選修二數學大單元整體學習學程第七單元《萬有引力與宇宙航行》單元概述1、【單元內容】萬有引力與宇宙航行單元教學內容核心知識及重點素質開普勒三大定理、萬有引力定理以及三個宇宙速率；對于行星的運動才能分別從運動和力的角度探究，加深運動與互相作用觀；感悟科學家們堅持真理、勇于創新的科學精神；感受構建模型的科學思維；才能在數學史實中感知并感受科學探究中的不同素質。化學觀念（物質觀、運動與互相作用觀、能量觀）知識呈現：開普勒三大定理、萬有引力定理。行星的運動這一問題，從運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動緣由的探究，加強了運動與互相作用觀。科學思維（模型建立、科學推理、科學論證、質疑創新）知識呈現：行星的運動軌道簡化為圓；物體繞地運動時，忽視太陽的作用；稱量月球質量時，對研究對象、運動規律的選擇以及忽視的次要誘因；"中學生對實際問題的求解普遍倍感因難，這是因為中學生缺少模型建構的經歷、方法和策略，教材力求在問題解決過程中，展示模型構建的思維過程，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的過程。科學探究（問題、證據、解釋、交流）知識呈現：開普勒將行星做勻速圓周運動的觀念更改為橢圓運動；“發現未知天體”板塊中，理論估算結果與實際觀測結果總是有一些誤差；教材中的科學徜徉模塊，介紹在對火星軌道的研究中，開普勒70余次嘗試所得的結果都與第谷的觀測數據有起碼8°的誤差。
他對第谷數據的精確性堅信不疑，覺得誤差證明了行星的還動并非勻速圓周運動。這彰顯了科學探究中的“證據、解釋”素養。“發現未知天體”情景中，教材中提出了一些問題，彰顯了科學探究中的“問題”素養。科學心態與責任（科學本質、科學心態、社會責任）知識呈現：人類對行星運動規律的認識；相對論時空觀與牛頓熱學的局限性；其中，人類對行星運動規律的認識過程和牛頓構建萬有引力定理的過程，生動且形象地呈現了科學家們實事求是、堅持真理和敢于創新的科學精神。相對論時空觀與牛頓熱學的局限性讓中學生曉得科學總是在不斷發展的。單元學習價值本章既有人類對天體運動規律的探究過程，又介紹了精典熱學的一座壯歌——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，是落實數學學科素質的好素材，培養中學生的科學心態與責任；第二個主題是展示如今，即應用萬有引力定律所取得的巨大成就，使中學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，讓中學生曉得科學推論的普適性總是相對的，科學總是不斷發展的。2、【課標要求】（1）通過史實，了解萬有引力定理的發覺過程。
曉得萬有引力定理。認識發覺萬有引力定理的重要意義。認識科學定理對人類探求未知世界的作用。（2）會計算人造月球衛星的環繞速率。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）關注宇宙起源和演變的研究進展。3、【單元學習目標】單元目標核心知識及重點素質把握開普勒三大定理、萬有引力定理，還能估算人造衛星的環繞速率；學習數學模型建構的思想——抓住主要誘因高一物理萬有引力課件，忽視次要誘因；經歷科學探究的過程，培養科學探究能力；學習天體運動的相關數學學史，感受堅持真理、大膽創新的科學精神。數學觀念（物質觀、運動與互相作用觀、能量觀）開普勒三大定理、萬有引力定理科學思維（模型建立、科學推理、科學論證、質疑創新）行星的運動軌道簡化為圓；物體繞地運動時，忽視太陽的作用；稱量月球質量時，對研究對象、運動規律的選擇以及忽視的次要誘因；科學探究（問題、證據、解釋、交流）開普勒將行星做勻速圓周運動的觀念更改為橢圓運動；“發現未知天體”板塊中，理論估算結果與實際觀測結果總是有一些誤差；科學心態與責任（科學本質、科學心態、社會責任）人類對行星運動規律的認識；相對論時空觀與牛頓熱學的局限性；學情剖析學習內容須要的基礎已有基礎學習難點已具備的知識、方法與正式學習內容相關的生活經驗基礎等1.行星的運動①了解與天體運動相關的數學學史；②物理模型建構的思想；③有相信科學、堅持真理的科學心態①知道行星做圓周運動；②了解過建模思想——抓住主要誘因，忽視次要誘因；①知道行星繞太陽運動；②知道行星繞中心天體做圓周運動須要力；③有一定剖析資料、合作交流的素質①從資料中剖析歸納認識天體運動的大致過程；②物理建模能力-將行星的運動簡化為圓；③理解K值的特征2.萬有引力定理①能熟練運用牛頓運動定理解決動力學問題；②能較好的