7.1 行星运动 教学设计 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

7.1行星运动教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

7.1行星运动教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容是《行星运动》，包括开普勒定律的介绍、行星运动的椭圆轨道、行星运动的周期性规律以及行星运动的动力学解释。

2.教学内容与学生已有知识的联系在于，本节课基于学生在初中阶段学习的天文学基础，以及高中物理第一册学习的牛顿运动定律和万有引力定律，深入探讨行星运动的规律，帮助学生更好地理解宇宙中的物体运动规律。对应教材人教版（2019）必修第二册第七章第一节。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标包括：提升学生的科学思维，通过分析行星运动规律，培养学生的逻辑推理和科学论证能力；发展学生的物理观念，让学生理解并运用开普勒定律解释自然现象；增强学生的实践创新能力，通过小组讨论和实验模拟，激发学生的探究精神和创新意识；提高学生的科学态度与责任，培养学生严谨的科学态度，认识到科学知识对人类社会发展的重大意义。

教学难点与重点

1.教学重点

-行星运动的开普勒三定律：本节课的核心内容是开普勒三定律，包括行星沿椭圆轨道运行、行星与太阳连线在相同时间内扫过相等的面积、行星轨道半长轴的三次方与轨道周期的平方成正比。教师需要重点讲解这些定律的表述和物理意义，并通过实例（如地球和火星的运动轨迹）来帮助学生理解这些定律的实际应用。

-行星运动的动力学解释：教师需要强调万有引力定律在行星运动中的应用，解释行星运动背后的力学原理，如牛顿如何通过万有引力定律推导出开普勒定律。通过演示或动画，展示行星间引力作用下的运动轨迹，以便学生更好地理解行星运动的动力学本质。

2.教学难点

-开普勒第二定律的理解：学生对“行星与太阳连线在相同时间内扫过相等的面积”这一概念的理解可能存在困难。教师可以通过动画模拟或实际天体的运动轨迹图，帮助学生形象地理解这一规律，并解释它如何体现行星在不同轨道位置的速度变化。

-行星运动周期的计算：学生可能会在运用开普勒第三定律进行行星周期计算时遇到困难。教师可以提供具体的例题，如计算地球和某个假设行星的轨道周期，并逐步引导学生如何使用公式，解决计算中的问题，如单位换算和精度的控制。

-万有引力定律与开普勒定律的关系：学生可能难以理解万有引力定律与开普勒定律之间的内在联系。教师可以通过数学推导和实验数据，展示如何从万有引力定律推导出开普勒定律，以及这两组定律在描述行星运动中的互补性。

教学方法与手段

1.教学方法

-讲授法：通过系统讲解开普勒定律和行星运动动力学，确保学生掌握基本概念和原理。

-讨论法：分组讨论行星运动的具体案例，促进学生主动思考和深化理解。

-实验法：利用模拟软件进行行星运动模拟实验，增强学生的实践操作能力和直观感受。

2.教学手段

-多媒体设备：使用PPT展示行星运动图像和动画，帮助学生直观理解抽象概念。

-教学软件：利用物理模拟软件进行行星运动模拟，提供互动式学习体验。

-网络资源：引入在线教育平台和天文学网站，拓宽学生的学习资源，支持课后自主探究。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括开普勒定律的介绍视频和行星运动的PPT，要求学生预习并理解行星运动的基本概念。

-设计预习问题：设计问题如“开普勒定律的内容是什么？”和“行星运动与万有引力有什么关系？”等，引导学生深入思考。

-监控预习进度：通过在线平台的预习测试和学生的预习笔记，监控学生的预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求阅读资料，理解开普勒定律和行星运动的基本原理。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录下自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：自主学习法，信息技术手段。

作用与目的：为学生课堂学习打下基础，培养自主学习能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示行星运动的实际观测视频，激发学生的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解开普勒定律和行星运动的动力学解释，结合地球和火星的案例。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨不同行星的运动特点。

-解答疑问：针对学生的疑问，提供及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生参与小组讨论，分享自己对行星运动的理解。

-提问与讨论：学生提出自己的疑问，参与课堂讨论。

教学方法/手段/资源：讲授法，实践活动法，合作学习