《物理學(xué)的重大進(jìn)展》設(shè)計(jì) 省賽一等獎

《物理學(xué)的重大進(jìn)展》教學(xué)設(shè)計(jì)【課標(biāo)要求】了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對論、量子論的的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知識與能力了解經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論的主要內(nèi)容，理解它們近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位和重要意義，提高分析歷史問題的能力。2．過程與方法補(bǔ)充相關(guān)材料，分析16世紀(jì)中期以后科學(xué)發(fā)展的背景，了解伽利略和牛頓在物理學(xué)發(fā)展上的貢獻(xiàn)，進(jìn)一步了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容。初步掌握用探究的方法得出“經(jīng)典力學(xué)逐步發(fā)展的理論層次和重要內(nèi)容”。依據(jù)教材56頁“學(xué)思之窗”的內(nèi)容，分析相對論的重要內(nèi)容，掌握觀察閱讀、獲取信息的學(xué)習(xí)方法。通過對經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論三大理論的學(xué)習(xí)，歸納它們近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位和重要意義，提高分析歷史問題的能力。3．情感態(tài)度價(jià)值觀使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)真理需要勇于探索、執(zhí)著追求的精神。得出“人類對客觀規(guī)律的認(rèn)識是不斷深入”的結(jié)論。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論的主要內(nèi)容經(jīng)典力學(xué)改變了自古代中世紀(jì)以來人們的認(rèn)識論和方法論；相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中；量子論與相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。認(rèn)清它們之間的關(guān)系，有利于了解近代物理學(xué)的發(fā)展歷程。難點(diǎn)：這些理論在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位和重要意義只有認(rèn)清經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論之間的關(guān)系，才能使學(xué)生進(jìn)行比較，加深對其作用或意義的理解。三、教學(xué)內(nèi)容安排（1學(xué)時(shí)）第一目“經(jīng)典力學(xué)”教學(xué)要點(diǎn)：①16世紀(jì)末17世紀(jì)初物理學(xué)發(fā)展的歷史條件；②伽利略的發(fā)現(xiàn)，為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；③牛頓力學(xué)體系的創(chuàng)立，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。第二目“相對論的創(chuàng)立”教學(xué)要點(diǎn)：①相對論提出的歷史背景；②相對論的提出及主要內(nèi)容；③相對論提出的歷史意義。第三目“量子論的誕生與發(fā)展”教學(xué)要點(diǎn)：①量子論誕生的歷史背景；②量子論的誕生、發(fā)展和量子力學(xué)；③量子論的重要影響。四、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)指導(dǎo)策略教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課：[設(shè)問]在現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)有哪些物理現(xiàn)象？[出示圖片]蘋果下落和“神五”飛船升空?？偨Y(jié)后歸納，導(dǎo)入新課。講授新課：（板書）第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展（板書）一、經(jīng)典力學(xué)[出示材料]文藝復(fù)興對世界的重要影響。在16世紀(jì)末17世紀(jì)初，哪些因素促成了的物理學(xué)發(fā)展？（板書）1.背景：文藝復(fù)興的影響。（板書）2.伽利略的貢獻(xiàn)：[出示材料]伽利略的生平[提問]伽利略在物理學(xué)上取得了那些重大貢獻(xiàn)呢？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，概括其貢獻(xiàn)。創(chuàng)立科學(xué)的研究方法：實(shí)驗(yàn)和觀察。物理學(xué)：實(shí)驗(yàn)證明力與運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。天文學(xué)：自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，證明了哥白尼“日心說”的正確性。[總結(jié)]為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。[過渡]在伽利略研究的基礎(chǔ)上，英國科學(xué)家牛頓進(jìn)一步研究，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)體系。（板書）3.牛頓力學(xué)體系的創(chuàng)立[出示材料]波普的詩句牛頓的生平[提問]物理課上學(xué)習(xí)了牛頓的哪些理論呢？[總結(jié)]在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，概括經(jīng)典力學(xué)體系的主要內(nèi)容。建立標(biāo)志：1687年《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版。內(nèi)容：物體機(jī)械運(yùn)動三大定律、萬有引力定律等。特點(diǎn)：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。意義：①具有科學(xué)性和預(yù)見性（如海王星的發(fā)現(xiàn)）；②標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。用材料引導(dǎo)學(xué)生，層層分析，形成結(jié)論：經(jīng)典力學(xué)改變了自古代中世紀(jì)以來人們的認(rèn)識論和方法論，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。