1、 宇宙航行教学设计襄阳一中 李少颖一教材（地位和作用）及学情分析（ 1）知识特点：人造卫星是高一新教材第六章万有引力定律中的最后一节课的内容，新教材的编排与原教材相比，稍有变动： 由选修内容改编为必修内容；删掉了原材料中的“ 人造卫星的应用”和“航天技术的发展”的内容； 加入了“向不同轨道发射卫星，火箭克服地球引力而做功不同”问题的分析；把第一宇宙速度的推导放入课后的习题中。新教材针对高一学生的基础和接受能力，删减了部分内容，重点突出了“宇宙速度”的教学，并加强了逻辑的严密性。（2） 知识地位：人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了
2、解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。因此 ，本节课是“万有引力定律”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。教学内容在 以学科为中心的传统教材中，具有很大的局限性，而且“人造卫星”是一个动态的知识体系，是随时间在不断的发展、变化的，而教材内容在这一方面又是相对陈旧、滞后的。为实现教学内容与学科发展的同步可组织一些课后调研活动。（3） 、学生分析：从学生年龄特征来看，学生处于高一年级，大多是 90年出生，17 岁已经对本节知识有一定的接受能力，但比较起成年人来还不及，尤其是对知识体系条理性掌握，对易
3、混淆知识的辨别能力还欠缺。从学生的知识基础来看，本节与第六章息息相关，不同水平的学生学起来认知程度不一样。从认知特点及思维规律来看，学生容易接收表象、浅显的知识，不易接收推理性强、易混淆的知识。（4） 教学重、难点教学重点：（1）第一宇宙速度的推导 . （2）运行速率与轨道半径之间的关系教学难点：运行速率与轨道半径之间的关系2、教学目标（1）知识目标了解人造卫星的有关知识；知道三个宇宙速度的含义，会推导第 一宇宙速度；了解同步卫星的运行周期和轨道半径； （2）能力目标 通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，逐步提高学生用学过的知识分析和解决新问题的能力；培养学生的适应能力、应变能力与解决实际问题
4、的能力。 （3）德育目标 树立理论联系实际的思想观念，理解科学 技术与社会的互动关系，培养科学的民主意识；通过学习我国卫星技术的发展情况，增强学生的爱国主义思想和民族自豪感； 培养团结协作的精神。三、教学方法及工具本节课采用探究式、讨论式教学方法为主，同时采用讲解法和谈话法辅助学生学习。教学工具：多媒体辅助教学四、教学设计理念以学生为主体，促进学生知识、能力、品德三维一体的全面发展，这是本教案设计的基本理念。学生已学过平抛运动、匀速圆周运动(离心运动、向心运动)、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本能力。因此教学设计上采用“问题-探究”法，在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑
5、探究交流形成结论 这样一条主线，激发鼓励学生的大胆思考、积极 参与探究和交流，让学生用自己已学的知识来分析研究相关问题，并掌握获取相关知识的方法。五、教学过程设计一、导入新课：1.复习上节知识教师活动：上节课我们学习了万有引力的成就。现在请同学们回忆下列问题：1、万有引力定律在天文学上有何应用？来源:学科网2、如何应用万有引力定律计算天体的质量？能否计算环绕天体的质量？学生活动：经过思考，回答上述问题：1、应用万有引力定律可以估算天体的质量；可以来发现未知天体。2、应用万有引力定律求解天体质量时，万有引力充当向心力，结合圆周运动向心加速度的三种表述方式可得三种形式的方程，即G rvmM22G
6、=m 2r rG =m 224T教师活动：点评、总结2.视频切入：播放 2013 年六月我国航天员太空授课视频，引入问题：航天员是怎么进入太空的呢？学生讨论后，教师点评，进入宇宙航行主题。二、新课教学（一）.宇宙速 度打开“6.5 宇宙航行.ppt” 课件，切换 到第二屏：先给出问题让学生思考并说出他们的方 法，然后再介绍牛顿的设想：在地面上抛出的物体，由于受到地球引力的作用，所以最终都要落回到地面,但是如果在地面上抛出一个物体时的速度足够大，那么它将不再落回地面，而成为一个绕地球运转的卫星，这个 物体此时就可认为是一颗人造地球卫星.课件展示人造卫星发射原理图 ，加深学生的理解：（从上面学习可
7、知，当平抛物体的初速度足够 大时就可成为卫星,那么，大到什么程度就叫足够大了呢？下面我们来讨论这一个问题）来源:Z#xx#k.Com屏幕切 换到第四屏，给出问题.先让学生根据所给问题进行独立思考和解答，然后再给出结论.屏幕切换到第五屏,对上述结论进行动态模拟,如图：改变动画中的 R值,观察 T和 v的变化,加深学 生对上述结论的理解.当第四屏中 的 h=0时的速度，就是物体刚好能成为卫星时的发射速度，也就是 卫星的最小发射速度，但同 时它也是最大的环绕速度，它的具体大小是多少呢？这时卫星的运转周期又是多少呢？屏幕切换到第六屏给出答案：问题： 什么叫第一宇宙速度？什么叫第二宇宙速度？什么叫第三宇
8、宙速度？屏幕切换到第七屏，给出三个宇宙速度的有关概念.强调：这三个宇宙速度都 是指的在地面发射时的速度.屏幕切换到第八屏，课件展示三个宇宙速度,如图：选择动画中不同的速度，可以观察到不同的结果.来源:学。科。网 Z。X。X。K（二） 、梦想成真先引导学生阅读书中有关内容，然后课件展示有关的图片和视频.让学生了解人类在探索宇宙的奥秘中已经取得的辉煌成就，体会我国在征服宇宙太空的过程中所取得的伟大成就，培养学生的爱国热情和愿为科学献身的精神.（三） 、知识 应用屏幕分别切 换到第十一和十二屏，给出本节的例题和练习，如图:来源:学科网先让学生自己做，然后老师总结并给出规范的解答.（四）课堂小结来源:
9、学科网 ZXXK让学生认真总结概括本节内容，并 把自己这节课的体会写下来.请一个同学 到黑板上总结，其他 同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上 的小结内容，比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更 好，好在什么地方.（五）布置 作业1.教材“问题与练习”中的问题.2.阅读教材“科学漫步”栏目中的短文黑洞和“STS”栏目中的短文航天事业改变着人类生活.（六）板书设计（七） 、教学后记：中 国 探 索 太 空 的 成 就世 界 探 索 太 空 的 成 就梦 想 成 真 第 三 宇 宙 速 度第 二 宇 宙 速 度第 一 宇 宙 速 度宇 宙 速 度万 有 引 力 提 供 向 心 力卫 星宇 宙 航 行 skmvTrmarvGM/7.162/9.4,:3222
