【教学设计】宇宙航行

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1、《宇宙航行》教学设计教材分析《宇宙航行》系新课程人教版必修2第六章第五节，重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。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“万有引力定律与航天”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。另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。学情分析本班学生热爱科学，学习积极

2、性较高。师生关系和谐融洽，课堂气氛活跃，敢于交流、讨论，发表自己的观点、看法。通过前面的学习，学生已对曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解。在此基础上，通过教师合理引导，按照迁移规律科学地设计问题情境，促进学生探究，获得新知。尽管学生对天体运动的知识储备不足，猜想可能缺乏科学性，表达也许欠妥。但只要始终参与到学习情境中，五官体验激活思维，大胆猜想，敢于表达，就都能获得发展和提高。教学设计思路本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速

3、度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。本课的教学设计中教师的主导作用表现为：积极创设问题情境、启发学生思维；学生的主体作用为：动脑、动口、动手。而电教媒体则为这一切提供丰富的信息资源和交互平台。运用现代教育技术能够扩展可视性，实现对现实的形象模拟。本电教设计精心挑选了多媒体素材，对媒体的运用，力求体现引导认知性、体现逻辑性和现实模拟的真实性。在每个环节，先用媒体让学生形成感性认知，以问题为中心，学生在观察与体验中思考，自觉地由浅入深，由感性到理性分层探索，再通过师生的讨论、分析、概括及应用，实现由感性认识上升为理性认识的飞跃。将思维的发展贯穿于知识认知的全过程，是本课的一条主线。教学目标

4、知识与技能1.知道人造卫星的发射原理，能够用万有引力定律和牛顿第二定律推导第一宇宙速度；2.了解第二宇宙速度和第三宇宙速度及其意义；3.建立起关于各种卫星的运行状况的正确图景，理解卫星的运行速度、周期与半径的关系；4.了解地球同步卫星的特点。过程与方法1.培养学生科学探索能力；2.培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力；3.学习科学的思维方法，培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。情感态度与价值观1.了解人类探索太空的过程，感受科技发展对人类进步的巨大促进作用，通过对我国航天事业发展史的了解，渗透爱国主义教育。2.感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就，激发学生学习物理的热情，促使学生

5、树立献身科学的人生观和价值观。3.认识到天体运动的实质是牛顿第二定律的具体应用，能对已有的知识进行组织和归类，学会构建知识体系，能从整体的角度看问题，形成对知识的整体感。教学重点第一宇宙速度的推导；研究天体运动的基本思路与方法。教学难点人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别。教学过程【情景引入】每个人都有着愿望或梦想。就像画面中的小女孩，仰望美丽灿烂的苍穹，一定浮想联翩。也许还曾梦想着插上翅膀，飞向天空。其实，做着飞天之梦的人，从古到今，又何止万千？我国古代的万户就是其中一个，他曾经将自己用47枚火箭捆绑，尝试飞天，不幸点火后火箭爆炸，万户为此牺牲了。然而，一次次的失败并没有阻止人类进行

6、太空探索的活动。终于，人类第一颗人造卫星于1957年10月4日从前苏联升空，中国也于1970年发射了第一颗人造卫星。特别是从1999年神舟一号无人飞船首访太空到2008年9月的神七问天，中国航天员第一次把中国人的足迹印在飞船舱外的茫茫太空之中，9年的历程镌刻下了中国人7次完美的脚步，是中国航天事业7次新突破，见证的是中国航天人前进中发展、探索中追求的不懈脚步。教师：那么，卫星是如何上天的？会掉下来吗？是什么力使卫星能绕地球飞行？本节课我们就来学习人类是如何走出地球、飞向宇宙，进行宇宙航行的。二、新课教学一、人造卫星的发射原理教师：提供生活经验：我们知道，地球对周围任何物体有引力作用，因此抛出

7、的物体要落回地面。月球也受到地球引力作用，为什么不会落回地面？小组讨论后回答：由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转,此时月球受到的地球引力(即重力),用来充当绕地球运转的向心力,故月球不会落到地面上来。教师：物体做平抛运动时，初速度越大，飞行的水平距离越远。地球是个球体，如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？如果速度继续一直增大，会出现什么情况呢？小组讨论后回答：由于地球是一个圆球,当平抛的初速度足够