高中物理万有引力定律教学方案设计

高中物理万有引力定律教学方案设计

　　物理学的发端始于人类对理解星体运行的追求。三百多年前，万有引力定律的发现堪称人类文明与理性探索进程中最壮丽的诗篇，其所体现出的科学智慧的震撼力， 至今仍为世人所叹服，它第一次把看似毫不相关的地上与天上运动统一起来，第一次揭示大自然的对称和谐与物理规律表达简洁而含蓄的内在美，并作为牛顿的“从 运动现象研究自然力”的又一个科学思辨范例，而不断为历代科学家所效仿。从物理学史进程中，可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一 步推演，并与之构成本章的第一单元内容。

　　【学生分析】

　　从知识结构来看，在学习万有引力定律前，学生已经对力、重力、向心力、太阳对行星的引力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了较 好的理解，并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律，能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题。已经完全具备深入探究和学习万有引力定律的起点能力。

　　从知识建构的进程来看，在上一节中学生经历了太阳与行星间引力的探究过程，从中向学生渗透了发现问题、提出问题、猜想假设、推理论证等方法思想，依照 学生的认知心理特点，播放两个视频片段月球绕地球转动和苹果落地，很容易在他们脑中形成这样一个问题：地球对月球的引力和地球对苹果的引力会不会就是同一 种力呢?从而为进一步探究万有引力定律的发现过程，确定了切入点。

　　然而高一学生其思维方式容易停滞在知识接受层面，而忽视概念间、规律间的相互联系，且很多学生不能建立明确的动态的物理图像或物理情景，进而无法通过同化 和顺应，完成知识的建构过程。因此，在教学过程中要注重从学生实际入手，依据学生认知规律，注重创设物理情景，创造和谐的课堂氛围，进行互动讨论探究式教 学。

　　【教学目标】

　　1.知识和技能目标

　　(1)掌握月—地检验。

　　(2)知道万有引力定律的内容、表达式和适用条件，会解决简单的引力计算问题。

　　2.过程和方法目标

　　学习物理规律提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法。

　　3.情感、态度和价值观目标

　　(1)经历万有引力定律的发现过程，激发学生科学探究的兴趣。

　　(2)通过引力常量的测量简介，说明科学研究的长期性，提高学生的科学价值观。

　　【教学重点】

　　万有引力定律及适用条件。

　　【教学难点】

　　月地检验的思路。

　　【教学设计思想】

　　通过提出猜想—理论推导—实验检验过程，让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程，体会这种大胆的猜想、已有理论的应用、巧妙的实验检验和从中体现着的科学探索的精神与方法。

　　【教学设计过程】

　　一、新课引入

　　通过上节课的学习，我们已经知道了太阳与行星间的引力遵从平方反比律： 。

　　公式中的G是比例系数，F是太阳和行星之间的引力，提供行星绕太阳近似圆周运动的向心力，正是这个引力使得行星不能飞离太阳。

　　『设计说明』：通过上述介绍，旨在让学生回忆上节课内容，回顾万有引力定律发现过程的前一半，从而为接下来的研究奠定基础，进而引出新课。

　　二、教授新课

　　(一)提出猜想

　　观察视频，提出问题。(引导学生回答，教师及时纠正补充)

　　月球为什么绕地球做圆周运动?

　　由于月球受到地球对它的吸引力。

　　苹果为什么向下运动而不向上运动?

　　苹果在其重力作用下落向地面。

　　那么受到的重力又是怎么产生的呢?

　　由于地球对苹果的吸引力而产生的。

　　我们很自然的想到，地球对月球的引力和地球对苹果的引力会不会就是同一种力呢?

　　按照我们物理学的研究规律，为了解释某种现象，提出猜想，这是理论，然后再去检验是否正确。物理学就是在不断的检验完善中前进的。同样我们的猜想是否正确也需要事实的检验。那么请同学们思考下面几个问题。

　　『设计说明』：通过月球绕地球运转和苹果自由下落的物理情景，唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景，激发学生的兴趣与想像力。