人类地球观的历讲义史演变
《人类认识地球及其运动的历史》 讲义
《人类认识地球及其运动的历史》讲义在漫长的岁月长河中，人类对于地球及其运动的认识经历了一个从蒙昧到逐渐清晰的过程。
这个过程充满了探索、思考、错误和修正，是人类智慧不断积累和进步的见证。
早期，人们直观地感受到大地的广袤和稳定，认为地球是平坦且静止不动的。
这种观念在许多古代文明中都有所体现。
例如，在古埃及和古巴比伦，人们的生活和农业生产都基于对大地的这种简单认知。
他们关注的是季节的变化和天文现象对农业的影响，却并未深入思考地球本身的性质和运动。
古希腊哲学家们开始对地球的本质和运动进行了更深入的思考。
亚里士多德是其中的重要代表，他认为地球是宇宙的中心，其他天体围绕地球旋转。
这种“地心说”的观点在当时占据了主导地位，并持续了很长时间。
亚里士多德的理论基于一些观察和逻辑推理，比如重物总是向地球中心下落，这让他认为地球是静止不动的中心。
然而，随着时间的推移，一些勇敢的思想家开始对传统的观点提出质疑。
波兰天文学家哥白尼在 1543 年发表了《天体运行论》，提出了日心说。
他认为太阳是宇宙的中心，而地球和其他行星围绕太阳旋转。
这一理论在当时是具有革命性的，它挑战了传统的权威和宗教观念。
哥白尼的日心说虽然在当时没有得到广泛的接受，但为后来的科学革命奠定了基础。
意大利科学家伽利略通过天文观测，用望远镜发现了木星的卫星、月球的表面特征等，这些发现有力地支持了哥白尼的日心说。
但他也因此遭到了宗教势力的迫害。
丹麦天文学家第谷·布拉赫进行了大量精确的天文观测，积累了丰富的数据。
他的学生开普勒在这些数据的基础上，总结出了行星运动的三大定律：第一定律，也称轨道定律，每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中；第二定律，也称面积定律，在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的；第三定律，也称周期定律，各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。
到了 17 世纪，英国科学家牛顿提出了万有引力定律，成功地解释了天体的运动规律。
人类认识地球及其运动的历史
哥白尼，波兰天文学家，提出了 日心说，并经过长年的观察和计算 完成他的伟大著作《天球运行论》。 1533年，60岁的哥白尼在罗马做了 一系列的讲演，但直到他临近古稀 之年才终于决定将它出版。1543年 5月24日去世的那一天才收到出版 商寄来的一部他写的书。哥白尼的 “日心说”沉重地打击了教会的宇 宙观，他是欧洲文艺复兴时期的一 位巨人。
日心说的主要观点 1.地球是球形。 2.地球是运动的。
3.太阳是不动的，并且是宇宙的中 心。
4.地球围着太阳转。
中国古代
盖天说浑天说西方古代 Nhomakorabea地球是球形， 是宇宙的中心。
亚里士多德
克罗狄斯· 托勒密，（约 90年—168年）， “地心说” 的集大成者，生于埃及，父 母都是希腊人。古希腊天文 学家、地理学家和光学家。
托勒密天体模型
在当时的历史条件下， 托勒密提出的行星体系学 说，是具有进步意义的。 首先，它肯定了大地是一 个悬空着的没有支柱的球 体。其次，地球不动的观 点符合了当时的宗教信仰， 他的地心说也直到一千多 年后才被推翻。
人类认识地球及其运动的历史
有多少种可能的解释：
托勒密是古希腊天文学家，约生于公元 100年。关于地球和地区运动，他提出了“地 心说”理论。
托勒密提出的主要观点是：
想一想，托勒密的观点相当于我们模拟实验中的那一种解释？
日心说
哥白尼（1473——1543）是波兰的天文学家。哥白 尼上中学时就对天文学很感兴趣，曾跟着老师在教堂的 塔顶上观察星空。他相信天文学只有两件法宝：数学和 观测。他不辞辛苦，克服困难，每天坚持观测天象，30 年如一日，终于取得了可靠的数据，提出了“日心说”， 并在临终前出版了他的不朽名著《天体运行论》。
