高中物理-行星的運(yùn)動教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

《行星的運(yùn)動》—課標(biāo)分析一、知識與技能1、了解“地心說”和“日心說”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過程；2、知道開普勒對行星運(yùn)動的描述；3、知道天體運(yùn)動的近似處理方法。二、過程與方法1、培養(yǎng)學(xué)生在客觀事物的基礎(chǔ)上通過分析、推理提出科學(xué)假設(shè)，再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的正確認(rèn)識事物本質(zhì)的思維方法；2、通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考和提高實(shí)際應(yīng)用的能力、概括能力。3、通過體驗(yàn)性活動提高學(xué)生實(shí)踐的意識三、情感態(tài)度價值觀1、通過開普勒行星運(yùn)動定律的建立過程，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育，建立科學(xué)的宇宙觀和價值觀；2、激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、探索真理的求知熱情；3．培養(yǎng)學(xué)生交流合作以及評價探究結(jié)果的素養(yǎng)?！缎行堑倪\(yùn)動》—教材分析本節(jié)課是人教版高中《物理》必修2第六章第一節(jié)的內(nèi)容—《行星的運(yùn)動》。本節(jié)內(nèi)容對《萬有引力與航天》這一章的開始，對本章的教學(xué)起著引領(lǐng)性的作用，同時又為重點(diǎn)內(nèi)容萬有引力定律的學(xué)習(xí)起到一個鋪墊性的作用。本節(jié)內(nèi)容的突出特點(diǎn)是：知識容量較少，但包含的科學(xué)史料十分豐富。因此，本節(jié)的教學(xué)設(shè)計應(yīng)立足于將物理學(xué)史融入到物理教學(xué)中，注重用史學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境，發(fā)展學(xué)生的獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的能力，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的新奇和艱辛，領(lǐng)悟科學(xué)家研究物理問題的思想和方法，感悟科學(xué)家求真、求簡的科學(xué)思想方法和科學(xué)精神?！缎行堑倪\(yùn)動》學(xué)情分析1、學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)和能力。從學(xué)生已經(jīng)具有的知識基礎(chǔ)來看，學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，可能只是通過小學(xué)的科學(xué)課、報刊、雜志、電視等方式對有關(guān)科學(xué)家的事例略知一二，對科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造內(nèi)容的了解應(yīng)該是非?，嵥榈?，無系統(tǒng)的天體運(yùn)動研究歷史方面的知識，但對天體的運(yùn)動學(xué)習(xí)應(yīng)該具有很大的好奇心和濃厚的興趣。2、學(xué)生認(rèn)知能力上的欠缺。從學(xué)生的認(rèn)知能力看，由于行星運(yùn)動抽象、無法感知，學(xué)生在理解行星的運(yùn)動規(guī)律上會存在障礙，同時橢圓在數(shù)學(xué)上還未接觸過，也會給學(xué)生造成困惑?！缎行堑倪\(yùn)動》教學(xué)設(shè)計課題6.1行星的運(yùn)動教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、了解“地心說”和“日心說”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過程；2、知道開普勒對行星運(yùn)動的描述；3、知道天體運(yùn)動的近似處理方法。過程與方法1、培養(yǎng)學(xué)生在客觀事物的基礎(chǔ)上通過分析、推理提出科學(xué)假設(shè)，再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的正確認(rèn)識事物本質(zhì)的思維方法；2、通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考和提高實(shí)際應(yīng)用的能力、概括能力。3、通過體驗(yàn)性活動提高學(xué)生實(shí)踐的意識情感態(tài)度與價值觀1、通過開普勒行星運(yùn)動定律的建立過程，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育，建立科學(xué)的宇宙觀和價值觀；2、激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、探索真理的求知熱情；3．培養(yǎng)學(xué)生交流合作以及評價探究結(jié)果的素養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)1、“日心說”的建立過程。2、行星運(yùn)動的規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)1、學(xué)生對天體運(yùn)動缺乏感性認(rèn)識。