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视频标签：托勒密,开普勒,行星的运动
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视频课题：沪科版高一物理必修二第五章第1节从托勒密到开普勒—行星的运动-云南省 - 昆明
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课名
第1节 从托勒密到开普勒
——行星的运动 教师姓名 徐瑞
学科（版本） 普通高中课程标准实验教科书
沪科教版 物理 必修2
章节
第五章万有引力与航天第1节 从托勒密到开普
勒 课时 第 1 课时
年级
高一年级
一、教学目标
（一）知识与技能
1、了解人类对天体运行的探究历程；知道地心说和日心说的基本内容。
2、认识椭圆，知道开普勒行星运动定律，理解开普勒行星运动定律的科学价值，了解开普勒第三定律中的K值的大小只与中心天体有关。建立正确的行星运动观。
（二）过程与方法
1、通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类探索和认识事物本质的曲折性、发展性并加深对行星运动的理解。
2、通过对天体运行研究历史的了解，体会科学研究的一般思路与方法──—质疑、批判、猜测、观察与实验、数学推理与论证。
（三）情感、态度与价值观
1. 通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观。 2. 了解人类对行星运动规律认识过程的曲折与艰辛，学习科学家们实事求是，尊重客观事实，敢于支持真理，勇于创新和不怕牺牲的科学态度与科学精神。培养探索自然、造福人类的意识。
二、学习者分析
【学生已掌握的知识】：在《研究力与运动的关系》一章中，学生已学习了描述运动的相关知识，初步形成了“运动相互作用力的观念”；在《研究圆周运动》一章中，已学习了圆周的线速度﹑角速度﹑周期等知识；在地理学科中已学习了不同层次的天体系统，说明学生已具备学习本节内容的基础和能力。
【学生欠缺的地方】：学生虽然对科学家的事例有所了解，但不够系统准确，在数学中对椭圆的知识还未学习。这对本节学习是不利因素。
三、教学重难点分析及解决措施
【教学重点】：开普勒行星运动定律。
【教学难点】：如何引导学生探究行星运动定律的得出。
四、教学设计
教学环节 环节目标
教学内容
学生活动 媒体作用及分析 课前设计
培养学生的自学能力，及自己获取所需信息的方法。从物理学视角观察自然现象。
翻转课堂：阅读教材，按任务观看视频微课，提问、交流、分组准备课堂汇报，填好设计的表格。
课前学习微课，查阅资料 填写表格
应用媒体，培养学生预习习惯； 通过查找日历计算一年四季时长，发现其中规律。
五、课堂教学设计
引入课题
激发学生学习热情，使学生对本节内容充满好奇。
通过视频：中国航天——筑梦天宫，感受中国航天梦。思考怎样才能发射人造天体在太空中航行？首先要认识太空的行星是怎样运动的？引出课题。
观看视频 积极思考 创设情境，提出问题，引入课题。
“地心说、日心说”两种学说之争
课前培养其阅读能力，让学生查资料讨论后开阔思维、拓展知识。在交流汇报，回答问题中锻炼学生的语言表达能力。 通过太阳系八大行星图片引发学生提出问题:古人对天体运动存在哪些看法？什么是地心说，什么是日心说？两种学说争论的结果是什么？
引导学生开展交流讨论汇报 分享视频拓展阅读分析材料 列出表格汇报交流解答问题
用微课辅助汇报交流，引出观念，学习历史，了解科学发展的 历程。
探究开普勒第一定
律
让学生从生活中的自然现象得到行星做的不是匀速圆周运动，体会到物理就在身边，生活中处处蕴含着物理知识。 1课前出示一年四季时间表，让学生计算，发现并提出问题：每一年中这四段时间是否相同?不同说明行星做的是匀速圆周运动吗? 2引导学生分析材料，交流讨论汇报
观察表格
分析思考相互讨论，回答问题，质疑日心说
使本节重点和难点崭露头角
通过学生讲授第谷观天的误差在2′之内、开普勒敢于放弃人们世世代代所信仰的完美图形，学习科学家严谨、实事求是、敢于质疑、勇于创新、乐于合作的科学态度。
1课前要求学生阅读教材，课堂上学生代表小组讲诉第谷观天及开普勒得出椭圆轨道的过程;
学生小组分享讲解，体会开普勒实事求是而不迷信权威。
通过课件使学生对运动轨道有一个初步的认识。
培养学生的实验动手能力、观察分析能力与团结合作精神，同时为理解开普勒定律做好准备。 2探究椭圆特征
安排学生画椭圆 介绍椭圆的焦点、半长轴、半短轴 提出问题
学生动手画椭圆归纳椭圆特征
应用几何画板辅助画椭圆。帮助学生理解椭圆特征。 通过动态视频让学生理解开普勒第一定律的含义。