1.地球是球体。如果大地是平面话，所有的人都会同时看 到太阳或星辰的出没，但事实并非如此。
2.地球处于宇宙中心，而且静止不动，如果地球转动，就 必然会带动其他物体（如云彩等）一起转动，人们看见的却是 云彩、鸟儿自由运动。
3.所有的日月星辰都绕着地球旋转，并且每天做一次圆周 运动，因为人们看到的是这些天体每天都在有规律地东升西落。
哥白尼提出的主要观点是：
1.地球是球形的。如果在船桅顶放一个光源，当船驶离海岸 时，岸上的人们会看见亮光逐渐降低，直至最后消失，这说明 地球表面是球形的。
2.地球是在运动的，并且24小时自转一周。因为天空比大地大得 多，如果无限大的天穹在旋转，而地球不动，实在不可想象。
3.太阳是不动的，而且处于宇宙中心，地球以及其他行星都一 起围绕太阳做圆周运动。
提问:
• 1.托勒密说地球球形的。 • 2.托勒密说地球处于宇宙中心，而且静止不动。 • 3.哥白尼说地球是在运动的，并且24小时自转一周。 • 4.哥白尼说太阳是要动的，而且处于宇宙中心。
人类对地球运动的历史的时间轴
人类对地球运动的历史的时间轴人类对地球运动的历史的时间轴1. 介绍地球作为我们存在的地方，自古以来就一直在运动之中。
人类早期的探索、观察和研究，逐渐揭示出了地球运动的历史。
本文将为您呈现人类对地球运动的历史的时间轴，带您穿越时光，了解这一重要话题的深度和广度。
2. 古代观测2.1 早期的天文观察早在古代，人类就开始观测和记录天空中的现象。
古埃及人用日晷测量太阳的运动，古巴比伦人发展出一种天文学预测方法，古希腊人观察星星的位置等等。
这些早期观察为后来对地球运动的理解打下了基础。
2.2 古希腊学派古希腊学派的哲学家和天文学家，如亚里士多德、托勒密等人，提出了各种有关地球运动的理论。
亚里士多德认为地球是宇宙的中心，天体绕着地球运动。
托勒密进一步发展了这一理论，提出了著名的地心说。
这些理论在古代影响深远，并且一直持续到近代。
3. 文艺复兴时期的突破3.1 哥白尼的日心说文艺复兴时期，哥白尼提出了地球绕太阳运动的日心说。
他的《天体运行领域》在天文学中起到了革命性的作用。
这一理论的提出打破了地心说的传统观念，对后来的科学发展产生了重大影响。
3.2 开普勒的行星运动定律约翰内斯·开普勒在哥白尼的基础上，通过大量的观测和计算，发现了描述行星运动的三个基本定律。
这些定律揭示了行星运动的规律，进一步加深了对地球运动的理解。
4. 牛顿的万有引力定律艾萨克·牛顿的万有引力定律，是地球运动史上的又一重要突破。
牛顿发现了物体之间存在着引力，并通过他的定律解释了行星运动、月球潮汐现象等一系列现象。
这一定律对于解释地球运动和建立现代天文学具有重要的意义。
5. 基于现代观测的进展5.1 太空探索和卫星观测随着科技的发展，人类通过太空探索和卫星观测手段，获得了更多关于地球运动的信息。
人造卫星的轨道和遥感数据的分析，使得我们能够更准确地测量地球的自转和公转等参数。
5.2 GPS导航系统全球定位系统（GPS）通过卫星定位和时间测量，实现了对地球上任意点位置的精准定位。
《人类认识地球及其运动的历史》 讲义
《人类认识地球及其运动的历史》讲义在人类漫长的历史长河中，对地球及其运动的认识经历了一个曲折而又充满探索的过程。
从最初的直观感受和朴素猜测，到后来基于科学观察和理论推导的深入理解，每一次的进步都凝聚着无数智者的智慧和努力。
早期，人类对地球的认识极为有限。
人们直观地认为，大地是平坦而广阔的，天空如同一个巨大的穹顶笼罩在上方。
这种“天圆地方”的观念在许多古代文明中都有所体现。
古埃及人将大地想象成一个扁平的矩形，尼罗河贯穿其中；而在中国古代，也有“天圆如张盖，地方如棋局”的说法。
然而，随着人类活动范围的逐渐扩大，一些现象开始引发人们的思考。
