人教版（2019）高中必修第二冊(cè)7.3萬有引力理論的成就教案

人教版（2019）高中必修第二冊(cè)7.3萬有引力理論的成就教案課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：人教版（2019）高中必修第二冊(cè)物理7.3《萬有引力理論的成就》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)

3.授課時(shí)間：2023年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過分析萬有引力理論的發(fā)展歷程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)探究精神。

2.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)理論的尊重和信任，認(rèn)識(shí)到科學(xué)理論的發(fā)展是逐步完善的過程。

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)原理分析問題和解決問題的能力，理解萬有引力理論在科學(xué)史上的重要地位。

4.科學(xué)責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)家對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)、服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和向心力的基本概念。

-學(xué)生對(duì)地球引力有初步的認(rèn)識(shí)，了解引力在日常生活中的應(yīng)用。

-學(xué)生對(duì)開普勒定律有一定的了解，知道行星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

-學(xué)生對(duì)宇宙探索和天體物理學(xué)有較高的興趣，容易被萬有引力理論的成就所吸引。

-學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，能夠理解并運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。

-學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的偏好直觀演示，有的喜歡邏輯推理，有的則通過實(shí)驗(yàn)探究來加深理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-學(xué)生可能會(huì)對(duì)萬有引力公式的推導(dǎo)和應(yīng)用感到困惑。

-學(xué)生可能難以理解萬有引力理論在科學(xué)史上的重要性和其對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的影響。

-學(xué)生可能對(duì)引力場(chǎng)和引力勢(shì)能的概念感到抽象，難以形象化理解。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-講授法：通過詳細(xì)講解萬有引力理論的發(fā)展歷程和關(guān)鍵概念，幫助學(xué)生建立理論框架。

-討論法：組織學(xué)生小組討論，分析萬有引力理論在實(shí)際應(yīng)用中的案例，促進(jìn)學(xué)生深入理解。

-實(shí)驗(yàn)法：通過模擬實(shí)驗(yàn)，如測(cè)量地球引力對(duì)物體的影響，讓學(xué)生直觀感受萬有引力的作用。

2.教學(xué)手段：

-多媒體設(shè)備：使用PPT展示萬有引力理論的關(guān)鍵圖像和公式，增強(qiáng)視覺效果。

-教學(xué)軟件：利用物理模擬軟件，讓學(xué)生互動(dòng)操作，觀察不同質(zhì)量物體間的引力變化。

-網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資料，拓展對(duì)萬有引力理論的認(rèn)識(shí)。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)萬有引力理論的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

-開場(chǎng)提問：“你們知道萬有引力是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

-展示一些關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)和引力現(xiàn)象的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受萬有引力的魅力或特點(diǎn)。

-簡(jiǎn)短介紹萬有引力理論的基本概念、重要性以及它在科學(xué)史上的地位，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.萬有引力基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解萬有引力理論的基本概念、組成部分和原理。

過程：

-講解萬有引力的定義，包括其公式和主要影響因素。

-詳細(xì)介紹萬有引力理論的組成部分，如開普勒定律、牛頓的萬有引力定律等。

-通過實(shí)例或案例，讓學(xué)生更好地理解萬有引力理論的實(shí)際應(yīng)用或作用，如衛(wèi)星定位、天體運(yùn)動(dòng)等。

3.萬有引力案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解萬有引力理論的特性和重要性。

過程：

-選擇幾個(gè)典型的萬有引力應(yīng)用案例進(jìn)行分析，如衛(wèi)星發(fā)射、哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)等。

-詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)、意義以及萬有引力理論在其中的關(guān)鍵作用。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用萬有引力理論解決實(shí)際問題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論萬有引力理論在未來的發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與萬有引力理論相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

-小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案，如提高衛(wèi)星定位精度、探索宇宙引力波等。

-每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)萬有引力理論的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

-各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

-其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

-教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)萬有引力理論的重要性和意義。

過程：

-簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括萬有引力理論的基本概念、組成部分、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)萬有引力理論在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于萬有引力理論的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述萬有引力定律的內(nèi)容，理解萬有引力公式中的各個(gè)變量的意義。

-學(xué)生能夠運(yùn)用萬有引力理論解釋行星運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星軌道等自然現(xiàn)象。

-學(xué)生能夠掌握開普勒定律，并能夠?qū)⑵渑c萬有引力理論相結(jié)合，分析行星的運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.理解深化：

-學(xué)生能夠理解萬有引力理論在科學(xué)史上的重要地位，認(rèn)識(shí)到其對(duì)于現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)。

-學(xué)生能夠通過案例分析，深入理解萬有引力理論在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，如衛(wèi)星發(fā)射、GPS定位等。

-學(xué)生能夠通過小組討論，提出關(guān)于萬有引力理論未來發(fā)展的創(chuàng)新性想法。

3.技能提升：

-學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)工具，如代數(shù)和微積分，解決萬有引力相關(guān)的計(jì)算問題。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)和模擬軟件，觀察和記錄萬有引力現(xiàn)象，提高實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

