6.5问题导向式教学【教学设计】《宇宙航行》(人教)

《宇宙航行》
蚌埠第二中学渠雷雷
教学模式介绍
以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL），是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，1969 年由美国的神经病学教授Barrows 在加拿大的麦克马斯特大学首创，目前已成为国际上较流行的一种教学方法。

以此类教学法出名的包括荷兰顶级大学马斯特里赫特大学等世界著名院校。

与传统的以学科为基础的教学法有很大不同，PBL 强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；PBL 将学习与更大的任务或问题挂钩，使学习者投入于问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。

设计思路说明
本节课利用“以问题为导向的教学方法(PBL)”教学模式，以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为教学目标。

PBL教学法的精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用，调动学生的主动性和积极性。

本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑→思考→启发→引导这
样一条主线，激发鼓励学生的大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法。

教材分析
宇宙航行不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。

因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。

另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。

学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本工具。

本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。

人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。

教学目标
（一）知识与技能
1．了解人造地球卫星的有关知识和航天发展史。

2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。

3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

（二）过程与方法
1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。

2．通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力。

（三）情感态度与价值观
1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。

2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。

3．感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。

教学重难点
重点：
1．第一宇宙速度的推导。

2．卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。