高中物理《萬(wàn)有引力理論的成就》教學(xué)設計

高中物理《萬(wàn)有引力理論的成就》教學(xué)設計

　　作為一名優(yōu)秀的教育工作者，時(shí)常需要編寫(xiě)教學(xué)設計，教學(xué)設計一般包括教學(xué)目標、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)步驟與時(shí)間分配等環(huán)節。那么什么樣的教學(xué)設計才是好的呢？以下是小編幫大家整理的高中物理《萬(wàn)有引力理論的成就》教學(xué)設計，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

　　一、內容

　　人教版普通高中課程標準試驗教科書(shū)物理必修2第六章第4節《萬(wàn)有引力理論的成就》

　　二、教學(xué)分析

　　1、教材分析

　　本節課是《萬(wàn)有引力定律》之后的一節，內容是萬(wàn)有引力在天文學(xué)上的應用。教材主要安排了“科學(xué)真是迷人”、“計算天體質(zhì)量”和“發(fā)現未知天體”三個(gè)標題性?xún)热�。學(xué)生通過(guò)這一節課的學(xué)習，一方面對萬(wàn)有引力的應用有所熟悉，另一方面通過(guò)卡文迪許“稱(chēng)量地球的質(zhì)量”和海王星的發(fā)現，促進(jìn)學(xué)生對物理學(xué)史的學(xué)習，并借此對學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)的學(xué)習。

　　2、教學(xué)過(guò)程概述

　　本節課從宇宙中具有共同特點(diǎn)的幾幅圖片入手，對萬(wàn)有引力提供天體圓周運動(dòng)的向心力進(jìn)行了復習引入萬(wàn)有引力在天體運動(dòng)中有什么應用呢？接下來(lái)，通過(guò)“假設你成為了一名宇航員，駕駛宇宙飛船……發(fā)現前方未知天體”，圍繞“你有什么辦法可以測出該天體的質(zhì)量嗎”全面展開(kāi)教學(xué)。密度的計算以及海王星的發(fā)現自然過(guò)渡和涉及。在教材的處理上，既立足于教材，但不被教科書(shū)所限制，除了介紹教科書(shū)中重要的基本內容外，關(guān)注科技新進(jìn)展和我國天文觀(guān)測技術(shù)的發(fā)展，時(shí)代氣息濃厚，反映課改精神，著(zhù)力于培養學(xué)生的科學(xué)素養。

　　三、教學(xué)目標

　　1、知識與技能

　�。�1）通過(guò)“計算天體質(zhì)量”的學(xué)習，學(xué)會(huì )估算中數據的近似處理辦法，學(xué)會(huì )運用萬(wàn)有引力定律計算天體的質(zhì)量；

　�。�2）通過(guò)“發(fā)現未知天體”，“成功預測彗星的回歸”等內容的學(xué)習，了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應用。

　　2、過(guò)程與方法

　　運用萬(wàn)有引力定律計算天體質(zhì)量，體驗運用萬(wàn)有引力解決問(wèn)題的基本思路和方法。

　　3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)

　�。�1）通過(guò)“發(fā)現未知天體”、“成功預測彗星的回歸”的學(xué)習，體會(huì )科學(xué)定律在人類(lèi)探索未知世界的作用；

　�。�2）通過(guò)了解我國天文觀(guān)測技術(shù)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)習的興趣，養成熱愛(ài)科學(xué)的情感。

　　四、教學(xué)重點(diǎn)

　　1、中心天體質(zhì)量的計算；

　　2、 “稱(chēng)量地球的質(zhì)量”和海王星的發(fā)現，加強物理學(xué)史的教學(xué)。

　　五、教學(xué)準備

　　實(shí)驗器材、PPT課件等多媒體教學(xué)設備

　　六、教學(xué)過(guò)程

　�。ㄒ唬﹫D片欣賞復習引入

　　通過(guò)幾張宇宙圖片的欣賞，學(xué)生體驗宇宙中螺旋的共同特點(diǎn)，萬(wàn)有引力提供向心力是天體都遵循的規律。那么，萬(wàn)有引力定律在天體運動(dòng)中還有哪些具體的應用呢？讓我們一起進(jìn)入本章《萬(wàn)有引力理論的成就》的學(xué)習。

