2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第七章 萬有引力與宇宙航行 1 行星的運(yùn)動(dòng)（1）教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章萬有引力與宇宙航行1行星的運(yùn)動(dòng)（1）教學(xué)實(shí)錄新人教版必修2一、課程基本信息

1.課程名稱：高中物理

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高二（1）班

3.授課時(shí)間：2024年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課主要教授2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章萬有引力與宇宙航行1行星的運(yùn)動(dòng)（1）。內(nèi)容涵蓋行星運(yùn)動(dòng)的概述、開普勒第一定律、行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道及行星運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律等。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解行星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，為后續(xù)學(xué)習(xí)萬有引力定律打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.理解并運(yùn)用開普勒第一定律描述行星的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。

2.分析行星運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)思維和探究能力。

3.通過觀察和推理，培養(yǎng)空間想象能力和物理概念的應(yīng)用能力。

4.提升對(duì)宇宙現(xiàn)象的好奇心，激發(fā)探索宇宙科學(xué)的興趣。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是理解和掌握開普勒第一定律，即行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，且太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。具體細(xì)節(jié)如下：

-行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道特性，包括橢圓的定義、焦點(diǎn)和長(zhǎng)半軸的概念。

-開普勒第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)和物理意義，例如行星與太陽的距離和行星運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系。

-通過實(shí)例（如地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)）來具體說明開普勒第一定律的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)主要在于學(xué)生對(duì)于橢圓軌道的理解和行星運(yùn)動(dòng)速度變化的把握。具體細(xì)節(jié)如下：

-橢圓軌道的理解：學(xué)生可能會(huì)對(duì)橢圓軌道的形成和數(shù)學(xué)描述感到困惑，例如橢圓的幾何特性、焦點(diǎn)的位置等?？梢酝ㄟ^實(shí)際繪圖和模型演示來幫助學(xué)生直觀理解。

-行星運(yùn)動(dòng)速度的變化：學(xué)生可能難以理解行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度如何變化，尤其是在近太陽點(diǎn)和遠(yuǎn)太陽點(diǎn)速度的差異?？梢酝ㄟ^動(dòng)畫模擬或?qū)嶋H觀測(cè)數(shù)據(jù)（如行星亮度變化）來形象展示速度變化，幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)。例如：

-當(dāng)行星接近太陽（近日點(diǎn)）時(shí)，速度增加；遠(yuǎn)離太陽（遠(yuǎn)日點(diǎn)）時(shí)，速度減慢。

-通過比較不同行星的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化，加深對(duì)開普勒第一定律的理解。四、教學(xué)資源

-硬件資源：多媒體投影儀、電腦、交互式智能平板

-軟件資源：行星運(yùn)動(dòng)模擬軟件、PPT教學(xué)課件

-課程平臺(tái)：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：在線物理學(xué)習(xí)資源庫(kù)、電子教材

-教學(xué)手段：?jiǎn)栴}引導(dǎo)、小組討論、繪圖演示、實(shí)驗(yàn)?zāi)M五、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（約5分鐘）

內(nèi)容：教師通過展示古代天文學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)記錄和繪圖，引導(dǎo)學(xué)生思考行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。接著，提出問題：“你們認(rèn)為行星是如何運(yùn)動(dòng)的？”，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望。隨后，教師簡(jiǎn)要介紹開普勒第一定律的發(fā)現(xiàn)背景，為學(xué)習(xí)新知做好鋪墊。

2.新知學(xué)習(xí)（約25分鐘）

內(nèi)容：

-教師利用PPT展示橢圓的定義、焦點(diǎn)和長(zhǎng)半軸的概念，讓學(xué)生直觀地了解橢圓的特點(diǎn)。

-通過動(dòng)畫演示，展示行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)的模擬過程，引導(dǎo)學(xué)生觀察行星與太陽的距離和行星運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系。

-教師講解開普勒第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)和物理意義，結(jié)合實(shí)例（如地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)）進(jìn)行解釋。

-學(xué)生分組討論，嘗試用橢圓軌道和開普勒第一定律解釋行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問。

