【教学设计】第25现代科学革命__教学设计_

1、【课标要求】第 25 课现代科学革命教学设计（好玩）山东成武二中历史组盛昌华2742005知道相对论、量子论的主要观点，熟悉其意义；一、教学目标1. 学问与才能知道相对论、 量子论的提出者及其基本内容；能够分析它们对现代物理学进步的意义以及对人类思维方式的影响；2. 过程与方法阅读明白相对论的基本内容，然后将之与牛顿的经典力学进行比较，从而熟悉相对论等提出的重要意义3. 情感态度价值观熟悉在科学上没有肯定的权威，科学会不断的进步，进而树立创新的意识和精神；熟悉科技进步也是一把双刃剑，应用不好会给人类社会带来灾难；二、教学重点、难点重点： 相对论、量子论的基本内容难点： 分析、评判科技进步的影响

2、三、 教学内容支配（ 1 课时多媒体）六、教学过程 一 导课请观赏神话故事王质烂柯晋朝时有一位叫王质的人，有一天他到信安郡的石室山（今浙江省衢qu 县）去打柴；看到一童一叟在溪边大石上正在下围棋， 于是把砍柴用的斧子放在溪边地上，住足观看； 看了多时， 童子说“你该回家了”， 王质起身去拿斧子时， 一看斧柄 （柯） 已经腐朽了， 磨得锐利的斧头也锈的凸凹不平了；王质特别古怪；回到家里后，发觉家乡已经大变样；无人认得他，提起的事，有几位老者，都说是几百年前的事了；原先王质石室山打柴误入仙境，遇到了神仙，仙界一日，人间百年；你认为这有可能发生吗？你能用现代科学学问说明一下其显现的可能性吗？（二）新

3、课讲授项目背景成就研 究对象内容经典物理学17 世纪，资本主义萌芽的产生和进展，文艺复兴运动的兴起， 促进了技术与科学的进展；系 统的观看试验和严密的数学推 导相结合的方法，被引进物理 学中，牛顿力学体系的建立， 标志着近代物理学的产生；牛顿力学三定律日常生活所见到的低速运动的物质世界在牛顿力学中，时间和空间被视为与物质运动无关的独立存在， 是肯定的，即存在着的肯定的静止和肯定的时间；现代物理学1、17 世纪后期， 经典力学体系建立起来后，被认为是肯定权威的理论2、但随着 20 世纪以来科学讨论的不断深化，如神奇的“以太” 始终不能被证明是存在的、高速运动的微观粒子发生的现象非 经典力学所能说

4、明等；3、物理学只有来一番完全的革命，才能适应科学讨论的新形势；相对论高速运动的宇宙空间量子理论高速运动的微观世界相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理；辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的关系现代物理学对经典物理学的概括和补充，量子理论补偿了经典物理学在微观的粒子世界方面熟悉的学习过程一：自主学习；自主填写 经典物理学与现代物理学比较表空缺；牛顿力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础， 它的创立， 标志着人类科学时代的开头；1） 量子理论和相对论一起， 构成了现代物理学的基础； 2） 补偿了经典物理学的不足，描画了一个崭新的宏观

5、宇宙世界和微观粒子世界，大大地开阔了人们的视野改变了人们看世界的角度和方式3）不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都有产生了不行磨灭的影响两 者现代物理学对经典物理学的概括和补充关系学习过程二：合作探究1、经典力学创立以后，人们把经典力学看作肯定权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典力学加以说明；事实果真如此吗？经典物理学认为时间和空间都是肯定的，即存在肯定的时间和肯定的空间，它讨论的范畴只适用于低速运动状态我们肉眼能够看到的宏观世界；它说明不了高速运动的宇宙空间和微观世界运转状况；2、探案摸索：中国古典神话小说西游记中显现了“天上一日，地上一年”的幻想，现在看有道理吗依据爱

6、因斯坦的相对论，有个相对论效应，就是当物体的速度特别接近光速（约 30 万公里每秒）的时候就会发生时空弯曲，时钟就会变慢，当物体速度超过光速的 99.99%以上时就会更加明显， 这种情形就会显现假设一个人坐上光子火箭，以光的速度到宇宙空间去旅行一年，那么，当他回到地球时，他的儿子已是白发苍苍的老人，自己却仍是那样年轻，儿子反而比父亲老了.3、相对论极其抽象，难以懂得，并与人们的常识相冲突，但仍是取得了胜利；有一次，卓别林出席一个宴会时笑着对爱因斯坦说：“大家欢迎我是由于他们都能懂得我，大家欢迎你是由于他们都不懂得你；”你能用通俗的语言叙述一下你对相对论的懂得吗？.爱因斯坦关于相对论的比如为了对

