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[經(jīng)典]宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一位杰出的教職工，就難以避免地要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)是對學(xué)業(yè)業(yè)績問題的解決措施進(jìn)行策劃的過程。一份好的教學(xué)設(shè)計(jì)是什么樣子的呢？以下是小編收集整理的宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì)，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
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宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì) 1
一、教材分析
《宇宙航行》系新課程人教版必修2第七章第五節(jié)，重點(diǎn)講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度,并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個實(shí)例，是人類征服自然的見證，體現(xiàn)了知識的力量，是學(xué)生學(xué)習(xí)了解現(xiàn)代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實(shí)際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬有引力定律與航天”中的重點(diǎn)內(nèi)容，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究天體物理問題的理論基礎(chǔ)。另外，學(xué)生通過對人造衛(wèi)星、宇宙速度的了解，也將潛移默化地產(chǎn)生對航天科學(xué)的熱愛，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。
二、教學(xué)目標(biāo)
�。ㄒ唬┲R與技能
�。�1）知道人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行原理，會運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動公式分析解答有關(guān)衛(wèi)星運(yùn)行的原因；
（2）掌握三個宇宙速度，會推導(dǎo)第一宇宙速度；
�。�3）簡單了解航天發(fā)展史。
�。�4）能用所學(xué)知識求解衛(wèi)星基本問題。
�。ǘ┻^程與方法
�。�1）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力；
�。�2）培養(yǎng)學(xué)生在處理實(shí)際問題時，如何構(gòu)建物理模型的能力；
�。�3）學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法培養(yǎng)學(xué)生歸納、分析和推導(dǎo)及合理表達(dá)能力。
（三）情感態(tài)度與價值觀
介紹我國航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛科學(xué)的激情，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。
課時安排：一節(jié)課
教具：多媒體課件(flash 8制作)、投影儀、計(jì)算機(jī)
三、設(shè)計(jì)理念
學(xué)科教學(xué)活動以學(xué)生為主體，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、品德三維一體的全面發(fā)展，這是本課件設(shè)計(jì)的基本理念。學(xué)生已學(xué)過平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、萬有引力定律等基本理論，具備了解決問題的基本工具。本節(jié)課的難點(diǎn)在于對人造衛(wèi)星原理的理解，因此教學(xué)設(shè)計(jì)上采用理論探究法：在設(shè)計(jì)中突出發(fā)揮學(xué)生的主體作用，課堂中通過設(shè)疑→思考→啟發(fā)→引導(dǎo)這樣一條主線，激發(fā)鼓勵學(xué)生的大膽思考、積極參與，讓學(xué)生通過自己的分析研究來掌握獲取相關(guān)的知識和方法。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
�。�1）第一宇宙速度的推導(dǎo)；
（2）人造衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)行速度與衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別；
（3）衛(wèi)星做圓周運(yùn)動時，各物理量的關(guān)系。
五、教學(xué)方法
啟發(fā)探究式教學(xué)、多媒體輔助教學(xué)。
六、教學(xué)準(zhǔn)備：
多媒體制作，月球繞地球轉(zhuǎn)動演示儀、投影儀、計(jì)算機(jī)。
七、教學(xué)過程
（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)情感，引入新課