2、開普勒行星運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計展示教學(xué)目標(biāo)一、引入當(dāng)我們仰望星空時，一直思索著：宇宙到底有多大，宇宙的中心在哪兒，今天我們將乘坐時空飛船一起去體驗(yàn)這一曲折而又漫長的探索過程。二、地心說和日心說在人類蒙昧?xí)r期有怎樣的神話傳說呢？有請第一組的同學(xué)向同學(xué)們展示盤古開天劈地的傳說。盤古開天劈地的傳說中，有一個天地的年齡：九萬年；有一個膨脹的速度：天每日升高一丈，地每日下沉一丈；有一個天地年齡：一萬八千年。和大爆炸學(xué)說十分接近。接下來我們回到公元前5世紀(jì)，古希臘的畢達(dá)哥拉斯有怎樣的觀點(diǎn)？2、有請第二組的同學(xué)向同學(xué)們展示畢達(dá)哥拉斯的觀點(diǎn)？畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為天體做完美的勻速圓周運(yùn)動，這一觀點(diǎn)影響了后世幾千年。我們?nèi)グ菰L古希臘的托勒密，他提出了怎樣的學(xué)說了？3.請第三組的同學(xué)們向大家展示托勒密的學(xué)說。托勒密的學(xué)說，被后人稱為“地心說”，認(rèn)為：地球是宇宙的中心，地球是靜止不動的，所有的天體都圍繞地球運(yùn)動。過了一千年后，波蘭的哥白尼還是否認(rèn)同這一觀點(diǎn)了？4、請第四組的同學(xué)向同學(xué)們介紹哥白尼的觀點(diǎn)哥白尼的學(xué)說被后人稱為“日心說”，認(rèn)為：太陽是宇宙的中心，太陽是靜止不動的，所有的天體都圍繞太陽運(yùn)動。不管是“地心說”，還是“日心說”都認(rèn)為天體做完美的勻速圓周運(yùn)動，德國的天文學(xué)家第谷又有怎樣的研究成果呢？5、請第五組的同學(xué)介紹第谷的研究成果第谷通過多年的計算發(fā)現(xiàn)天體運(yùn)動的軌跡是橢圓而非圓，改變了人類幾千年的觀點(diǎn)。與此同時，意大利的天文學(xué)家伽利略又有什么新發(fā)現(xiàn)？宇宙到底有多大，宇宙的中心在哪兒，現(xiàn)在仍不清楚，須要同學(xué)們在前人的基礎(chǔ)上繼續(xù)去探索。三、開普勒行星運(yùn)動定律1、開普勒第一定律（橢圓軌道定律）同學(xué)們對橢圓比較陌生，下面請一位同學(xué)上來畫一下橢圓，并標(biāo)出：太陽的位置，橢圓軌道的長軸及另外一個焦點(diǎn)。圖釘圖釘圖釘F1F2PO思考：第一定律說明了行星運(yùn)動軌跡的形狀，那么不同的行星繞大陽運(yùn)行時橢圓軌道相同嗎?相同點(diǎn)是什么？2、開普勒第二定律（面積定律）思考：行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率與在近日點(diǎn)的速率誰大？3、開普勒第三定律（周期定律）公式中r3/T2=k的比例系數(shù)k可能與誰有關(guān)呢？行星或衛(wèi)星中心體半長軸(x106km)公轉(zhuǎn)周期(天)K值水星太陽5787.973.36×1018金星1082253.35×1018火星2286873.36×1018同步衛(wèi)星地球0.042411.02×1013月球0.384427.3221.02×1013注意：1、T指的是公轉(zhuǎn)周期2、K值與環(huán)繞天體無關(guān)，與中心天體有關(guān)3、對其余的中心天體也適用三、在中學(xué)階段，我們將橢圓軌道按照圓形軌道處理，則開普勒定律描述為：1.所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上（行星繞太陽運(yùn)動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心）2.對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積（對于某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動）3.所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等（所有行星的軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等即r3/T2=k）4、開普勒定律的重大意義：A．開普勒定律以極簡明的結(jié)論代替了龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，使得計算行星的軌道半徑和它們的位置工作大大簡化。B．行星運(yùn)動三定律的發(fā)現(xiàn)為經(jīng)典天文學(xué)奠定了基石，并導(dǎo)致了數(shù)十年后萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)。四、課堂訓(xùn)練1．下列說法正確的是…………()A．地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動B.太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運(yùn)動C.太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動D．“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是不正確的2、某行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)行，它的近日點(diǎn)A到太陽的距離為r，遠(yuǎn)日點(diǎn)B到太陽的距離為R。若行星經(jīng)過近日點(diǎn)時的速度為VA，求該行星經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn)時的速度VB的大小。3、理論和實(shí)踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動，而且對一切天體（包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動）都適用。