3教师播放视频课件，讲解开普勒椭圆轨道定律（开普勒第一定律）;
学生听讲
通过视频微课使学生对运动轨道有一个清晰的认识。
探究开普勒第二定
律
1通过动态视频让学生理解开普勒第二定律的含义。
2让学生从生活中得到行星在各位置运动快慢不同，体会到物理就在身边，通过视频微课使学生对第二定律有一个深刻的理解。
让学生回顾不同季节行星运动时间不同的表格，提出问题①为什么四季不等长？ 行星离太阳远的地方运动的快，还是近的地方运动快？
在哪运动的最快？在哪儿运动的最慢？
回顾表格
分析思考相互讨论、回答问题
使本节重点和难点继续推进
探究开普勒第三定
律
应用收集的数据，通过开excel作图分析开普勒第三定律的内容及其物理意义，让学生体会为得出第三定律，开普勒苦苦探寻9年，孜孜不倦、持之以恒献身科学的精神。
1：出示各行星轨道半长轴与周期参数表格,提出问题： T随a到底满足什么规律呢？通过数据分析，引发学生猜想：T与a的一次方成正比。
这两个量是否成正比还可以怎么处理？
教师通过Excel作图
观察表格积极思考相互讨论学生提出可用画图 的方法 引起探究热情，为突破难点做好铺垫，为学生提供主动探究的环境
2：让学生猜想
猜想T与R的几次方成正比呢?
教师通过 Excel作图
思考讨论后多数学生提出应与二次方成正比
学习用图像处理数据，培养用数学方法处理物理问题的能力
3：让学生继续猜想
猜想T应该与R的几次方成正比呢?才能是一条直线呢？ 教师通excel作图
教师由T∝R1.5推出T2∝R3
推出R3/T2
=k而得出第三定律
学生深入猜想讨论，思维活跃、兴趣很浓最后提出应与二分之三次方成正比
提高分析问题、解决问题的能力，同时让学生体会规律的形成过程，体验成功的喜悦，水到渠成突破本节难点
椭圆轨道近似处理 高中阶段对行星运动的近似化研究——简化，建立行星运动匀变速运动模型。
提问：假设行星轨道看成“圆”时，开普勒定律的表述将会是怎么样？ 观察课件
分析思考相互讨论、回答问题
可以应用几何画板，化椭圆为圆
提炼科学精神和科学方法 总结行星运动定律建
立过程中所蕴含的科学精神和科学方法。
通过阅读“科学足迹”的片段，引导学生思考并归纳 学生发言教师总结、分享观点 重温课本，体会科学思想方法和科学精神。
运用定律解决问题
运用开普勒第三定律解决问题。
哈雷彗星最近出现的时间是1986年，天文学家哈雷预言，
这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？
分析思考求解 学以致用应用物理解决实际问题
课堂小结
概括总结本节内容，构建知识框架。
对学生进行科学精神、科学思想方法的教育。让学生在科学家关于天体运动问题的研究历史中
培养学生概括﹑总结﹑归纳的能力。感悟科学家求真、求简的科学精神和观测实验、假设、推理论证等科学思想方法。
总结本节内容为下一节学习做铺垫。
作业及课外探究：
1、课本作业：课本:P82 1、2、3
2、物理与科学、技术、社会、环境（STSE）有密切的联系，请就“行星的运动”写一篇物理与科学、技术、社会相关的研究性学习小论文。
3、查阅资料思考：是什么原因使行星绕太阳运动？ 参考网站：中国探月网：
http://www.clep.org.cn/index.asp?modelname=index
中国公众科技网：http://chro.cpst.net.cn/
利用多媒体让同学们在欣赏《行星组曲》木星（欢乐使者）的乐曲声中结束课。体会跨界的物理与艺术融合之美。
教学反思
学校 云南民族中学 课名 行星运动 教师 徐瑞 学科
物理
年级
高一年级
1.应用了哪种新媒体和新技术的哪些功能，效果如何？
课前：运用微课，翻转课堂，自主预习、合作学习。使学生对行星运动的规律有初步的认识。
课中：应用flash动画，形象直观的模拟各种不同的行星运动理论情景，将抽象的理论形象直观的呈现，帮助学生理解开普勒行星运动定律；应用几何画板画椭圆，将椭圆变为圆，为讲清椭圆特点及椭圆与圆的共同点和不同点发挥辅助作用；为突破难点，开普勒行星运动第三定理的发现过程，通过Excel列表、作图法，较好的让学生体会用图像处理数据的优势，培养用数学方法处理物理问题的能力，同时加强对定律的理解。
2.在教学活动应用新媒体新技术的关键事件(起止时间（如：5'20''-10'40''），时间3-8分钟左右，每节课2-3段)，引起了哪些反思（如教学策略与方法的实施、教学重难点的解决、师生深层次互动，生成性的问题解决等）。
六、教学流程图
视频：中国航天——筑梦天宫，引入新课，提出问题：人类是怎样实现走出地球，迈向太空的探索之路的？航天航空技术的发展起源于人类对行星运动规律的了解。
提出问题：古人，会对天体运动存有哪些看法?