1.利用多媒體播放視頻：
�。�1）人造衛(wèi)星發(fā)射
（2）人造衛(wèi)星在圓形軌道上的運(yùn)行。
2.演示月亮繞地球轉(zhuǎn)動。
提出問題：拋出的石頭會落地，為什么衛(wèi)星、月亮沒有落下來？衛(wèi)星、月亮沒有落下來必須具備什么條件？
�。ǘ┤嗽斓厍蛐l(wèi)星
1.拋物演示實(shí)驗(yàn)：學(xué)生觀察落地點(diǎn)的變化，落地點(diǎn)為什么會變化？
2.牛頓的思考與設(shè)想：
拋出的速度v越大時，落地點(diǎn)越遠(yuǎn)，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？
牛頓根據(jù)自己的設(shè)想草擬了一幅極富創(chuàng)意的人造衛(wèi)星原理圖。
牛頓的設(shè)想由于受技術(shù)條件的限制，物體不可能達(dá)到這樣的速度，但他的思想啟發(fā)了后人，在太空探索中立了頭功。
動畫展示牛頓的設(shè)想過程。
引出人造地球衛(wèi)星（簡稱人造衛(wèi)星）的概念。
�。ㄈ┯钪嫠俣�
1、問題的提出：人造衛(wèi)星為什么不掉下來，人造衛(wèi)星的線速度有多大。進(jìn)行提示想想雜技水流星，水到了最高點(diǎn)為什么不掉來，一起探索原因，直到得出結(jié)論。圍繞線速度問題，讓學(xué)生猜測高軌道還是低軌道的人造衛(wèi)星線速度更大。
問題
猜測
如何驗(yàn)證
利用這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，力求真正的體現(xiàn)學(xué)生的主體地位和老師的主導(dǎo)作用。強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己探究、自行分析的能力，得出結(jié)論：
2GMGMmvvm由此解出2rrr學(xué)生證實(shí)了剛才的猜測，在這一基礎(chǔ)上，讓同學(xué)們自己研究ω 、T和半徑r的關(guān)系，每位同學(xué)都能找到：
GM，隨著半徑增大，ω減小3
r3rT2，隨著半徑增大，T變大
GM
接下去的任務(wù)就是如何導(dǎo)出第一宇宙速度，在點(diǎn)評公式時，提示學(xué)生，半徑是不是有什么特殊的情況，運(yùn)行的最小半徑為多少？讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行探究。在理想情況下，運(yùn)行的半徑最小就是靠近地面的人造衛(wèi)星，半徑近似等于地球半徑，也就是最大的線速度，學(xué)生得出：
24可以近似認(rèn)為r=R，將此代入，地球質(zhì)量為5.89×10Kg，6-1122半徑為R=6.37×10m，G=6.67×10N·m/Kg
1124GM6.67105.8910vm/s=7.9Km/s 16R6.3710
v=7.9km/s是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速度，叫第一1宇宙速度。
所以這些結(jié)論都是由學(xué)生在學(xué)習(xí)小組中探究得到，學(xué)生的自信心得到極大的滿足，更主要使他們從被動接受變?yōu)橹鲃铀魅。箤W(xué)生樂學(xué)，好學(xué)。
學(xué)生思考：
（1）將衛(wèi)星送入低軌道和送入高軌道哪一個更容易？為什么？
�。�2）所需要的發(fā)射速度，哪一個更大？為什么？
�。�3）發(fā)射速度和衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)的速度是不是同一速度？發(fā)射速度大說明什么？衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速度大又說明什么？
從能的角度，圓周運(yùn)動的公式引導(dǎo)學(xué)生分析二者的`不同。
學(xué)生思考：
我們剛研究過，當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑越大時，衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時的速度越小，衛(wèi)星發(fā)射時越難，送入軌道需要消耗的能量越多，發(fā)射的速度必須越大，由此我們可以得出要將人造衛(wèi)星送入軌道的發(fā)射速度必須大于多少？學(xué)生分析得出v≥7.9km/s引導(dǎo)：發(fā)射速度越大，人造衛(wèi)星就進(jìn)入更高的軌道，當(dāng)速度大到某一值時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)動我們把這個速度叫第二宇宙速度，它的大小為v=11.2km/s。
2同時分析飛到太陽系以外的宇宙空間，速度必須等于或大于16.7km/s，這個速度叫第三宇宙速度。
動畫展示三個宇宙速度
�。ㄋ模┳寣W(xué)生具有振興中華的使命感與責(zé)任感
