设计思想及目标
总的设计思想是：着力体现学生的主体性、教师的指导作用，以有关“行星的运动”的物理史为载体，以“万有引力定律”的发现历程为线索，以其中的科学思想、方法及万有引力定律为主要内容，同时渗透物理史的人文素养价值。
确立上述设计思想的主要依据是：（1）由新教材中《天体运动 万有引力》的内容特点所决定。（2）由学生的知识背景特点和条件所决定。（3）由新的物理课程标准所要求。
由此，我确立的教学目标主要是：通过对相关物理史的探究，归纳出科学研究的一般方法，感受科学家的人格魅力、献身精神等；知道（初步认识）万有引力定律。
教学流程及课堂教学实录（片段）
一、教学流程（略）
二、方案实施过程（片段）
课前准备及指导
由于学生平时较少查阅文献，缺乏经验，同时为了提高学生的兴趣，教师进行了查阅文献指导，主要包括，查阅文献的重要意义、常用的查阅途径（如图书馆、常用的搜索引擎等）、如何进行查找等，列出了相关的网址、推荐书目如《科学的历程》《数理化三国演义》等生动有趣的科普读物。提前两周就布置了预习任务，其中包括文献查找的内容，一周以后要求学生将找到的相关内容发到我的电子信箱内。我初步浏览之后，要求按小组每个小组确立一个组长，由组长负责牵头分工合作围绕某一位科学家（主要是课本上出现的、与万有引力定律发现关系较大的科学家），要求主题突出即围绕科学家为“万有引力定律的发现”做出的贡献，以及能做出这些贡献的背景和原因。
课堂教学片段
片段一
1、[引入]：《宇宙》（1.5分钟录像，摘自《人与宇宙》），由一组星际航行与穿梭的镜头组成，呈现浩瀚深邃的宇宙情景和太阳系介绍及其背景音乐将学生带入神秘的宇宙空间，通过缓慢推进的镜头和神秘的音乐营造广阔而神秘的气氛，引起探究欲望，随后简单介绍宇宙的大致组成，地球在宇宙的地位。（学生看录像神情专注）
2、[假设、猜想（大家谈）]：茫茫星空中，星球之间的作用力如何去研究呢？历史上科学家是如何发现行星的运动规律呢？涉及到哪些科学家呢？
学生前后左右展开讨论、猜想，经举手发言得到：首先要进行天文观察和记录，需要望远镜，然后根据观测到的数据计算、归纳和推测运动规律。按时间顺序主要涉及第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许等。
3、[小组展示]：首先由第一小组代表呈现小组合作完成的“第谷的网页”，简单介绍网页的内容及制作过程。网页主要包括第谷的头像，简要生平，主要贡献，性格特征，家庭身世等。
4、[小组讨论]：学生分成八组，每组六人，围成一圈，设有组长和记录员，负责组织和记录活动内容和学生表现。要求小组讨论如下问题：
（1）请各小组归纳第谷为研究行星的运动而做出的贡献。
（2）第谷为何能做出这些贡献呢？写下你认为最重要的一点，要求开阔思路，从不同角度去考察历史。
（3）联系自身，有什么启发。
5、[班级交流]：组长交流讨论结果，要求互相补充，不要重复内容。
小组1：（1）得出第谷是“天才的观察家”，为研究行星的运动积累了大量资料；（2）第谷出生贵族，所以小时侯有钱购置天文台开展研究。（3）平时应该养成认真观察和记录的习惯，这是科学发现的第一步。
小组2：（1）补充说明，第谷将他的资料传给了开普勒；（2）从小就很聪明（13岁就进入大学读书），对天文学特别感兴趣。（3）兴趣是学习的基础，应该培养对物理学习的兴趣。
小组3：（1）挑战了亚里士多德的天界完美论、希腊宇宙论。（2）因为自身的条件抓住了长期在皇家 天文台工作的机遇。（3）抓住机遇发展是非常重要，但机遇偏爱有准备的人。