-學(xué)生在小組討論中提升了團(tuán)隊(duì)合作能力和公共演講能力。

4.思維發(fā)展：

-學(xué)生能夠通過萬有引力理論的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)思維，學(xué)會(huì)從觀察現(xiàn)象中提出假設(shè)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

-學(xué)生能夠培養(yǎng)批判性思維，對(duì)現(xiàn)有的科學(xué)理論提出質(zhì)疑，并嘗試尋找新的證據(jù)或理論。

-學(xué)生能夠?qū)⑷f有引力理論與其他科學(xué)領(lǐng)域相結(jié)合，如天文學(xué)、宇宙學(xué)，形成跨學(xué)科的綜合思維能力。

5.情感態(tài)度：

-學(xué)生對(duì)萬有引力理論和物理學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，對(duì)科學(xué)探索持有積極的態(tài)度。

-學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的艱辛和樂趣，對(duì)科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神表示敬佩。

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)了追求真理、勇于探索的科學(xué)精神。

6.應(yīng)用實(shí)踐：

-學(xué)生能夠在日常生活中發(fā)現(xiàn)與萬有引力理論相關(guān)的現(xiàn)象，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋。

-學(xué)生能夠?qū)⑷f有引力理論應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的衛(wèi)星軌道模擬，提出改進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建議。

-學(xué)生通過撰寫報(bào)告或論文，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，并能夠清晰地表達(dá)自己的理解和觀點(diǎn)。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《自然辯證法》中關(guān)于萬有引力理論的篇章，以及科學(xué)家牛頓、開普勒的傳記。

-視頻資源：《宇宙的秘密》系列紀(jì)錄片，特別是關(guān)于萬有引力理論的集數(shù)，以及NASA發(fā)布的衛(wèi)星發(fā)射和行星探測(cè)的實(shí)況錄像。

-在線模擬：利用在線物理模擬軟件，如PhETInteractiveSimulations中的“GravitationalForce”模擬，探索不同質(zhì)量物體間的引力相互作用。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀相關(guān)材料，深入了解萬有引力理論的歷史背景、科學(xué)原理以及科學(xué)家們的研究歷程。

-學(xué)生觀看視頻資源后，應(yīng)能夠總結(jié)出萬有引力理論在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，并思考其對(duì)人類探索宇宙的意義。

-學(xué)生通過在線模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證萬有引力定律，并嘗試設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，觀察引力作用的變化。

-教師提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料列表、提供視頻資源鏈接、解答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。

-學(xué)生需在下次課前提交一份簡(jiǎn)短的拓展學(xué)習(xí)報(bào)告，總結(jié)自己的學(xué)習(xí)心得和發(fā)現(xiàn)，以及在模擬實(shí)驗(yàn)中的觀察結(jié)果。

-教師在課堂上對(duì)學(xué)生的報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，鼓勵(lì)學(xué)生之間的交流討論，促進(jìn)知識(shí)的共享和深化理解。八、教學(xué)反思八、教學(xué)反思

這節(jié)關(guān)于萬有引力理論的課程已經(jīng)圓滿結(jié)束，我感到非常欣慰。學(xué)生在課堂上表現(xiàn)出了濃厚的興趣和積極參與的態(tài)度，這讓我對(duì)教學(xué)效果有了更多的信心。以下是我對(duì)這次教學(xué)的一些反思。

在設(shè)計(jì)課程時(shí)，我注重了導(dǎo)入環(huán)節(jié)的趣味性和啟發(fā)性。通過提出與生活密切相關(guān)的引力現(xiàn)象問題，成功引起了學(xué)生的興趣，這讓我認(rèn)識(shí)到，好的導(dǎo)入是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。

在基礎(chǔ)知識(shí)講解部分，我發(fā)現(xiàn)通過結(jié)合實(shí)際案例來講解理論知識(shí)，能夠幫助學(xué)生更好地理解和吸收。例如，在講解萬有引力公式時(shí)，我通過衛(wèi)星定位的案例讓學(xué)生感受到萬有引力理論在現(xiàn)代科技中的重要作用，這樣的教學(xué)方法收到了很好的效果。

案例分析環(huán)節(jié)是這次課程的一個(gè)亮點(diǎn)。學(xué)生通過小組討論，對(duì)不同的萬有引力應(yīng)用案例進(jìn)行了深入分析，這不僅加深了他們對(duì)理論的理解，也鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)合作能力。在討論中，學(xué)生提出了許多有創(chuàng)意的想法，這讓我看到了他們?cè)诳茖W(xué)探究中的潛力。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我注意到了學(xué)生之間的互動(dòng)和合作。他們積極交流，互相補(bǔ)充，共同解決問題。這讓我認(rèn)識(shí)到，小組討論是一種非常有效的教學(xué)方法，能夠促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考。

在課堂展示與點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)，學(xué)生們的表現(xiàn)讓我感到驚喜。他們不僅能夠清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，還能夠?qū)ζ渌瑢W(xué)的展示提出有建設(shè)性的意見。這讓我意識(shí)到，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和批判性思維是非常重要的。

在課堂小結(jié)時(shí)，我強(qiáng)調(diào)了萬有引力理論的重要性和現(xiàn)實(shí)意