一、教材分析：

　　萬有引力定律是宇宙這章的第一節，是本章的核心，是17世紀自然科學最偉大的成果之一，它為研究天體運動提供了理論依據，徹底使人們對宇宙的探索從被動描述走向主動發現。萬有引力定律承上啟下的作用：上承圓周運動，下啟衛星的運動。掌握好本節課，對前面知識的加深理解，后面問題的順利解決，將會起到重要的作用。

　　學習萬有引力定律需要以牛頓運動定律和勻速圓周運動知識為基礎。

　　二、學情分析及處理對策：

　　通過創設情景，吸引學生的注意力，引發學生學習的興趣。通過讓學生自己搜集資料介紹科學家探索宇宙的歷史，引出開普勒三大定律，引導學生發現問題，并鼓勵學生猜想是什么力提供了天體運動所需的向心力。結合牛頓的猜想，注重對學生進行情感教育，鼓勵學生大膽推廣，提出萬有引力的概念。然后提供給學生一些數據和已知的定律，讓學生探究推導萬有引力的表達式。以此來激發學生的興趣，也可以增強他們的信心。最后概況總結萬有引力定律的內容和適用條件等，并適當介紹卡文迪許扭秤實驗。整個過程希望培養學生“大膽假設，合理推廣，小心求證”的科學品質，培養學生像科學家一樣思考，像科學家一樣去探究，進而提高學生科學探究的能力。

　　三、教材的重點和難點：

　　本設計要突出的重點是：讓學生理解萬有引力的概念和萬有引力定律。方法是：通過介紹太陽系行星的運動，引導學生思考行星運動所需要的力，讓學生對此進行猜想，通過強調牛頓歸納出所有有質量物體之間都存在萬有引力的思考過程，加深對定律的理解。

　　本設計要突破的難點是：萬有引力定律發現過程中用到的科學方法。通過引導學生對觀測到的數據進行定量的分析，在已經發現的物理規律的基礎上，讓學生體驗牛頓發現萬有引力定律的過程，學習科學研究的常規方法。

　　四、教法：

　　閱讀思考、猜想假設、分析推理、事實驗證、總結歸納、討論交流、練習鞏固等。

　　在設計本節教學知識目標時定位并不高，只要求學生知道萬有引力定律的內容、表達式和適用條件，知道卡文迪許實驗的巧妙構思，學會直接運用萬有引力定律進行計算。而對過程與方法、情感、態度和價值觀提出了較高的要求，要求學生通過運用網絡搜索、組織信息以及交流表達，認識學科間的相互滲透。通過探究萬有引力定律的過程，經歷大膽假設、小心求證、得出結論等科學探究的基本過程。通過探究萬有引力定律的過程，認識建立物理模型、合理簡化、抓住主要矛盾忽略次要矛盾等研究物理規律的方法。體會宇宙的奧秘，以牛頓的重大發現為載體了解科學發展史，感悟科學先驅的探索精神，樹立正確的宇宙觀和科學觀。通過發現萬有引力和驗證萬有引力定律的過程，體驗科學研究的長期性、連續性和艱苦性。這樣設計教學目標也是為了落實新課標提出的“培養全體學生的科學素養”這一義務教育階段物理教育培養目標。

　　根據以上的教學目標，在設計教學過程時，選擇了以學生課題研究小組為單位選擇課題，共同研究、交流合作的學習模式。研究課題設置考慮到不同學生的實際情況，對教材內容作了擴展，補充了一些新的內容。由于學生剛開始嘗試這種學習方式會遇到困難，我們對學生準備過程給予了較嚴密的監控和實施指導。我們對學生學習過程的指導也是對師生互動學習的一種嘗試。

　　五、教學程序設計：

　　本設計的基本思路是：作為教師，不應該只關心學生學習的成果，更應該重視學生學習的過程，要讓學生在參與的過程中體驗，在過程中給學生以情感的震撼，在過程中讓學生學會科學探究的方法，在過程中獲得科學研究的能力。高二年級學生已經具備一定的自學能力，同時對新事物充滿好奇心，往往不滿足于課本的知識介紹，本課中的介紹知識完全可以通過學生的自學完成。通過自主、合作學習來充分發揮學生的主體性，從而改變學生被動接受的傳統。

　　第一環節，通過創設宇宙的情景，吸引學生的注意力，引發學生學習的興趣，根據開普勒三大定律，引導學生發現問題。

　　第二環節，鼓勵學生猜想是什么力提供了天體運動所需的向心力，并結合牛頓的猜想，提出萬有引力的概念。

　　第三環節，引導學生重現牛頓發現萬有引力、得出萬有引力定律公式的過程。

　　第四環節，概況總結萬有引力定律的內容、表達式、適用條件和特性。

　　第五環節，介紹卡文迪許扭秤實驗，用Flash模擬扭秤實驗，介紹萬有引力定律的一些應用。

　　本節課在課前將學生分組，做一定的課前準備，讓學生自己搜集第谷、開普勒、牛頓和卡文迪許四位科學家的生平事跡和對科學做出的貢獻。在引入新課階段，教師首先創設情境，播放視頻，對宇宙、“勇氣號”和“嫦娥一號”等進行大致的介紹，并讓學生代表上臺展示課前準備的科學家的事跡，通過對古人研究過程的回顧吸引學生的注意力，提高學生學習的興趣。讓學生展示自己課前準備的成果，由學生介紹牛頓發現萬有引力的傳說故事。吸引學生的注意力，激發學生學習的興趣，把學生的課外活動與課內教學結合起來。讓學生根據自己的體驗展開猜想，互相交流，并與科學家的猜想作對比，增強他們的信心。再對牛頓的猜想的分析，并將此猜想進一步大膽推廣，認為宇宙間任何兩個物體之間都存在引力，發揮學生的想象力，注重對學生進行情感教育。通過組織學生分析、討論萬有引力與哪些因素有關，讓學生學會建立物理模型，進行合理簡化，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾等研究物理規律的一般方法，注重培養學生分析問題和解決問題的能力。通過介紹卡文迪許扭秤實驗和演示相應的Flash動畫，驗證萬有引力定律，以此來培養學生大膽假設，合理推廣，小心求證的科學品質。