2024-2025学年高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 第三节 万有引力理论的成就教学实录 新人教版必修第二册

2024-2025学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第三节万有引力理论的成就教学实录新人教版必修第二册一、课程概览

1.本节课的主要教学内容：讲解2024-2025学年高中物理新人教版必修第二册第七章万有引力与宇宙航行第三节万有引力理论的成就，包括牛顿的万有引力定律及其在天文学和宇宙航行中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课将回顾学生在初中阶段学习的重力、引力概念，以及高中阶段已学的牛顿运动定律，引导学生理解万有引力定律，并将其应用于解决天体运动和宇宙航行中的实际问题，如卫星发射、行星探测等。教材章节包括万有引力定律的发现、万有引力定律的应用以及宇宙航行中的相关计算。二、核心素养目标

1.理解并运用万有引力定律解释天体运动现象，培养科学思维和探究能力。

2.通过分析宇宙航行中的实际问题，发展学生的应用意识和解决复杂问题的能力。

3.激发学生对物理学的兴趣，增强科学态度与科学精神的培养。三、教学难点与重点

1.教学重点：

-万有引力定律的表达式：F=G*(m1*m2)/r^2。理解这个公式是本节课的核心，它描述了任意两个物体之间的引力大小与物体的质量和距离的关系。

-万有引力定律在天文学中的应用：通过万有引力定律，学生需要学会计算天体的质量、密度以及卫星轨道等。

-宇宙航行的基本原理：包括卫星的发射、轨道计算和行星探测等，这些内容是本节课的重点应用。

2.教学难点：

-万有引力定律中的“反比平方”关系：学生可能难以理解距离的平方如何影响引力的大小。可以通过举例，如地球与月球的引力关系，来说明距离变化对引力的影响。

-引力加速度与万有引力定律的区别：学生可能会混淆引力加速度（g）和万有引力定律中的引力（F）。可以通过比较地球表面不同位置的g值和月球与地球之间的引力，让学生明白两者之间的关系和区别。

-轨道计算的复杂性：学生在计算卫星轨道时可能会遇到困难，特别是涉及离心力和向心力平衡的计算。可以通过简化模型和步骤，如使用开普勒定律来简化计算，帮助学生理解轨道计算的基本方法。四、教学方法与策略

1.采用讲授与讨论相结合的方法，首先通过讲授介绍万有引力定律及其应用，随后引导学生进行小组讨论，探讨万有引力在宇宙航行中的实际应用。

2.设计案例研究，例如分析卫星发射和轨道计算的实际案例，让学生通过角色扮演的方式模拟科学家解决问题，增强实际操作能力和理解。

3.使用多媒体教学，如播放宇宙航行相关的视频资料，以及利用互动软件模拟天体运动，帮助学生直观理解万有引力定律的作用和影响。五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

内容：教师以一段关于宇宙航行的短视频导入新课，激发学生的兴趣和好奇心。视频结束后，教师提出问题：“你们知道宇宙航行中什么力量起着关键作用吗？”学生思考后，教师引导他们回顾已学的重力概念，并引出万有引力定律。

2.新知学习（约25分钟）

内容：教师首先在黑板上写出万有引力定律的公式，解释每个变量的含义，并通过具体例子（如地球与月球之间的引力）来说明公式的应用。接着，教师引导学生探讨万有引力定律在天文学中的应用，如计算天体质量、卫星轨道等。期间，教师可以穿插一些互动问题，检查学生对新知识的理解和掌握。随后，教师通过案例分析，如卫星发射过程，让学生了解万有引力定律在实际问题中的应用。

3.实践应用（约10分钟）

内容：学生被分成小组，每组分配一个与万有引力定律相关的实际问题，如计算某颗卫星的轨道参数。学生需要运用所学知识，通过计算和讨论找到解决方案。教师在这个过程中提供必要的指导和支持。各小组在规定时间内完成后，选择代表向全班汇报他们的计算过程和结果。

4.总结与提升（约5分钟）

内容：教师邀请各小组分享他们在实践应用环节的发现和体会。教师总结万有引力定律的重要性和应用范围，强调其在现代科技发展中的作用。最后，教师提出一些开放性问题，如“万有引力定律在未来可能会有哪些新的应用？”以激发学生对未来科学的探索和思考。教师鼓励学生在课后继续深入研究相关内容，并在下一节课分享他们的研究成果。六、教学反思与改进

1.教学反思：学生对万有引力定律的理解程度较好，但在实际应用环节，部分学生对于轨道计算感到困难。此外，课堂讨论的深度和广度还有待提高，部分学生参与度不足。

2.教学改进：针对学生对轨道计算的难点，可以增加一些辅助性的教学材料，如计算模板或步骤图解，帮助学生更好地理解和操作。同时，为了提高课堂讨论的参与度，可以设计更多互动环节，如小组竞赛或角色扮演活动，鼓励每个学生都参与到讨论中来。此外，可以安排更多时间让学生进行实践应用，增强他们的实际操作能力。七、评价与反馈机制

1.过程评价：在教学过程中，教师将通过观察学生在小组讨论和角色扮演中的表现，及时给予针对性的反馈，鼓励积极参与和创造性思维，同时对不足之处提出建设性的建议。

2.成果评价：通过检查学生在实践应用环节的个人行动计划，教师将评估学生对万有引力定律的理解和应用能力。鼓励学生分享成果，促进相互学习和交流。

3.自我反思：教师将引导学生进行自我反思，让学生思考在学习万有引力定律的过程中所学到的知识和技能如何应用于实际问题，并探讨如何将这种科学思维方式融入日常学习和生活中，培养科学素养。八、教学评估与改进

在完成这堂关于万有引力与宇宙航行的课程后，我会通过多种方式对教学效果进行评估。我会仔细观察学生在课堂上的表现，看他们是否能够积极参与讨论，是否能够理解并运用万有引力定律来解决问题。此外，我还会检查他们的作业完成情况，这包括书面作业和实践活动报告，以此来判断他们是否掌握了课程的关键概念。

评估方式：我会通过观察学生的课堂表现，比如他们是否能够主动提问和回答问题，以及他们在小组讨论中的参与度。作业完成情况也是我关注的重点，我会检查他们的作业是否按时提交，答案是否准确，以及他们是否能够将理论知识应用到实际问题中。同时，实践活动的参与度也很重要，我会观察学生是否能够积极参与实验和模拟活动，以及他们是否能够在活动中展现出对万有引力定律的理解。

改进策略：根据评估结果，我会调整教学策略和方法，以提高教学效果。如果发现学生在某些方面存在普遍的困难，我可能会在课堂上提供更多的例子，或者安排额外的辅导时间来帮助学生克服这些难点。同时，我会关注学生个体之间的差异，对于那些理解较慢的学生，我会提供个性化的指导和支持，比如额外的练习题或者一对一的辅导。

我会鼓励学生提出问题，并且对于他们提出的问题给予及时的反馈。这样可以帮助他们更好地理解和吸收课程内容。我也会考虑引入更多的互动式教学活动，比如小组竞赛或者角色扮演，这样可以让更多的学生参与到课堂中来，