第25《现代科学革命》教学设计

第25课《现代科学革命》教学设计

【课标要求】

知道相对论、量子论的主要观点，认识其意义。

一、教学目标

1．知识与能力

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

阅读了解相对论的基本内容，然后将之与牛顿的经典力学进行比较，从而认识相对论等提出的重要意义

3．情感态度价值观

认识在科学上没有绝对的权威，科学会不断的进步，进而树立创新的意识和精神。

认识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、评价科技进步的影响

三、教学内容安排（1课时多媒体）

四、教材分析

本课是岳麓版必修3第六单元现代世界的科技与文化的第一课。在20世纪，相对论和量子理论的诞生不仅标志着现代物理学的革命性变革，而且标志着人类认识能力的提升。人类对自然界的认识攀升了新的高峰，扩展到宏观宇宙和粒子世界。是现代高科技的开端，推动世界历史的进程。

第一目：经典物理学的危机

教学要点：19世纪末牛顿经典物理学面临危机的主要表现

第二目：爱因斯坦与相对论

教学要点：相对论的基本原理、相对论提出的意义和影响

第三目：量子理论中的微观世界

教学要点：量子理论的基本原理、量子理论提出的意义和影响

五、学情分析与学法指导

针对学生基础一般，理解能力不够强。借助教辅书的教材梳理，重点诠释及核心点拨练习，帮助学生更好理解并记忆知识点，本课教材内有比较多材料（如知识链接、阅读与思考和解析与探究），所以多媒体课件不用增加其他历史材料，就可以逐渐提高学生分析材料的能力，充分利用好我们的历史教材。最终学生可做得学以致用。

六、教学过程

(一)导课

同学们应该有看过电视剧古天乐演地《寻秦记》，其中的男主角项少龙，他穿越时空从21世纪到了秦朝统一前。这种题材的文学作品和影视节目盛行一时，什么为这类作品和节目提供了科学依据？带着这个问题我们开始学习现代科学革命。（也可播放《寻秦记》的片头，

吸引学生的注意力）

（二）新课讲授

一、经典物理学的危机

1、师：现代科学革命是从哪个领域开始的？

生：经典物理学（1分钟）

2 多媒体展示：

（1）.牛顿经典力学体系的基本内容是什么？

（2）.牛顿经典力学体系的历史地位及影响？，在19世纪末开始面临严重的危机，危机的表现是什么？危机的影响是什么？

（设计意图：让学生知道知识点的联系与本课的所要学的内容，培养学生自主学习的能力，归纳总结及语言表达能力。）（3分钟）

3，当回答道物理学遇到了被称为“晴空上飘浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题时，邀请物理老师简单讲解下什么是“以太”（设计意图：以便学生理解并增强课题气氛）(2分钟)

4、展示结论：①19世纪人们把经典力学看作权威的理论，认为一切自然现象可以由它来说明，人们只需在细节上做些修正补充。

②物理学上出现一系列新发现无法用经典物理学解释，使其面临危机和和挑战。

指出这引发了物理学上的一场伟大革命

（设计意图：阅读教材，找到正确的结论。作为相对论、量子论提出的背景，要求学生一般掌握）（3分钟）

二、爱因斯坦与相对论

1、简介爱因斯坦

简介相对论的基本内容及对其如何的理解呢？（举例说明）回答导课的问题相对论的提出具有怎样的历史意义？（4分钟）

内容：①相对性原理：时间、空间、质量、运动是相对的，可以转化

②光速不变原理

视情况给出思考问题的角度：①对物理学本身②对人们的思维方式

学生活动：分析爱因斯坦的话：“谁企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台”。（设计意图：加深对重点内容的理解认识相对论对人们思维方式的影响。）（5分钟）

三、量子理论中的微观世界

归纳：相对论解决了人们的宏观宇宙观，但怎样认识微观世界的运动规律呢？

量子理论是谁在什么样的情况下提出来的？

量子理论的基本内容？

量子理论的提出产生了哪些重要影响？

（设计意图：让学生自主掌握重点知识点，提高阅读、分析、归纳历史材料的能力）（4分钟）

归纳为：普朗克——提出量子假说；爱因斯坦——提出光的量子理论；丹麦玻尔——提出了原子的量子理论）

归纳为：1）是20世纪最深刻最有成就的科学理论之一，使人类对微观世界的基本认识有了

革命性的进步；

2）对其他科学领域（化学、生物学、医学、考古学、古生物学、地质学等）都产生了重大影响；

3）带来了许多划时代的技术创新（半导体、激光器的发明等）。直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。（5分钟）

四．合作探究：量子理论和相对论的提出标志着现代物理学的兴起，其意义何在？量子理论和相对论的提出有什么共同点？这说明了什么？（学生可以参考教材的阅读与思考）

（设计意图：邀请物理老师和政治老师主持。学生分组讨论，培养学生团队合作精神，不同角度思考问题的能力，调动学生学习积极性。最后由两个老师分别谈谈自己的看法。）（7分钟）

七、总结（2分钟）

现代科学革命

一背景：经典物理学的危机。以牛顿力学为代表的经典物理学无法解释19世纪末以来的物理学新发现

二现代物理学的两大支

（一）相对论

内容：相对性原理与和光速不变原理。时间、空间、运动、质量是相对的。

意义：扩展了物理学的研究空间和应用领域（从日常范围到宏观宇宙空间）；开阔了人们的思维

（二）量子理论

过程：普朗克的量子假说；玻尔提出原子的量子理论；爱因斯坦提出光电效应。

意义：对化学、生物学、医学等多门学科产生重大影响，直接推动了生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活

八、巩固练习：（4分钟）

一、单项选择题：

1、20世纪初，为物理学发展带来革命性变化的是（C ）

A 牛顿力学

B 经典物理学

C 相对论

D 电磁学

2、现代物理学的基础和两大支柱是（D ）

①牛顿力学②相对论③量子论④分子论

A ①②

B ③④

C ①④

D ②③

3、下列表述不正确的是（ C ）

A 牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础

B 经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象

C 相对论的提出证明经典物理学是完全错误的

D 量子论使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步

4、经典物理学所面临的危机，终于在20世纪初被物理学发展史上的两场伟大的革命所解决。

这两场革命使人类（ A ）

A 拥有了研究宏观世界和微观世界的理论体系

B 放弃了经典物理学的思想方法和科学理论

C 否定了此前物理学取得的一系列成果

D 转变了人们的思维方式和生活方式

5、下列成就中使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步的是（D ）

A 相对论

B 牛顿力学

C 经典物理学

D 量子论

6、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（ A ）

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

B ②③④

C ①③④

D ①②④

备选问题

7、爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。

请回答：

①“牛顿时代”在物理学上指什么时代？

②有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。

九、意外应对方法

如果多媒体出现故障，仍可以按照此教学设计进行，学生做教辅书的练习来巩固知识。如学生自主学习及回答问题不积极，可演示爱因斯坦的相对论的实验提高课堂气氛。

十、教学反思

1、本课知识脉络清晰，但一些概念比较难理解，所以要求物理和政治两位老师加以补充，能使学生更易理解。三个老师共同解决学生提出的意外问题。

2、在教学过程中对学生进行思想教育，如眼见不一定为实，使学生认识到科学是不断发展的，只有认识学习文化知识，有创新精神并与时俱进，才不是被社会淘汰。

3、针对学生基础一般，主要利用教材及教辅书的材料知识和问题，在幻灯片里并没有出材料题，通过练习检验教学目标得以实现。

4、在学生自主学习过程中，老师下位去指导，既调高了学生学习的效率又增强了师生之间的感情。