6.5《20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與能力：識(shí)記：狹義相對(duì)論提出的標(biāo)志、主要內(nèi)容、兩條基本原理和意義；廣義相對(duì)論的標(biāo)志、兩條原理及其意義；1921年愛因斯坦獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的主要研究成果；光電效應(yīng)研究的意義；愛因斯坦在兩次世界大戰(zhàn)中為和平進(jìn)步而斗爭的史實(shí)。理解：愛因斯坦相對(duì)論提出是物理學(xué)的一場根本性變革。③運(yùn)用：學(xué)會(huì)運(yùn)用歷史唯物主義觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)愛因斯坦的成功的原因。結(jié)合理論聯(lián)系實(shí)際的原則認(rèn)識(shí)愛因斯坦的重大發(fā)明對(duì)人類歷史的貢獻(xiàn)。2過程與方法運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的理念，采用合作教學(xué)的手段，通過對(duì)愛因斯坦生平事情的了解，認(rèn)識(shí)愛因斯坦的主要科學(xué)成就以及對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。3情感態(tài)度價(jià)值觀科學(xué)創(chuàng)新精神事人類不斷進(jìn)步的源泉；天才出自勤奮；科學(xué)事為人類的和平進(jìn)步服務(wù)的手段;高尚的人格。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：愛因斯坦及其主要科學(xué)成就、科學(xué)精神和高尚人格。難點(diǎn)：相對(duì)論的提出及其影響教學(xué)工具幻燈片教學(xué)過程：[導(dǎo)入]：聯(lián)合國大會(huì)將2005年確定為“國際物理年”，這是聯(lián)合國首次為一個(gè)學(xué)科確定的全球規(guī)模的紀(jì)念活動(dòng)。作為全球性紀(jì)念活動(dòng)之一，“物理照耀世界”光束傳遞活動(dòng)于4月19日晚舉行，一束光信號(hào)從愛因斯坦工作過的普林斯頓大學(xué)準(zhǔn)時(shí)發(fā)出，通過大洋光纜在24小時(shí)內(nèi)周游地球，最后返回美國。中國31個(gè)省、自治區(qū)、市的33座城市參加了光束傳遞活動(dòng)。（聯(lián)系中國加深印象）問題1：為什么聯(lián)合國將2005年定為世界物理年并且隆重紀(jì)念？回答：因?yàn)?005年是愛因斯坦逝世50周年以及狹義相對(duì)論提出100周年。問題2：全世界為之進(jìn)行隆重紀(jì)念，那么人們崇拜愛因斯坦是崇拜他的名望地位，還是崇拜他的智慧對(duì)人類的貢獻(xiàn)？回答：他的智慧對(duì)人類的貢獻(xiàn)。師：作為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家、現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，愛因斯坦他為人類科學(xué)事業(yè)做出了哪些重要貢獻(xiàn)？他是天才嗎?成名前的愛因斯坦你了解多少？[推進(jìn)新課]愛因斯坦的主要科學(xué)貢獻(xiàn)自學(xué)指導(dǎo)：請(qǐng)同學(xué)們快速閱讀課本P/133-134，完成表格貢獻(xiàn)標(biāo)志基本原理影響?yīng)M義相對(duì)論《論物體的電動(dòng)力學(xué)》相對(duì)性光速不變?cè)砀淖兞伺ｎD力學(xué)絕對(duì)的時(shí)空觀，揭露物質(zhì)和能量相當(dāng)性，為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)，是近代物理學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命。廣義相對(duì)論《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》一是等效原理；二是廣義相對(duì)性改變了人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，在其指引下，天體和宇宙演化觀測研究開展起來光量子假說1905年1905年解釋了光電效應(yīng)推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展宇宙學(xué)、統(tǒng)一場論等對(duì)傳統(tǒng)物理學(xué)是一次偉大的革命，也是人類自然科學(xué)史上的一次革命師生互動(dòng)：完成表格（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師稍作講解，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)每一項(xiàng)科學(xué)理論產(chǎn)生的影響。）小組討論：對(duì)話中的“我”和媽媽時(shí)間為何不一致？如何用狹義相對(duì)論對(duì)材料進(jìn)行解釋。材料某日，我乘坐在一輛以光速行駛的列車?yán)?。閑來無事，我撥通了媽媽的電話。電話那頭傳來熟悉的聲音：“寶寶，都晚上11點(diǎn)多啦，你怎么還打電話給我啊”“??？不是才下午5點(diǎn)嘛？”“你是豬嗎？時(shí)間都不會(huì)看啦？”“難道我的表慢了這么多？？？不過總感覺自己質(zhì)量變大了···”“拿個(gè)尺子量量腰圍哇，看看是不是處于發(fā)展成豬的節(jié)奏哈！”“(⊙v⊙)嗯？Tina！尺子咋變短啦？我真長膘啦？”學(xué)生回答：對(duì)話中的“我”和媽媽時(shí)間為何不一致，是因?yàn)槲易谝惠v以光速行駛的列車?yán)铩８鶕?jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，當(dāng)物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體上的時(shí)鐘會(huì)變慢、質(zhì)量會(huì)增加、尺子會(huì)變短。教師強(qiáng)調(diào)：狹義相對(duì)論認(rèn)為：時(shí)間、空間和物體的質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。問題情景：1.狹義相對(duì)論的提出顛覆了誰的理論？2.牛頓認(rèn)為時(shí)間和空間是＿＿＿、＿＿＿。愛因斯坦的狹義相對(duì)論修正了牛頓的時(shí)空觀，認(rèn)為時(shí)間和空間是＿＿＿、＿＿＿。3.愛因斯坦的相對(duì)論與牛頓力學(xué)的關(guān)系？答案：1.牛頓。2.靜止的、絕對(duì)的。3.繼承和發(fā)展，愛因斯坦將牛頓力學(xué)概括到了相對(duì)力學(xué)之中，作為物體低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的規(guī)律。故事穿插：當(dāng)時(shí)，據(jù)說全世界只有12個(gè)科學(xué)家看得懂他關(guān)于“相對(duì)論”的著作。一次，一群青年學(xué)生包圍了從德國移居美國的愛因斯坦的住宅，要他用“最簡單的話”解釋清楚他的“相對(duì)論”。愛因斯坦走出住宅，對(duì)這些青年說：“比方這么說——你同一個(gè)美麗的姑娘坐在火爐邊，一個(gè)鐘頭過去了，你覺得好像只過了5分鐘！反過來，你一個(gè)人孤單地坐在熱氣逼人的火爐邊，只過了5分鐘，但你卻像坐了一個(gè)小時(shí)?！觯@就是相對(duì)論！”合作探究：由于相對(duì)論的觀點(diǎn)與人們的日常經(jīng)驗(yàn)不太一致，甚至有著尖銳的沖突，所以從一開始就受到包括一些科學(xué)家在內(nèi)的很多人的反對(duì)。但相對(duì)論在物理學(xué)上卻非常合理且為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。1921年愛因斯坦獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，當(dāng)時(shí)不少德國的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威脅說，如果給相對(duì)論授獎(jiǎng)，他們就要退回已獲得的獎(jiǎng)?wù)?，結(jié)果評(píng)選委員會(huì)只好讓愛因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者得獎(jiǎng)，相對(duì)論始終沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)。上述現(xiàn)象說明了什么問題？給我們什么啟發(fā)?說明：生活中習(xí)以為常、看起來無懈可擊的規(guī)律也可能是不科學(xué)的，科學(xué)的發(fā)展道路也并非一帆風(fēng)順，往往會(huì)遇到很多阻力。啟示：要勇于創(chuàng)新，敢于懷疑常識(shí)。聯(lián)系現(xiàn)實(shí)：你知道哪些重大發(fā)明得益于愛因斯坦的理論嗎？1.電腦顯示器

