【核心素养】7.3 万有引力定律的成就 教学设计人教版（2019）必修第二册.docx

【核心素养】7.3万有引力定律的成就教学设计人教版（2019）必修第二册

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

【核心素养】7.3万有引力定律的成就教学设计人教版（2019）必修第二册

课程基本信息

1.课程名称：7.3万有引力定律的成就

2.教学年级和班级：高中一年级（必修）

3.授课时间：2023年11月10日

4.教学时数：1课时

本节课主要讲解万有引力定律的发现及其在科学史上的重要成就，通过分析牛顿的万有引力定律，使学生了解其在物理学中的地位，以及它在天文学、航天技术等领域的应用。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生的物理观念、科学思维和科学探究能力。通过学习万有引力定律的成就，学生能够理解自然界普遍存在的万有引力现象，提升对物理规律的认识；培养运用物理知识解决实际问题的能力，发展科学思维；同时，通过探究万有引力定律的应用，激发学生的探究兴趣，培养其科学探究精神和实践创新能力。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经了解了重力、质量和力的基本概念，学习过牛顿第一定律和第二定律，对物体运动规律有了初步的认识。此外，学生可能已经通过日常生活中的观察对引力现象有了直观的感受。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级的学生对新鲜事物充满好奇心，对于探索自然界的规律具有浓厚的兴趣。他们具备一定的逻辑思维能力和数学运算能力，能够理解较为抽象的物理概念。在学习风格上，学生可能偏好通过实验、案例分析和讨论来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解万有引力定律时可能会遇到以下困难和挑战：首先，对于万有引力公式中的距离平方反比关系理解不深刻；其次，难以将万有引力定律与实际天体运动联系起来，例如行星运动的椭圆轨道；最后，可能会对万有引力定律的推导过程感到困惑，需要教师在讲解时提供清晰的思路和合适的辅助教学手段。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都配备人教版（2019）必修第二册教材。

2.辅助材料：收集与万有引力定律相关的图像（如行星运动图）、视频（如卫星发射过程）等多媒体资源，以增强学生对定律应用的理解。

3.实验器材：准备用于演示万有引力定律的实验器材，如弹簧秤、小球、滑轮等，确保实验安全可行。

4.教室布置：将教室分为小组讨论区和实验操作区，便于学生进行合作学习和实验操作。

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示地球与月球的引力互动视频，引发学生对万有引力现象的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾牛顿第一定律和第二定律，以及力、质量和加速度的关系，为学生引入万有引力定律做好铺垫。

2.新课呈现（约25分钟）

-讲解新知：详细讲解万有引力定律的内容，包括定律的表述、引力公式F=G*m1*m2/r^2，以及万有引力常量G的意义。

-举例说明：以地球与苹果的引力互动为例，解释万有引力定律在实际生活中的应用，并展示如何通过该定律计算天体间的引力。

-互动探究：分组讨论，让学生尝试用万有引力定律解释一些简单的天体运动现象，如卫星绕地球运动。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：发放练习题，让学生独立计算地球与月球之间的引力，并解释其引力随距离变化的原因。

-教师指导：在学生计算过程中，及时给予指导和帮助，纠正错误理解，确保学生掌握万有引力定律的应用。

4.拓展延伸（约10分钟）

-引导学生探讨万有引力定律在航天技术中的应用，如卫星定位、航天器发射轨道设计等。

-展示一些实际的天文观测数据，让学生通过万有引力定律预测行星或卫星的运动轨迹。

5.总结反馈（约5分钟）

-总结本节课的重点内容，强调万有引力定律在物理学中的重要性。

-邀请学生分享自己在学习过程中的收获和疑问，教师针对学生的反馈进行解答和补充。

6.作业布置（约5分钟）

-布置相关的作业，要求学生运用万有引力定律解决实际问题，如计算不同天体间的引力大小，或分析卫星运动的轨道变化。

-鼓励学生查阅相关资料，深入了解万有引力定律在科学研究中的应用和发展。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-万有引力定律的发现背景：介绍牛顿发现万有引力定律的历史背景，包括当时的科学环境、牛顿的科研经历以及他的其他科学成就。

-万有引力定律的数学推导：详细讲解万有引力定律的数学推导过程，包括引力公式中各个变量的物理意义和推导逻辑。

-宇宙中的引力现象：介绍宇宙中各种引力现象，如黑洞的引力、星系间的引力互动等，以及它们对万有引力定律的验证。

-人类对万有引力定律的应用：讨论万有引力定律在现代科技中的应用，如卫星导航、太空探测、航天器发射等。

-万有引力与广义相对论：简要