課題：萬有引力定律在航天中的應用——走近神九一、指導思想與理論依據復習課的任務是梳理知識結構和體系，落實重點知識內容，突破學習難點，解惑學習疑點，尋找方法和能力的提高點。要完成這一復習的任務，需要教師精選教學內容，合理組織安排，設計一系列具有思維價值的問題，不斷地激發學生思考，讓學生在積極的思維活動中學習，達到復習課實效、高效的目的。為此，本節課以神九與天宮的交會對接為線索，組織學生討論在神九飛天過程中包含的高中階段的知識，把學過的知識在應用中掌握，把解決問題的方法和能力在活化中提高。二、教學背景分析教材分析：從知識結構上看，本章教材是應用牛頓運動定律對曲線運動的研究。本節課是在學習了《圓周運動》與《萬有引力與航天》之后的一節知識應用與擴展的課。以神九飛天為背景，通過對各個階段的分析綜合應用了這兩章的知識，尤其是變軌和對接環節是對這兩章知識的高度綜合。學生情況分析：從學生年齡特征來看，學生處于高一年級，已經對本章知識有一定的接受能力，但比較起成年人來還不及，尤其是對知識體系條理性掌握，對易混淆知識的辨別能力還欠缺。從學生的知識基礎來看，本節與第六章息息相關，不同水平的學生學起來認知程度不一樣。從認知特點及思維規律來看，學生容易接受表象、淺顯的知識，不易接受推理性強、易混淆的知識。高一的學生學習興趣濃厚，他們的觀察不只停留在一些表面現象，具有更深層次的探究愿望。在思維方式上由初中形象思維為主向高中抽象思維為主過渡，已經能通過一些思維的引導做一些邏輯的推理。教法分析：由于學生頭腦中科學概念的自發性、隱蔽性、頑固性，使得我們必須注重科學知識、科學方法與科學精神教育．不僅應當注重科學知識教學，而且要特別強調科學方法，包括理論實驗的方法和科學推理方法，潛移默化地對學生進行科學精神教育．本堂課通過視頻展示，充分調動學生的思考空間，教學過程中貫穿了啟發式教學，使科學性與思想性融于一體。并配上神舟論壇環節，培養學生獲得信息的能力，自主學習的能力，體現了鞏固性教學原則，使教學更具有科學性。三、本節課教學目標設計知識與技能：（1）理解萬有引力定律的內容和公式（2）培養學生應用萬有引力定律分析問題、解決問題的能力。（3）了解人造衛星的有關知識.（4）知道三個宇宙速度的含義，會推導衛星運行速度與軌道半徑的關系過程與方法：（1）通過對本章知識的歸納，提高學生對知識系統歸納能力。（2）通過小組討論，提高學生的合作學習與探究能力。（3）通過物理模型建立，培養學生建模能力。情感態度與價值觀：（1）通過萬有引力與航天的學習，激發學生愛國精神；（2）理解科學研究的繼承性和曲折性，培養學生獻身科學的奮斗精神。教學重點：萬有引力定律在天體運動問題中的應用教學難點：綜合應用圓周運動、萬有引力定律、反沖的知識解讀神九與天宮的變軌過程四、教學資源：實驗儀器：地球儀、呼啦圈、神九天宮的模型媒體設備：實物投影儀、電腦五、教學設計思想與教學流程萬有引力與航天章節的內容抽象，物理模型建立困難，是學生學習物理過程中的一個難點。尤其利用萬有引力理論解決人造衛星問題，涉及本節教學內容旨在幫助學生復習鞏固基礎知識，同時也在于幫助學生提高建立物理模型，運用知識分析解題的能力。教學過程中，首先讓學生觀看視頻，找出所包含的本章知識點以及利用所學知識能解決哪些問題，以便提高學生知識歸納能力。