第七单元 万有引力与宇宙航行 教学设计（表格式）

万有引力与宇宙航行大单元设计 选用教材 新课标人教版（2019） 所需教学课时数 6课时 教学设计 理念 本设计以培养学生核心素养为目标，结合行星运动采用多种视角探究行星运行规律以及运动原因，强化运动与相互作用观；利用万有引力定律的建立过程以及其成就培养学生科学态度、科学精神和科学思维方法。 通过阅读、观看视频、讨论交流、教师点拨让学生充分了解科学史、掌握科学研究思维方法，学习科学家求真、求简、求美的科学思想，提高全体学生的科学素养。 学习者 分析 需求分析 随着航天事业的进一步发展，学生通过电影、报刊杂志等途径多方面了解到航天事业的方方面面，但是对航天技术中蕴含的物理知识还不够了解，对具体的物理观念、物理规律还不够熟悉。对航天理论以及应用有着浓厚的兴趣。 学情分析 学习本单元所需要的基础知识∶ 基本概念、基本规律、基本技能、基本思想角速度、线速度、向心力、向心加速度、牛顿第二定律； 球体体积公式、椭圆知识等数学知识和运算技能； 学生对天体运动的研究缺乏观察的条件，对科学家的发现、发明、创造内容的了解不够系统和准确。指导学生根据牛顿第二定律、圆周运动的相关知识理论推导万有引力定律及其应用，学生基本能做到。 学习任务 分析 本单元包含的教学内容 1.仰望星空，寻找月球 2.跟着牛顿看月球 3.“嫦娥六号”怎样去月球 新课程标准的内容要求 1.通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。 2.会计算人造地球卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。 3.知道牛顿力学的局限性，体会人类对自然界的探索是不断深入的。 教学重点 1.开普勒三大定律的内容及应用 2.万有引力定律及其理论成就 3.解决天体运动的基本思路和方法 4.第一宇宙速度及其推导 教学难点 1.万有引力定律得出的过程和思路 2.解决天体运动的基本思路和方法 3.卫星的发射及变轨原理 教学目标阐明 物理观念 1.知道地心说和日心说的基本内容。了解人类对行星运动规律的认识历程，了解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的； 2.知道开普勒行星三定律的内容； 3.知道行星绕太阳运行的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用； 4.能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式 5.了解万有引力得出的思路和过程。理解万有引力定律的含义并会解决简单的引力计算问题； 6.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 7.会用万有引力定律计算天体质量，掌握处理天体问题的思路和方法； 8.了解人造地球卫星的最初构想，会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题； 9.知道三个宇宙速度的意义和数值，会推导第一宇宙速度； 科学思维 1.通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解； 2.通过创设行星绕太阳做圆周运动模型，推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理 学中的重要性； 3.通过开展收集、整理牛顿的“月-地”检验资料的活动，初步体发现、假设、推理与验证、得出结论的物理研究过程； 科学探究 通过对万有引力的学习，使学生体会在科学规律发现过程猜想与求证的重要性； 通过对卫星运动规律的研究，帮助学生建立起关于各种人造地球卫星运行状况的正确图景。帮助学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯； 科学态度与责任 感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘； 通过了解嫦娥六号发射过程感悟科学是人类进步不竭的动力； 3.通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，更好地去认识世界，提高科学的价值观； 4.通过了解我国天文观测技术的发展， ... ...