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第25课 现代科学革命【岳麓版】【教案4】


第 25 课
時間:2010/12/21 一、教材分析

现代科学革命公开课教学设计
星期二·第 5 節 高二(2)班 執教:陳梅山

(一)课标及解读: 知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。知道是对基础知识的要求,认识是对能 力的要求;相对论的内容应包括广义和狭义相对论,相对论的两个基本原理;量子理论的内 容包括普朗克量子假说和爱因斯坦的光的量子理论和丹麦物理学家玻尔原子的量子理论。意 义既有单独的影响也包括共同的影响。 (二)本课地位 本课的地位:本课为必修三第六专题第一课,主要讲了理论的突破。理论的突破带动了 以电子计算机、原子能、航天技术、生物技术为代表的第三次科技革命,所以具有启下的作 用。 本课的特点:现代科学革命主要讲述了现代物理学为代表的科学理论的突破,其中包含 了抽象的物理学概念,如:以太、相对论、量子理论等。这些内容是学生乃至教师都没有办 法理解的。 本课的结构: 本课主要内容分为四大部分:第一部分教材介绍了 19 世纪末 20 世纪初经典物理学无法 解释一些新的研究发现,经典物理学受到挑战,也就是现代科学革命的背景;第二部分“爱 因斯坦与相对论” ,介绍了在物理学发展的新阶段即物理学界出现了一种崭新的革命性理论— —相对论;第三部分“量子理论中的微观世界” ,介绍了 19 世纪末 20 世纪初物理学的另一个 重大成就——量子论的诞生于发展。第四部分,知识链接、阅读与思考、解析与探究、自我 测评,可用来作为教材正文内容的补充和强化基础知识。

二、学情的分析
1、对学生心理特点分析:经过一年多的高中学习与生活,学生逐步适应了高中段学习要 求,具有一定的思辨能力和抽象概念能力,但仍需一个由感性认识逐渐上升到理性的过程。 部分学生善于追根溯源、刨根问底,为问题探究的开展提供了基础。 2、分析学生的知识能力现状:高二阶段的学生对相对论等内容有一定的接触,同时也有 一定的自主学习能力。但作为文科班的学生是很难理解教材中的抽象概念的。

三、教学目标
依据课标要求和教材实际内容我确定下列目标: 1、知识目标: 经典物理学的创立及其危机;相对论的提出、基本原理与重大意义;量子假说的提出、 发展和意义;量子理论和相对论的共同影响 能力目标: (1)了解在经典物理学危机的基础上现代科学革命产生的必然性,明白现代科学的两大 支柱的基本观点。 (2)认识到爱因斯坦在相对论、普朗克在量子理论的形成和创立过程中的重大作用。 2、过程与方法: 结合相对论和量子论各自的理论基础和研究方向, 阐明两者对人类历史和现代生活的重大 意义。 3、情感、态度和价值观目标: 让学生领会科学发展的过程和意义,正确对待科学的发展。

四、本课重难点
教学重点:依据课标和教学要求本课的重点内容应为“相对论和量子论的主要内容及意

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义” 。学生须重点掌握相对论的两个基本原理,即相对性原理和光速不变原理。量子理论的主 要内容这是本课的另一个重点,但是这是一个极其抽象的概念,所以只能简单一笔带过重点 强调量子理论的提出和发展。对于重点内容在课文中要求同学标志出来。 教学难点:相对论、量子理论等是抽象的概念,学生要理解是不容易的,是本节课的难 点。教师利用一些课本有、学生也比较熟悉的、容易理解的实例来解释,以此让学生有所收 获。

