物理学史视野下“行星的运动”深度备课研究

赵玉萍 邢红军 王玉婷

摘要

“行星的运动”一节包含着人类对于行星运动规律的认识历史，开普勒定律的建立过程是“万有引力的定律”学习的重要基础。鉴于现行高中物理教材编写并未完整呈现开普勒定律的发现过程与历史意义，使得本节课的教育价值没有得到充分的发挥，所以以教学逻辑为主线介绍开普勒定律的发现背景、发现过程和历史意义，可以对“行星的运动”教学提供有益的启示。

关键词

开普勒  行星运动规律  教学设计

一、教材内容的分析

在现行高中物理教科书中，“行星的运动”位于第七章“万有引力与宇宙航行”中的开篇位置。该节包含了开普勒三定律的建立过程，梳理了人类对行星运动规律的发现过程，更奠定了“万有引力定律”学习的基础。教材的编写逻辑如下：首先通过问题的形式提出太阳系的行星轨道和周期具有哪些特点，并介绍了“地心说”与“日心说”之争的历史背景。接着，教材介绍了开普勒对于行星运动规律的研究，逐一解释了开普勒三大定律的内容。最后，教材通过“科学漫步”模块补充了人类对于行星运动规律的发现历史，分别介绍了托勒密、哥白尼、第谷和开普勒的贡献[1]。

通过分析不难看出，教材对于这部分内容的编写过于简略，并将物理学史的内容与开普勒定律的内容分割开来。如此，学生就难以理解开普勒定律发现的过程以及规律背后所蕴含的物理意义。具体而言，教材编写存在以下问题。……