本節(jié)課的最后，播放了一段美國登月的視頻，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些奇妙的物理現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)月球的背景是什么顏色，宇航員行走的模樣等等，預(yù)計(jì)不久的將來，哪個國家也將登上月球，同學(xué)們高呼“中國”，那么我們現(xiàn)在能做些什么呢，讓同學(xué)感想到：我們是祖國的未來的希望，現(xiàn)在需要努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，將來為祖國的航天事業(yè)做貢獻(xiàn)。要培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)韌不撥、勇于探索、協(xié)力合作的科學(xué)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、謙虛謹(jǐn)慎、勇于質(zhì)疑科學(xué)態(tài)度；也要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者熱愛科學(xué)、熱愛祖國的情感；努力學(xué)習(xí)、振興中華的責(zé)任感。這些策略在本案例中得到了體現(xiàn)。
�。ㄎ澹┚毩�(xí)反饋，拓展延伸：
［題1］“20xx年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把我國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場。”根據(jù)以上消息，近似地把飛船從發(fā)射到降落的全部運(yùn)動看作繞地球的勻速圓周運(yùn)動，試估算神舟五號繞地球飛行時距地面的高度（已243知地球的質(zhì)量為M =6.0×10Kg，地球的半徑R =6.4×10Km）。
1、學(xué)生獨(dú)立思考，計(jì)算周期T的大小并推導(dǎo)出高度與地球質(zhì)量、半徑、周期等物理量之間的關(guān)系公式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到結(jié)果。
2、教師檢查，然后師生共同評價、指出問題。使學(xué)生學(xué)以致用，掌握正確的解題思路和方法。
�。垲}2］金星的半徑是地球的0.95倍，質(zhì)量是地球的0.82倍，金星表面的自由落體加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？
1、教師點(diǎn)撥引導(dǎo)學(xué)生通過聯(lián)想得出解題的兩種方法，將計(jì)算結(jié)果與正確結(jié)果進(jìn)行比較。
2、拓展：將天體運(yùn)動的橢圓軌道近似為圓。所有環(huán)繞中心天體做圓周運(yùn)動所需向心力，均由中心天體的萬有引力提供。
（六）小結(jié)與作業(yè)布置
1.閱讀教科書上P76的科學(xué)漫步“黑洞”
2.上網(wǎng)查閱：
�。�1）人造衛(wèi)星的種類
（2）同步衛(wèi)星的含義及特點(diǎn)
八、綜合評價：
這節(jié)課始終以學(xué)生為主體精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動。沒有讓學(xué)生機(jī)械的記憶，而且給學(xué)生主動探索、自主學(xué)習(xí)的空間，通過學(xué)生的思考、動手、觀察、討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生由被動接受知識轉(zhuǎn)化為主動的獲取知識，讓學(xué)生真正學(xué)會如何學(xué)習(xí)，使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到最大發(fā)揮。
宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì) 2
一、設(shè)計(jì)思想
宇宙航行不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實(shí)際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬有引力定律與航天”中的重點(diǎn)內(nèi)容，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究天體物理問題的理論基礎(chǔ)。另外，學(xué)生通過對人造衛(wèi)星、宇宙速度的了解，也將潛移默化地產(chǎn)生對航天科學(xué)的熱愛，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。
學(xué)生已學(xué)過平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、萬有引力定律等基本理論，具備了解決問題的基本工具。
本節(jié)重點(diǎn)講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度，并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個實(shí)例，是人類征服自然的見證，體現(xiàn)了知識的力量，是學(xué)生學(xué)習(xí)了解現(xiàn)代科技知識的一個極好素材。
本節(jié)課的難點(diǎn)在于對人造衛(wèi)星原理的理解，因此教學(xué)設(shè)計(jì)上采用理論探究法，在設(shè)計(jì)中突出發(fā)揮學(xué)生的主體作用，課堂中通過設(shè)疑→思考→啟發(fā)→引導(dǎo)這樣一條主線，激發(fā)鼓勵學(xué)生的大膽思考、積極參與，讓學(xué)生通過自己的分析研究來掌握獲取相關(guān)的知識和方法。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識和能力目標(biāo)
1．了解人造地球衛(wèi)星的有關(guān)知識和航天發(fā)展史。
