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学段

高一年级

展示单元

高中物理人教版必修二第六章

单元教学设计

单元名称

万有引力与航天

1.单元教学设计说明（依据课程标准的要求，简述本单元学习对学生核心素养发展的价值；简要说明教学设计与实践的理论基础）

从知识结构看，本章教材是应用牛顿运动定律对曲线运动的研究，人类对行星运动规律的认识过程和牛顿建立万有引力定律的过程是对学生在“科学态度与责任”方面进行教育的好内容。首先，教师通过引导学生充分了解万有引力定律发现的科学历程，发展学生的科学思维能力。其次，通过对托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等科学家关于行星运动规律的研究的介绍，使学生感悟科学结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄来临。最后，在学生掌握万有引力定律的基础上，渗透科学与生活、社会的联系，一方面通过介绍航天跟人类生活相关的事例，让学生感受航天正在改变我们的生活；另一方面，通过重点介绍中国航天事业的发展历程，树立爱国热情，增强民族自信心和自豪感。

2.单元目标与重点难点（根据课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、核心素养的落实，设计单元学习目标，明确重点和难点）

【单元目标】

（1）通过有关史实了解万有引力定律的发现过程，知道万有引力定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

（2）会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

（3）初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。

（4）通过实例了解经典力学的发展和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性。

（5）体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。

【重难点】

（1）重点：应用万有引力定律的内容解决问题

难点：卫星发射问题和变轨问题，天体质量和密度的计算

3.单元整体教学思路（介绍单元整体教学实施的思路，包括课时安排、教与学活动规划，以结构图等形式整体呈现单元内的课时安排及课时之间的关联等）

本章教学遵循在遵旨科学历史发展的基础上，通过教师所给的引导作为逻辑思维铺垫，尽量让学生已现有的知识基础处于历史的背景下，经历一次发现万有引力定律的发现过程。通过体会万有引力经受实践检验的过程，理解万有引力理论的巨大作用和价值，从而激起学生对科学探究的兴趣，培养热爱科学的热情。关于航天部分的内容，在对宇宙航行进行理论分析的基础上，计算第一宇宙速度的大小。

【课时安排】

行星运动 1课时

太阳与行星间的运动 1课时

万有引力定律 1课时

万有引力定律的成就 1课时

宇宙航行 1课时

经典力学的局限性 1课时

课时教学设计

课题

宇宙航行

1.教学内容分析（分析本课时教学内容在单元中的位置，学习内容对发展学生核心素养的功能价值，蕴含的正确价值观念等）

本节属于航天部分的知识，介绍万有引力的实践性成就，要求学生知道是万有引力理论使人类实现了飞天梦想，本节知识内容的核心是牛顿运动定律与万有引力定律在圆周运动条件下的综合应用。本节是全单元知识的应用，也是让学生体会科学知识改变人类生活的价值观升华的重要一环。

2.学情分析（分析学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与发展需求、发展路径等）

学生此前已经了解了天体运动规律和万有引力定律的发现推导过程，能够运用万有引力理论解决天体质量及密度的计算，知道万有引力在实践检验中取得的成功，此外，在上一章中已经系统学习了利用牛顿运动定了综合分析圆周运动的方法，对天体的圆周运动有一定的综合分析能力。

3.目标确定（根据课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法，描述学生经历学习过程后应达成的目标）

（1）物理观念：知道三个宇宙速度的含义及其数值，会推导第一宇宙速度的表达式。

（2）科学思维：在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，增强科学探索精神，提高在处理实际问题时建构模型的能力。通过教师引导，理解发射速度和环绕速度的区别，提高运用知识分析解决实际问题的能力。

（3）科学态度与责任：通过了解人类在宇宙航行领域中的伟大成就，增长学习物理的热情，通过了解我国在航天方面的努力和成就，树立爱国热情，增强民族自信心和自豪感。

4.学习重点难点

（1）重点：第一宇宙速度的推导过程

（2）难点：发射速度和环绕速度的区别