《行星的运动》教学设计一、教材分析本节课内容为必修2第六章第一节，是该章第一单元的开篇。这一单元教材在安排上按照科学探究的思路展开，重在介绍万有引力定律建立的过程，是学习万有引力定律及天体运动问题的基础和前提。这是一次生动的科学思维和科学方法的教育。开普勒的行星运动定律是本节课的中心内容，围绕这个中心内容，所展开的是人类对天体运动认识的艰难历程，这正是对学生进行物理史、科学史教育的契机。因此，激趣及展现科学家独特的思维方式及推理方法是本设计的中心。二、学情分析这节内容在第一单元教学中起到开门砖的作用。对学生来说，本节内容是抽象的、陌生的，甚至无法去感知。对天体运动充满好奇又觉得非常神秘而不易理解。所以我们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。因此首先要让学生感兴趣，并学会将天体运动转化成为现实生活中的模型，与上一章曲线运动的知识相结合。三、教学目标、重难点基于对教材的理解和分析，结合学生的心理特点和生活经验，从而确立本节教学目标和重难点。教学目标：1、了解人类对行星运动规律的探索历程。了解地心说与日心说的主要内容和代表人物．2、明确开普勒三大定律，能应用开普勒三大定律分析问题．3、体会科学家们实事求是、坚持真理和勇于探索的科学态度和献身精神，感悟科学是人类进步不竭的动力．教学重点：学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。教学难点：开普勒三定律的适用范围，开普勒第三定律中k值的含义。四、教法学法分析教法：本着启发性的原则，激发学生兴趣，充分发挥学生的主体地位，我将采用以下教法：点拨法:语言准确形象，问题清晰明确，富有启发性，适应学生的思考节奏，培养学生的学科思维。讨论法：以小组为单位，围绕教材的中心问题，各抒己见，教师要善于启发引导学生自由发表意见，讨论后教师要进行点拨总结。学法：目的是凸显学生主体地位，能够知其然知其所以然。渗透式指导法：根据教学内容的特点把学习步骤和学习技巧渗透到学生学习过程的各个环节，在潜移默化的训练中领悟新的学习方法。问题式指导法：引导学生就学习内容提出问题，使学生在解决问题、探求答案的过程中，形成新的知识结构，获得新的学习方法。五、设计理念、设计思路根据教学目标和教学重难点，我对本节课的整体设计思路是：激趣导课：用唯美的图片激发学生探求新知的欲望。问题探究：（一）古代对天体运动认识上的两种学说。重在突出物理学史的教育功能。 （二）对开普勒第一、第二定律定性描述的理解与掌握 （三）开普勒第三定律内容的理解掌握，并会定量计算。 甴定性的分析和数据的总结归纳得出经验定律。课堂检测：检测学生学以致用的掌握情况。 这样的设计思路突出以“学生为本”“以高考为落点”的理念，让学生在快乐中学习，在思考中积淀，在探索中成长。六、教学过程引入：人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。问题探究（一）古代对天体运动认识上的两种学说（请同学们根据下面的问题提纲阅读课本，并从中找出相应答案）问题1：在古代，人们对天体的运动的认识有哪几种学说？ 各个学说的内容是怎样的？ 代表人物是谁？ 问题2：从地心说到日心说都遇到了哪些困难？ 当时科学家是怎么想的？ 这些困难时如何得到解决的？(1)地心说：认为 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕 地球运动。------托勒密(2)日心说：认为 是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动。------哥白尼在引入环节的课程设计时，通过这些内容的介绍，展示整个历史的发展脉络，体现了如何实现物理学史的教育功能。我希望通过穿插着的物理学发展史，渗透物理文化的教育，与先哲对话，与历史沟通，领略了人类宇宙观的演变历程，让学生充分体会人类在对行星运动规律的认识过程中充满着曲折和艰辛。激活学生对宇宙探索的激情，培养学生的科学思维能力。另外，本节所有的问题设置上，采用连续设问，除了能使教学环节更加紧凑，能更好的引起学生的注意力，更能引发学生的思考，并能利用问题，更加突出本节的重点、难点，使学生对知识的理解更加清晰、准确，掌握得更加牢固。问题探究（二）：对开普勒第一、第二定律定性描述的理解与掌握问题3：是哪位科学家否定了古人认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，并发现了怎样的规律呢？ 开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕 运动的轨道都是 ，太阳处在椭圆的一个 上。《6.1行星的运动》教学设计《6.1行星的运动》教学设计问题4：不同的行星绕太阳运行的椭圆轨道相同吗? 若不相同，轨道的焦点重合吗? 意义：开普勒第一定律否定了行星圆轨道的说法，建立了 ，给出了 准确的位置。 在介绍开普勒第一定律时，由于考虑到学生在数学上的知识还未能对椭圆有一个全面的认识，因此，在教学设计时安排了让学生自己动手画椭圆，从而体验行星绕太阳运动这么一个环节。