五、教学方法
方法上以教师的讲解为主,辅以启发教学和学生的合作探究。 多媒体辅助教学。

六、教学过程设计
思路:本课教学内容虽然抽象,但知识点较少;在高考中也是相对偏冷门的知识点。 出发点:一是培养学生学习的兴趣,通过一些例子、图片来帮助学生理解概念,掌握知 识,更要通过这些例子和图片来激发学生的求知欲望,进而引发学生学习历史的兴趣。二是 通过联想、比较等方式培养学生的发散思维的能力,进而引导学生树立正确的科学观。 课堂结构组成:一是落实基础,主要是夯实基础知识,并理清知识点间的关系;二是延 伸升华,通过练习训练培养学生能力。让学生感悟,进行情感态度、价值观的培养。 设计: 游戏竞猜导入:逐次给出下列词汇——假设、虫洞、望远镜、捕捉、衰败,配合图片(多 媒体展示) ;让学生联想,引导学生往本课主题“现代物理学”方向思考。 (意图:通过游戏引发学生思考、抓住学生的注意力、让学生带着疑问来学习本课;同 时培养学生的发散思维。问题:学生可能因为过分注重答案由来而分散注意力,影响学习。 )

基础知识落实
一、现代物理学产生背景——经典物理学的危机: 1、经典物理学的创立 以太不存在 2、经典物理学的危机 :两朵乌云 热辐射问题 3、影响:暴露隐患、揭示局限。 (意图:在这一环节中,把经典物理学的危机作为现代物理学的背景以便于学生掌握本课的 整体结构;在教学过程中,补充一段“普朗克的故事”学生体会经典物理学的地位,和利用 课文 P106 与 P107 两段材料让学生感受经典物理学遇到的危机,为现代物理学革命做铺垫。 ) 二、现代物理学的建立 (一)相对论 1、提出:①1905 年,狭义相对论,发表《论动体的电动力学》 ②1916 年,广义相对论 2、内容:①相对性原理 ②光速不变原理 3、意义:最伟大;解决危机;解释物质;扩展领域;提供途径。 (二)量子理论中 1、诞生:1900 年,普朗克——提出量子假说 2、发展: 爱因斯坦——提出光的量子理论 量子力学 丹麦玻尔——提出了原子的量子理论 3、影响: 最深刻最有成就;认识微观;影响其他;带来创新;推动生产;改变生活 (意图:这一环节中,通过教材中已有的材料如“完全不同的时钟”和“穿越时空的梦想”

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等实例,并补充几个课外事例让学生体会相对论等理论。然后用多媒体展示图片来让学生感 受现代物理学革命带来的技术的革新及其对人类生活的改变,培养学生的求知欲和学习历史 的兴趣;体会“科技改变生活” 。指导学生通过重点词记忆,当堂掌握学习内容。 ) 三、现代物理学兴起的意义 1)量子理论和相对论一起,构成了现代物理学的基础; 2)弥补了经典物理学的不足,描绘了一个崭新的宏观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可磨灭的影响 (意图:整合前一个环节的图片信息,进一步解释现代物理的兴起带来的影响。) 。

延伸升华
展示两组材料(见多媒体) 组织学生讨论:通过这一节课学习,你要怎样对待科学? 教师总结:科学没有绝对的权威,要打破权威、勇于创新; 真理与现实并不总是相吻合的,本质和现象是有差距的; 科学的发展本身是一个自我发展、不断完善的过程; ?? 1 2 (意图: ○补充前面内容;○并进行适当的学法指导和落实情感态度、价值观的目标, 3 树立学生正确对待科学的态度;○让学生进行讨论也可以培养学生合作学习、探究学习的能 力。 )

小结:
19 世纪末 20 世纪初,物理学的一系列新发现促使相对论和量子理论诞生,相对论和量子 力学的确立是物理学革命的高潮,奠定了现代物理学的基础,以物理学革命为先导,带动了 化学、生物学、天文学、地理学等学科的理论也都发生了革命性的突破,第三次科技革命的 序幕也由此拉开。从此,人类历史揭开了新的篇章。 作业布置:让学生通过图书馆、网络查找相对论、量子论相关的内容。 (意图:进一步落实课文相关知识,培养他们自主学习的习惯。 )

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