比如，当人们看到远处的船只先露出桅杆顶部，然后逐渐显现出整个船体，这让一些敏锐的观察者开始怀疑大地是否真的是平的。
古希腊的哲学家们率先对地球的形状进行了更为深入的思考。
亚里士多德是其中的杰出代表。
他通过观察月食时地球在月球上的影子，发现影子的边缘总是弧形的，从而推断出地球是一个球体。
此外，他还指出，不同地理位置看到的星空有所不同，这也暗示了地球的球形特征。
在亚里士多德之后，古希腊的埃拉托色尼更是通过巧妙的方法测量出了地球的周长。
他发现，在夏至日的正午，位于埃及南部城市赛伊尼的深井能够被阳光直射，而在同一时刻，位于北方亚历山大城的一根垂直木棍会产生一定角度的影子。
通过测量这两个地点之间的距离和影子的角度，他利用几何原理计算出了地球的周长，其结果与现代测量值相当接近。
尽管古希腊学者们对地球的形状有了较为准确的认识，但对于地球的运动，人们的观点仍然存在很大的分歧。
托勒密的“地心说”在很长一段时间内占据了主导地位。
托勒密认为，地球处于宇宙的中心，静止不动，而其他天体则围绕着地球做复杂的圆周运动。
“地心说”能够较好地解释一些天文现象，如日月星辰的东升西落等，因此被广泛接受，并成为了中世纪欧洲天文学的基础。
然而，随着观测技术的不断提高，“地心说”逐渐暴露出其无法解释的问题。
到了16 世纪，哥白尼提出了“日心说”，彻底颠覆了传统的宇宙观。
人类认识地球及其运动的历史
3、所有的日月星辰都围绕地球转，并且每天都做一 次圆周运动。
哥白尼日心说提出的主 要观点：
1、地球是球形的。
2、地球是在运动， 并且24小时自转一圈。
3、太阳是不动的，而且处于宇宙的中心，地球以及 其他行星都一起围绕太阳做圆周运动。
“地心说”
“地心说”观点
“地心说”论据
地心说
托勒密的思考：
1、认为地球是球体。 2、地球处于宇宙的中心，且静止不动。 3、所有的日月星辰都围绕地球转，并且 每天 都做一次圆周运动，因为人们每天看到这些日月 星辰都在有规律的东升西落。
科学历史的进程
地心说代表人物：托勒密 日心说代表人物：哥白尼
哥白尼
波兰天文学家。 经过长年的观察 和计算，取得可
a、因为天空比大地大得太多，如果无限大得的天穹在旋转，而地球不 动，实在很难想像。
日心说
哥白尼的思考：
3、太阳是不动的，而且处于宇宙的中心，地 球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动。
为什么？
a、因为我们每天都能看到太阳、月亮、星星东升西落。
地心说
简单图示法
日心说
靠数据，提出 “日心说”。临 终出版了他的伟 大著作《天体运
行论》。
日心说
哥白尼的思考：
1、认为地球是球形。
为什么？
a、如果在船桅杆顶放一个光源，当船驶离海岸时，岸上的人们会看见 亮光逐渐降低，直至最后消失，这说明地球表面是球形的。
日心说
哥白尼的思考：
为什么？
2、地球是在运动，并且24小时自转一圈。
一次圆周运动。
因为人们看到的是这些天体 每天都在有规律的东升西落。
“日心说”
“日心说”观点
人类地球观的历史演变
人类实践活动的状况对地球观具有重要影响
人类是地球演化到一定阶段而诞生的，可以说人类自身也是地球物质 系统的一部分。人类一经出现，就与地球发生了物质关系，地球为人 类的生存活动提供着一切所需的物质、能量和适宜的环境；人类地球 观的形成深受地球环境的影响。反过来，人类的活动也越来越深刻地 影响着地球的环境，两者间密切而对立的关系日益加剧。
当代地球观发展的展望
