一、教材分析：

　　萬有引力定律是宇宙這章的第一節(jié)，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(jù)，徹底使人們對宇宙的探索從被動描述走向主動發(fā)現(xiàn)。萬有引力定律承上啟下的作用：上承圓周運動，下啟衛(wèi)星的運動。掌握好本節(jié)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(chǔ)。

　　二、學情分析及處理對策：

　　通過創(chuàng)設(shè)情景，吸引學生的注意力，引發(fā)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(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)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(jié)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(shù)據(jù)和已知的定律，讓學生探究推導(dǎo)萬有引力的表達式。以此來激發(fā)學生的興趣，也可以增強他們的信心。最后概況總結(jié)萬有引力定律的內(nèi)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(yǎng)學生“大膽假設(shè)，合理推廣，小心求證”的科學品質(zhì)，培養(yǎng)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(shè)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(dǎo)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(diào)牛頓歸納出所有有質(zhì)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(shè)計要突破的難點是：萬有引力定律發(fā)現(xiàn)過程中用到的科學方法。通過引導(dǎo)學生對觀測到的數(shù)據(jù)進行定量的分析，在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律的基礎(chǔ)上，讓學生體驗牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程，學習科學研究的常規(guī)方法。

　　四、教法：

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

　　在設(shè)計本節(jié)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(nèi)容、表達式和適用條件，知道卡文迪許實驗的巧妙構(gòu)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(tài)度和價值觀提出了較高的要求，要求學生通過運用網(wǎng)絡(luò)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(jīng)歷大膽假設(shè)、小心求證、得出結(jié)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(guī)律的方法。體會宇宙的奧秘，以牛頓的重大發(fā)現(xiàn)為載體了解科學發(fā)展史，感悟科學先驅(qū)的探索精神，樹立正確的宇宙觀和科學觀。通過發(fā)現(xiàn)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(xù)性和艱苦性。這樣設(shè)計教學目標也是為了落實新課標提出的“培養(yǎng)全體學生的科學素養(yǎng)”這一義務(wù)教育階段物理教育培養(yǎng)目標。

　　根據(jù)以上的教學目標，在設(shè)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(shè)置考慮到不同學生的實際情況，對教材內(nèi)容作了擴展，補充了一些新的內(nèi)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(jiān)控和實施指導(dǎo)。我們對學生學習過程的指導(dǎo)也是對師生互動學習的一種嘗試。

　　五、教學程序設(shè)計：

　　本設(shè)計的基本思路是：作為教師，不應(yīng)該只關(guān)心學生學習的成果，更應(yīng)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(jīng)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(fā)揮學生的主體性，從而改變學生被動接受的傳統(tǒng)。

　　第一環(huán)節(jié)，通過創(chuàng)設(shè)宇宙的情景，吸引學生的注意力，引發(fā)學生學習的興趣，根據(jù)開普勒三大定律，引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)問題。

　　第二環(huán)節(jié)，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(jié)合牛頓的猜想，提出萬有引力的概念。

　　第三環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學生重現(xiàn)牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力、得出萬有引力定律公式的過程。

　　第四環(huán)節(jié)，概況總結(jié)萬有引力定律的內(nèi)容、表達式、適用條件和特性。

　　第五環(huán)節(jié)，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(yīng)用。

　　本節(jié)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(chuàng)設(shè)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(fā)現(xiàn)萬有引力的傳說故事。吸引學生的注意力，激發(fā)學生學習的興趣，把學生的課外活動與課內(nèi)教學結(jié)合起來。讓學生根據(jù)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(fā)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(guān)，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(guī)律的一般方法，注重培養(yǎng)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(yīng)的Flash動畫，驗證萬有引力定律，以此來培養(yǎng)學生大膽假設(shè)，合理推廣，小心求證的科學品質(zhì)。