2．知道三個宇宙速度的含義和數(shù)值，會推導(dǎo)第一宇宙速度。
3．理解衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。
�。ǘ┻^程與方法目標(biāo)
1．在學(xué)習(xí)牛頓對衛(wèi)星發(fā)射的思考過程的同時，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力；培養(yǎng)學(xué)生在處理實(shí)際問題時，如何構(gòu)建物理模型的能力。
2．通過對衛(wèi)星運(yùn)行的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系的討論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識分析解決實(shí)際問題的能力。
（三）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
1．通過展示人類在宇宙航行領(lǐng)域中的偉大成就，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。
2．通過介紹我國在航天方面的成就，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。
3．感知人類探索宇宙的夢想，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生觀和價值觀。
三、教學(xué)重點(diǎn)
1．第一宇宙速度的推導(dǎo)。
2．衛(wèi)星運(yùn)行的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。
四、教學(xué)難點(diǎn)
衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度的關(guān)系。
五、教學(xué)方法
探究、講授、討論。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體。
七、教學(xué)過程
�。ㄒ唬┮胄抡n
通過前面的學(xué)習(xí)我們知道了，人類通過站在地球上的觀測，認(rèn)識到了天體做什么樣的'運(yùn)動，并進(jìn)一步弄清了天體為什么要做這樣的運(yùn)動。然而人類并不滿足于只站在地球上探索宇宙的奧秘。本節(jié)課，我們就來學(xué)習(xí)人類是如何走出地球，飛向宇宙，進(jìn)行宇宙航行的。（利用幻燈片，向?qū)W生展示一些航天類的圖片，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。）
�。ǘ┩七M(jìn)新課
牛頓的思考
探究：怎樣才能使得一個物體繞著地球做圓周運(yùn)動？
先讓學(xué)生思考、討論，教師可根據(jù)學(xué)生情況引導(dǎo)學(xué)生思考。
我們知道，在地面上將一個物體水平拋出，若拋出時速度越大，則落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離越大。如果拋出速度很大時，我們還能將地面看作平面嗎？（不能）
早在16世紀(jì)道的牛頓就曾思考過這個問題。（播放衛(wèi)星發(fā)射原理動畫，并向?qū)W生分析）
從地球上最高的山峰上將物體水平拋出，速度越大，落地點(diǎn)就越遠(yuǎn)。如果拋出的速度足夠大，物體就不在落回地面，它將繞地球運(yùn)動，成為一顆人造地球衛(wèi)星。
宇宙速度
探究：以多大的速度發(fā)射這個物體，物體就剛好不落回地面，成為一顆繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星呢？
1．第一宇宙速度
物體最終繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動，引力為其做圓周運(yùn)動提供向心力。
代入數(shù)據(jù)得v=7．9/s
這就是物體在地面附近做勻速圓周運(yùn)動的速度，叫做第一宇宙速度。
如果發(fā)射速度大于第一宇宙速度，結(jié)果會怎樣呢？
2．第二宇宙速度
當(dāng)拋出物體的速度繼續(xù)增大，地球引力將不足以為其做圓周運(yùn)動提供向心力，物體將會脫離地球引力，離開地球。這個速度為v=11．2/s。我們把v=11．2/s叫做第二宇宙速度。如果發(fā)射速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度，它繞地球運(yùn)行的軌跡就不是圓，而是橢圓。
3．第三宇宙速度
物體脫離地球引力的束縛后，還會受到太陽引力的束縛。若拋出的速度足夠大，物體還將脫離太陽引力的束縛，飛向太陽系之外的宇宙空間。這個速度v=16．7v/s。這個速度叫做第三宇宙速度。
衛(wèi)星運(yùn)行的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。
探究：目前為止，人類發(fā)射的人造地球衛(wèi)星已經(jīng)有幾千顆了，這些衛(wèi)星運(yùn)行的快慢不同，那么衛(wèi)星運(yùn)行的快慢與什么因素有關(guān)呢？
學(xué)生可能的答案：質(zhì)量、軌道半徑……
我們將不同軌道上的衛(wèi)星繞地球運(yùn)動都看成是勻速圓周運(yùn)動，則有
可得：
結(jié)論：線速度、角速度、周期都與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，僅由軌道半徑?jīng)Q定。
