7.1 行星的运动 （表格式）

教学设计
课 题 行星的运动
课时安排 1课时 课前准备 查阅资料、制作课件
教材内容 分 析 本节课是人教版高中《物理》必修2第六章《万有引力与航天》第一节的内容一《行星的运动》。本节内容是《万有引力与航天》这一章的开始，对本章的教学起着引领性的作用，同时又为重点内容万有引力定律的学习起到一个铺垫性的作用。 本节内容的突出特点是:知识容量较少，但包含的科学史科十分丰富。因此，本节的教学设计应立足于将物理学史融入到物理教学中，注重用史学内容创设问题情境，发展学生的独立思考和独立判断的能力，体验科学发现的新奇和艰辛，领悟科学家研究物理问题的思想和方法，感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神。教材上的史料较为简单，让学生查阅部分辅助资料帮助理解知识，体会科学家的研究思想和献身精神。
设计理念 本节课的创作思路是以帮助学生更好地理解和掌握行星运动为主题，以图文、视频等方式展开教学内容。以人教版物理必修第二册教材为基础，对教材中的重点和难点进行深入解析，通过生动的图表、实例和案例，将抽象的开普勒三大定律具体化、形象化，以帮助学生更好地理解和掌握。
学情分析 学生对天体运动的研究缺乏观察的条件，对天体运动的认识是肤浅的，基本上只是通过小学的科学课、报刊、杂志、电视等方式对有关科学家的事例略知一二，对科学家的重要成就和贡献的了解应该是非常琐碎的，无系统的天体运动研究历史方面的知识，因此对天体的运动学习应该具有很大的好奇心和浓厚的兴趣。 但是由于行星运动抽象、无法感知，学生在理解行星的运动规律上会存在障碍，同时椭圆在数学上还未接触过，也会给学生造成困惑。因此让学生在课前自行阅读教材的同时查阅相关材料是非常有必要的。
教学目标 　　 知道地心说和日心说的基本内容。 　　 知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 　　 3、知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。 　　4、理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。
教学重难点 开普勒行星运动定律、对开普勒行星运动定律的理解和应用方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
教学过程
教学环节（一） 师生活动 在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体。白天我们沐浴着太阳的光辉，夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁，美丽的月亮把我们带入无限的遐想中。由这些天体所组成的宇宙始终是人们渴望了解又不断探索的领域。经成百上千年的探索，伟大的科学家们对它已经有了一些初步的了解。本节课我们就一起乘坐宇宙列车共同探索行星的运动情况吧！
设计意图 激发学生的探索欲望，让学生能够身临其境，遨游太空，探索宇宙的奥秘。
教学环节（二） 师生活动 问：古人对天体运动存在哪些看法呢？ 学生通过阅读课本材料进行回答。 1、行星的运动的两种学说 　　 研究天体运动显然应当从最简单的情况着手。古希腊的天文学家和哲学家发现太阳从东边升起，从西边萍。他们就认为地球是不动的，是宇宙的中心，一切天体——太阳、月亮、行星和星球教师围绕着地球在天空做简单的完美的圆周运动。 　　 结论：地心说的内容是：地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切得星围绕地球做圆周运动。 　　 地心说的代表人物是古希腊的科学家和哲学家亚里士多德。 　　 大约在公元前四世纪或者三世纪，希腊天文学家阿里斯塔克指出，地球和所有行星都是围绕太阳而转动的。此外，地球还围绕自身的轴而旋转。他是人类历史上第一个提出有关太阳系结构的所谓日心说。波兰科学家哥白尼在《天体运行论》一书中，对日心说有更具体的论述和数学论证。此书的出版是科学史上的一次革命。 　　 结论：日心说的内容：太阳是宇宙中心并且静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动。 　　 2、两种学说的斗争 　 　 地心说的观点与宗教神学观点一样，认为地球是宇宙的中心。随着对行星的研究的加深，人们感到地心说对天体运动的解释过于复杂和人为化，而日心说对行星的运动的.解释更为合理简单。 　　
设计意图 让学生了解人类对行星运动规律的认识历程，了解物理学史。
教学环节 （三） 师生活动 开普勒定律 　　 虽然哥白尼、伽利略等人否定了地心说，但仍然认为其他行星围绕太阳做圆周运动。这个观点是错误的，开普勒在第谷对780颗左右恒星观察并有准确记录的基础上，提出了椭圆轨道定律和周期定律。 　　 开普勒第一定律（椭圆轨道定律）：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 　　 C、开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。 　　 （画图解释） 　　 开普勒定律以极简明的结论代替了庞大复杂的系统，使得计算行星的轨道半径和它们的位置工作大简化。 　　
设计意图 让学生认识到科学研究一般是从最基本的概念开始，凭借对现象的观测、模型的构建以及模型与事实之间的相互作用，不断修正原有的观念和模型，使其逐步接近事实，获得物理规律。
教学环节 （四） 师生活动 练习：以勇者闯关的形式进行随堂小测试
设计意图 增加趣味性，提高学生的学习兴趣。
板书设计 板书设计： 　　第一节行星的运动 　　 行星的两种学说： 　　 地心说：地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切得星围绕地球做圆周运动。 　 b、日心说：太阳是宇宙中心并且静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动。 两种学说的斗争： 　　 开普勒定律： 　 开普勒第一定律（椭圆轨道定律）：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。　　 c、普勒第三定律（周期定律）：所和行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。
教学反思 本节课的教学设计在专家的指导下进行了修改及调整。 本节课讲授天体运动的规律，而天体虽然对我们的生活影响巨大，但总觉得是距离遥远，不可捉摸。因此首先要让学生感兴趣，并学会将天体运动转化成为现实生活中的模型，与上一章曲线运动的知识相结合。 在进行《行星的运动》的课程设计时，我希望学生在穿越宇宙中学习物理学发展史，渗透物理文化的教育与先哲对话，与历史沟通，领略了人类宇宙观的演变历程，释然学生学习中的种种疑点，激活学生对宇宙探索的激情，充分展示科学规律的发展过程，培养学生的科学思维能力，使得学生能在快乐中学习，在学习的过程中找到快乐。 在介绍完开普勒第一定律后，由于考虑到学生在数学上的知识还未能对椭圆有一个全面的认识，因此，在教学设计时安排了让学生自己动手画椭圆，体验行星绕着太阳的运动的这么一个环节，而且在椭圆画出后，通过观察可以发现，当两定点的距离较近时画出的椭圆近似位一个圆，为今后在处理行星的运动问题时把轨道视为一个圆作铺垫。这部分的教学内容主要以体验为主，使学生领略宇宙中行星运动的特点。 本节课共设计了通关答题游戏，让学生在游戏中获得知识。 物理学科的教学，讲究的是科学性、严谨性、条理性。在教授开普勒行星运动定律时，我自认为给学生讲的原理明确，条理清淅。不过在学生理解时却总是表露出似是而非，模棱两可，看是懂了，做却错了。这说明我在合理搭设台阶使同学顺利的理解物理量间的关系这方面做得不是很好。在以后课堂上我会加强与学生的交流，了解学生的理解误区，加以纠正，使学生正确地掌握解决思路，形成规范的解题过程。 本节课的教学设计和教学方法我的处理还存在很多不足之处，在听取了老师提出的宝贵意见之后，我会不断的改进，力求在接下来的教学中取得更大的进步，不断的提升自己的业务水平。
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