7.3万有引力理论成就之天体质量和密度的计算 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

7.3万有引力理论成就之天体质量和密度的计算教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

主备人

备课成员

教材分析

本节课选自2019年人教版物理必修第二册，主要内容是7.3万有引力理论成就之天体质量和密度的计算。本节课是在学生学习了万有引力定律、向心力、圆周运动等知识的基础上，进一步探讨万有引力在天体物理学中的应用。通过本节课的学习，学生将能够理解并掌握天体质量和密度的计算方法，提高运用物理知识解决实际问题的能力。

本节课内容与现实生活紧密相连，旨在培养学生的科学素养，激发他们对物理学科的兴趣。同时，本节课涉及的知识点较多，需要学生在掌握基本概念的基础上，运用数学知识进行计算。因此，在教学过程中，要注意引导学生运用已学知识解决新问题，提高他们的知识迁移能力。

核心素养目标

本节课的核心素养目标包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度。首先，学生需要建立正确的物理观念，理解万有引力理论在天体物理学中的应用，掌握天体质量和密度的计算方法。其次，学生需要运用科学思维，通过分析实际问题，提出合理的假设，并运用已学知识解决新问题。在科学探究环节，学生将通过实际操作，验证万有引力定律，提高他们的实践能力。最后，学生需要树立正确的科学态度，对待科学问题严谨认真，勇于提出质疑，培养他们的创新精神。通过本节课的学习，学生将全面提升物理学科核心素养，为继续学习物理学科奠定坚实的基础。

教学难点与重点

1.教学重点：

本节课的重点是天体质量和密度的计算方法。学生需要掌握以下核心知识：

（1）万有引力定律在天体物理学中的应用；

（2）天体质量的计算公式及运用；

（3）天体密度的计算公式及运用。

2.教学难点：

本节课的难点在于学生对天体质量和密度计算公式的理解及运用。具体包括以下内容：

（1）如何根据万有引力定律求解天体质量；

（2）如何根据天体质量和体积计算密度；

（3）如何运用数学知识解决物理问题。

举例说明：

对于教学重点中的第一点，学生需要理解万有引力定律在天体物理学中的应用。例如，学生需要知道地球绕太阳运动的向心力由万有引力提供，从而推导出地球的质量。

对于教学难点中的第一点，学生需要掌握如何根据万有引力定律求解天体质量。例如，学生需要掌握利用观测数据，结合万有引力定律，求解地球质量的方法。

教师在教学过程中应针对以上重点和难点内容进行有针对性的讲解和强调，通过举例、演示等教学方法，帮助学生理解和掌握核心知识，突破难点。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与策略

1.教学方法：

针对本节课的教学目标和学生的学习特点，将采用讲授法、案例研究和项目导向学习相结合的教学方法。讲授法用于传授万有引力定律、天体质量和密度的计算方法等基本概念和理论；案例研究则通过分析具体的天体运动实例，让学生深入理解万有引力在天体物理学中的应用；项目导向学习则鼓励学生自主探究，通过实际操作和计算，验证万有引力定律，提高他们的实践能力。

2.教学活动设计：

为了促进学生的参与和互动，将设计以下教学活动：

-角色扮演：学生分组扮演天文学家，通过模拟观测和计算，体验发现万有引力定律的过程；

-实验演示：利用物理实验室的设施，进行简单的向心力实验，帮助学生直观理解天体运动的物理原理；

-小组讨论：学生在小组内讨论天体质量和密度的计算方法，分享各自的思路和解题技巧。

3.教学媒体使用：

教学中将使用多媒体课件、网络资源和实体模型等教学媒体。多媒体课件用于展示天体运动图像、动画和计算过程，增强学生的直观感受；网络资源提供实际的天体观测数据，方便学生进行案例分析和计算验证；实体模型则用于直观展示天体的结构和运动特点，帮助学生更好地理解抽象概念。通过合理运用教学媒体，提高教学效果，激发学生的学习兴趣。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供包含万有引力定律和天体质量、密度计算的公式的PPT和案例分析视频，要求学生提前预习。

-设计预习问题：提出问题如“行星运动的向心力由什么提供？”、“如何根据观测数据计算天体质量？”引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台收集学生的预习笔记和疑问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生在家观看视频，阅读PPT，理解万有引力定律和天体质量、密度计算的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，尝试解答并在笔记中记录。

-提交预习成果：学生将预习笔记和疑问通过在线平台提交给教师。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台进行资源分享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前熟悉新