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高中物理《万有引力与航天》这一章，对发展学生的科学思维能力，提升学生的科学文化素养意义重大。若能充分利用这节课对学生进行科学精神、科学思想方法的教育，那么学生在掌握了基本知识的同时，能够感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神，这样不仅高效完成了教学目标，同时也让课堂变得饱满而生动，学生的学习效率和教师的教学效果都会有质的改变。
笔者就《行星的运动》中可挖掘和拓展的文化内涵，重点对“人类认识宇宙的过程”、“认识过程中的‘苦’与‘乐’”和“物理学家留给我们的无限遗产”进行陈述，望能给同行在设计这一节的教学方案时提供一点帮助。
一、人类认识宇宙的过程
《万有引力与航天》这一章带领学生们去遥望深空中天体的运动规律，从古到今，人类认识天体运动、观察宇宙经历了漫长的艰辛过程，这过程中还体现着人类在认识天体过程中运用到的观察法、逻辑推理等科学方法，涵盖了情感态度和价值观及过程与方法的教学目标。
1.1 天圆地方。古人每天看着太阳从遥远的东边升起，在空中划过了一个圆弧，又落向了遥远的西边，而太阳升起和落下的地方，天与地相互接壤，古人通过自己的观察和推理，得出了“天圆地方”的认识，即认为天空是圆弧形状的，即“天圆”，而地面是方形的，即“地方”，认为天空就像一个巨大的罩子盖住了整个方形的大地。
1.2 地心说。地心说的主要代表人物是托勒密，他认为地球处于宇宙中心静止不动，行星在各自的轨道上绕地球运转。较“天圆地方”，地心说更加系统、精确，但是它仍然很难合理地解释行星的逆行现象，尽管托勒密为此引入了“本轮”、“均轮”等复杂概念，但依然不符合科学家心中的一个信念：物体运动的规律总是和谐而简单的。
1.3日心说。哥白尼提出的日心说，预示了地心宇宙论的终结，推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说，实现了天文学的根本变革。日心说能够最终打败地心说，因为它可以解释一些地心说不能解释的问题。譬如火星的逆行现象、一年中每天昼夜长短不一的原因等人们在日常生活中就能察觉到的问题。
1.4 开普勒三大定律。开普勒根据第谷等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，总结归纳出了行星运动定律，即指开普勒三定律，它彻底摧毁了托勒密的本轮系，证明行星世界是一个匀称的系统，其中心天体是太阳，且位于每个行星轨道的焦点之一；行星公转周期决定于各个行星与太阳的距离，与质量无关。
1.5现代科技社会。从1970 年中国第一颗人造卫星“东方红1 号”成功升空到2003 年，我国神舟五号载人飞船升空，表明我国已掌握载人航天技术，实现了中国人畅游太空的梦想！如今，我国的航空航天技术已经迈进了飞速发展的轨道！
二、认识过程中的“苦”与“乐”
从古人的“天圆地方”到现在人类对于宇宙的深空探测，凝聚了无数科学家不懈的努力。这样一个漫长的过程中，有苦也有乐，但有付出就一定有回报！我们可以列举几位科学家的辛勤努力和突出贡献！
2.1 日心说的捍卫者——哥白尼和布鲁诺。哥白尼日复一日的观察天体运动，终于取得了可靠的数据，提出了“日心说，确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，这是人类探求客观真理道路上的里程碑。布鲁诺信奉他的学说，被指控为异教徒，但布鲁诺仍始终不渝地宣传科学真理。最后，他被教廷处以火刑，在罗马的鲜花广场上英勇就义。但他的思想在欧洲大陆传播开来，他捍卫真理不畏迷信的精神被人们所歌颂。
2.2 毕生的观测——第谷。第谷把全身心都投入到行星位置的测量中，这位伟大的观测家用了他毕生的经历完成了一份准确的星表，为开普勒三大定律提供了关键性的支持。在他以前，人们测量天体位置的误差大约是10’，第谷把这个不确定性减小到2’，尽管只是这么小的数据，但是在当时却是巨大的进步，同时也体现他以精确著称的科学家品质。
2.3 不幸中的天才数学家——开普勒。开普勒在童年时代身体受到了严重的摧残，视力变得衰弱。后来，开普勒有机会与天文观察家第谷一起从事天文工作。进而开普勒先后发表了行星运动的三个定律，为经典天文学奠定了基石，并导致数十年后万有引力定律的发现。
三、物理学家留给我们的无限遗产
在漫漫历史长河中，无数科学家留给了我们很多宝贵的遗产，不仅仅是他们辛苦探索出来的自然规律，还有他们在这些探索过程中体现出来的优秀品质，这更值得现在的我们去学习。古人得出的“天圆地方”是靠着他们日夜观察、思考得出的结论，体现了他们在远古时代善于观察和思考的科学习惯；日心说的捍卫者布鲁诺为了追求真理、不畏权势，宁愿牺牲自己的生命也不愿向错误的理论低头；哥白尼相信自然规律是简单而和谐的，他求真、求简的科学思想方法和科学精神值得我们好好体会；第谷对于数据精确性的要求让我们看到了科学家做科研一丝不苟、精益求精的品质；开普勒更是在他命途多舛的一生中，坚持不懈地研究计算着第谷留下的庞杂的天文数据，最终总结出了开普勒三大定律……
