人民版高中歷史必修三71《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)(3頁)

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1、 《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》教學(xué)設(shè)計(jì) 內(nèi)容及其解析 本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容是人民版專題七： 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌的第一節(jié)指的是近代物理 學(xué)的奠基人和革命者，其核心是近代現(xiàn)代物理學(xué)的重大突破。 , 理解它關(guān)鍵就是要掌握牛頓 經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立和愛因斯坦相對(duì)論提出的重大意義。 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過文藝復(fù)興與宗教改革， 促進(jìn) 了自然科學(xué)的興起， 本節(jié)課的內(nèi)容近代物理學(xué)的奠基人和革命者就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。 由 于它還與必修一中的資產(chǎn)階級(jí)革命與必修二中的資本主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展有十分密切的聯(lián)系 , 所以 在本學(xué)科有比較重要的地位，并有對(duì)加深必修一和必修二中相關(guān)知識(shí)理解的作

2、用 , 是本學(xué)科 的次要內(nèi)容。 教學(xué)的重點(diǎn)是伽利略對(duì)物理學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)； 牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立； 量子論 的誕生； 相對(duì)論的提出， 解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是理解物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的時(shí)代背景， 并掌握各階 段物理學(xué)家主要事跡及其對(duì)物理學(xué)重大突破的重大意義。 （一）教學(xué)目標(biāo) 【課標(biāo)要求】 了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容， 認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。 知道相對(duì)論、 量 子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義。 【知識(shí)與能力】 了解經(jīng)典力學(xué)的三大定律、量子理論、相對(duì)論等基礎(chǔ)知識(shí)。牛頓、

3、普朗克、愛因斯坦等著名 科學(xué)家的主要事跡，學(xué)會(huì)觀察，培養(yǎng)敏銳的洞察力。理解科學(xué)進(jìn)步中繼承與發(fā)展的關(guān)系。 【過程與方法】 充分利用圖書館、博物館、互聯(lián)網(wǎng)等資源。提高收集、分析相關(guān)資料的能力。在學(xué)習(xí)過程中 通過合作、 探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析解決問題的能力及交流與合作的能力。 科學(xué)的方法。全面提 高科學(xué)素質(zhì)，創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)會(huì)運(yùn)用閱讀法、觀察法、討論法、推理法、概括法、 實(shí)驗(yàn)法等來學(xué)習(xí)了解近代物理學(xué)的相關(guān)問題。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 通過學(xué)習(xí)， 了解科學(xué)家為科學(xué)進(jìn)步所作出的努力。 學(xué)習(xí)他們?yōu)榭茖W(xué)獻(xiàn)身的精神； 形成科學(xué)的 態(tài)度。

4、知道在科學(xué)的道路上荊棘遍布，增強(qiáng)面對(duì)挫折的能力。增強(qiáng)毅力，樹立勇往直前、持 之以恒的精神。 （二）教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)： 伽利略對(duì)物理學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)； 牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立；量子論的誕生；相對(duì)論的提出。 教學(xué)難點(diǎn)：如何理解物理學(xué)各階段發(fā)展的原因？ （三）教學(xué)過程 【導(dǎo)入新課】 人物圖像 【新課講授】 ㈠牛頓力學(xué)體系 1、牛頓力學(xué)產(chǎn)生前的學(xué)說 （ 1）亞里士多德的學(xué)說 亞里士多德的力學(xué)觀：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就會(huì)靜止。如：“推箱子”的例子 （ 2）伽利略的貢獻(xiàn)——?jiǎng)?chuàng)立了自由落體定律

5、 2、牛頓力學(xué)體系 “我好像是一個(gè)在海邊玩耍的孩子， 不時(shí)為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣 鼓舞，而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。 ” ——牛頓臨終遺言 （1）基本理論（牛頓力學(xué)三定律、萬有引力定律） 第 1 頁 （二）量子力學(xué) 19 世 末， 面 典物理學(xué)近乎完美的 展， （2）影響意 期以來， 人 一直 彗星是神秘的， 不吉利的災(zāi)星， 根本不能用科學(xué)來 明。 牛 的好 友哈雷用牛 力學(xué)算出了 1682 年出 的彗星的 道， 指出它的回 周期是 75—76 年，由此 言它將在 17

6、58 年再次出 。 53 年以后的 1758 年（當(dāng) 哈雷已去世） ， 彗星果然如期 出 。哈雷慧星的 了萬有引力定律的科學(xué)性。 英國著名的哲學(xué)家休 曾 ： “我 被放在 有如 院的世界上，每個(gè)事件的起源和 由卻 完全 不 我 知道， 我 既沒有足 的智慧 未來， 也沒有能力防止那些使我 不斷 受 傷 害 的 不 幸 事 件 發(fā) 生 。 我 們 被 懸 掛 在 永 恒 的 疑 懼 之 中 ? ? ” ——《大國崛起》解 三百年前， 人 的思想 充斥著迷信和恐懼， 水 什么往低 流？太陽 什么升起落下？ 些今天看來 之極