　�。ǘ�）創(chuàng )設情境解決中心問(wèn)題

　　情境創(chuàng )設：假如你成為了一名宇航員，駕駛宇宙飛船航行在宇宙深處，突然，前方一美麗的天體出現在你的面前。你先關(guān)閉了宇宙的發(fā)動(dòng)機，然后飛船剛好繞美麗天體做了完美的圓周運動(dòng)，繞行一周后，飛船就平穩的降落在了星球上。

　　合作討論：你有什么辦法可以測得這一神秘天體的質(zhì)量嗎？

　�。▽W(xué)生通過(guò)小組探究，教師巡回指導，形成自己本組的意見(jiàn)，由小組選出的代表來(lái)向全班展示自己思考的結果。）

　　小組代表講解展示：

　　思路一：測出宇宙飛船繞行一周的時(shí)間和軌道半徑，根據萬(wàn)有引力提供向心力，即：從而得出星球（中心天體）的質(zhì)量

　　思路二：根據宇航員降落在星球表面上后，重力近似等于萬(wàn)有引力，即：得出在思路二完成之后，緊接著(zhù)問(wèn)題：如何測得星球表面的重力加速度g呢？

　�。▽W(xué)生討論回答，現場(chǎng)教師展示借助小球的自由落體運動(dòng)，通過(guò)現代技術(shù)“傳感器”現場(chǎng)完成重力加速度的測量。）

　　設計說(shuō)明：

　　1、通過(guò)“學(xué)生成為宇航員駕駛宇宙飛船發(fā)現未知天體”的情境創(chuàng )設，圍繞”如何測得星球的質(zhì)量？”這一中心問(wèn)題展開(kāi)學(xué)生的討論活動(dòng)，在讓學(xué)生覺(jué)得有趣味的同時(shí)，通過(guò)小組討論、合作學(xué)習來(lái)促使學(xué)生創(chuàng )造性的思考、解決本節課的中心問(wèn)題。

　　2、多媒體和現代測量方法——傳感器讓學(xué)生感受技術(shù)帶來(lái)的便捷。

　�。ㄈ�）物理學(xué)史展現人文魅力

　　啟示：一旦測出了引力常量G，那么就可以利用公式得到地球的質(zhì)量了。

　　1798年，卡文迪許通過(guò)自己設計的扭秤實(shí)驗，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪許把自己的實(shí)驗說(shuō)成是“稱(chēng)量地球的重量”，是不無(wú)道理的。

　　而正是這段故事，讓一個(gè)外行人、著(zhù)名文學(xué)家馬克·吐溫滿(mǎn)懷激情的說(shuō)：“科學(xué)真是迷人。根據零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏(yíng)得那么多的收獲！”

　�。ㄋ模┱n堂延伸——如何得到這一天體的密度？

　　設計說(shuō)明：在這一問(wèn)題中，老師提示了球體的體積公式，然后就把時(shí)間交給學(xué)生了。學(xué)生進(jìn)行了積極的演算，可得到的答案有兩種，一種是帶有半徑的，而另一種則是把半徑約分掉的�！盀槭裁窗霃娇梢约s掉呢？”這一問(wèn)題又再一次促進(jìn)了學(xué)生的思考。而這也保證了課堂的開(kāi)放性。

　�。ㄎ澹┌l(fā)現未知天體

　　視頻：“海王星的發(fā)現”，——展現科學(xué)發(fā)現的足跡，注重學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和情感。

　　諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、物理學(xué)家馮勞厄說(shuō)：“沒(méi)有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣，如此有力的樹(shù)立起人們對年輕物理學(xué)的尊敬。從此以后，這門(mén)自然科學(xué)成了巨大的精神王國……”

　�。�六）課堂小結與反饋簡(jiǎn)單回顧本節課的教學(xué)內容

　　七、板書(shū)設計：

　　第4節《萬(wàn)有引力理論的成就》

　�。�1）圖片欣賞，引入新課

　�。�2）測中心天體的質(zhì)量

　�。�3）卡文迪許——人文魅力

　�。�4）應用

　�、贉y天體密度

　�、诎l(fā)現未知天體

　　八、教學(xué)反思：

　　本節課在教學(xué)設計上創(chuàng )造性的使用教材，通過(guò)“學(xué)生成為宇航員駕駛宇宙飛船發(fā)現未知天體”的情境創(chuàng )設，讓學(xué)生在極大的趣味中完成了本節中心內容的教學(xué)。學(xué)生的學(xué)習過(guò)程脈絡(luò )清晰。物理學(xué)家的人文魅力學(xué)生也有一定的感知。

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