《万有引力定律》说课稿
各位评委老师,早上好!
我是X号说课者,我说课的课题是:万有引力定律
我将从课程设计,学生情况,教学方法,教学过程等方面展开我的说课:
一、课程设计
随着素质教育的不断推广使学生德智体等方面都得到全面发展。
十八大和十八届三中全会也提出的把立德树人的要求落到实处,而核心素养是党的教育方针的具体化,是连接宏观教育理念、培养目标与具体教育教学实践的中间环节。
物理学科更是让学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和和会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的关键成分所以我们在教学中更要体现出对学生物理品质的培养。
以物理视角形成认知,发展科学思维大胆质疑,从不同角度思考问题,最求科技创新,合作交流,对问题进行评估反思,从科学·技术·社会·责任的关系基础上形成对科学技术的正确态度和责任感。
我从追寻科学家的脚步做起,“小组探究”的教学、“合作学习”的学习方法等结合到课堂,给学生创造条件培养他们自主、探究、合作、具有团队精神,建立提高其物理特有的学科品质。
《万有引力定律》是人教版高中物理必修2第6章第3节的内容。
本节本节通过叙述了伽利略等科学家不断的探索,牛顿在前人的基础上,由于他超凡的数学能力及创造力发现万有引力定律这一历史。
通过万有引力定律把地面上的物体运动和天体运动统一起来,揭示了自然界中一种基本的相互作用规律(四种作用力之一)。
打破了人们认为天体运动神圣而不可了解的神秘感,为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础。
在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑,对人类文化的发展有巨大的影响。
从性质与地位上看,本节内容是对上一节教学内容的进一步外推,是下一节内容的基础;从思想方法上看,是猜想、假设与验证相结合、是演绎与归纳相结合的教学内容。
教科书的立意还在于物理理论必须接受实践的检验。
二、学生情况分析
针对学生在学科知识水平上已经达到了推导万有引力定律的可能性,但学生的创造能力还比较欠缺,对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱;对最近有关的天文、航天事例比较感兴趣,参与、表现欲望较强,但已有的知识水平较低、甚至还有错误的认识。
在这两个矛盾的基础上确定主要采用问题教学法授课,同时使用讨论法和演示法,既有利于发挥学生的主动性与参与性,又可以锻炼学生的创造能力,从而达到认可本课的社会文化价值,掌握科学的研究放法,解决简单的应用问题的目的。
三、教学目标
根据本节课教材的结构和内容分析,结合高一年级学生的认知结构、心理特征以及学生的实际情况,我制定了以下的教学目标:
1、知识与技能
1)知道地球上的重物下落与天体运动的统一性;
2)知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律
的适用范围;
3)会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中
r的物理意义。
2、过程与方法
了解万有引力定律发现的思路和过程,体会在科学规律发现过程中猜想和求证的重要性。
3、情感态度和价值观
1)了解万有引力定律发现的意义,体会科学发展对人们世界观的改变所起
的作用;
2)了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义,体会科学家的在科学
发展过程中所起的重要作用。
四、教学的重、难点
基于教材内容、学生的实际情况和教学目标的分析,我设定了以下的教学重难点。
重点:万有引力定律的发现过程,万有引力定律的理解和简单应用;
难点:“月——地检验”的理解。
五、教学法
为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:
1、启发式:
教师通过提问,明确要解决的问题,引导学生去思考。
学生通过思考、讨论解决教师的提问。
2、自主、合作学习
发挥学生的主体性原则。
学生能自学的地方,能合作解决问题的地方,教师就可以放手。
六、教学过程
1、引入:
教师展示:【课件】幻灯片——游戏《刺激战场》跳伞画面,引起学生兴趣和无意注意,渗透物理与生活中遇到的情景之间的联系,让学生养成良好的观察思考习惯。
再放映牛顿在树下观察苹果落地,正是这样一位及其敏感的大科学家,为大家带来了“一个苹果引发的思考”。
再次强化对生活的细微观察习惯。
(1)为什么物体会向地球下落?
(2)为什么月球一直围绕地球运转?
(3)“天上”“人间”的力出于同一本源吗?性质相同吗?
通过追问引发学生思考,建立起实验探究的第一步--提出物理问题,形成猜想和假设。
这些力都遵循相同的规律!