引出古人观点：盖天说、浑天说、天圆地方说、地心说、日心说、开普勒行星运动定律
学生分组课堂汇报：以问题为提纲：1、古代人们对天体运动存在哪些看法? 2、什么是“地心说”，什么是“日心说”?3、哪种学说占统治地位的时间较长? 4、两种学说争论的结果是什么? 观看微课视频后，代表解答以上问题介绍两种不同的观点，收获总结表。
找证据，应用不同的观点解释自然现象中昼夜更替、四季交换，时间的长短不同；分析天文观察实际测量数据，作出图像和计算，分析得出结果。
交流、分享成功喜悦，正确评估中建立科学观念，学习不同时代的研究方法、科学精神、科学态度和责任。 应用开普勒定律知识求哈雷彗星回归年
构建知识框架，感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神。应用《行星组曲》音乐结束，体会跨界的物理与艺术融合之美。
提出问题 引出课题
引出观念
学习历史 查找观测数
据，设计方法检验 翻转课堂：阅读教材，按任务观看视频微课，提问、交流、分组准备课堂汇报，填好设计的表格
课前预习 交流和评估 巩固训练 小结
为突破重点难点，开普勒行星运动三定理的发现过程，应用flash动画，几何画板画椭圆，将椭圆变为圆，通过Excel列表、作图法，较好的让学生体会用图像处理数据的优势，培养用数学方法处理物理问题的能力，帮助学生理解开普勒行星运动定律；让学生体会开普勒苦苦寻找9年之久的艰难，渗透科学家们不迷信权威、勇于质疑、实事求是、敢于坚持真理和持之以恒不断探究的科学态度和科学精神。 3.新技术应用于教学的创新点及效果思考(教学组织创新、教学设计创新等)。 教学组织创新：在课前应用翻转课堂，以任务驱动，给学生安排查阅资料。归纳总结、课堂汇报的任务。根据不同小组讨论的中心话题，要求预习课本中的内容，通过各种途径查找资料，特别是通过网络搜集资料、自制课件，接着以问题探究的方式，要求完成以下合作学习任务：
提出问题→交流讨论→得出结论→课堂汇报→再交流→提出新的问题
培养学生独立思考能力、发现问题与解决问题的能力以及探究式合作学习的习惯。课堂上给学生发言权、交流权，培养学生获取资料、分析资料、合作交流的能力。
教学设计创新：课堂体现了学生主体，教师主导。让学生在交流 →思考提问→实践→讨论中解决问题，教师再总结提升，师生互动，共同成长。
同时为突破重点难点，开普勒行星运动三定理的发现过程，应用微课、flash动画、几何画板、通过Excel列表、作图法等软件发挥辅助教学，效果好。
4.对新技术的教学适用性的思考及对其有关功能改进的建议或意见。
（1）教学设计要为学生提供主动探究的环境，让学生体验成功的喜悦，才能激发学生学习物理的兴趣，同时提高分析问题、解决问题的能力。
（2）应用新媒体，将物理学史融入教学，一方面学习物理学科的研究方法，如观察、实验、提出假说、数学推理、建立模型等方法；另一方面学习科学家的科学态度、科学思想、科学精神，发挥物理学史特有的教育功能：培养学生的科学和人文素养。 （3）改变课堂教学模式，让现代信息技术（如应用电子设备）为课堂服务，提高课堂效率。
（4）收集、制作微课程资源，培养学生自主学习意识和能力，创造机会，培养学生应用信息技术的能力为学生自主学习创造条件。
（5）同时应用新媒体让学生体会“STSE”科学、技术、社会与环境的相关性。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
