《物理学的重大进展》设计 省赛一等奖

《物理学的重大进展》教学设计【课标要求】了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论、量子论的的主要内容，认识其意义。一、学习目标1．知识与能力了解经典力学、相对论、量子论的主要内容，理解它们近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义，提高分析历史问题的能力。2．过程与方法补充相关材料，分析16世纪中期以后科学发展的背景，了解伽利略和牛顿在物理学发展上的贡献，进一步了解经典力学的主要内容。初步掌握用探究的方法得出“经典力学逐步发展的理论层次和重要内容”。依据教材56页“学思之窗”的内容，分析相对论的重要内容，掌握观察阅读、获取信息的学习方法。通过对经典力学、相对论、量子论三大理论的学习，归纳它们近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义，提高分析历史问题的能力。3．情感态度价值观使学生认同科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。得出“人类对客观规律的认识是不断深入”的结论。二、教学重点、难点重点：经典力学、相对论、量子论的主要内容经典力学改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论；相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中；量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。认清它们之间的关系，有利于了解近代物理学的发展历程。难点：这些理论在近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义只有认清经典力学、相对论、量子论之间的关系，才能使学生进行比较，加深对其作用或意义的理解。三、教学内容安排（1学时）第一目“经典力学”教学要点：①16世纪末17世纪初物理学发展的历史条件；②伽利略的发现，为经典力学的创立和发展奠定了基础；③牛顿力学体系的创立，标志着近代科学的形成。第二目“相对论的创立”教学要点：①相对论提出的历史背景；②相对论的提出及主要内容；③相对论提出的历史意义。第三目“量子论的诞生与发展”教学要点：①量子论诞生的历史背景；②量子论的诞生、发展和量子力学；③量子论的重要影响。四、教学方法和学习指导策略教师活动学生活动设计意图导入新课：[设问]在现实生活中发现有哪些物理现象？[出示图片]苹果下落和“神五”飞船升空。总结后归纳，导入新课。讲授新课：（板书）第11课物理学的重大进展（板书）一、经典力学[出示材料]文艺复兴对世界的重要影响。在16世纪末17世纪初，哪些因素促成了的物理学发展？（板书）1.背景：文艺复兴的影响。（板书）2.伽利略的贡献：[出示材料]伽利略的生平[提问]伽利略在物理学上取得了那些重大贡献呢？在学生回答的基础上，概括其贡献。创立科学的研究方法：实验和观察。物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。[总结]为经典力学的创立和发展奠定了基础。[过渡]在伽利略研究的基础上，英国科学家牛顿进一步研究，创立了经典力学体系。（板书）3.牛顿力学体系的创立[出示材料]波普的诗句牛顿的生平[提问]物理课上学习了牛顿的哪些理论呢？[总结]在学生回答的基础上，概括经典力学体系的主要内容。建立标志：1687年《自然哲学的数学原理》出版。内容：物体机械运动三大定律、万有引力定律等。特点：以实验为基础、以数学为表达形式。意义：①具有科学性和预见性（如海王星的发现）；②标志着近代科学的形成。用材料引导学生，层层分析，形成结论：经典力学改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论，标志着近代科学的形成。[过渡]以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢？（板书）二、相对论的创立[出示材料]19世纪末20世纪科学的飞速发展；为什么会出现物理学上的新变化？[提出问题]19世纪末20世纪初爱因斯坦对物理学的贡献是什么？意义是什么?贡献：提出狭义相对论；广义相对论。意义：相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。否定了经典力学绝对时空观，发展了牛顿力学。推动物理学发展到了新的高度。（可用史料层层分析，引导学生得出结论。）[过渡]19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！”老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”引出第三目（板书）三、量子论的诞生与发展本目可采用学生自学的形式，让学生自己去归纳学习要点。[总结]在学生回答的基础上，进行概括。（板书）1.背景：电子和放射线的发现，打开了原子的大门。微观粒子的运动不能用经典力学原理说明。（板书）2.诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生。（板书）3.发展：爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应；玻尔提出了有关原子的量子理论；20世纪30年代，量子力学建立。（量子力学：研究微观世界粒子运动规律的科学。）[出示材料]今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。引出对重要影响的分析。（板书）4.影响：使人类对微观世界的认识取得重大进步，是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。改变了人们认识世界的角度和方式。[本课小结1]请记住爱因斯坦的话吧：“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”物理学的发展给了我们什么样的启示？[本课小结2]经典力学、相对论、量子论之间的关系。经典力学改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论；相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中；量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。思考回答，观看图片，明确生活中物理现象。据材料思考回答。一学生朗读。按书归纳感悟对牛顿的评价。按书归纳其贡献阅读材料思考并回答问题。看书归纳产生背景、发展过程和影响。挖掘材料信息，回答问题。结合材料回答问题。敢于质疑，勇于创新，实践出真知。按教材和笔记思考回答。通过对现实生活中物理现象的思考，激发学生兴趣，从而导入新课。培养学生阅读、分析史料的能力。培养学生阅读、归纳能力。为学习牛顿的贡献做准备。培养学生归纳能力。培养学生阅读、思考和归纳能力。培养学生阅读、思考和归纳能力。培养认识历史问题和发散思维的能力；使学生初步学会运用史料，以及掌握史论结合、论从史出的历史学习方法。情感教育。理清学习线索，有利于重、难点突破。五、教学资源建议书籍：黄理稳、李荣学《科学技术发展简史》，黄天祥《百年科学发明》，姜岩《百年科学发现》等。网络：中学历史教学园地、历史课程网等。六、学习评价建议1．爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界A、①②③