當(dāng)你打開電腦工作，在短促的瞬間，電子正從顯像管的陰極發(fā)射出來，好像在飛馳過程中獲得了能量，積聚在顯示屏上———這正好符合愛因斯坦的狹義相對(duì)論。發(fā)明電腦顯示器的工程師必須使顯示器符合“相對(duì)論效應(yīng)”，否則控制電子飛馳的磁鐵就會(huì)在顯示屏上產(chǎn)生模糊圖像。2.精準(zhǔn)的激光

星期天你到超市購物，你手里的每一件商品條形碼也得益于愛因斯坦的激光理論，只有激光才能準(zhǔn)確讀出條形碼中的編碼。3.全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)之所以能將物體的位置精確到米，正是根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論對(duì)地球衛(wèi)星發(fā)生的信號(hào)進(jìn)行了修正。4.數(shù)碼相機(jī)

假期你和家人輕松郊游。當(dāng)你打開數(shù)碼相機(jī)，準(zhǔn)備攝下家人溫馨的笑容時(shí)，要先感謝愛因斯坦。從鏡頭飛進(jìn)來的光子會(huì)把半導(dǎo)體里的電子擠走，這同樣利用了寶貴的光電效應(yīng)。

5.控制X射線的能量

有人長了一個(gè)腫瘤，幸虧是良性的，但因長在胸腺上，手術(shù)后需要放射治療。醫(yī)生在為他實(shí)施放射治療前，需要估計(jì)X射線可能對(duì)他細(xì)胞造成的傷害，根據(jù)是愛因斯坦的（即能量=質(zhì)量乘光速平方）

