選修二數(shù)學(xué)大單元整體學(xué)習(xí)學(xué)程第七單元《萬有引力與宇宙航行》單元概述1、【單元內(nèi)容】萬有引力與宇宙航行單元教學(xué)內(nèi)容核心知識及重點(diǎn)素質(zhì)開普勒三大定理、萬有引力定理以及三個宇宙速率；對于行星的運(yùn)動才能分別從運(yùn)動和力的角度探究，加深運(yùn)動與互相作用觀；感悟科學(xué)家們堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神；感受構(gòu)建模型的科學(xué)思維；才能在數(shù)學(xué)史實(shí)中感知并感受科學(xué)探究中的不同素質(zhì)。化學(xué)觀念（物質(zhì)觀、運(yùn)動與互相作用觀、能量觀）知識呈現(xiàn)：開普勒三大定理、萬有引力定理。行星的運(yùn)動這一問題，從運(yùn)動的視角探究引出開普勒三大定理，從力的視角探究即對行星運(yùn)動緣由的探究，加強(qiáng)了運(yùn)動與互相作用觀。科學(xué)思維（模型建立、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新）知識呈現(xiàn)：行星的運(yùn)動軌道簡化為圓；物體繞地運(yùn)動時，忽視太陽的作用；稱量月球質(zhì)量時，對研究對象、運(yùn)動規(guī)律的選擇以及忽視的次要誘因；"中學(xué)生對實(shí)際問題的求解普遍倍感因難，這是因?yàn)橹袑W(xué)生缺少模型建構(gòu)的經(jīng)歷、方法和策略，教材力求在問題解決過程中，展示模型構(gòu)建的思維過程，具體做法為針對具體問題高一物理萬有引力課件，提出一些問題。對這種問題的思索和討論也許就是模型建構(gòu)的過程。科學(xué)探究（問題、證據(jù)、解釋、交流）知識呈現(xiàn)：開普勒將行星做勻速圓周運(yùn)動的觀念更改為橢圓運(yùn)動；“發(fā)現(xiàn)未知天體”板塊中，理論估算結(jié)果與實(shí)際觀測結(jié)果總是有一些誤差；教材中的科學(xué)徜徉模塊，介紹在對火星軌道的研究中，開普勒70余次嘗試所得的結(jié)果都與第谷的觀測數(shù)據(jù)有起碼8°的誤差。
他對第谷數(shù)據(jù)的精確性堅(jiān)信不疑，覺得誤差證明了行星的還動并非勻速圓周運(yùn)動。這彰顯了科學(xué)探究中的“證據(jù)、解釋”素養(yǎng)。“發(fā)現(xiàn)未知天體”情景中，教材中提出了一些問題，彰顯了科學(xué)探究中的“問題”素養(yǎng)。科學(xué)心態(tài)與責(zé)任（科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)心態(tài)、社會責(zé)任）知識呈現(xiàn)：人類對行星運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識；相對論時空觀與牛頓熱學(xué)的局限性；其中，人類對行星運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識過程和牛頓構(gòu)建萬有引力定理的過程，生動且形象地呈現(xiàn)了科學(xué)家們實(shí)事求是、堅(jiān)持真理和敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。相對論時空觀與牛頓熱學(xué)的局限性讓中學(xué)生曉得科學(xué)總是在不斷發(fā)展的。單元學(xué)習(xí)價值本章既有人類對天體運(yùn)動規(guī)律的探究過程，又介紹了精典熱學(xué)的一座壯歌——萬有引力定理，還涉及人類的太空之旅。第一個主題是回顧過去，介紹了托勒密的地心說、哥白尼的日心說和第谷的觀測等，是落實(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科素質(zhì)的好素材，培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)心態(tài)與責(zé)任；第二個主題是展示如今，即應(yīng)用萬有引力定律所取得的巨大成就，使中學(xué)生對萬有引力定理的重要意義和作用有更全面的了解；第三個主題是展望未來，介紹萬有引力定理的局限性，讓中學(xué)生曉得科學(xué)推論的普適性總是相對的，科學(xué)總是不斷發(fā)展的。2、【課標(biāo)要求】（1）通過史實(shí)，了解萬有引力定理的發(fā)覺過程。
曉得萬有引力定理。認(rèn)識發(fā)覺萬有引力定理的重要意義。認(rèn)識科學(xué)定理對人類探求未知世界的作用。（2）會計(jì)算人造月球衛(wèi)星的環(huán)繞速率。曉得第二宇宙速率和第三宇宙速率。（3）曉得牛頓熱學(xué)的局限性，感受人類對自然界的探求是不斷深入的。（4）初步了解相對論時空觀。（5）關(guān)注宇宙起源和演變的研究進(jìn)展。3、【單元學(xué)習(xí)目標(biāo)】單元目標(biāo)核心知識及重點(diǎn)素質(zhì)把握開普勒三大定理、萬有引力定理，還能估算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速率；學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的思想——抓住主要誘因高一物理萬有引力課件，忽視次要誘因；經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)科學(xué)探究能力；學(xué)習(xí)天體運(yùn)動的相關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)史，感受堅(jiān)持真理、大膽創(chuàng)新的科學(xué)精神。數(shù)學(xué)觀念（物質(zhì)觀、運(yùn)動與互相作用觀、能量觀）開普勒三大定理、萬有引力定理科學(xué)思維（模型建立、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新）行星的運(yùn)動軌道簡化為圓；物體繞地運(yùn)動時，忽視太陽的作用；稱量月球質(zhì)量時，對研究對象、運(yùn)動規(guī)律的選擇以及忽視的次要誘因；科學(xué)探究（問題、證據(jù)、解釋、交流）開普勒將行星做勻速圓周運(yùn)動的觀念更改為橢圓運(yùn)動；“發(fā)現(xiàn)未知天體”板塊中，理論估算結(jié)果與實(shí)際觀測結(jié)果總是有一些誤差；科學(xué)心態(tài)與責(zé)任（科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)心態(tài)、社會責(zé)任）人類對行星運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識；相對論時空觀與牛頓熱學(xué)的局限性；學(xué)情剖析學(xué)習(xí)內(nèi)容須要的基礎(chǔ)已有基礎(chǔ)學(xué)習(xí)難點(diǎn)已具備的知識、方法與正式學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)等1.行星的運(yùn)動①了解與天體運(yùn)動相關(guān)的數(shù)學(xué)學(xué)史；②物理模型建構(gòu)的思想；③有相信科學(xué)、堅(jiān)持真理的科學(xué)心態(tài)①知道行星做圓周運(yùn)動；②了解過建模思想——抓住主要誘因，忽視次要誘因；①知道行星繞太陽運(yùn)動；②知道行星繞中心天體做圓周運(yùn)動須要力；③有一定剖析資料、合作交流的素質(zhì)①從資料中剖析歸納認(rèn)識天體運(yùn)動的大致過程；②物理建模能力-將行星的運(yùn)動簡化為圓；③理解K值的特征2.萬有引力定理①能熟練運(yùn)用牛頓運(yùn)動定理解決動力學(xué)問題；②能較好的