其次讓學生通過分組準備專題研究，與同組討論、互動問答、教師點撥來解決知識難點，提高學生合作學習的能力；最后通過兩個組的專題展示，幫學生了解人類航天史，激發學生愛國精神；理解科學研究的繼承性和曲折性，培養學生獻身科學的奮斗精神。基礎知識復習基礎知識復習人類探索太空的腳步宇航員的世界返回返回猜詞游戲發射神九飛天可以分為哪幾個階段展示視頻在軌運行變軌對接知識準備知識準備神舟論壇太空實驗中國五千年的飛天夢六、教學過程教學環節教師活動學生活動設計意圖時間安排復習舊知教學引入發射在軌運行變軌對接返回神舟論壇引導播放視頻（神九飛天視頻集錦）提問：神九飛天可以分為哪些階段，與我們所學的哪些知識相聯系提問：發射階段與我們所學的哪些知識相聯系？課件操作：PPT演示宇航員的受力分析介紹宇航員的坐姿：由于發射過程會出現超重現象，飛行員最大要承受7-10G的負荷，如果采取正常的坐姿或站姿，會使身體中的血液集中在腿部導致腦供血不足，短暫失明等問題，所以宇航員都是半躺在飛船中的。但即便如此，也必須通過長期艱苦的訓練才能完成航天任務，我們一般人是承受不了的。提問：神九發射的速度應該滿足什么條件呢？提問：衛星可能的運行軌道提問：三種軌道有什么共同點嗎？提問：衛星的軌道，衛星的運行速度與軌道半徑的關系提問：不在同一軌道，他們的運行速度一樣嗎？為什么不一樣請具體解釋一下？提問：怎樣才能實現變軌？分析變軌的條件播放視頻（神九與天宮的變軌過程）播放視頻（最后30米對接的細節）對接的最后30米分析，帶領學生重難點突破飛船通過噴氣獲得反向作用力，反向作用力彌補了由于加速向心力的不足，與萬有引力一起來充當向心力，就不會使飛船因為加速而做離心運動了。以此來實現在同一軌道對接。返回過程分析總結：中國航天事業創始人錢學森回國后做的第一件事，就是給大學生講最基礎的航天知識課。錢老說，航天是一個龐大的系統工程，不能靠我一個人，要靠一大堆人，最基礎的航天知識是航天事業最重要的基石。我們同學已經站在了這塊基石上。其實神九飛天還涉及了很多方面的問題，課前我布置給每組一個任務，自主選擇感興趣的話題，收集相關資料，派代表進行主題發言，下面我們就進入本節課的第二個環節——神舟論壇，更多的了解神九和航天知識，請第一組同學展示他們準備的專題，其他組同學可以針對他的發言提問。有很多同樣付出了汗水和時間參加訓練的航天員最終無法實現航天夢想，還有那些飛船的設計者和工作人員，為航天事業奉獻了畢生精力做出了巨大貢獻，他們，更值得我們尊敬！了解了宇航員的世界，讓我們再來看看太空實驗，有請下一組同學。從1986年到1994年，有5個我國青少年設計的太空實驗乘著美國的航天飛機上了天，其中一項是觀察蠶在零重力環境下如何吐絲結繭。如今我們擁有了自己的太空實驗室，今天的作業其中一項就是設計一款太空實驗，希望有一天我們同學設計的實驗能夠登上天宮。有請劉佳同學為我們介紹中國五千年的飛天夢從1992年“神舟”號飛船載人航天工程立項到中國第一位航天員楊利偉進入太空只用了11年，到神九與天宮對接成功只用了短短的20年。中國航天人以他們的智慧與努力，彌補了物質技術基礎的不足，創造了中國載人航天的一次次快速躍升。了解了中國航天的發展史，我們再來看看人類探索宇宙的足跡，有請第四組同學。總結：看來同學們都對今天的發言做了精心的準備，帶給我們非常精彩的發言。我們通過四個組的發言了解了宇航員的世界、太空實驗、中國五千年的飛天夢、人類探索宇宙的腳步，領略了科學家們為了實現人類的夢想不屈不撓探索的精神和一絲不茍的科研態度，宇航員為了航天事業付出的艱辛努力和巨大的犧牲，相信每個人都有自己的感觸。