廣島被原子彈炸后的景象材料：“科學(xué)，可能是所羅門的百寶箱，也可能是萬惡的潘多拉盒子”。根據(jù)圖片及材料，談一談你對(duì)科學(xué)技術(shù)的全面認(rèn)識(shí)。生：科學(xué)技術(shù)本身是一把雙刃劍?？萍寄茉旄Ｓ谌祟?，推動(dòng)生產(chǎn)力水平的提高，但如果運(yùn)用不當(dāng)，也能危害人類。過程總結(jié)評(píng)價(jià)：“全世界科學(xué)家一致公認(rèn):他的天才思想帶來了一系列令人炫目的技術(shù)革新，100年間的變化超過了過去2000年的總和。計(jì)算機(jī)、人造衛(wèi)星、通訊技術(shù)、激光、電視和原子能，無一不與他所揭示的理論有關(guān)?！钫肋^渡：愛因斯坦是天才嗎？成名前的愛因斯坦你了解多少？二、愛因斯坦的成長歷程1.出生：1879年出生于德國一個(gè)猶太人家庭。4歲還不會(huì)說話，大家都叫他“小笨蛋”。2.童年時(shí)代：很少講話，卻十分善于思考。對(duì)自然界的許多現(xiàn)象總要尋根究底的問一問。3.中學(xué)時(shí)代：不受老師歡迎，被趕出學(xué)校。但堅(jiān)持自學(xué)，得以進(jìn)入蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)。4.大學(xué)時(shí)代：迷上物理學(xué)，利用一切時(shí)間攻讀物理大師們的著作，打下了從事理論物理學(xué)研究的基礎(chǔ)。5.大學(xué)畢業(yè)：成為專利局的一名普通職員。但仍堅(jiān)持不懈將全部業(yè)余時(shí)間投入物理學(xué)研究。6.劃時(shí)代事件：26歲挑戰(zhàn)牛頓的經(jīng)典力學(xué)，提出了狹義相對(duì)論。材料一我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底地追問問題罷了。智慧并不產(chǎn)生于學(xué)歷，而是來自對(duì)于知識(shí)的終身不懈的追求。材料二A＝X＋Y＋Z，A是成功，X是努力工作，Y是懂得休息，Z是少說廢話成功＝艱苦的勞動(dòng)＋正確的方法＋少說廢話。材料三在真理的認(rèn)識(shí)方面，任何以權(quán)威者自居的人，必將在上帝的戲笑中垮臺(tái)！結(jié)合其成長歷程及以上材料，你從愛因斯坦身上感受到哪些科學(xué)精神？1.勤奮好學(xué)、善于思考2.熱愛科學(xué)、腳踏實(shí)地3.挑戰(zhàn)權(quán)威、勇于創(chuàng)新4.堅(jiān)持不懈、追求真理愛因斯坦的啟示：愛因斯坦告訴我們:一個(gè)人不聰明并不可怕，可怕的是自己先泄氣。只要你肯為你的目標(biāo)付出艱辛的勞動(dòng)，并配合正確的方法，就一定會(huì)得到成功女神的酬勞。許多在事業(yè)上有成就的人，在童年時(shí)代、少年時(shí)代并不一定能畢露鋒芒，相反，他們非常平凡，甚至顯出遲鈍、愚笨的樣子，常常被周圍的人嘲笑、譏諷。如果因?yàn)樽约罕烤突倚膯蕷?，不再努力，那不是將自己潛在的才華、能力都扼殺在搖籃中了嗎？