2、讲授新课:
(1)月——地检验(预计15分钟)
组织学生进行分组讨论,重温牛顿的疑问,揣摩问题建立的过程,要验证什么,为什么要验证,验证的方法是什么?使学生伴随着问题入手,由生活结合物理思想,逐步形成科学探究的系统性。
学生讨论结果及方案可能奇思妙想各不相同,每个思想都有其闪光点,教师进行正面引导,鼓励学生大胆提出假设,培养勇于探究的科学精神。
而在解决问题过程中,又会遇到衍生出的新问题:地球表面的物体尚可计算,但是把它放到月球轨道上,如何去称量?
继续引导学生去分解难度,力无法测量,但是可以类比比值关系,并且为以后外力做功和速度变化关系实验埋下思维的种子。
继续分解问题难度:现在面临质量和距离的双重影响,由控制变量法,必须回避某一因素,回避哪个呢?如何回避?
层层追问,分解问题难度,是要学生通过思考、讨论,体会到:测量月球轨道上的物体受力是不现实的,至少牛顿那个时代的人做不到,而加速度这一物理量正是我们要用的关系,使问题具体化,提供了解决问题的可能。
从科学思维上进行能力锻炼和培养。
设疑:假设地面附近有个苹果,其质量等于月球的质量,这样算不算是同一个物体分别放在地面附近和月球轨道上了么?正所谓:山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。
教师启发式提问:根据牛顿第二定律,物体的加速度由什么决定?
继续组织学生分组讨论回答:力的作用效果之一,就是使物体产生加速度,
既然力的关系难以验证,那么我们就验证力的作用效果好了。
我们知道地面附近的物体在只受地球作用下做自由落体运动,而月球在地球的作用下做匀速圆周运动。
这样,问题就得到了转化。
确立好了方向,接下来就是实施过程:这两个加速度多大?它们满足1/602的关系吗?通过学生板书展示数据结果,说明牛顿猜想的正确性。
教师进行升华:我们在中学阶段只能将椭圆轨道近似为圆形轨道来证明万有引力定律,但牛顿当年是在椭圆轨道情形下证明了万有引力定律的。
这一步是要学生体会:更严格的证明,需要更高的数学水平。
这样借助有效运算解决实际问题,有助于学生促进数学思维发展,养成程序化思考问题的习惯,形成一丝不苟,严谨求实的科学精神。
(2)万有引力定律
万有引力定律的得出相当与对于上一节结论的升级和细化,在处理过程中全部交给学生,让其自己整理归纳出结论,并不断的讨论修改,逐渐形成对科学和技术应有的正确态度和责任感,并体会成功的喜悦!
教师再次进行升华:由“天上”到“人间”到“自然界万物”这一步的迈出,是需要魄力、胆识和惊人的想象力的,物理结论的发现,不是简单的实验结果的总结,它需要直觉和想象力,大胆的猜测和严格实验证明。
这样看似偶然的发现又蕴藏着历史的必然性。
(3)引力常量
展示例题活动:计算身边同学的万有引力。
当学生去使用时候会发现,有一个信息是不可或缺的--G值,没有引力常量G的值,万有引力定律是没有应用价值的,还只是停留在理论的层面。
而它的出现是牛顿逝世71年后的1798年,这么漫长的过程也为卡文迪许工作的重要性和难度之大打下伏笔。
课件展示卡文迪许扭秤实验的操作图示,体现微小形变的放大这一物理实验思想,而卡文迪许当时的测量结果是6.754×10-11 N·M2/KG2,而我们现在所用的
6.67×10-11 N·M2/KG2是无数次修正之后的结果,直至CODATA基础物理常数在2014版才精确到了6.67408±0.00031×10-11 N·M2/KG2,其他物体的引力干扰不能绝对无视,故测量难度非常之大。
由G值的得出也精确,不但对万有引力定律进一步证明,也再次对学生养成严谨的科学态度和科学责任感进行熏陶。
(4)万有引力的探索运用
课件展示:梵高的油画-《星空》
我国的航大科技,《战狼》民族荣誉感
课堂小结部分采用学生进行回顾总结的方式,教师主要疏导其中有问题部分,帮助学生清晰认知,并且体会在四大基本相互作用中宏观世界万有引力起绝对的支配作用,而在微观世界中,万有引力是很微弱的。
为以后微观粒子所受万有引力的处理方法埋下伏笔。
板书设计
我比较注重直观、系统的板书设计,他能体现教材中的知识点和课堂的教学进程,以便于学生能够理解掌握。