當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運(yùn)行時，軌道半徑最小為地球半徑（r=R），此時線速度最大，角速度最大，周期最小。則
=7．9/s
=1．24×10-3rad/s
=84in
即衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度為7．9/s。
人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度
�。úシ沛隙鹨惶柊l(fā)射的模擬視頻，讓學(xué)生了解衛(wèi)星發(fā)射的全過程，學(xué)生也將對發(fā)射速度和運(yùn)行速度有一個了解。）
1．發(fā)射速度
發(fā)射速度是指衛(wèi)星在地面附近離開發(fā)射裝置的初速度，一旦發(fā)射后再無能量補(bǔ)充，要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度。
2．運(yùn)行速度
運(yùn)行速度指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做圓周運(yùn)動的線速度。當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面飛行時，運(yùn)行速度等于第一宇宙速度，當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑時，運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。
夢想成真
學(xué)生先閱讀，然后教師簡述補(bǔ)充。（借助于多媒體，一邊向?qū)W生展示，一邊介紹，注意情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。）
其實(shí)早在六百多年前的明朝，一個名叫萬戶的人就曾有“飛天”的壯舉，但最終未能成功，并為之付出了生命。萬戶是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力升空的創(chuàng)想是世界上第一個，因此他被世界公認(rèn)為“真正的航天始祖”，為了紀(jì)念這位世界航天始祖，世界科學(xué)家將月球上的一座環(huán)形火山命名為“萬戶山”。
19世紀(jì)中葉，俄羅斯學(xué)者，齊奧爾科夫斯基，提出利用噴氣推進(jìn)的多級火箭，運(yùn)載發(fā)射衛(wèi)星。
1957年10月4日，世界上第一顆人造衛(wèi)星成功在蘇聯(lián)發(fā)射成功。
1961年4月12日，世界上第一次載人飛行，蘇聯(lián)。
1969年7月16日，人類第一次登上月球，美國。
1070年，中國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功。
2003年10月15日，中國第一次載人飛行。
2007年，嫦娥一號成功發(fā)射。
然而人類對宇宙的探索并不是一帆風(fēng)順的，無數(shù)探索者用自己的汗水和生命鋪設(shè)了人類通往宇宙的道路。
1986年1月28日，美國，挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)升空后爆炸，七名宇航員遇難。
2003年2月1日，美國，哥倫比亞號航天飛機(jī)返航時爆炸，七名宇航員遇難。
�。ㄈ┱n堂小結(jié)
盡管人類已經(jīng)跨入太空，登上月球，但是，相對于宇宙之宏大，地球和月亮不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對于宇宙之久長，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕。宇宙留給人們的思考和疑問深邃而廣闊。宇宙有沒有邊界？有沒有起始和終結(jié)？地外文明在哪里？這些都是留給大家待以解決的問題。
宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì) 3
我今天說課的課題是《宇宙航行》，關(guān)于這節(jié)課我主要介紹以下幾方面內(nèi)容：教材簡介，課程分析，教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)，教學(xué)過程，其中教學(xué)過程又包括下面五個部分：復(fù)習(xí)舊課，新課引入，新課教學(xué)，鞏固復(fù)習(xí)，布置作業(yè)，下面我將對各個部分進(jìn)行詳細(xì)的解說。
一、教材簡介
《宇宙航行》是人民教教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修2模塊第7章第5節(jié)的內(nèi)容。
二、課程分析
本節(jié)課是以學(xué)生已掌握的曲線運(yùn)動一章中的平拋運(yùn)動，圓周運(yùn)動，和向心力等知識以及萬有引力定律為基礎(chǔ)。重點(diǎn)講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的動力學(xué)原因和人造衛(wèi)星的速度問題。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個實(shí)例，為學(xué)生以后深入學(xué)習(xí)研究天體物理問題奠定了基礎(chǔ)，而且本節(jié)課與社會生活有著密切的聯(lián)系，如氣象衛(wèi)星與天氣預(yù)報(bào)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)與自動導(dǎo)航汽車等，更值得大家矚目的是：我國在20××年，20××年相繼成功發(fā)射了“神舟五號” 、“神舟六號”宇宙飛船，圓了國人盼望已久的飛天之夢，為以后進(jìn)一步的科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此本節(jié)課具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義和科研價值。