下面對于開普勒第三定律的公式r3/T2=k，下列說法正確的是（）A、公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動B、式中的K值，對于所有行星（或衛(wèi)星）都相等C、式中的K值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān)D、若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離五、小結(jié)：1、“地心說”與“日心說”2、行星的運(yùn)動定律（1）軌道定律（2）面積定律（3）周期定律六、布置作業(yè)：課本問題與練習(xí)1-6題。1、關(guān)于開普勒第二定律，正確的理解是（）A、行星繞太陽運(yùn)動時，一定是勻速曲線運(yùn)動B、行星繞太陽運(yùn)動時，一定是變速曲線運(yùn)動C、行星繞太陽運(yùn)動時，由于角速度相等，故在近日點(diǎn)處的線速度小于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的線度D、行星繞太陽運(yùn)動時，由于它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，故它在近日點(diǎn)的速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度2、地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的橢圓軌道如圖所示，由開普勒定律可知()A．太陽處于此橢圓的一個焦點(diǎn)上B．地球在此橢圓軌道上運(yùn)動時速度大小不變C．若地球的公轉(zhuǎn)周期為T，則eq\f(R3,T2)=常量D．若地球的公轉(zhuǎn)周期為T，則eq\f(r3,T2)=常量3、關(guān)于開普勒第三定律的公式EQ\F(a3,T2)=k，下列說法正確的是（）A、公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動B、式中的k值，對于所有行星（或衛(wèi)星）都相等C、式中的k值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān)D、若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離4、已知海王星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的平均軌道半徑為4.50×1012m，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的平均軌道半徑為1.49×1011m，估算海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近（）A、80年B、120年C、165年D、200年ab5、如圖，橢圓為一顆繞太陽運(yùn)行的行星的運(yùn)動軌跡，當(dāng)該行星由a向b運(yùn)行的過程中，下列說法中正確的是abA、線速度增大，角速度增大B、線速度增大，角速度減小C、線速度減小，角速度增大D、線速度減小，角速度減小6、某一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑為月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑的eq\f(1,3)，則此人造衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是在()A．1～4天之間 B．4～8天之間C．8～16天之間D．16～20天之間★7、某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽距離為a，近日點(diǎn)離太陽的距離為b，過遠(yuǎn)日點(diǎn)時行星的速率為va，則近日點(diǎn)速率vb為（提示：行星運(yùn)動在短時間內(nèi)可近似認(rèn)為速率不變）（）A、vb=eq\f(a,b)vaB、vb=eq\R(,\F(a,b))vaC、vb=eq\f(b,a)vaD、vb=eq\R(,\F(b,a))va★8、飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動，其周期為T.如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示．如果地球半徑為R0，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時間．（eq\f(R＋R0T,4R)·eq\r(\f(R＋R0,2R))）《行星的運(yùn)動》效果分析1、了解“地心說”和“日心說”兩種不同學(xué)說的建立和發(fā)展過程；2、掌握開普勒對行星運(yùn)動的描述；培養(yǎng)學(xué)生在客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上通過分析、推理，提出科學(xué)假設(shè)，再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的正確認(rèn)識事物本質(zhì)的思維方法。4、通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考、善于動手的能力。5、通過開普勒運(yùn)動定律的建立過程,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育、建立科學(xué)的宇宙觀。6、激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、探索真理的求知熱情?！