高中物理萬有引力定律教學方案設計

高中物理萬有引力定律教學方案設計

　　物理學的發端始于人類對理解星體運行的追求。三百多年前，萬有引力定律的發現堪稱人類文明與理性探索進程中最壯麗的詩篇，其所體現出的科學智慧的震撼力， 至今仍為世人所嘆服，它第一次把看似毫不相關的地上與天上運動統一起來，第一次揭示大自然的對稱和諧與物理規律表達簡潔而含蓄的內在美，并作為牛頓的“從 運動現象研究自然力”的又一個科學思辨范例，而不斷為歷代科學家所效仿。從物理學史進程中，可以看出《萬有引力定律》這節內容是對上兩節課教學內容的進一 步推演，并與之構成本章的第一單元內容。

　　【學生分析】

　　從知識結構來看，在學習萬有引力定律前，學生已經對力、重力、向心力、太陽對行星的引力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了較 好的理解，并且掌握自由落體運動和圓周運動等運動規律，能熟練運用牛頓運動定律解決動力學問題。已經完全具備深入探究和學習萬有引力定律的起點能力。

　　從知識建構的進程來看，在上一節中學生經歷了太陽與行星間引力的探究過程，從中向學生滲透了發現問題、提出問題、猜想假設、推理論證等方法思想，依照 學生的認知心理特點，播放兩個視頻片段月球繞地球轉動和蘋果落地，很容易在他們腦中形成這樣一個問題：地球對月球的引力和地球對蘋果的引力會不會就是同一 種力呢?從而為進一步探究萬有引力定律的發現過程，確定了切入點。

　　然而高一學生其思維方式容易停滯在知識接受層面，而忽視概念間、規律間的相互聯系，且很多學生不能建立明確的動態的物理圖像或物理情景，進而無法通過同化 和順應，完成知識的建構過程。因此，在教學過程中要注重從學生實際入手，依據學生認知規律，注重創設物理情景，創造和諧的課堂氛圍，進行互動討論探究式教 學。

　　【教學目標】

　　1.知識和技能目標

　　(1)掌握月—地檢驗。

　　(2)知道萬有引力定律的內容、表達式和適用條件，會解決簡單的引力計算問題。

　　2.過程和方法目標

　　學習物理規律提出猜想—理論推導—實驗檢驗的科學研究方法。

　　3.情感、態度和價值觀目標

　　(1)經歷萬有引力定律的發現過程，激發學生科學探究的興趣。

　　(2)通過引力常量的測量簡介，說明科學研究的長期性，提高學生的科學價值觀。

　　【教學重點】

　　萬有引力定律及適用條件。

　　【教學難點】

　　月地檢驗的思路。

　　【教學設計思想】

　　通過提出猜想—理論推導—實驗檢驗過程，讓學生在物理情景中主動的參與知識的構建過程，體會這種大膽的猜想、已有理論的應用、巧妙的實驗檢驗和從中體現著的科學探索的精神與方法。

　　【教學設計過程】

　　一、新課引入

　　通過上節課的學習，我們已經知道了太陽與行星間的引力遵從平方反比律： 。

　　公式中的G是比例系數，F是太陽和行星之間的引力，提供行星繞太陽近似圓周運動的向心力，正是這個引力使得行星不能飛離太陽。

　　『設計說明』：通過上述介紹，旨在讓學生回憶上節課內容，回顧萬有引力定律發現過程的前一半，從而為接下來的研究奠定基礎，進而引出新課。

　　二、教授新課

　　(一)提出猜想

　　觀察視頻，提出問題。(引導學生回答，教師及時糾正補充)

　　月球為什么繞地球做圓周運動?

　　由于月球受到地球對它的吸引力。

　　蘋果為什么向下運動而不向上運動?

　　蘋果在其重力作用下落向地面。

　　那么受到的重力又是怎么產生的呢?

　　由于地球對蘋果的吸引力而產生的。

　　我們很自然的想到，地球對月球的引力和地球對蘋果的引力會不會就是同一種力呢?

　　按照我們物理學的研究規律，為了解釋某種現象，提出猜想，這是理論，然后再去檢驗是否正確。物理學就是在不斷的檢驗完善中前進的。同樣我們的猜想是否正確也需要事實的檢驗。那么請同學們思考下面幾個問題。

　　『設計說明』：通過月球繞地球運轉和蘋果自由下落的物理情景，喚醒學生腦中當年由蘋果落地而引起遐想進而發現萬有引力定律的故事情景，激發學生的興趣與想像力。