教师对椭圆做以简单介绍，强调当两定点的距离较近时画出的椭圆近似位一个圆，为今后在处理行星的运动问题时把轨道视为一个圆作铺垫。 开普勒第二定律（面积定律）《6.1行星的运动》教学设计对任意一个行星来说,它与 的连线在相等的时间内扫过相等的 。 问题6：行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上,行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？ 意义：这一定律描述了行星运动的 。行星靠近太阳时速度 ，远离太阳时速度 ，近日点速度最 ，远日点速度最 。 在介绍开普勒第二定律时，先让学生观察思考，有利于学生接受新知，学生能很直观分析出行星运动快慢的结论。对于开普勒第一、第二定律，只要求学生对其理解和定性掌握，故讲课节奏可适当放快，习题的配置较少，学生接受起来较为容易。问题探究（三）：开普勒第三定律内容的理解掌握，并会定量计算。开普勒第三定律（周期定律）:所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 。《6.1行星的运动》教学设计 （a T是 ）问题7：由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，所以在中学阶段的研究中可以怎么处理 ？其内容可做怎样的表述？1、多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，太阳处在 。2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做 运动3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方比值都相等《6.1行星的运动》教学设计------- 问题8：k是一个与行星无关的常量，那么你能猜想出它可能跟谁有关吗? 问题9：开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动，也适用于卫星绕着地球转吗？这时k的含义有什么不同？ 意义:开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动，也适用于卫星绕着地球转，K是一个与卫星质量无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，K值 ,K与 天体有关。课堂小结： 对于开普勒第三定律，是本节教学设计的一个亮点与高潮，也是本节的重点和难点，教师要强调到位，拓展延伸到位，落点到位。为了让同学们理解并掌握这一定律，让学生通过观察对比数据，甴定性的分析和数据的总结归纳得出经验规律。从中体验前人发现科学规律的艰难历程，激发学生对物理知识的求知欲。课堂检测1：下列说法正确的是 ( )A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动D.“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的《6.1行星的运动》教学设计2：如图所示是行星m绕太阳M运动情况的示意图，下列说法正确的是（ ）A、速度最大的点是B点B、速度最小的点是C点C、m从A到B做减速运动D、m从B到A做减速运动《6.1行星的运动》教学设计 D．193：关于开普勒行星运动的公式 以下理解正确的是（ ） A、k是一个与行星无关的量《6.1行星的运动》教学设计B、若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地，月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则 C、T表示行星运动的自转周期D、T表示行星运动的公转周期4：月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，月球的周期大约问27天，应用开普勒定律计算，在赤道平面内，应离地面多少高度，人造卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不动一样。（地球半径为R）最后习题的配置突出了本节课所讲的重点和难点，有效地检测了学生的掌握情况，前3道题较为基础，要给予学生充分的肯定和鼓励，让他们获得成功的喜悦。对于定量计算部分要着重分析，尤其是最后一道题，将为后面的人造地球同步卫星做一下铺垫。在课堂小结部分，除总结本节课内容外，还要为下一节埋下伏笔，设下悬念，充分调起学生的胃口。 七、课后反思本节课的不足之处在于学生练习的时间少了点，总的来说，本课采用课件，以多媒体为载体，充分发挥了辅助教学手段的优势，使教学内容简明直观，课堂气氛活跃，取得了良好的教学效果。我坚信，我会不断的改进，力求在接下来的教学中取得更大的进步，不断的提升自己的业务水平。
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