【教材解析】
物理學(xué)始于人類對理解恒星運動的追求。 三百多年前,萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)堪稱人類文明和理性探索進程中最壯麗的詩篇。 它所體現(xiàn)的科學(xué)智慧的震撼力至今仍為世人所敬佩。 這是第一次,似乎什么都無法透露。 地面和天空互不相關(guān)的運動的統(tǒng)一,首次揭示了自然物理規(guī)律表達(dá)的對稱、和諧和簡潔含蓄的內(nèi)在美。 它是牛頓“從運動現(xiàn)象中研究自然力”的科學(xué)推測的另一個例子,并將繼續(xù)這樣做。 一直被歷代科學(xué)家所模仿。 從物理學(xué)史可以看出,《萬有引力定律》的內(nèi)容是對前兩課教學(xué)內(nèi)容的進一步推演,并與之共同構(gòu)成了本章的第一單元。 同時,本節(jié)內(nèi)容也是下節(jié)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)。 它是本章的教學(xué)重點,在高中物理中占有重要地位。 因此,萬有引力定律的教學(xué)決不能局限于具體知識的解釋、記憶和實際運用。 還應(yīng)強調(diào)人類對天體運動的認(rèn)識和建立萬有引力定律的探究過程。 教學(xué)重點應(yīng)該是“引導(dǎo)學(xué)生體驗萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”。 《思想與方法》。 然而,除了教科書和參考資料中的介紹,我們對物理學(xué)史上這段輝煌的時期到底了解多少呢? 我們能否在整個發(fā)現(xiàn)過程中把握探索的脈絡(luò),并將從中學(xué)到的思想精髓介紹給學(xué)生? 由此看來,在新教材中講授萬有引力定律章節(jié),適當(dāng)拓展相應(yīng)的知識背景,了解現(xiàn)代對牛頓萬有引力理論的評論是非常有必要的。
【學(xué)員分析】
從知識結(jié)構(gòu)來看,在學(xué)習(xí)萬有引力定律之前,學(xué)生對力、萬有引力、向心力、太陽對地球的引力、加速度、引力加速度、向心加速度等概念有很好的了解。 ,并掌握了自由落體運動和圓周運動等運動定律,并能熟練運用牛頓運動定律解決動力學(xué)問題。 已經(jīng)完全具備了深入探索和學(xué)習(xí)萬有引力定律的起點。
從知識建構(gòu)的過程來看,上一節(jié)學(xué)生體驗了探索太陽與行星之間引力的過程,從中發(fā)現(xiàn)了問題、提出問題、猜想、推理論證等方法和思路。深入到學(xué)生的心中。 根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理特征:播放月球繞地球運行和蘋果落到地上的兩個視頻片段,很容易在他們的腦海中形成一個問題:地球?qū)υ虑虻囊偷厍驅(qū)Φ厍虻囊κ欠裣嗤??蘋果同樣的力量嗎? 這為進一步探索萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程奠定了切入點。
然而,高一年級學(xué)生的思維方式往往停滯在知識接受層面,而忽視了概念與規(guī)律之間的相互聯(lián)系。 而且,許多學(xué)生無法建立清晰、動態(tài)的物理形象或物理場景,從而無法通過同化和適應(yīng)來完成知識的過程。 施工過程。 因此,在教學(xué)過程中,要注意從學(xué)生的實際情況出發(fā),立足學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,注重創(chuàng)設(shè)物理情景,營造和諧的課堂氛圍,進行互動討論和探究式教學(xué)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 知識和技能目標(biāo)
(1)掌握月地檢查。
(2)了解萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式和適用條件,能夠解決簡單的重力計算問題。
2. 過程和方法目標(biāo)
學(xué)習(xí)物理定律并提出猜想——理論推導(dǎo)——實驗檢驗的科學(xué)研究方法。
3. 情感、態(tài)度和價值目標(biāo)
(1)體驗萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。
(2)通過介紹引力常數(shù)的測量,闡釋科學(xué)研究的長期性,提高學(xué)生的科學(xué)價值觀。
【教學(xué)重點】
萬有引力定律及其適用條件。
【教學(xué)難點】
月地巡視的想法。
【教學(xué)設(shè)計思路】
通過提出猜想、理論推導(dǎo)、實驗檢驗的過程,學(xué)生可以主動參與物理情境中的知識建構(gòu)過程,體驗大膽的猜想、現(xiàn)有理論的應(yīng)用、巧妙的實驗測試以及所體現(xiàn)的科學(xué)探索精神。在他們中。 精神與方法。
【教學(xué)設(shè)計流程】
1、新課程介紹
》設(shè)計說明:通過介紹上一節(jié)的內(nèi)容,旨在讓學(xué)生回顧發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的前半部分過程,從而為后續(xù)的研究奠定基礎(chǔ)高中物理地月檢驗,引出新的課程。
2. 教授新課程
(1) 作出猜想
》設(shè)計說明:通過月球繞地球運行和蘋果自由落體的物理場景,喚醒學(xué)生腦海中引發(fā)遐想的蘋果落下和發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的故事,激發(fā)學(xué)生的興趣和想象力。
(二)月度及地面檢查
創(chuàng)建問題情境、學(xué)生討論、教師指導(dǎo)和互動探索。
》設(shè)計說明:通過創(chuàng)設(shè)問題場景,引導(dǎo)學(xué)生討論探索測試思路,進行定量計算,掌握月地測試,用無可辯駁的事實證明猜想的正確性,增強學(xué)生的理性認(rèn)識,學(xué)習(xí)物理定律并提出猜想-理論推導(dǎo)-實驗檢驗的科學(xué)研究方法,同時體驗萬??有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。
(3)萬有引力定律
》設(shè)計說明:讓學(xué)生了解萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)和使用條件,體驗物理學(xué)中許多重大理論的發(fā)現(xiàn)。它不是簡單的實驗總結(jié),需要直覺、想象力、大膽猜想和通過閱讀材料,學(xué)生可以了解卡文迪什扭轉(zhuǎn)尺度實驗的精湛實驗方法,了解科學(xué)研究的長期性,提高學(xué)生的科學(xué)價值觀。通過問題練習(xí),學(xué)生可以進行估計和比較,從而鍛煉學(xué)生的動手能力。估計能力,認(rèn)識到萬有引力常數(shù)大小的重要性,加深對萬有引力定律的理解。
【課堂小結(jié)】
》設(shè)計說明:通過黑板或多媒體展示本課知識,幫助學(xué)生在老師的指導(dǎo)下構(gòu)建自己的知識框架。
【家庭作業(yè)】
》設(shè)計說明:通過學(xué)生課后閱讀引力常數(shù)測量導(dǎo)論,闡釋科學(xué)研究的長期性,提高學(xué)生的科學(xué)價值觀。
【教學(xué)設(shè)計后記】
本課講解牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程。 通過創(chuàng)設(shè)問題場景,學(xué)生可以從科學(xué)家的角度分析和思考問題,體驗發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣,體驗牛頓的偉大高中物理地月檢驗,理解科學(xué)家的猜想。 ―理論推導(dǎo)―實驗測試的科學(xué)研究方法。
本課教學(xué)中,通過精心設(shè)計問題,引導(dǎo)學(xué)生從選擇研究對象、設(shè)計檢驗流程入手,基本解決了學(xué)生對月地檢驗的理解。 用事實引導(dǎo)學(xué)生通過推導(dǎo)萬有引力定律的過程,加深提高學(xué)生對萬有引力定律的理解。
總體來說,教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)到了。