关于这一节的教学，笔者认为知识内容本身是学习后续知识的基础，理应使学生很好的掌握（如开普勒三大定律），而科学家探究天体运动规律的过程，探究过程中出现的精彩而感人的故事、科学家的科学精神以及本节课的文化教育功能更应值得我们重视和运用。
笔者就《行星的运动》中可挖掘和拓展的文化内涵，重点对“人类认识宇宙的过程”、“认识过程中的‘苦’与‘乐’”和“物理学家留给我们的无限遗产”进行陈述，望能给同行在设计这一节的教学方案时提供一点帮助。
一、人类认识宇宙的过程
《万有引力与航天》这一章带领学生们去遥望深空中天体的运动规律，从古到今，人类认识天体运动、观察宇宙经历了漫长的艰辛过程，这过程中还体现着人类在认识天体过程中运用到的观察法、逻辑推理等科学方法，涵盖了情感态度和价值观及过程与方法的教学目标。
1.1 天圆地方。古人每天看着太阳从遥远的东边升起，在空中划过了一个圆弧，又落向了遥远的西边，而太阳升起和落下的地方，天与地相互接壤，古人通过自己的观察和推理，得出了“天圆地方”的认识，即认为天空是圆弧形状的，即“天圆”，而地面是方形的，即“地方”，认为天空就像一个巨大的罩子盖住了整个方形的大地。
1.2 地心说。地心说的主要代表人物是托勒密，他认为地球处于宇宙中心静止不动，行星在各自的轨道上绕地球运转。较“天圆地方”，地心说更加系统、精确，但是它仍然很难合理地解释行星的逆行现象，尽管托勒密为此引入了“本轮”、“均轮”等复杂概念，但依然不符合科学家心中的一个信念：物体运动的规律总是和谐而简单的。
1.3日心说。哥白尼提出的日心说，预示了地心宇宙论的终结，推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说，实现了天文学的根本变革。日心说能够最终打败地心说，因为它可以解释一些地心说不能解释的问题。譬如火星的逆行现象、一年中每天昼夜长短不一的原因等人们在日常生活中就能察觉到的问题。
1.4 开普勒三大定律。开普勒根据第谷等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，总结归纳出了行星运动定律，即指开普勒三定律，它彻底摧毁了托勒密的本轮系，证明行星世界是一个匀称的系统，其中心天体是太阳，且位于每个行星轨道的焦点之一；行星公转周期决定于各个行星与太阳的距离，与质量无关。
1.5现代科技社会。从1970 年中国第一颗人造卫星“东方红1 号”成功升空到2003 年，我国神舟五号载人飞船升空，表明我国已掌握载人航天技术，实现了中国人畅游太空的梦想！如今，我国的航空航天技术已经迈进了飞速发展的轨道！
二、认识过程中的“苦”与“乐”
从古人的“天圆地方”到现在人类对于宇宙的深空探测，凝聚了无数科学家不懈的努力。这样一个漫长的过程中，有苦也有乐，但有付出就一定有回报！我们可以列举几位科学家的辛勤努力和突出贡献！
2.1 日心说的捍卫者——哥白尼和布鲁诺。哥白尼日复一日的观察天体运动，终于取得了可靠的数据，提出了“日心说，确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，这是人类探求客观真理道路上的里程碑。布鲁诺信奉他的学说，被指控为异教徒，但布鲁诺仍始终不渝地宣传科学真理。最后，他被教廷处以火刑，在罗马的鲜花广场上英勇就义。但他的思想在欧洲大陆传播开来，他捍卫真理不畏迷信的精神被人们所歌颂。
2.2 毕生的观测——第谷。第谷把全身心都投入到行星位置的测量中，这位伟大的观测家用了他毕生的经历完成了一份准确的星表，为开普勒三大定律提供了关键性的支持。在他以前，人们测量天体位置的误差大约是10’，第谷把这个不确定性减小到2’，尽管只是这么小的数据，但是在当时却是巨大的进步，同时也体现他以精确著称的科学家品质。
2.3 不幸中的天才数学家——开普勒。开普勒在童年时代身体受到了严重的摧残，视力变得衰弱。后来，开普勒有机会与天文观察家第谷一起从事天文工作。进而开普勒先后发表了行星运动的三个定律，为经典天文学奠定了基石，并导致数十年后万有引力定律的发现。
三、物理学家留给我们的无限遗产
在漫漫历史长河中，无数科学家留给了我们很多宝贵的遗产，不仅仅是他们辛苦探索出来的自然规律，还有他们在这些探索过程中体现出来的优秀品质，这更值得现在的我们去学习。古人得出的“天圆地方”是靠着他们日夜观察、思考得出的结论，体现了他们在远古时代善于观察和思考的科学习惯；日心说的捍卫者布鲁诺为了追求真理、不畏权势，宁愿牺牲自己的生命也不愿向错误的理论低头；哥白尼相信自然规律是简单而和谐的，他求真、求简的科学思想方法和科学精神值得我们好好体会；第谷对于数据精确性的要求让我们看到了科学家做科研一丝不苟、精益求精的品质；开普勒更是在他命途多舛的一生中，坚持不懈地研究计算着第谷留下的庞杂的天文数据，最终总结出了开普勒三大定律……
关于这一节的教学，笔者认为知识内容本身是学习后续知识的基础，理应使学生很好的掌握（如开普勒三大定律），而科学家探究天体运动规律的过程，探究过程中出现的精彩而感人的故事、科学家的科学精神以及本节课的文化教育功能更应值得我们重视和运用。