-教師總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)速度變化的規(guī)律，強(qiáng)調(diào)近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)速度的差異。

3.實(shí)踐應(yīng)用（約10分鐘）

內(nèi)容：

-教師提供幾個(gè)不同行星的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析這些行星的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化。

-學(xué)生分組進(jìn)行計(jì)算和繪圖，展示行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道和速度變化規(guī)律。

-教師選取幾個(gè)小組的作品進(jìn)行展示，讓學(xué)生相互評(píng)價(jià)、交流，共同提高。

4.總結(jié)與提升（約5分鐘）

內(nèi)容：

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)開普勒第一定律在行星運(yùn)動(dòng)研究中的重要性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考如何運(yùn)用開普勒第一定律解決實(shí)際問題，如衛(wèi)星發(fā)射、航天器軌道設(shè)計(jì)等。

-教師鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探索宇宙奧秘，培養(yǎng)科學(xué)精神和探索興趣。

-布置課后作業(yè)，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析其他行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，加深對(duì)開普勒第一定律的理解。

整個(gè)教學(xué)過程注重學(xué)生的參與和互動(dòng)，教師通過問題引導(dǎo)、小組討論、繪圖演示等手段，幫助學(xué)生理解和掌握開普勒第一定律，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和探究能力。同時(shí)，通過實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，提高解決實(shí)際問題的能力。最后，通過總結(jié)與提升環(huán)節(jié)，鞏固所學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣和探索精神。六、教學(xué)反思與改進(jìn)

這節(jié)課學(xué)生對(duì)開普勒第一定律的理解有了一定的提升，但在橢圓軌道的理解和行星運(yùn)動(dòng)速度變化的把握上，仍有部分學(xué)生感到困惑。我覺得可以通過以下幾點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)：

首先，我可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)增加一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如讓學(xué)生自己繪制橢圓軌道，這樣可以更直觀地感受橢圓的特點(diǎn)。其次，我應(yīng)該在講解開普勒第一定律時(shí)，更多地使用生活中的實(shí)例，比如地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生更好地理解這個(gè)定律。再者，我可以在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，增加一些小組合作的活動(dòng)，讓學(xué)生在合作中學(xué)習(xí)，這樣可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣和參與度。最后，我還需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)，特別是對(duì)那些理解困難的學(xué)生，要耐心地解答他們的疑問，幫助他們理解行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。七、結(jié)語八、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源

-書籍：《宇宙簡(jiǎn)史》（史蒂芬·霍金著）、《行星運(yùn)動(dòng)與開普勒定律》（作者：匿名）

-視頻資料：NationalGeographic制作的宇宙探索系列視頻、開普勒定律教學(xué)視頻

-實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)：NASA提供的行星軌道數(shù)據(jù)和模擬圖

-學(xué)術(shù)論文：關(guān)于開普勒定律在現(xiàn)代天文學(xué)應(yīng)用的研究論文

-軟件工具：天體物理模擬軟件（如Celestia、Stellarium）

2.拓展建議

-閱讀拓展：鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀與行星運(yùn)動(dòng)和開普勒定律相關(guān)的書籍，以更深入地了解宇宙和行星運(yùn)動(dòng)的奧秘。

-觀看視頻：推薦學(xué)生觀看宇宙探索系列視頻，特別是關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)和開普勒定律的部分，以增強(qiáng)直觀感受。

-數(shù)據(jù)分析：指導(dǎo)學(xué)生利用NASA提供的行星軌道數(shù)據(jù)，分析不同行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，加深對(duì)開普勒定律的理解。

-學(xué)術(shù)研究：引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)學(xué)術(shù)論文，了解開普勒定律在現(xiàn)代天文學(xué)研究中的應(yīng)用和發(fā)展。

-軟件應(yīng)用：建議學(xué)生使用天體物理模擬軟件，如Celestia或Stellarium，通過模擬行星運(yùn)動(dòng)，更直觀地理解開普勒定律。

-實(shí)際觀測(cè)：