1992年世界地球首脑会议提出的可持续发展战略，对全球社会经济与科技发展走向产生了重大的 导向性影响；以信息与知识经济为标志的新产业革命使冷战后的经济战正在演变为一场科技战。 随着全球社会经济的迅速发展，各国都遇到了资源、环境、自然灾害方面的挑战，向地学提出了 更多的新的任务与要求。在这样的国际大背景下，21世纪地学面临着如何发展的问题。为此，各 国纷纷调整和重新制定21世纪新的发展战略，重新确立或调整今后的科技发展方向和重点领域， 着眼于长远利益，着眼于2l世纪，把工作重心转移到增强自己的综合国力建设上，强调发展经济 和科技事业的建设，走科技兴国、强国之路，把科技发展看成国家经济发展的发动机和增强综合 国力的关键因素，为21世纪科技大发展注入新的动力。 虽然各国的发展战略有所不同，但是，各国制定的新的发展战略的基点都把发展地学作为国家经 济持续发展的基础和增强综合国力的关键：试图通过新的战略使21世纪从不可持续增长转向可持 续发展的世纪，以可持续的方式调查和负责管理其自然环境和天然资源。这是地学工作变革的指 向和路标。在科技方针政策上由以往强调"科学研究功能"向强调"社会服务功能"转变。因此，最近 几年，国际地质调查工作通过工作方向重大转变与调整正在实现由以往的"供给驱动型"向"需求驱 动型"转变，试图使地学为人类社会可持续发展提供新的地质调查知识。在这个转变过程中，世界 上几乎所有国家地调所都进行了机构调整、紧缩预算和裁减人员。这是地学和地质工作方向发生 重大转向过程中的一次短暂战略调整性的萎缩。
人类认识地球及其运动的历史
5、16世纪--18世纪30年代：浑圆体—椭圆体—扁球体
6、20世纪50年代后：“梨形地球”——三轴椭球 体
思考
在短片中，你将获得托勒密和哥白尼研究 中的哪些重要信息？
观看以后，你能提出什么新的问题?
探究活动二：认识地心说和日心说
昼夜交替现象
人类认识地球及 其运动的历史
前人对地球的观察和认识
浑天仪
航拍地球
地球仪
探究活动一：历史排序
要求：
根据人类认识地球的历史进程，按 资料给出的时间先后顺序，将序号正确 排列。
人类认识地球及其运动的历史进程
1、公元前1世纪：天圆地方“盖天说”、拱形“浑 天说” 2、公元前3--5世纪：球形大地
1、根据“日心说”和“地心说”观点，用 手电筒（太阳）、地球仪（地球）、标签 贴纸（中华人民共和国）进行模拟实验。
2、分工合作：一人持手电筒、一人持地球 仪、一人描述现象、一人填写记录、其余 进行观察。记录和实验同时进行。
3、实验结束后请将器材放回原位。
昼夜交替的假说
1
3 地球自转
2
4 地球自转，同时绕着太阳转
要求： 1、阅读课本P75-76，以及托盘里 的资料。 2、简要填写“地心说”，以及 “日心说”这两种学说的相同点和 不同点。
维恩图
相同和不同
太阳是宇宙中心。
地球是宇宙中动。
太阳不动，地球 围绕太阳转。
球 体 太阳围绕地球转。
日心说
地心说
探究活动三：模拟实验
实验要求
小结 都能产生昼夜交替现象
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精品
一、地球观及其影响因素
1、地球观的概念及其主要内容 2、影响地球观的主要因素
地球观的概念及其主要内容
❖ 地球观：关于地球的总的看法和基本观点。 ❖ 地球观是一个属于哲学层面的概念。它是一个时代人们对地球认识的
总体水平的反映。 ❖ 地球观涉及的主要内容：地球的本质、构成、运动变化规律以及人与
地球的关系，等等。 ❖ 由于地球观内容的丰富性，因此对于每一个时代的地球观，人们往往
可以从不同角度、不同侧面甚至不同的层面去理解和概括。
远古人类的地球观
远古时候的人对地球还没有清晰地大概认识,只知道一片广袤的土地,居 住于内陆的原始人对于地球的认识更为缺乏,而在海边生活的原始人认 为只是一片无边的陆地和无边的水,但是到底有多大还是很模糊.远古
地球科学的发展对地球观的影响