三、教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，對教材分析之后制定了如下三維教學(xué)目標(biāo)：
（一）知識與技能
1）知道世界航天發(fā)展史和航天發(fā)展史；
2）理解人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，并能夠準(zhǔn)確闡述其繞地球做圓周運(yùn)動的動力學(xué)原因；
3）會計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度，并能推導(dǎo)第一宇宙速度；
4）了解第二，第三宇宙速度的含義。
�。ǘ┻^程與方法
1）通過“航天員與記者”模擬活動的參與，提高學(xué)生的合理表達(dá)能力；
2）學(xué)生在人造衛(wèi)星發(fā)射原理的探究過程中培養(yǎng)自主探究能力和分析推理能力。
（三）情感態(tài)度與價值觀
1）通過觀看“世界航天發(fā)展史和航天發(fā)展史”視頻激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛科學(xué)的激情，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。
四、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
學(xué)生在解決第一宇宙速度，以及相關(guān)課后習(xí)題時均以人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度為基礎(chǔ)，因此本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容是人造衛(wèi)星環(huán)繞速度的求解。那么，本節(jié)課的難點(diǎn)又在哪里呢？對于人造衛(wèi)星、宇宙飛船等高科技產(chǎn)品，學(xué)生在學(xué)習(xí)時往往存在一定的心里障礙，而且高一學(xué)生思維不夠敏捷，很難做到大跨度的思維跳躍，因此對人造衛(wèi)星發(fā)射原理的理解便成了學(xué)生學(xué)習(xí)中的攔路虎，成為本節(jié)課的難點(diǎn)問題。針對該難點(diǎn)問題，在教學(xué)過程中主要采用理論探究的方法，從學(xué)生已有的知識出發(fā)，經(jīng)過一系列有序合理的教學(xué)活動，師生共同努力，最終踢飛絆腳石，解決難點(diǎn)問題，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
五、教學(xué)過程
�。ㄒ唬⿵�(fù)習(xí)舊課，構(gòu)建知識平臺
此過程可采用學(xué)生板書的形式，檢查他們對圓周運(yùn)動、萬有引力定律等知識的掌握情況，鞏固復(fù)習(xí)為新課學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
�。ǘ┬抡n引入
1新課引入，創(chuàng)設(shè)情境
新課引入，創(chuàng)設(shè)情境旨在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，此過程充分發(fā)揮了現(xiàn)代信息技術(shù)與課程整合的優(yōu)勢，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的視頻播放功能向?qū)W生展示“世界航天發(fā)展史和航天發(fā)展史”，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊學(xué)生的視野，而且能夠增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和自豪感，可謂一舉多得。
2情境模擬，課題構(gòu)建
教師創(chuàng)設(shè)情境，請學(xué)生進(jìn)行“宇航員與小記者”的情境模擬活動，請一位同學(xué)扮演宇航員，請其他同學(xué)模仿小記者，每一位小記者都有機(jī)會向宇航員提出一個自己最想知道的關(guān)于宇宙航天的問題。老師將問題在黑板上一一列出，然后找出與本節(jié)課相關(guān)的問題，其他問題請同學(xué)課后上查資料自己解決，并制作宇宙航行小資料卡，同學(xué)之間相互交流合作。
然后運(yùn)用課件向?qū)W生展示本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行比較，有許多相似之處，因此本節(jié)課的教學(xué)過程也就是對學(xué)生所提問題的答疑過程，進(jìn)而充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。情境模擬活動不但活躍了課堂氣氛，而且最大限度的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，讓他們在不知不覺中進(jìn)入角色，融入課堂教學(xué)活動。
�。ㄈ┬抡n教學(xué)
