7.1 行星的运动 教学设计 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

7.1行星的运动教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：7.1行星的运动

2.教学年级和班级：2023-2024学年高一下学期，物理人教版（2019）必修第二册

3.授课时间：第2周，星期二第1节

4.教学时数：45分钟

本节课将围绕行星的运动展开教学，通过引导学生学习开普勒定律，了解行星运动的规律。结合教材中的图示和实例，让学生深入理解行星椭圆轨道、行星面积速率和调和定律等概念。通过课堂讲解、实例分析和互动讨论，帮助学生掌握行星运动的基本知识，为后续天文学内容的学习打下坚实基础。

二、核心素养目标分析

本节课的核心素养目标主要包括：科学探究、物理观念和科学思维。通过学习行星的运动规律，引导学生运用科学探究方法，提出问题、猜想与假设、设计与实施实验、分析数据及论证，培养学生科学探究的能力。强化学生对天体运动物理观念的认识，理解行星运动与力的关系，形成运动与相互作用的物理观念。同时，通过分析行星运动实例，激发学生科学思维，培养运用物理知识解决实际问题的能力，提升学生的科学素养。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了万有引力定律、圆周运动等基本物理知识，了解天体运动的基本概念，具备了一定的天文学基础。

2.学生对探索宇宙、了解天体运动等自然科学领域表现出较高的兴趣。他们在逻辑思维、分析问题和解决问题的能力方面逐渐成熟，学习风格多样化，部分学生善于从实验中总结规律，另一部分学生则擅长理论推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：理解行星椭圆轨道的概念、掌握开普勒定律的推导过程、将理论知识应用到实际问题中。此外，对天文学中的一些抽象概念和复杂运算，部分学生可能会感到困惑，需要教师在教学中给予关注和指导。

四、教学资源

1.硬件资源：多媒体教学设备、行星运动模型、天文望远镜、计算机。

2.软件资源：物理教学软件、行星运动模拟软件、PowerPoint演示文稿。

3.课程平台：校园网络教学平台、班级学习群组。

4.信息化资源：电子课本、在线教案、教学视频、互动学习网站。

5.教学手段：讲授法、小组合作学习、实验演示、问题探究、课堂讨论。

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示太阳系行星运动的视频，创设情境，引发学生对行星运动规律的思考。

-提出问题：“行星为什么会按照特定的轨迹围绕太阳运动？行星运动有什么规律？”激发学生的求知欲和学习兴趣。

2.讲授新课（20分钟）

-结合教材，讲解开普勒三定律，阐述行星椭圆轨道、行星面积速率和调和定律等概念。

-通过动画演示和板书，解释开普勒定律的推导过程，确保学生理解和掌握新知识。

-指导学生阅读教材，了解开普勒定律在天文学中的重要地位和应用。

3.巩固练习（10分钟）

-设计具有层次性的练习题，让学生运用开普勒定律解答，巩固对新知识的理解和掌握。

-分组讨论，分享解题思路，培养学生的合作意识和交流能力。

4.课堂提问与互动（5分钟）

-针对本节课的重点内容，提问学生，检查学生对开普勒定律的理解程度。

-鼓励学生提出疑问，引导学生互相解答，教师适时给予指导和解答。

5.创新教学（5分钟）

-设计一个小组活动：让学生利用行星运动模拟软件，观察不同行星的运动轨迹，分析其运动规律。

-活动中，学生自主探究、发现和解决问题，提高科学探究能力。

6.核心素养能力拓展（5分钟）

-引导学生思考开普勒定律在现代航天领域的应用，如卫星发射、太空探测等。

-让学生讨论行星运动规律在现实生活中的应用，激发学生的科学思维和创新能力。

7.总结与反思（5分钟）

-教师对本节课的主要内容进行简要回顾，强调重难点。

-学生分享学习收获和感受，提出改进意见，促进教学双边互动。

教学过程中，教师需关注学生的学习情况，适时调整教学节奏和难度，确保教学效果。通过以上教学设计，使学生全面理解和掌握行星运动规律，提高科学素养和解决问题的能力。

六、知识点梳理

1.行星运动的基本概念

-行星：围绕恒星运行的天体。

-椭圆轨道：行星绕恒星运动的轨迹为椭圆。

-周期：行星绕恒星一周所需的时间。

2.开普勒三定律

-第一定律（椭圆定律）：行星绕恒星运动的轨道为椭圆，恒星位于椭圆的一个焦点上。

-第二定律（面积定律）：行星与恒星之间的连线在相同时间内扫过的面积相等。

-第三定律（调和定律）：行星公转周期的平方与其平均距离的立方成正比。

3.行星运动的力与运动关系

-万有引力定律：行星与恒星之间的引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

-向心力：行星在绕恒星运动过程中，恒