7、这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说： “当然坐在火炉上烤的时间觉得长期；”这故事形象说明白时间和空间相对性；4、迷信说法人死后会进阴间或天堂，你信任在我们四周仍存在着另外一个世界吗？依据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间；由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开头变快或开头接近光速时，我们能对比的找到时间的变化；假如你在时速接近光速

8、的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多；这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的转变而转变；所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的；这就是时间为什么是四维空间的要素之一； 一维是线，二维是面，三维是立体空间，四维是弯曲空间；四维空间联想西游记中第七十九回【寻洞擒妖逢老寿当朝正主救婴儿】中孙悟空在土地公的指引下绕树根左转三圈右转三圈，然后三声“开门，开门，开门”顿时间，一声响喨，唿喇喇的门开两扇，更不见树的踪迹；那里边光明霞采，亦无人烟；行者趁神威，撞将进去，但见那里好个去处：烟霞幌亮，日月偷明；白云常出洞，翠藓乱漫庭；一径奇花争艳丽，遍阶瑶草斗芳荣；暖和气，景常春，浑如；滑凳攀

9、长蔓，平桥挂乱藤；蜂衔红蕊来岩窟， 蝶戏幽兰过石屏； 行者急拽步， 行近前边细看， 见石屏上有四个大字： “清华仙府”；应用学习： 爱因斯坦依据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家；1945 年 8 月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹， 加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的损害也同样令全世界震动；爱因斯坦为此特别后悔；从这件事中，我们能得到什么启示？我们应如何对待科学的进展？科学理论对科学技术的进展有庞大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑；科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但假如运用不当，也能危害人类；要敢

10、于质疑，勇于创新、实践出真知（由于即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的）5、有人认为相对论显现后，牛顿在历史上的光辉完全被抹掉；你认为呢？（ 1）、 爱因斯坦的相对论否定了牛顿的肯定时空观，指出时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是肯定不变的，而是随着物质的运动而变化的，并提出质量能量公式，加深了人们对物质和运动的熟悉，在哲学和科学上都具有重大意义；（ 2）相对论进展了牛顿力学，牛顿力学只是相对论在低速运动状态下的一个特例；牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所制造的力学概念至今仍是物理学的重要思想；爱因斯坦说在牛立刻代，牛顿的道路是一位具有最高思维才能和制造力的人所能发觉的唯

11、独道路；牛顿所制造的概念，至今仍旧指导着我们的物理学思想；6、请你来请修改中同学马明的笔记二、现代科学革命 物理学革命 （ 20 世纪）2 、量子论的创立讨论低速运动的宏观世界（ 1 ）提出：爱因斯坦提出了量子假说量（ 2 ）进展： 玻尔 提出子光的量子理论力普朗克提出学原子的量子理论建立请修改马明的笔记马明改正后的笔记二、现代科学革命 物理学革命 （ 20世纪） 1、相对论的创立2、量子论的创立讨论高速运动的微观世界（ 1 ）提出：普朗克提出了 量子假说量（2） 进展： 爱因斯坦提出子光的量子理论力玻尔提出学（3） 意义原子的量子理论建立影响了很多科学领域带来很多技术创新 如：半导体、激光器

12、等直接推动了社会生产力的进展，从根本上转变了人类的物质生活7、比较一下量子力学：的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明白什么？ 共同点：从背景上看： 19 世纪末，物理学得到极大进展，但是物理学一系列新的发觉无法用经典物理学说明，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战；从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果；其次，都经受了一个产生进展完善的过程；说明白社会意识是肯定的社会存在的反映；任何事物的产生和进展都要经受一个曲折的过程；8、物理学的进展给了我们什么样的启示？敢于质疑、勇于创新、实践出真知总结近现代物理学的进展 :进展 经典力学的奠基阶段 17 世纪初 经典力学

13、的建立17 世纪晚期 电磁学的进展19 世纪中期 代表伽利略 意牛顿 英法拉第 英主要 自由落体定律；确定匀速运成就 动、匀加速运动新概念；创造望远镜标志：自然哲学的数学原理内容：物体运动三大定律和万有引力定律；1831 年发觉电磁感应现象直接推动了发电机证明哥白尼的“日心说”的正确性；为经典力学奠定基础；留意义 重科学讨论方法，标志着物理学的真正开端标志着牛顿力学体系的形成；标志着近代自然科学的形成； 发了以英国为起点的第一次工业革命引 的创造和电的使用；推动了其次次产业革命，将人类带进了电气化时代现代物理学20 世纪初期 爱因斯坦、普朗克 德爱因斯坦：狭义相对论和广义相对论；普朗克：量子假说 相 对 论 和 量子 论的 创 立 使 人 们的 熟悉 深