建構(gòu)主義理論認(rèn)為教學(xué)過程應(yīng)以學(xué)生為中心，教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)，最終達(dá)到學(xué)生對所學(xué)知識意義構(gòu)建的目的。第一小節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)便遵循了該理論。
1人造衛(wèi)星的'發(fā)射原理
首先：教師運(yùn)用課件動畫展示平拋運(yùn)動，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，結(jié)論，師生，得出正確結(jié)論，并在課件上出示。
然后：教師鼓勵學(xué)生對得到的結(jié)論進(jìn)行發(fā)散思維，學(xué)生可能很難由一個平面跳躍到地球這個大曲面，教師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，并適時設(shè)疑：若將從地球這個大曲面上拋出一物體當(dāng)速度逐漸增大時會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？讓學(xué)生思考猜測，分組討論，教師巡回指導(dǎo)，并派代表發(fā)表見解。教師，課件展示牛頓設(shè)想，并用動畫動態(tài)演示人造衛(wèi)星發(fā)射原理。
與此同時：請學(xué)生考慮，人造衛(wèi)星發(fā)射成功，繞地球做圓周運(yùn)動的向心力由哪些力？學(xué)生討論，教師給予解釋引導(dǎo)，最后課件出示答案，請同學(xué)寫出相關(guān)公式，課件出示正確公式，同桌之間互相糾正。
第一小節(jié)學(xué)習(xí)完后第二、三小節(jié)便很簡單了。
2環(huán)繞速度
課件出示探究內(nèi)容和已知條件：
已知地球和人造衛(wèi)星質(zhì)量分別為M 和m，衛(wèi)星到地心的距離為r，求衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度v 。
給學(xué)生適當(dāng)?shù)臅r間解決該問題，大多數(shù)同學(xué)在第一小節(jié)知識基礎(chǔ)上已經(jīng)能夠解決該問題，但為使全體同學(xué)都達(dá)標(biāo)教師還應(yīng)對本題進(jìn)行講解。分四步：讀題、分析、解題、。讀題是為了讓學(xué)生弄清題意；分析可采用互動式請學(xué)生回答解題依據(jù)，相關(guān)公式；解題借助課件顯示解題過程，計(jì)算速度公式，加深學(xué)生理解；教師對題目做，強(qiáng)調(diào)解題方法，步驟。
3宇宙速度
現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，教學(xué)過程不但要做到知識傳承，還應(yīng)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力和發(fā)展智力等目的。宇宙速度的學(xué)習(xí)就是為了培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力和歸納能力。
�。�1）第一宇宙速度求解：
根據(jù)第一宇宙速度含義和已學(xué)知識學(xué)生自己求解數(shù)值，教師的任務(wù)是說明其意義：最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度，并加以解釋。
�。�2）學(xué)生通過閱讀教材歸納出第二、第三宇宙速度的含義，且明確它們的數(shù)值。
�。�3）最后教師運(yùn)用課件動態(tài)展示人造衛(wèi)星處于第一、第二、第三宇宙速度下的運(yùn)行情況及運(yùn)行軌道，變抽象概念為實(shí)際模型，加深學(xué)生的理解。
到此新課教學(xué)便結(jié)束了，給學(xué)生幾分鐘的時間復(fù)習(xí)學(xué)過的知識。
（四）復(fù)習(xí)鞏固
鞏固學(xué)生所學(xué)知識，做到靈活運(yùn)用，融會貫通。
（五）布置作業(yè)
課外探究作業(yè)不僅可以鞏固課堂學(xué)習(xí)的知識，而且能擴(kuò)展學(xué)生的視野，有利而無害。
教師課堂結(jié)束語，對學(xué)生進(jìn)行情感激勵，有始有終，完美的結(jié)束課堂教學(xué)活動。
以上是本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)，有以下特點(diǎn)：
本節(jié)課始終以學(xué)生為主體設(shè)計(jì)教學(xué)活動，廣泛利用各種聲音，視頻，動畫等絡(luò)資源，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，調(diào)動學(xué)生情感，而且還運(yùn)用情景模擬活動，使學(xué)生順其自然的進(jìn)入角色，融入學(xué)習(xí)活動中。在教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)鼓勵學(xué)生大膽猜測，探索研究，體驗(yàn)與科學(xué)家牛頓原始研究人造衛(wèi)星發(fā)射原理相似的“再發(fā)現(xiàn)”過程，引起情感共鳴，積極主動學(xué)習(xí)。學(xué)生在協(xié)作，會話交流過程中逐個解決需要學(xué)習(xí)的問題，最終圓滿完成教學(xué)任務(wù)，在輕松愉快的氛圍下結(jié)束課程。
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