其實(shí)，每一個(gè)人都有不同的才能，每一個(gè)人在生命的長河中都會(huì)找到屬于自己的星座。如果你覺得自己笨，那是因?yàn)槟氵€沒有尋找到你自己的星座。正如愛因斯坦對(duì)別的事物遲鈍，卻對(duì)物理和數(shù)學(xué)特別喜愛一樣，當(dāng)你找到自己的星座時(shí)，你定會(huì)放射出與眾不同的光彩!過渡：“人類的福祉必須高于對(duì)自己國家的忠誠?！?----愛因斯坦愛因斯坦不僅是偉大的科學(xué)家，而且是正義的社會(huì)活動(dòng)家。他雖然身居戰(zhàn)爭發(fā)源地，生活在戰(zhàn)爭鼓吹者的包圍之中，卻堅(jiān)決地表明了自己的反戰(zhàn)態(tài)度。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文第三目的內(nèi)容，歸納愛因斯坦為人類和平事業(yè)所作的貢獻(xiàn)。三、愛因斯坦為人類和平進(jìn)步作出的貢獻(xiàn)1.一戰(zhàn)時(shí)：在僅有四人參加的反戰(zhàn)宣言上簽字；2.一戰(zhàn)后：致力于恢復(fù)各國人民的相互諒解，并為此……3.20世紀(jì)30年代：開始呼吁各國人民為和平而斗爭，為此遭到納粹的迫害。4.二戰(zhàn)時(shí)：建議羅斯福搶在納粹之前研制原子彈；幾年后，痛心原子彈爆炸引起的大量平民傷害。5.二戰(zhàn)后：致力于防止核戰(zhàn)爭，親自領(lǐng)導(dǎo)組織“原子科學(xué)家非常委員會(huì)”，出刊《原子科學(xué)家公報(bào)》，要使……倡議…..從上面我們能夠感受到愛因斯坦哪些崇高的品質(zhì)？生：高度的社會(huì)責(zé)任感和歷史使命感、維護(hù)世界和平、反對(duì)戰(zhàn)爭、摯愛全人類、有正義感、有良知。合作探究：愛因斯坦還有哪些高尚的品質(zhì)？材料1在接受邀請(qǐng)到普林斯頓大學(xué)高等研究所任職時(shí)，要求之一竟然是年薪只要3000美元，他甚至還表示：“倘若在普林斯頓維持一年生活不需3000美元，還可以再低一些?！币灾劣谛７揭退坝憙r(jià)還價(jià)”，請(qǐng)他別把年薪標(biāo)準(zhǔn)定得如此之低。材料21952年，以色列政府請(qǐng)愛因斯坦出任總統(tǒng)，但被他謝絕：“關(guān)于自然，我了解一點(diǎn)；關(guān)于人，我?guī)缀跻稽c(diǎn)也不了解。我這樣的人，怎么能當(dāng)總統(tǒng)呢？”材料3“人只有獻(xiàn)身于社會(huì)，才能找出那短暫而有風(fēng)險(xiǎn)的生命的意義?！辈牧?“一個(gè)人價(jià)值，應(yīng)該看他貢獻(xiàn)什么，而不應(yīng)該看他取得什么?！苯Y(jié)論：材料1、2淡泊名利材料3、4樂于奉獻(xiàn)珍愛生命穿插故事：一件大衣一天，愛因斯坦在街上遇見一位朋友，“愛因斯坦先生”這位朋友說：“瞧瞧，你身上這件大衣多舊呀!你似乎有必要添置一件新大衣。”“這有什么關(guān)系?反正在紐約誰也不認(rèn)識(shí)我?！睈垡蛩固够卮鹫f。幾年后，他們又偶然相遇。這時(shí)，愛因斯坦已成為一個(gè)著名的物理學(xué)家，但還穿著那件大衣。他的朋友又不厭煩其煩地勸他去換件大衣?！昂伪啬?”愛因斯坦說，“反正這兒每個(gè)人都認(rèn)識(shí)我了?！边^程性評(píng)價(jià)：愛因斯坦以簡樸為美德，可他樸實(shí)的外表并不影響人們對(duì)他的尊敬。過程性小結(jié)：愛因斯坦為什么能夠成為偉大的愛因斯坦？科學(xué)精神和貢獻(xiàn)高尚的人格品質(zhì)巨星隕落舉世同悲：1955年4月18日愛因斯坦病逝于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)梗涣⒓o(jì)念碑。火化時(shí)按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠(yuǎn)對(duì)人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩結(jié)束了那樸素的葬禮。學(xué)生朗讀：我們?nèi)慷极@益不淺，及全世界都感謝他的教誨。那專屬于他個(gè)人的東西，早已傳遍廣大人群。他像行將隕滅的慧星，光華四射，把無限的光芒同他的光芒永相連結(jié)。當(dāng)堂訓(xùn)練：何評(píng)價(jià)愛因斯坦？請(qǐng)你自主選擇你感興趣的部分進(jìn)行評(píng)說。一個(gè)不受歡迎的學(xué)生一個(gè)不可思議的科學(xué)家一個(gè)有正義感的社會(huì)活動(dòng)家一個(gè)給你希望的思想家生：準(zhǔn)備三分鐘后發(fā)言過程性評(píng)價(jià)：看來大家的確都益匪淺。愛因斯坦，他的品格與天地日月相輝映；他的科學(xué)貢獻(xiàn)，人類將萬世景仰。課堂練習(xí)1．在相對(duì)論創(chuàng)立之初，法國著名物理學(xué)家朗之萬曾說，全世界只有12個(gè)人能懂相對(duì)論。愛因斯坦關(guān)于相對(duì)論的第一篇論文是A．《關(guān)于光和色的新理論》B．《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》C．《論物體的電動(dòng)力學(xué)》D．《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》2．有一次，愛因斯坦與卓別林共同出席一個(gè)宴會(huì)，他們都受到了熱烈的歡迎。卓別林對(duì)愛因斯坦開玩笑說：“大家歡迎我是因?yàn)樗麄兌寄芾斫馕?，大家歡迎你是因?yàn)樗麄兌疾焕斫饽?。”此語意指A．絕大多數(shù)人盲目歡迎愛因斯坦B．