宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì)

1、宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì)一、【教學(xué)內(nèi)容分析】“宇宙航行”是人教版一普通高中物理教材必修2一第六章“萬有引力與航天”的第五小節(jié)。主要介紹了萬有引力定律的實(shí)踐成就，及航天事業(yè)的發(fā)展及其巨大成果。教材不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實(shí)際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬有引力與航天”中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究天體物理問題的理論基礎(chǔ)。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，是學(xué)生學(xué)習(xí)、了解現(xiàn)代科技知識的一個(gè)極好素材。通過對人造衛(wèi)星原理、宇宙速度等宇宙航行知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以對萬有引力定律有個(gè)更全面、更深入的認(rèn)識，對人類進(jìn)行宇宙航行有一個(gè)更為系統(tǒng)的了解，還有

2、助于幫助學(xué)生鞏固前面所學(xué)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)知識，同時(shí)，也可以培養(yǎng)學(xué)生對航天科學(xué)的熱愛，增強(qiáng)民族自豪感和自信心。二、【教學(xué)對象分析】從知識層面來看，在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律，具備解決宇宙航行問題的知識基礎(chǔ)。另外，通過本章前四節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對萬有引力定律的內(nèi)容及其在天文學(xué)上的理論應(yīng)用也有了初步的認(rèn)識，但對人造地球衛(wèi)星的原理尚不清楚，對人類航天事業(yè)也需要進(jìn)一步的了解。從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及思維規(guī)律來看，高一學(xué)生的思維方式，尚處在由初中形象思維為主、向高中抽象思維為主過渡的階段，容易接受表象的知識，但對知識體系的條理性掌握、對易混淆知識的辨別能力還有所欠缺。所以需要教師

3、在教學(xué)過程中的巧妙引導(dǎo)和指點(diǎn)。三、【教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)】（1）教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.知道三個(gè)宇宙速度的數(shù)值及意義，并會推導(dǎo)第一宇宙速度。2.了解人造衛(wèi)星的原理及運(yùn)行規(guī)律，建立起關(guān)于各種衛(wèi)星的運(yùn)行狀況的正確圖景。過程與方法.經(jīng)歷探究人造衛(wèi)星由設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過程，體會猜想、外推的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。.通過用萬有引力定律推導(dǎo)第一宇宙速度，以及對衛(wèi)星運(yùn)動規(guī)律的研究，培養(yǎng)學(xué)生分析、推導(dǎo)、歸納及合理表達(dá)能力，養(yǎng)成用萬有引力是天體運(yùn)動的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣。.認(rèn)識到天體運(yùn)動的實(shí)質(zhì)，能對已有的知識進(jìn)行組織和歸類，學(xué)會構(gòu)建知識體系，能從整體的角度看問題，形成對知識的整體感。情感態(tài)度與價(jià)值觀1

4、.了解人類探索太空的過程，感知人類探索宇宙的夢想及巨大成就，感受科技發(fā)展對人類進(jìn)步的巨大促進(jìn)作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生觀和價(jià)值觀。2.通過對我國航天事業(yè)發(fā)展史的了解，滲透愛國主義教育。（2）教學(xué)重、難點(diǎn).重點(diǎn)：第一宇宙速度的推導(dǎo)；對人造地球衛(wèi)星原理的理解；掌握研究天體運(yùn)動的基本思路與方法。.難點(diǎn)：人造衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律的理解；衛(wèi)星的運(yùn)行速度和衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別。四、【設(shè)計(jì)理念及電教說明】（1）設(shè)計(jì)理念傳統(tǒng)的教學(xué)觀將知識當(dāng)成定論，把學(xué)習(xí)看成是知識由外到內(nèi)的輸入，同時(shí)低估了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力、知識經(jīng)驗(yàn)和差異性，并在教學(xué)中表現(xiàn)出簡單化的傾向。美國教育家G.玻利亞指出，不要把你的