人類對太空的探索和開發剛剛起步，在不久的將來，遨游太空，俯瞰地球，感受失重，日行萬里將不再是夢想。希望同學們投身到探索自然的科學研究中去，為祖國的繁榮昌盛貢獻自己的力量。布置作業猜詞游戲PPT詞條：牛頓、開普勒第一定律、第一宇宙速度、開普勒、萬有引力定律、同步衛星、第谷、開普勒第二定律、第三宇宙速度、哥白尼、開普勒第三定律、第二宇宙速度觀看視頻（神九飛天視頻集錦）思考、回答牛二律分析飛船加速上升階段宇航員的受力情況思考、回答宇宙速度分組合作模擬衛星的軌道思考、回答軌道的圓心一定過地球球心思考回答分組合作模擬神九和天宮的變軌過程當飛船加速，需要的向心力增大，而萬有引力沒有變，提供的向心力不足，飛船做離心運動，飛向更高的軌道。飛船減速需要的向心力減小，萬有引力沒有變，提供的向心力過大，飛船做做近心運動，降到較低的軌道。返回過程分析應用牛二律宇航員的世界下面看到的就是離心重力場，我讓大家看一段視頻來了解一下他到底是如何運行的。插播視頻大家看到了，他可以模擬零重力和超重，所以航天員訓練的內容自然還要包括像吃飯喝水和排泄，因為很多東西會浮在空中。說到這呢我想說說我的感覺，看著這些訓練我便更覺得阿姆斯特朗的一小步不止是人類的一小步何止是人類的一大步。為了飛天為了人類的研究與探索，多少人克服了數不清的困難。我不敢想象在那樣的機器中轉來轉去的感覺，也不敢想象身穿60公斤重的設備與裝備行走，更不敢想象熟記40萬條厚的像字典一樣的操作手冊。所以我們要敢于面對困難、勇于挑戰困難、善于戰勝困難，最終就能像航天員那樣去達成人生的成功。太空實驗太空是一個無重力的環境，這個環境也許在我們看很美妙然而就是這樣的一個完全失重的環境卻給太空實驗帶來了意想不到的困難。首先在宇宙中測量體重就成了一個難題，由于宇宙中完全失重地面上的體重計會失靈。然而航天員在太空中生活工作隨時需要檢測和監控他們的身體質量狀況，那么如何來稱體重呢？目前太空之中的體重秤已經由中國、美國、俄羅斯三個國家研制出來了。稱體重實際上應是稱質量。美國的太空秤是將航天員固定在專用座椅上，座椅和人一起做機械震蕩，通過測量振動周期計算出航天員的質量。大家現在在畫面上看到這兩張圖片是簡諧振動的物理模型，有縱向和橫向兩種。根據這兩張圖片我猜測美國國際空間站在測量宇航員的體重的時候會將航天員固定在這個或者是這個位置，通過電子儀器測量出他的振動周期。再通過公式，也就是大家看到的這個公式計算出人體質量。我國的太空秤則是采用基于牛頓第二定律，即依靠測量加速度和拉力來計算人體質量。中國五千年的飛天夢人類飛向太空的夢想，有文字記載至少有數千年，古代中國就有嫦娥奔月，敦煌莫高窟飛天圖案等美麗的傳說。不過神話畢竟不是現實，目前只有火箭才能把人送上太空。以此為標準，最早的載人航天應是600年前的萬戶飛天。西方航天學界認為中國明朝人萬戶為人類第一個嘗試用火箭飛天的人，并將月球上一座環形山命名為萬戶以表紀念。可上九天攬月，可下五洋捉鱉，毛澤東主席當年奮斗不息的豪邁詩意今天已經變為現實。短短20年中國航天技術快速發展成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天探索的國家，短短10年，中國載人深潛從一片空白直至超越所有對手的世界紀錄。這樣的中國速度靠的就是中國人自強不息、自主創新的進取精神，中國人完全有能力在高科技領域上攀登上世界高峰。