第七章 第1节 行星的运动2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019 江苏专用）.docx

第七章第1节行星的运动2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019江苏专用）

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教学内容

本节课的教学内容来自于2023-2024学年新教材高中物理必修第二册第七章第1节“行星的运动”，该节内容主要涉及开普勒定律和行星运动的模拟实验。教材内容主要包括以下几个部分：

1.开普勒第一定律：行星绕太阳的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

2.开普勒第二定律：行星在椭圆轨道上运动的面积速率是恒定的。

3.开普勒第三定律：行星轨道半长轴的立方与其公转周期的平方成正比。

4.行星运动的模拟实验：利用模型或软件模拟行星的运动，让学生直观地理解开普勒定律。

5.实际应用：探讨行星运动定律在航天、天文学等领域中的应用。

本节课旨在让学生掌握开普勒定律，了解行星运动的模拟实验及其在实际应用中的重要性。通过本节课的学习，学生应能运用开普勒定律解释简单的天体运动现象。

核心素养目标

本节课的核心素养目标在于培养学生的科学思维、科学探究和科学态度。通过学习开普勒定律，学生能够培养科学思维，运用科学方法分析和解决物理问题。在模拟实验环节，学生将进行科学探究，动手实践，培养观察能力、实验能力和问题解决能力。同时，学生能够理解行星运动定律在实际应用中的重要性，培养对科学的热爱和科学态度。通过本节课的学习，学生将能够提升物理学科核心素养，为后续学习打下坚实基础。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应已掌握了初中物理中的运动学基本概念，如速度、加速度等，以及高中物理中的牛顿运动定律。此外，学生应具备一定的数学基础，能够理解和运用代数和几何知识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生具有好奇心，渴望探索自然界的奥秘。在学习能力方面，学生具备一定的逻辑思维和分析问题的能力。在学习风格上，学生大多习惯于课堂听讲和笔记，部分学生喜欢通过实验和实践活动来加深对知识的理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习开普勒定律时，学生可能对椭圆、双曲线等几何图形的概念不够清晰，难以理解开普勒定律的数学表达。此外，在进行行星运动的模拟实验时，学生可能对实验原理和操作过程不够熟悉，难以观察和分析实验现象。同时，学生可能对行星运动定律在实际应用中的意义缺乏认识，难以理解其重要性。

教学方法与策略

1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：本节课将采用讲授法、讨论法和实验法相结合的教学方法。讲授法用于讲解开普勒定律的理论和数学表达；讨论法用于引导学生探讨行星运动定律在实际应用中的意义；实验法用于让学生动手操作，进行行星运动的模拟实验。

2.设计具体的教学活动：为激发学生的学习兴趣，课前可组织学生观看有关行星运动的科普视频，引发学生的好奇心。课堂上，教师可利用多媒体课件展示行星运动的图像和数据，引导学生直观地理解开普勒定律。在实验环节，学生可分组进行行星运动的模拟实验，观察和分析实验现象，增强实践能力。

3.确定教学媒体使用：本节课将运用多媒体课件、实验器材和在线学习平台等教学媒体。多媒体课件用于展示行星运动的图像和数据，实验器材用于进行模拟实验，在线学习平台用于学生课前预习和课后拓展学习。通过合理运用教学媒体，提高教学效果和学生的学习兴趣。

教学过程

1.导入新课（5分钟）

“同学们，大家好！今天我们来学习高中物理必修第二册第七章第1节‘行星的运动’。在此之前，请大家回顾一下初中物理中关于运动学的知识，以及高中物理中牛顿运动定律的内容。今天我们将探讨行星运动的规律，了解开普勒定律及其在实际应用中的重要性。”

2.讲授新课（20分钟）

“首先，我们来学习开普勒第一定律。它表明行星绕太阳的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。请大家翻到教材第108页，阅读相关内容，并思考以下问题：为什么行星轨道是椭圆形的？太阳位于椭圆的哪个焦点上？

“接下来，我们来学习开普勒第二定律。它指出行星在椭圆轨道上运动的面积速率是恒定的。请大家在教材第109页查找相关内容，并尝试解释这一定律的意义。

“最后，我们来学习开普勒第三定律。它表明行星轨道半长轴的立方与其公转周期的平方成正比。请大家阅读教材第110页的相关内容，并思考这一定律在天文学中的应用。

“现在，请同学们分组讨论，分享你们的思考和发现。我将随机提问，请大家积极参与。”

3.课堂互动（15分钟）

“同学们，讨论结束，请各小组汇报你们的讨论成果。我来提问一下，开普勒第一定律说明了什么？太阳位于椭圆的哪个焦点上？”

“很好，接下来，请大家回答开普勒第二定律的意义是什么？”

“非常好，最后，请大家谈谈开普勒第三定律在天文学中的应用。”

“同学们回答得很棒！通过本节课的学习，我们了解