力学体现学科核心素养的教学设计

表达学科核心素养的教学设计学习内容分析学习目标描述学习内容分析学科核心素养分析教学重点教学难点

通过本课学习，使学生了解经典力学的主要内容，生疏其在近代自然科学理论进展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容，生疏其意义。通过对近代以来物理学的进展的表达，是学生生疏到科学理论是不断完善、创的，人类对客观规律的生疏是不断深入的。在了解科学家取得科研成果的同时，关注科学技术进步产生的历史背景以及它们是如何促进了社会进步和人类生活改善的。提示：可从学习内容概述、学问点划分及其相互间的关系等角度分析了解经典力学的主要内容，生疏其在近代自然科学理论进展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容，生疏其意义。提示：说明本课堂可以落实哪个或哪些学科核心素养以课程标准为依据，以现用教材为依托教材，同时借助物理学比较丰富的课外资料、图片等，辅之以多媒体教学。伽利略对物理学进展的重大奉献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。通过本课学习，学生可以初步了解科技进展史，从而激发学生探究、奋斗的精神和家国情怀。物理学各阶段进展的缘由；对科学进展创性的理解。难点物理学各阶段进展的缘由；对科学进展创性的理解。学生学情分析高二文科班学生对物理已有初步接触和了解，要充分利用学生了解的学问，激发学生兴趣。但由于本课理论性较强，故主要承受表达和提问法进展。教学策略设计教学环节一、近代自然科学的诞生近代自然科学的诞生背景A．物质条件：科学觉察始终是

教学目标通过本课学习，使学生了解经典容，生疏其在近代自然科学理论进展中的历史地

活动设计导入设计：〔观看天宫一号放射视频〕2011929日21时25分45秒，中国成功放射

信息技术运用说明问题比较法，问题探究法，多媒体关心教学在继承与突破传统认 位。知道相对识的过程中不断向前 论、量子论的主进展的。 要内容，生疏其时钟转到中世纪 意义。末期，基督教宣扬的5.通过对近代以来地心说在欧洲仍旧占物理学的进展的据确定统治地位。天表达，是学生认主教会给托勒密的识到科学理论是“地心说”披上了一不断完善、创层神密的面纱。然的，人类对客观而，随着生产力的发规律的生疏是不展，观看技术的进断深入的。步，托勒密体系的错6.在了解科学家取误日益暴露，当时一 得科研成果的同些具有进步思想的哲 时，关注科学技学家和天文学家都对 术进步产生的历这一传统解释感到不 史背景以及它们满，急需建立一种 是如何促进了社的理论体系。 会进步和人类生B．社会前提 活改善的。〔义：14世纪发端于意大利的文艺复兴运动，解放了人们的思想，使人们对自然界各种现象的生疏产生了革命性的变化。面对现实世界，留意实践的时代精神，鼓励人们以科学的态度和全的思想方式探究和解释自然现象。为近代自然科学的诞生供给了有利的文化气氛和社会前提。波兰天文学家哥白尼适应时代要求，从1506年开头，争论了大量古希腊哲学和天文学著作，观看天象34年，把简单的自然现象归结为简洁的根本关系，建立起一个的宇宙体系——日心体系。即太阳居于宇宙中心静止不动，包括地球在内的各行星都绕太阳转动。