人類探索宇宙的腳步在這些突破背后有無數人默默的付出，甚至有人為此付出了自己寶貴的生命。下面就讓我帶領大家一起緬懷第一個為此事業獻身的航天員——科馬羅夫。1967年4月24日蘇聯航天員科馬羅夫因飛船在再入過程中降落傘失靈飛船墜毀而身亡，成為世界上第一位在執行太空飛行任務時獻身的航天員。一名在伊斯坦布爾的美國安全局工作人員監聽到，就在撞擊到地面之前，蘇聯的總理科希金告訴科馬羅夫：“國家為他而自豪。”但這位特工沒有聽到科馬羅夫的回答。科馬羅夫后來被授予蘇聯英雄和列寧勛章，一顆在1971年發現的小行星命名為，1836科馬羅夫以表示對他的紀念。從直立行走于腳下這片土地到飛出藍色地球村，人類就是這般孜孜不倦地幻想著，并一步一步地拓展著他們的活動空間，充斥著飛天神話的人類幼年記憶代代相傳到今天，在雙腳還只能停留在大地上的時候，想象已經達到了一個人類自己也不知道有多高多遠的地方。但是夢想有多遠我們的足跡就有多遠。以游戲的形式來復習基礎知識，激發學生學習興趣增強學生民族自豪感使學生科學精神，具有判斷大眾傳媒有關信息是否科學可靠的意識。復習牛二律受力分析豐富學生的知識面，使學生體會科學研究的嚴謹性，同時也體會到宇航員異于常人的意志品質和付出。復習三個宇宙速度培養學生構建物理模型的能力培養學生主動與他人合作的精神，實現學生將自己的見解與他人交流的愿望復習衛星運行速度與軌道半徑的關系使學生學習猜想與假設、觀察與收集、分析與論證、交流與合作、總結與評估等科學方法培養學生的動手能力和合作精神培養學生敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團隊精神通過教師的引導，幫助學生克服獨立思考中可能產生的缺點和偏差。培養學生綜合應用知識的能力培養學生知識遷移能力使學生掌握科學的學習方法對學生進行德育教育，了解航天事業需要最基礎的高中知識為基礎。使學生有參與科技活動的熱情，有將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。培養學生收集資料、提取有用信息、語言表達能力，有主動與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團隊精神。使學生領略自然界的奇妙與和諧，保持好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規律的艱辛與喜悅。使學生了解并體會物理學對經濟、社會發展的貢獻，關注并思考與物理學相關的熱點問題，有可持續發展的意識，能在力所能及的范圍內，為社會的可持續發展做出貢獻。高中物理模型的實際應用，讓學生覺得學有所用，尤其是應用在高科技的太空站中對學生進行中國特色社會主義共同理想教育，引導學生樹立遠大志向；弘揚以愛國主義為核心的民族精神和以改革創新為核心的時代精神，培育中小學生的愛國情感和創新意識。通過對中國在航天和深潛項目上取得的成就增強學生的民族自豪感和榮譽感培養學生關心國內外科技發展現狀與趨勢，有將科學服務于人類的意識。有振興中華的使命感與責任感。拓寬學生的知識面，對人類探索宇宙的成就有所了解總結本課，突出主題培養學生關心國內外科技發展現狀與趨勢，有將科學服務于人類的意識。有振興中華的使命感與責任感。3分鐘4分鐘1分鐘2分鐘1分鐘3分鐘2分鐘3分鐘4分鐘2分鐘2分鐘5分鐘4分鐘3分鐘4分鐘2分鐘八、板書設計走近神九