摘 要：利用学案导学法，有效创设问题情境（问题链），体现学生学习主体地位，提升学生物理学科思维品质，培养学生物理核心素养。
关键词：学案导学案法 学生主体地位 自主学习 物理学科思维 物理核心素养
如何在物理课堂教学中有效提高学生的科学思维能力？笔者在平时的教学中，对这一问题进行了长期的探索与实践，认为学案导学法是解决这一问题的有效途径。
下面以人教版必修二第六章《万有引力与航天》第四节《万有引力理论的成就》一课为例作一阐释。
一、教学目标
1.理解重力的来源，知道重力是万有引力的一个分力；知道重力（重力加速度）的方向特征；知道两极点与赤道上重力的区别；知道忽略地球自转影响时，万有引力等于重力。
2.掌握求中心天体质量和密度的思路方法。
3.培养学生逻辑思维能力及表达能力，激发学生对科学探究的兴趣，培育其热爱科学的情感，养成良好的科学态度。
二、教学重难点
1.重点：
（1）重力本质的理解。
（2）忽略地球自转时，万有引力与重力关系的理解。
（3）两种计算天体质量的思路方法的理解。
2.难点：
（1）重力本质的理解。
（2）各方程中主要物理量物理意义的理解与应用。
三、教学模式、方法
1.模式：“导学案”模式。
2.方法：迁移法、对比法、类比法、归纳法、数理结合法。
四、预习案：（学生课前预习解决）
建立模型：如下图1，假设地球是半径为R的均匀球体，其质量为M，自转角速度为ω。我们现在正处在北纬θ角的A点，研究对象的质量为m。请思考以下问题：
图1
1.以地面为参考系，坐在教室椅子上的人处于 状态，所受合力等于 ，请写出平衡方程： 。（答案：N=mg。）
2.以地轴为参考系，人做什么运动？人做圆周运动的圆心如何确定？轨道半径r与地球半径R之间满足什么关系?人需要的向心力Fn如何表示？
五、探究案
1.重力的来源。
任务1：请对图2中A处m进行受力分析，找出其需要的向心力由谁提供？其中支持力的方向可能在哪个方向？
图2
任务2：从力的分解的角度，重新分析A处m需要的向心力的来源？F万有哪几个作用效果？
任务3：
（1）随纬度θ的增大，向心力大小如何变化？在两极点B处，向心力等于多少？设地球质量M,半径R，引力常量G，则B点处的重力等于多少？
（2）当纬度减小，θ=0°，即在赤道上的C点，作出物体受力分析图，并写出向心力来源的表达式。
任务4：请在上图中2比较同一物体在A、B、C三点的向心力哪儿最大？重力哪儿最大？
实际计算可知：在赤道上g≈9.8m/s2,而an＝RW2＝0.03m/s2,说明在赤道上g>>a2=RW2，则在粗略计算时可以忽略向心力，即忽略地球自转的影响。那么，在地表处各地的万有引力和重力是什么关系？在距地表高h的山顶上，质量为m的物体受到的重力多大？重力加速度g`多大？
任务5：通过以上分析知：g的大小随纬度的升高而怎样变化？g的大小随距地表高度的增加而怎样变化？g的方向都指向地心吗？
2.中心天体质量的计算。
任务6：已知地球半径R，地表处重力加速度g和引力常量G，如何求出地球质量M？
阅读42页“计算天体质量”这部分内容，总结求太阳质量的思路。受此启发，能不能找到求地球质量的其他思路？
3.估算中心天体的密度。
任务7：假设中心天体是半径为R的均匀球体，如何估算出中心天体的平均密度ρ？请回忆密度的计算公式？尝试求出上问（任务7）中太阳的平均密度ρ。
学案导学法以创设问题情境为载体，主动唤醒学生认知思维，激发学生学习兴趣和学生内驱力，使学生进入探索者角色，让学生最大限度地参与到学习活动之中，体现学生主体地位，督促学生自主学习，使“要我学”变为“我要学”。
论文作者:鲁晓峰
论文发表刊物:《中小学教育》2019年第355期
论文发表时间:2019/2/27
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