首个空间试验室——天宫一号带着中华民族的飞天梦想，在科学技术强大动力推动下，叩问浩瀚苍穹。那么，科技是如何进展到今日的呢？“究天人之际”是思想家们永恒的追求。自古以来，人类注视星光闪耀的夜空，观看季节的更替，注视太阳的东升西落，感慨时间的悄悄消逝，不断思考：人类在自然界处于什么位置？自然界的一切事物到底怎样存在？一切变化是怎样发生？时空是什么？宇宙是什么？在不断的观看、试验中近代自然科学产生了。哥白尼著书立说，于1543年，弥留之际公开发表《天体运作被誉为“自然科学的独立宣想一想：日心说”比“地心说”进步在哪儿？意义：1地心说反映了“上帝制造世界”的神学世界观，而日心说则客观地提醒了地球、行星和太阳的关系，从根本上转变了业已存在2000多年的宇宙观，恢复了地球一般行星的原来面貌，是一场天文学革命，标志着近代自然科学的诞生。2.猛烈地动摇了中世纪宗教神学的理论根底，〔揭穿了所谓“上帝赐予地球特别地位”的说法，摧毁了上帝制造世界的谬论〕把科学从宗教神学的桎梏下解放出来，震撼了科学界和思想界。〔日心说得到了追求真理、反对愚昧的有识之士的支持。意大利哲学家和天文学家布鲁诺由于宣传哥白尼的日心说被宗教裁判所判为“异端”，烧死在罗马鲜花广场。他曾说“为真理而斗争是人〕在科学争论的传承与进展上，德国天文学家和物理学家开普勒、意大利物理学家和天文学家伽利略做出了出色的奉献。二、经典力学开普勒：天体力学德国天文学家和物理学家开普勒不仅保卫日心说，还在天文学方面取得突破性成就。他首次把力学的概念引进天文学，提出行星运动三大定律，完善并简化了哥白尼学说，被后世科“天上的立法者”。他开创了将试验观测数据归纳为数学定律形式表述的先例第肯定律〔椭圆定律〕否认了行星运行的正圆形轨道其次定律〔面积定律〕否认了行星匀线速运动第三定律〔周期定律〕建立了各行星之间的联系伽利略：地面力学意大利物理学家和天文学家伽利略(伽利略简介)意大利物理学家和天文学家，近代试验科学的先驱，经典力学的奠基者。自幼聪明好学，遇事好寻根问底。从不迷信教会权威或盲从他人。学生活动：阅读教材并结合，举例说明伽利略的成就或奉献？你认为伽利略取得科学成就的关键途径是什么？这些奉献有什么意义？奉献：1面：a.1609年，创制了第一架天文望远镜〔后被称为“伽利略球外表凹凸不平，有高山深谷，并不是以前人们所说的月球外表是光滑的，并绘制了第一幅月面图。b．1610年觉察了木星的四颗卫星，觉察了很多用肉眼看不见的星体。C．觉察了土星光环、太阳黑子、太阳自转、金星和象。1632年伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世的这些觉察和观点，摧毁了教会的信条，证明白哥白尼学说的正确。物理学方面：惯性试验：伽利略证明，外力不是维持运动状态的缘由，只是转变运动状态的〔希腊学者亚里士多德认为物体的运动是推动者加于被推动者的，推动者一旦停顿推动，运动就〕自由落体试验〔试验，伽利略证明，在无视空气阻力条件下，质量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。觉察了自由落体定律。〔另外他还做了很多其他观看和试验：天主教堂的钟摆有一次，他站在比萨的天主教堂里，眼睛盯着天花板，一动也不动。他在干什么呢？原来，他用右手按左手的脉搏，看着天花板上来回摇摆的灯。他觉察，这灯的摇摆虽然是越来越弱，以至每一次摇摆的距离渐渐缩短，但是，每一次摇摆需要的时间却是一样的。于是，伽利略做了一个适当长度的摆锤，测量了脉搏的速度和均匀度。从这里，他找到了摆的规律。钟就是依据他觉察的这〕伽利略将哥白尼、开普勒科学观看精神从天上带回地面，并发扬光大，以系统的观看和试验争论地面物体运动。伽利略取得科学成就的关键途径：观测、试验、数学。意义：摧毁了教会的信条，证明白哥白尼学说的正确。转变了连续二千多年的古希腊哲学家亚里士多德关于物体运动的传统学说，利用试验和数学相开创了以试验事实为依据并具有严密规律体系的近代科学，为后来经典力学的创立和进展奠定了根底。因此，伽利略被称之为“近代试验科学之伽利略最主要的奉献：科学争论方法。刚刚分别介绍了开普勒对天体力学、伽利略对地面力学争论的奉献。接下来，我们将要介绍的是牛顿力学：科学史上第一次大综合172〔简介：“我不知道世人对我是怎样看的，不过我只觉得自己似乎是一个在海滨玩耍的孩子，有幸拾到光滑秀丽的石子，但真理的大海我还没有觉察”——牛顿你知道牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“秀丽的贝壳”？〔学、光学等领域均有重大奉献，最重要的是在力学方面〕数学：最突出奉献是与莱布尼茨各自独立创立了微积分理论。光学：牛顿认为光是由粒子组成的，他争论了光的折射，制造了反射式望远镜，并以试验证明白光通过棱镜可以分解为彩色光谱。他系统总结了前人的成果，在大量试验的根底上，提出了著名的万有引力定律和物体运动三大定律，确认了物体宏观运动的规律。力学：提出万有引力定律和物体运动三大定律你知道牛顿的万有引力定律和物体运动三大定律的内容吗？〔万有引力定律：任何两个物体之间都有引力存在。这个引力与彼此吸引的物体的质量体积成正比，而与两物体间距离的平方成反比。