第七章万有引力与宇宙航行 教学设计（表格式）

单元教学设计 单元基本信息 学科 物理 学校 年级 高一 课程模块 必修第二册 使用教材版本 人教版2019版 单元涵盖章、节 万有引力与宇宙航行行星的运动万有引力定律万有引力理论的成就宇宙航行相对论时空观与牛顿力学的局限性 课标要求 2.2.4通过有关史实，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。2.2.5会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。2.3.1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。2.3.2初步了解相对论的时空观。2.3.3关注宇宙起源和演化的研究进展。 一、单元学习主题分析 主题名称 基于核心素养的航空航天发展历程的研究 主题概述 单元主题确定为《基于核心素养的航空航天发展历程的研究》，本主题以万有引力的演进为知识主线、以落实学科核心素养为目的：从知识的形成到知识的应用再到知识的拓展，依托航空航天的发展历程为情境主线进行设计。本主题分三个子主题，并按照单元主题教学思想注重各子主题之间的有效衔接：第一个子主题是“回顾过去”，介绍人类对行星运动规律的认识过程和建立万有引力定律的过程。使学生感悟人类得出物理知识认识过程的漫长与艰辛，真理是来之不易的，认识到质疑和创新的重要性。第二个子主题是“展示现在”，学习应用万有引力定律及载人航天与太空探究领域所取得的巨大成就，使学生对万有引力定律的重要意义和作用有全面的了解，了解我国航天事业的发展，增强民族自豪感。第三个子主题是“展望未来”，让学生知道牛顿力学具有局限性，初步了解相对论时空观，关注宇宙起源和演化的进展，体会人类对自然界的探索是不断深入的。 学情分析 已有基础：同学们进入高中阶段学习物理以来，主要学习了牛顿运动定律和曲线运动。对物理模型建构、类比法、极限法等物理方法已经初步掌握。牛顿运动定律正是经典力学的基础，前面的学习为本章的学习奠定了一定学习基础。学习障碍：本章内容从地面上升到空间宇宙对学生来说是抽象的、陌生的，甚至无法去感知。对天体的运动充满好奇，又觉得非常神秘而不易理解。所以必须去引导学生了解人们对星体运动认识的发展过程，在学生整体感知的过程中引导学生体会这些大师们的思路、方法及他们的一丝不苟的科学精神，并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情和爱国主义情怀。在学习天体运动时乎不能用具体的实验方法去演示，所以对于学生的想象力、思维能力、推导能力的要求较高。对于学生存在一定的挑战。 教学辅助支持 学习小组+黑板、多媒体平台（包括电脑及实物投影装置等）、视频资源、word、ppt课件及excel办公软件等有利于发展学生学科核心素养的学习环境。 二、单元学习目标设计 单元学习目标 1.通过阅读、互联网搜集资料和小组交流，了解人类对行星运动规律的认识历程。体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。感悟人类对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。2.通过动手操作画椭圆，对椭圆有一个感性认识。阅读教材及对具体数据分析知道开普勒行星运动的三个定律，k值大小与中心天体有关，与行星无关。认识定律律的科学价值。3.经历一次自己“发现”太阳与行星间引力，推导出太阳与行星间引力的方向和表达式的过程，体会牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用。提升科学探究能力。4.结合 “月－地检验”通过思维程序 知道地球上的重物下落与天体运动的统一。体会在科学规律的发现过程中猜想和求证的重要性及物理学的简洁之美。通过视频材料了解引力常量的测定过程，知道引力常量的测定在科学史上的重要意义。感悟学习中互相协作、互相借鉴也是具有重要 ... ...