7、的 ， 在當(dāng) 卻是根本無法 和把握的。 直到牛 出 ， 人 才 于 束了 種狀 。 ——《大國崛起》解 理 的 合： 牛 力學(xué)體系 自然界的力學(xué) 象做出了系 、 合理的 明， 從而完成了人 自然界 史上的第一次理 大 合。 典力學(xué)體系的建立 志著近代科學(xué)的形成。 踐的 ： 根據(jù)萬有引力定律， 人 準(zhǔn)確地算出地球的平均密度和扁平率， 正確地解 了 潮汐的成因。根據(jù) 一定律，人 了海王星、冥王星。 有的物理學(xué)家表示： “ 19 世 已 將物理大廈 全部建成，今后物理學(xué)家只是修 和完美 座大廈。 ” 量子 確 深?yuàn)W 懂

8、，甚至 量子 奠基人之一的玻 都 ： “如果 不 量子 而感到困惑，那他就是沒有理解量子 。 ” 1、背景 典物理學(xué)是以日常生活中常 的低速運(yùn) 的物體 研究 象的， 一旦 入光速運(yùn) ， 經(jīng) 典物理學(xué)的某些 就 得不準(zhǔn)確 2、量子理 （ 生、 展、意 ） 量子力學(xué) 志著人 客 律的 ， 開始從宏 世界深入到微 世界。 改 了近代物理學(xué)中的 念 ,使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的 念 生了重大 革。 今天，我 的 代文明，從 ， ，手機(jī)到核能，航天，生物技 ，幾乎沒有哪個(gè) 域不依 于量子 。 （三）相 狹 相 表 100 周

9、年，也 全世界只有幾十個(gè)人能完全理解他的真 ， 但 并不能掩蓋 相 人 生活的巨大改 。 關(guān)于相 ，有人 ： 個(gè)形式 美的理 藏了太多令人驚 的內(nèi)容， 100 年來，人 從中悟出宇宙 出不 的奧秘， 直到今天， 里 有很多內(nèi)容沒有被我 悟透。 ?? 因斯坦關(guān)于相 的比 。 了 一深?yuàn)W的理 做通俗的 明， 因斯坦曾 趣地 一名男青年 ： “我打個(gè) 比方， 比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳 下與女士 情 ， 那么，同 的 你 得哪一個(gè)更 ？”男青年 ： “當(dāng)然坐在火爐上烤的 得 久。 ” 因斯坦 ： “ 就是我的相

10、 內(nèi)容。 ” 1、狹 相 （1）提出 1905 年， 因斯坦 表了《 體的 力學(xué)》 ， 立了狹 相 。 狹 相 的基 ：相 性原理 光速不 原理 （2）主要內(nèi)容 第 2 頁 和空 都與物 的運(yùn) 有關(guān)，隨著物 運(yùn) 速度的 化而 化。 （ 3）意 否 了牛 力學(xué)的 空 ； 承和 展了牛 力學(xué)；奠定了利用原子能的理 基 2、廣 相 （ 1）提出 1916 年， 因斯坦又建立了廣 相 。 （2）主要內(nèi)容 廣 相 ， 物 存在的 空 不是平坦的， 而

11、是彎曲的， 空 的 構(gòu)取決于物 的 量及其分布情況，空 彎曲的程度體 引力 度。 （ 3） 廣 相 第一次 述了四 空和物 的分布相 系的重要思想。 3、相 與牛 力學(xué)的關(guān)系： 相 打破了牛 以來 的 空 ， 但并非全 否定牛 力學(xué)。 牛 力學(xué)反映的是宏 物體低速運(yùn) 的客 律， 而狹 相 反映的是物體高速運(yùn) 的客 律， 是 牛 力 學(xué)的 承和 展。牛 力學(xué)是相 的一種特例（物體低速運(yùn) 狀 ） ，包括在相 體系 中。 4、相 建立的意 相 的 意 例——相

12、 能修正 GPS（全球定位系 ）全球定位系 ——— GPS 的 用也已普及化了， 多城市的公共汽 、出租 上都安裝了它。早期的 GPS 接收器確 定物體位置的 差是在 15 米范 內(nèi)， 個(gè) 差可以用 因斯坦相 來修正。 因斯坦相 的建立， 是 近代物理學(xué)理 框架的重大突破， 它不 揭示了空 、 的 可 性， 空的 化和 空 構(gòu)同物 的運(yùn) 和狀 密不可分。 種全新的 空 、 運(yùn) 和物 的形成， 是人 思想 展史中的一次根本性 革， 整 個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)都 生了極其深 的影響。 量子 和相 是 代

13、物理學(xué)的兩大支柱，量子 的形成 志著人 于客 律的 ， 開始從宏 世界深入到微 世界。 量子力學(xué)和狹 相 合形成原子核物理學(xué)， 指 制造 原子 、 和建立核 站。 量子力學(xué) 子技 、 半 體技 和激光技 等奠定了理 基 。 物理學(xué)的 展 了我 什么 的啟示？ 尊重事 ，不迷信 威，敢于 疑，勇于探索 新， 踐出真知?? 本課小結(jié) 物理學(xué)的 展： 典力學(xué)的重要奠基者──伽利略 近代物理學(xué)革命： 典力學(xué)的建立－牛 代物理學(xué)革命：相 和量子 的建立 第 3 頁