❖ 审视与展望21世纪地球科学的发展，地球科学研究面临的巨大挑战。 地球的大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、地幔和地核是一个密切联系 而又相互作用的整体，由此而提出了地球系统的概念。科学家对地球 层圈内的过程了解比较深入，但对不同层圈之间的过程了解较少，特 别是将地球作为一个系统的整体行为则知之甚少，如今，重大科学问 题的解决超出了单个和传统学科的能力范围。因此，国际地学界在制 订发展战略时，都体现了“地球系统”的思想，地球科学正向建立地 球系统的新知识体系转变，旨在提高对地球系统组成、演化及其相互 作用的认识。 “地球系统”的思想的形成和发展提高了人们对地球认 识的总体水平，促使人们深入探索地球的本质、构成、运动变化规律 以及人与地球的关系进而形成地球观。
人类实践活动的状况对地球观具有重要影响
❖ 人类是地球演化到一定阶段而诞生的，可以说人类自身也是地球物质 系统的一部分。人类一经出现，就与地球发生了物质关系，地球为人 类的生存活动提供着一切所需的物质、能量和适宜的环境；人类地球 观的形成深受地球环境的影响。反过来，人类的活动也越来越深刻地 影响着地球的环境，两者间密切而对立的关系日益加剧。
近代人类对地球的认识
❖ 1909年，奥地利地震学家莫霍洛维奇首次发现了地壳与地幔的分界面；1914年 ，美籍德裔地球物理学家古登伯格（1889—1960）又确定了地幔与地核的分界 面。由此，地球内部圈层结构理论得以建立。
❖ 1900年，英国的奥尔丹(Oldham，1856—1936)首次从地震仪上把地震波区分为 P波、S波与面波。P波是纵波,S波与面波是横波，这两种波到达地面的时间不同 。由于地层波的速度与岩石密度、弹性有关，这就可以从地震波传播中了解地球 内部物质的物性。1906年他提出地下深处有个不连续面。1914年美国的古登堡 (B．Gutenberg)把地下2900公里处的不连续面定义为地幔与地核的界面(古登堡 面)。在这之前(1909年)，商斯拉夫的莫霍洛维奇(Mohorovicie，1857—1936)在 巴尔干半岛考察地震时，发现地下30公里深处地震波急速增大，也存在一个不连 续面。最后他把5—60公里深处的不连续面定义为地壳与地幔的界面，简称为“ 莫霍面”。
THANKS
21世纪的地球观
❖ 20世纪50年代后,科学技术发展非常迅速,为大地测量开辟了多种途径,高精度的微 波测距,激光测距,特别是人造卫星上天,再加上电子计算机的运用和国际间的合作, 使人们可以精确地测量地球的大小和形状了.通过实测和分析,终于得到确切的数 据：地球的平均赤道半径为6738.14千米,极半径为6356.76千米,赤道周长和子午 线方向的周长分别为40075千米和39941千米.测量还发现,北极地区约高出18.9米, 南极地区则低下24～30米.看起来,地球形状像一只梨子：它的赤道部分鼓起,是它 的“梨身”；北极有点放尖,像个“梨蒂”；南极有点凹进去,像个“梨脐”,整个 地球像个梨形的旋转体,因此人们称它为“梨形地球”.确切地说,地球是个三轴椭 球体. 人类对地球的认识系统化并且更加的深入，甚至得出地球自传速度不是恒 定的、地球体积在膨胀、质量在增加、每天的时间在延长、地球表面温度在不断 升高等精确量化的数据。
பைடு நூலகம்
古代人类对地球的认识
❖ 天地到底是什么形状,它们之间的位置关系如何,天地各有多大?从春秋 战国时期开始,人们就围绕着这些问题争论不休,参与讨论的不仅有天 文学家、哲学家,甚至连一些帝王,如梁武帝萧衍、明太祖朱元璋等也 加入了争论的行列.汉代到魏晋南北朝是中国天文学飞速发展的时代, 也是学术思想比较活跃的时代.在这段时期内,涌现了许多讨论天地结 构的学说,其中最重要的就是形成于汉代的盖天说、浑天说和宣夜说. 公元前6世纪，古希腊哲学家毕达哥拉斯提出地球是球形。 1543年， 哥白尼日心地动说的提出 。 1755年，德国哲学家康德（1724—1804 ）出版了《宇宙发展史概论》一书，提出了太阳系起源的星云假说， 将演化的观念带入到地质学，为研究地球的形成、演化奠定了基础。