阳黑子的移动，天文学家计算出了太阳赤道的自转速度要远快于其两极的速度。日冕日冕太阳周围环绕着一层微弱的大气，名叫日冕。它在太空中延伸至上百万千米远，并会随着太阳磁场而变化。 有时它们会突然脱离太阳， 向太空中散发数十亿吨等离子物质。太阳风暴太阳风暴太阳表面的超热气体在剧烈沸腾时，等离子体有时会跃出日冕的表面，形成太阳风暴。偶尔情况下，太阳风暴产生的冲击波会直接朝地球冲来。地
41、球的大气层保护着地球上的生命免受太阳风暴影响，但即使是这样，有时太阳风暴也会毁坏卫星，或是使电力线路超负荷，导致停电。恒星恒星恒星可能看上去离我们很近， 但是它们其实非常遥远地球到它们的距离比地球到其他行星的距离远得多。除太阳之外，离我们最近的恒星也非常遥远，以至于它的光需要 4 年多的时间才能到达我们地球！而一些恒星更加遥远，它们的光到达我们地球需要数十亿年。你在夜空中看到的闪烁的星光可能是在地球诞生前发出的。恒星为什么闪烁？恒星为什么闪烁？其实它们并不闪烁。只是它们的光被我们的大气层中运动的空气层折射了好几次。这种星光的折射让恒星看上去仿佛在闪烁。宇宙中有多少恒星？宇宙中有多少恒星？科学家
42、认为宇宙中存在 100 万亿亿颗恒星。为了理解这个数字有多大，想象一下全世界所有的人一颗一颗地去数同样数量的恒星，每个人将要数超过 1.5 万亿颗恒星。而且， 即便你能一刻不停地每秒数 1000 颗恒星， 你也需要将近 50 年才能数完 1.5 万亿颗恒星！在白天的时候恒星去了哪里？它们哪儿也没去。白天的天空太明亮了，我们看不见它们罢了。太空生活太空生活太空中的失重环境，像一面无形的“哈哈镜” ，把人们在地面上长期形成的吃、喝、拉、撒、睡和行走等生活习惯完全地改变了，因此，在太空中生活充满了神奇和艰辛。太空进食太空进食在失重环境中， 食物碎末容易飞走， 所以早期的航天食品都做成糊状， 装在软管
43、中，像挤牙膏一样挤进口中。后来经过改进，让食品稍带黏性，这样就可装在盘子里像在地面上一样进食了。太空体育锻炼太空体育锻炼长期处在失重环境中， 航天员会产生骨质脱钙等生理病变， 因此体育锻炼不可缺少。在太空中，主要锻炼形式是做体操，还有蹬自行车健身器、拉弹力器、在跑步机上跑步等。太空洗浴太空洗浴在太空中生活，航天员要保证自身的个人清洁是件很麻烦的事。洗漱时，牙膏沫和洗脸水容易四处飘飞，因此航天员一般只用湿毛巾擦脸擦身，用洁齿纸清理牙齿，通常达到 7 天以上的飞行时，才可使用淋浴。淋浴时，要用可收缩的浴桶，水要加压从上部喷出，脏水用机器从下部抽走。即使这样水珠仍会附在身上和筒壁上，因此洗浴时，航天员要戴口鼻罩，以防溺水，淋浴后还要用吸尘器清除筒壁上的水珠。航天员常常是淋浴只用 15 分钟，准备和收拾的时间却长达 12 小时。太空睡觉太空睡觉在失重环境中，横着、竖着、飘浮在空中时都可以睡觉。但为了安全，要在固定的睡袋中睡觉，手臂也要放在睡袋中，还要塞上耳塞，防止噪声影响，有的航天员还会戴上眼罩，免受昼夜快速交替的影响。太空行走太空行走在“无依无靠”的太空中行走，是件非常复杂和困难的事情。在舱外活动时，航天员必须穿航天服，而且航天服的背部必须有喷气背包，因为它能用 6 个方向喷气的反作用力推动航天员的身体向前、后、上、下、左、右行走。