5、全部秘訣一古腦地倒給學(xué)生，而要讓他們先猜想一番，引導(dǎo)他們獨(dú)立地思考，找出盡可能多的東西，然后再講給他們聽。在這種教育思想的啟發(fā)下，我努力尋求一種能夠很好地將思維發(fā)展與知識認(rèn)知有機(jī)結(jié)合的課堂教學(xué)模式，以啟發(fā)式教學(xué)和建構(gòu)主義為指導(dǎo)思想，先創(chuàng)設(shè)問題情境，并通過精心設(shè)計(jì)的啟發(fā)性問題，讓從學(xué)生的已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生討論交流、分析推導(dǎo)、歸納總結(jié)以及遷移應(yīng)用，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)生始終處于積極思考、探索的學(xué)習(xí)活動中，最終完成對宇宙航行相關(guān)知識的建構(gòu)，體現(xiàn)：強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的建構(gòu)性和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)潛能、關(guān)注知識的內(nèi)部生成的現(xiàn)代教學(xué)觀。（2）電教設(shè)計(jì)說明運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)擴(kuò)展可視性、實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)

6、的形象模擬，利用圖片、動畫與視頻等多媒體形式，給學(xué)生提供物理事實(shí)，創(chuàng)設(shè)物理情境；并且充分運(yùn)用動畫的解析功能，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化模型、形成表象、認(rèn)識重要的概念和規(guī)律，從而突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。本著力求體現(xiàn)引導(dǎo)認(rèn)知性、體現(xiàn)邏輯性和現(xiàn)實(shí)模擬的真實(shí)性的原則。Flash課件（牛頓關(guān)于人造衛(wèi)星的猜想、三種宇宙速度）幫助學(xué)生理解、加深學(xué)生印象；視頻（神七出倉、宇航員在月球的視頻、“嫦娥一號”發(fā)射過程）激發(fā)學(xué)生熱情和興趣，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)的形象模擬，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)的整體感。五、【教學(xué)策略及教法設(shè)計(jì)】本節(jié)課是一節(jié)知識應(yīng)用與擴(kuò)展的課程，所以設(shè)計(jì)時(shí)注意加大知識含量，引起學(xué)生興趣。同時(shí)注意方法的培養(yǎng)，讓學(xué)生養(yǎng)成用萬有引力是天體運(yùn)動

7、的向心力這一基本方法研究問題的習(xí)慣，避免套公式的不良習(xí)慣。圍繞第一宇宙速度的討論，讓學(xué)生形成較正確的衛(wèi)星運(yùn)動圖景。本教學(xué)設(shè)計(jì)以啟發(fā)式教學(xué)和建構(gòu)主義為指導(dǎo)思想，采用以問題為中心的課堂教學(xué)模式，通過問題串的形式，圍繞以下幾個(gè)中心問題展開教學(xué)：.為什么月亮不會落到地面上?若拋出物體的水平初速度足夠大，物體將會怎樣？（人造衛(wèi)星的原理）.到底以多大的速度將物體拋出，它才成為繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星?（第一宇宙速度的大小與推導(dǎo)）.如果發(fā)射衛(wèi)星的速度大于第一宇宙速度，結(jié)果會怎樣?（第二、第三宇宙速度及意義）.衛(wèi)星在不同高度的軌道上繞地球運(yùn)行的快慢怎樣呢？衛(wèi)星運(yùn)行速度與發(fā)射速度是一回事么？（衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律）在每個(gè)環(huán)節(jié)，先用媒體創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，讓學(xué)生形成感性認(rèn)知，然后通過設(shè)計(jì)能對學(xué)生智慧構(gòu)成挑戰(zhàn)的啟發(fā)性問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，并以問題為中心，讓學(xué)生在觀察與體驗(yàn)中積極思考，自主地由淺入深，由感性到理性地進(jìn)行分層探索，再通過師生的討論、分析、概括及應(yīng)用，使學(xué)生的認(rèn)識最終實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識的二次飛躍。整個(gè)教學(xué)過程中，教師