缎行堑倪\(yùn)動》觀評記錄本節(jié)課積極響應(yīng)新課標(biāo)的教學(xué)要求，讓學(xué)生帶著疑問走進(jìn)課堂，在課堂中解決問題的同時，又產(chǎn)生新的疑問，驅(qū)使學(xué)生作進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和探究，最后又讓學(xué)生帶著新的疑問走出課堂，以利于學(xué)生的課后學(xué)習(xí)發(fā)展。在課堂教學(xué)中積極發(fā)揮學(xué)生的主體地位，注重學(xué)生的探究過程和知識的建構(gòu)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程，領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法。在整個教學(xué)中力求做到以知識為載體，滲透對學(xué)生物理思想、物理方法和科學(xué)精神的培育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，領(lǐng)悟研究問題的一般思維過程和方法，進(jìn)而來提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。物理課堂應(yīng)以學(xué)生為主，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性，充分利用課內(nèi)資源，以課內(nèi)源頭進(jìn)行挖掘，調(diào)動學(xué)生的寫作靈感，課堂小切入，化難為易，用具體的例子帶動學(xué)生，化抽象為具體，使學(xué)生易于也樂于接受。應(yīng)注重課堂結(jié)構(gòu)設(shè)置的合理性，用問題帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考，體現(xiàn)課堂的高效性。（一）、教材解讀1、準(zhǔn)確把握教材內(nèi)容，科學(xué)合理地運(yùn)用教材資源，對教材內(nèi)容進(jìn)行再認(rèn)識和再創(chuàng)造，既源于教材又新于教材。2、注重整體感悟，善于對教材內(nèi)容進(jìn)行重新組合，力求教材思路的主體性和學(xué)生思維的多樣性的有機(jī)結(jié)合。3、知識點(diǎn)的梳理、能力點(diǎn)的確定、思考點(diǎn)的設(shè)置、興趣點(diǎn)的引發(fā)、訓(xùn)練點(diǎn)的側(cè)重，都要著眼于學(xué)生學(xué)有所得，學(xué)有長進(jìn)。（二）、教師教學(xué)1、用先進(jìn)的教學(xué)理念和教育思想指導(dǎo)教學(xué)。2、課堂充滿活力和張力，“活”有“魂”，張弛有“度”。3、因材施教，因人施教，面向全體，尊重學(xué)生的個體差異和獨(dú)特感受。4、教學(xué)目標(biāo)明確，教學(xué)內(nèi)容豐富，教學(xué)方法靈活，學(xué)法指導(dǎo)得當(dāng)，課堂氛圍和諧，能從教學(xué)過程發(fā)展的實(shí)際情況出發(fā)動態(tài)地調(diào)控教學(xué)。5、教態(tài)大方，板書實(shí)用美觀，教學(xué)語言具有感染力、啟發(fā)性、激勵性和典雅性。（三）、學(xué)生學(xué)習(xí)1、學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的“學(xué)”具有明確的指向。2、學(xué)生學(xué)習(xí)的情致高昂，學(xué)有興趣，求知欲強(qiáng)，學(xué)得輕松，也學(xué)得實(shí)在。3、學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的方式多樣，勤于思考，樂于探究，勇于質(zhì)疑問難，敢發(fā)表見解。4、學(xué)生具有搜集和處理信息的能力、獲取新識的能力、分析和解決問題的能力、交流與合作的能力。《行星的運(yùn)動》課后反思本節(jié)課講授天體運(yùn)動的規(guī)律，而天體雖然對我們的生活影響巨大，但總覺得是距離遙遠(yuǎn)，不可捉摸。因此首先要讓學(xué)生感興趣，并學(xué)會將天體運(yùn)動轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)實(shí)生活中的模型，與上一章曲線運(yùn)動的知識相結(jié)合。在進(jìn)行《行星的運(yùn)動》的課程設(shè)計時，我希望通過穿插著的物理學(xué)發(fā)展史，滲透物理文化的教育，與先哲對話，與歷史溝通，領(lǐng)略了人類宇宙觀的演變歷程，釋然學(xué)生學(xué)習(xí)中的種種疑點(diǎn)，激活學(xué)生對宇宙探索的激情，充分展示科學(xué)規(guī)律的發(fā)展過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使得學(xué)生能在快樂中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程中找到快樂。在介紹完開普勒第一定律后，由于考慮到學(xué)生在數(shù)學(xué)上的知識還未能對橢圓有一個全面的認(rèn)識，因此，在教學(xué)設(shè)計時安排了讓學(xué)生自己動手畫橢圓，體驗(yàn)行星繞著太陽的運(yùn)動的這么一個環(huán)節(jié)，而且在橢圓畫出后，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩定點(diǎn)的距離較近時畫出的橢圓近似位一個圓，為今后在處理行星的運(yùn)動問題時把軌道視為一個圓作鋪墊。這部分的教學(xué)內(nèi)容主要以體驗(yàn)為主，使學(xué)生領(lǐng)略宇宙中行星運(yùn)動的特點(diǎn)。本堂課教學(xué)設(shè)計的一個環(huán)節(jié)，就是在學(xué)生學(xué)習(xí)了開普勒第三定律