物体运动三定律：即惯性定律、比例定律〔即加速度与力成正比F=m用和反作用相等定〕学生活动：结合所学的物理学问，说说牛顿经典力学的显著特征？f=ma。经典力学最显著的特征：留意试验、以数学为表达形式〔数学化〕1687年，他出版了力学经典著作《自然哲学的数学原先给力学的根本要领如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义，对大至宇宙天体，小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中的运动，全部应用运动三定律和万有引力定律赐予了说明。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。应当留意的是：在经典力学的建立中，曾有很多科学家为之付出心血，牛顿则是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。牛顿力学在科学史上的意义：把地球上物体的力学和天体力学统一到一个根本的力学体系之中，创立了经典力学体系。这一力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，实现了自然科学的第一次大综合，是人类生疏自然界的一次大飞跃。形成了一个以试验为根底、以数学为表达形式的牛顿力学体系〔影响此后三界。消退了人们对日心说的最终一丝疑虑。理论的威力在于预见。这一体系对解释和预见物理现象具有打算性的意义。科学史上证明牛顿力学的大事〔PPT〕海王星的觉察是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功范例〔举例：彗星的运动轨迹、觉察海王星等牛顿轶事：三、现代物理学经典物理学的危机〔物理学危机〕牛顿等科学家于17世纪创立的经典力学，经过18世纪在各个领域的拓展，到19世纪末，已形成了一个包括力、热、声、光、电诸学科在内的、构造严谨、雄伟完善的经典物理学体系，到达了它辉煌的颠峰。19世纪的最终一天，欧洲著名科学家团聚一堂。会上英国物理学家汤姆森〔开尔文勋爵〕发表年祝词说，物理成，所剩只是一些修饰工作。他鼓舞青年人到其他领域去做创性争论。当时，人们把以牛顿力学为代表的经典物理学看做是确定权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明。但是，在展望20世纪物理学前景时，他假设有所思地说道，虽然物理学是万里晴空，但秀丽而晴朗的天空却飘着“两朵乌云”。我们都知道，经典物理学以日常生活中常见的宏观物体、低速运动的物质为争论对象。但是，到了19世纪，随着物理学争论的进展，经典力学无法解释争论中遇到的一些问题。〔ppt表格〕奇特的以太：以太概念的提出最早可以追溯到古希腊时代，被用来表示占据并布满整个宇宙的一种媒质，由亚里斯多德提出的一种设想。19世纪的物理学家普遍承受了以太这个概念，认为像水波传播是以水为载体一样，光、电等的传播是以以太为载体的。但是，直到19世纪末，还没有一个试验能直接证明以太的实际存在。世纪末20世纪初的三大觉察：德国物理学家伦琴觉察了一种能穿透金属板使底片感光的Ⅹ射线；居里夫妇觉察钋、镭有放射性……两朵乌云”以及三大试验觉察，引发了现代物理学革命。物理学家们曾认为的似乎完善的经典物理学体系，从根本上消灭了动摇，这就是所谓的“物理学危世纪初，爱因斯坦提出的相对普朗克的量子论，为物理学的进展带来了革命性的变化。爱因斯坦与相对论：爱因斯坦简介：相对论的提出及主要内容问题探究：相对论和经典力学有何区分与联系？学生归纳〔PPT〕穿越时空的梦想爱因斯坦为说明相对论讲了这样一个故事：在将来的某一时间，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米′秒的速度飞行，哥哥留在地球50年以后，当哥哥已经变成白发苍苍的老人时，他去迎接回到地球的弟弟，却觉察弟弟还是一个30多岁的年轻人！原来，对于乘坐光速飞船的弟弟来讲，才刚刚过了十几年！现在，这种超越时空的梦想已经越来越多地出想在电影里。虽然它们仍只是梦想，但或许在将来的某一天就会变成为现实！相对论的观点与人们的日常生活阅历不太全都，甚至有着锋利的冲突。但它在物理学上却格外合理并且为试验所证明。这就提示人们，不要被常识和日常阅历所蒙蔽，常识不肯定总是正确的。有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了吵闹欢送，卓别林说：大家欢送我是由于他们都能理解我，大家欢送你是由于他们都不理解你。说明白相对论浅显难懂，而且有悖于人们的日常生活。意义：1.是物理学领域最宏大的革命，否认了经典力学确实定时空观。树立了的时空观、运动观、物质观为人们供给了辩证地对待世界的途径。2.进展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学进展到一个的高度。P56页：你认为应当怎样评价牛顿和爱因斯坦的奉献？〔略〕牛顿的光辉不行:

但是，不能据此认为，相对论的建立，就一笔勾销了牛顿的历史功绩。牛顿制造的概念至今仍指导着我们的物理学思想。量子论19世纪末20世纪初，Ⅹ射线、电子和放射线的觉察。试验说明微观粒子的运动不能用经典力学的理论来说明。依据一般常识，被