时间：2022-09-13 12:36:30
笔者有幸参加了南京市的电子书包iPad2教学实验项目，深刻体会iPad直观的操作方式，丰富有趣的内容和生动、高效、交互的方式，深感其具备了改变教育方式的能力.苹果公司还开发了基于iPad2的新电子阅读程序iBooks 2和电子教科书制作软件iBookAuthor.iBooks（电子书）可重复使用、便携、交互、可搜索，支持富媒体.它们的结合犹如好马配好鞍，相得益彰，为课堂增添不少的色彩.我们基于此设计一系列课程，本文就一节普通物理课设计谈起.
首先是设计的思路，既然iBooks具有强大的功能，当然是给学生提供更多更直观的资源供他们自学，在自习的基础上进行先学后教，在课堂上讨论不能理解的内容.所以我的设计相对大胆和丰富：我的主体思路是谁在动，怎样动，为什么动，将主要资料（文字、图片、视频、测验、交互）都做在学生的电子书中，学生在家就可以自学.学生顺着这个思路来学习就会比较清晰了解人类对天体运动的认识过程，自己查找资料补充不足，在课堂上交流讨论.
探索一：谁在动
人类认识史上主要有两大派系：日心说和地心说，采用学生演情景剧的形式，展现他们的主要观点，争论点，故事共分为三幕.
第一幕：地球自转吗？
学生搜集伽利略1624年撰写《关于两种世界体系的对话》进行改编，利用相对运动的知识进行辩论展示双方的观点.得出由于地球自转运动没被古人察觉，所以感觉天体都在围绕地球转动.这时不足以说明地球一定绕着太阳转动于是就有了第二幕.
第二幕 ： 太阳绕地球转VS地球绕太阳转
火星逆行及外行星的逆行是地心说的一个难点，用了太多的本轮（学生用iPad2展示图1）使描述过于复杂，而且时间越久误差越大，而日心说却可以很好的解释这一问题（学生用iPad2播放视频如图2），地球和火星同时绕太阳运动，地球转动得快火星慢，当地球超过火星时看起来火星是在逆行.
通过解释火星逆行现象的简单与复杂对比，让学生很容易解释为什么人们要选择日心说.实际上日心说彻底的战胜地心说还与科技进步及观察手段的提高有关，于是补充了第三幕.
第三幕：用更先进的技术证明地心说是错误的
伽利略出场展示他发明的望远镜（学生用iPad2展示）和已经所发现的新天体，1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利.
哥白尼的解释：地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动，只有月亮环绕地球运行.质疑：真的是这样转动得吗？
探索二：如何转动？
在人类了解如何转的过程中，有两个人的贡献不可忽略，所以给他们链接了第谷和开普勒的故事，进行情感、态度、价值观的教育.
第谷每天晚上坚持观测天体持续35年左右，详细数据就有20几年，将误差减小到2弧分，是肉眼观测的极限.然而他没有能力从大量精确的观测资料中得出应有的结论，“是个富翁，但不知道怎样正确地使用这些财富，”1600年他找到数学天才开普勒聘他整理这些观测数据，这是一个伟大的决定， 1601年第谷在观测了770颗天体走完不一样的人生.
当时所有的人都认为天体应该做完美的匀速圆周运动，而圆周运动与第谷的观测结果之间总有8弧分的误差，开普勒亲眼所见第谷是如何观测的他的误差不超过2弧分，他坚信不疑，所以他知道一定是理论出了问题，他否定了19中假设，终于大胆假设天体应沿椭圆运动，并在精确计算之后得到验证.由此得到了开普勒第一和第二定律.
开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在其中的一个焦点上.
利用交互学习椭圆定义，动手绘制一个椭圆，并找出焦点，长轴，讨论与圆的区别.
不是圆周运动了还是是匀速吗？
搜集四季资料，四时的长短不同，是什么原因呢，开普勒计算之后给出了很好的解释.
开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等.（面积定律）如图3所示.
使用eclicker调研学生的理解情况，面积相等说明什么：A.行星运动是匀速的；B.越靠近太阳越快；C.不清楚.当场可以统计出学生对这个问题的理解情况，及时矫正.
开普勒1609年发表《新天文学》叙述行星运动两条定律，并没有止于此，发现较远的天体周期长，应该有一种和谐的数学关系.9年终于灵感出现，发现规律，1619年《宇宙谐和论》公布第三定律，1627年将自己的三定律和第谷的观测结果结合起来出版新的星表《鲁道夫星表》完成第谷遗愿，这也是牛顿万有引力的基础.
学生很关心的是开普勒怎样处理这样的数据，所以使用数据处理软件Numbers处理周期与半长轴与周期的关系，让学生有一个感性认识.首先从图4可以看出a与T不成正比，T变化更快一点，猜想可能与a二次方成正比于是画出a二次方与T如图5所示，发现a二次方变化更快，那最大的可能就是在一次到二次之间有一个比较直观的关系，最容易想到的是1.5次方，是否如此呢？再绘出图6，果然是直线，说明a的1.5次方与T成正比.启发学生思考在没有现代技术的情况下开普勒得到这个规律的难度，以及其追求真理的执着精神.
开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等.（周期定律）
这时使用iBooks带的自测功能对所有同学进行测试，看看掌握情况，以便进一步的调节教学内容.
一点反思，由于苹果系统的封闭性，所有的东西要自己制作，而且不支持flas，所以备课比较麻烦一点，但是一旦形成一定的资源以后也会较快的完成.iBooks使用能很好调动学生的学习积极性和主动性，从课堂教学效果来看，还是非常不错的，学生获得的知识以及提高远大于传统课堂，而且测验的正确率也很高，有很高的推广价值.