[過渡]以牛頓的理論為代表的經(jīng)典物理學(xué)理論是不是就絕對正確、無所不能的呢？（板書）二、相對論的創(chuàng)立[出示材料]19世紀(jì)末20世紀(jì)科學(xué)的飛速發(fā)展；為什么會出現(xiàn)物理學(xué)上的新變化？[提出問題]19世紀(jì)末20世紀(jì)初愛因斯坦對物理學(xué)的貢獻(xiàn)是什么？意義是什么?貢獻(xiàn)：提出狹義相對論；廣義相對論。意義：相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。否定了經(jīng)典力學(xué)絕對時(shí)空觀，發(fā)展了牛頓力學(xué)。推動物理學(xué)發(fā)展到了新的高度。（可用史料層層分析，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。）[過渡]19世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到巔峰狀態(tài)，在人們心目中，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)達(dá)到近乎完美的程度。這時(shí)，年輕的普朗克和他的老師發(fā)生了一段對話：普朗克：“老師，我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)給物理理論學(xué)！”老師：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會再有多大的發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了?！币龅谌浚ò鍟┤⒘孔诱摰恼Q生與發(fā)展本目可采用學(xué)生自學(xué)的形式，讓學(xué)生自己去歸納學(xué)習(xí)要點(diǎn)。[總結(jié)]在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，進(jìn)行概括。（板書）1.背景：電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門。微觀粒子的運(yùn)動不能用經(jīng)典力學(xué)原理說明。（板書）2.誕生：1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生。（板書）3.發(fā)展：愛因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)；玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論；20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。（量子力學(xué)：研究微觀世界粒子運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。）[出示材料]今天，我們的現(xiàn)代文明，從電腦，電視，手機(jī)到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎沒有哪個(gè)領(lǐng)域不依賴于量子論。量子力學(xué)和狹義相對論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。引出對重要影響的分析。（板書）4.影響：使人類對微觀世界的認(rèn)識取得重大進(jìn)步，是20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。量子論與相對論共同構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足。改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。[本課小結(jié)1]請記住愛因斯坦的話吧：“沒有能獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的有創(chuàng)造性的個(gè)人，社會的向上發(fā)展是不可想象的?！蔽锢韺W(xué)的發(fā)展給了我們什么樣的啟示？[本課小結(jié)2]經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論之間的關(guān)系。經(jīng)典力學(xué)改變了自古代中世紀(jì)以來人們的認(rèn)識論和方法論；相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中；量子論與相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。思考回答，觀看圖片，明確生活中物理現(xiàn)象。據(jù)材料思考回答。一學(xué)生朗讀。按書歸納感悟?qū)εｎD的評價(jià)。按書歸納其貢獻(xiàn)閱讀材料思考并回答問題?？磿鴼w納產(chǎn)生背景、發(fā)展過程和影響。挖掘材料信息，回答問題。結(jié)合材料回答問題。敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，實(shí)踐出真知。按教材和筆記思考回答。通過對現(xiàn)實(shí)生活中物理現(xiàn)象的思考，激發(fā)學(xué)生興趣，從而導(dǎo)入新課。培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析史料的能力。培養(yǎng)學(xué)生閱讀、歸納能力。為學(xué)習(xí)牛頓的貢獻(xiàn)做準(zhǔn)備。培養(yǎng)學(xué)生歸納能力。培養(yǎng)學(xué)生閱讀、思考和歸納能力。培養(yǎng)學(xué)生閱讀、思考和歸納能力。培養(yǎng)認(rèn)識歷史問題和發(fā)散思維的能力；使學(xué)生初步學(xué)會運(yùn)用史料，以及掌握史論結(jié)合、論從史出的歷史學(xué)習(xí)方法。情感教育。理清學(xué)習(xí)線索，有利于重、難點(diǎn)突破。五、教學(xué)資源建議書籍：黃理穩(wěn)、李榮學(xué)《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》，黃天祥《百年科學(xué)發(fā)明》，姜巖《百年科學(xué)發(fā)現(xiàn)》等。網(wǎng)絡(luò)：中學(xué)歷史教學(xué)園地、歷史課程網(wǎng)等。六、學(xué)習(xí)評價(jià)建議1．愛因斯坦相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一場重大革命，主要是因?yàn)棰俜穸私?jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀②揭示了時(shí)間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性③打破了經(jīng)典力學(xué)體系的局限性④使人類對客觀世界的認(rèn)識開始從宏觀世界深入到微觀世界A、①②③