小组4：……
此外，大多数学生从家庭及学校环境、性格特征、自身努力程度、机遇等角度谈了自己的看法。
6、[师生归纳和点评]：
（1）得出第谷是“天才的观察家”，达到了那个时代（还没有望远镜）的最高水平，为研究行星的运动积累了大量资料，奠定了基础，并将资料传给了开普勒。
（2）第谷的贡献内因主要是他对天文学的兴趣、献身天文学的精神有关，外因是家庭条件、机遇。
（3）一个人的贡献大小首先取决于他内心的准备，然后才是外部的条件，希望积极行动培养兴趣，认真学习科学家献身科学的精神。
……
[说明]：其他三个小组用基本相同的方法进行了展示、讨论、交流、归纳评价等活动。
……
[说明]：“万有引力定律”的内容主要在牛顿网页的讨论中穿插进去展开教学，并联系实际进行简单应用，此外在讨论牛顿的“苹果落地故事”时，引导学生讨论了“为什么只有牛顿才有灵感呢？你有没有感受过‘灵感’到来的时刻呢？到底什么条件下才有可能出现灵感呢？（学生很乐意讨论灵感的问题，也意识到灵感是偏爱有准备的人。
片段二
1、[反思猜想]：各小组讨论完了之后，要求学生反思本节课刚开始时提出的猜想是否得到了历史的验证？通过反思“科学规律的发现需要经历一个什么过程？”
[学生举手发言]：（在老师的点拨下）归纳出科学发现的过程大致是“观察——猜测（假设）——数学推理——实验验证”。
2、[引导学生继续探索]：
a） 在太阳系中，牛顿是不是解决了所有的力学问题呢？如果有，能否提出一个牛顿没有解决的问题呢？（此问题对学生较具有挑战性，因为要向牛顿提起挑战，一个学生说到了“三个天体（如地球、太 阳、月球）的运动问题”，很多学生一下子想不出来，延续为课外查阅资料。）
b） 利用万有引力定律解释行星的运动又一次应用了牛顿定律，那么牛顿定律是不是万能的呢？（学生能集体回答不是万能的，但仅个别学生提到牛顿定律只适用与宏观、低速的情况。）
3、[作业布置]：除了基础训练之外，为体现进一步进行历史探究的要求，要求学生就天文观察的方法和万有引力定律在发现行星方面的贡献展开文献查阅。
主要有：“训练与应用1、2、3、4；撰写小论文（选做）：题目任选一个，《怎样测量天体的距离》《海王星的发现过程》，两星期后交。推荐课外读物：《科学是美丽的》。”
课后反思
本节课的关键是学生的参与热情和程度的高低。实践表明，学生参与程度参差不齐，从作业反馈和课堂表现来看，将近三分之二的学生比较投入，看了一些推荐资料；但也有学生对此不感兴趣，不愿意投入时间开展文献查阅和整理工作。其原因是多方面的，我发现，尽管教师提供了多种途径去开展预习，但是学生普遍感到课外没有很多时间去查找资料，还是有一小部分学生仍然反映资料缺乏，电脑没有。虽然分工合作，但还是较多学生感到制作网页花费太多时间，少数学生对此感到浪费时间，没有必要。
课堂上，教学效率取决于小组讨论能否真正有效地开展起来。大多数学生较投入地参与讨论，积极讨论，课堂气氛较热烈，但也有一小部分学生讨论时关注一些网页上无关紧要的细节，而不注重历史背后的科学方法和精神。教师在组织学生开展讨论时还存在一些效率低下的地方，要求教师有良好的组织调控能力。看来要让绝大多数学生认真讨论还需要不断尝试和仔细研究。课堂评价标准不够清晰，对学生的导向作用还不够强，学生之间缺乏相应的评价。
课后作业中，小论文反馈中发现较多学生缺乏自己的观点，缺乏联系自身实际的地方，往往是历史的摘录，看来对小论文的写作还需要进一步指导。
|
|