1、近代物理學(xué)的奠基人和革命者【教學(xué)指導(dǎo)】教學(xué)思路：歷史課程標(biāo)準(zhǔn)：了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義?？荚噧?nèi)容與要求：概述伽利略和牛頓的主要成就，認識經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。學(xué)習(xí)要求：了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，概述牛頓對經(jīng)典力學(xué)的主要貢獻，認識經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位；知道愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論、普朗克的量子理論的主要內(nèi)容，認識相對論、量子論提出的意義。重點：了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，知道相對論、量子論的主要內(nèi)容。認識人類認識發(fā)展的過程。難點

2、：認識物理學(xué)理論創(chuàng)新的思想源泉和方法?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識與能力了解牛頓力學(xué)體系、量子力學(xué)、相對論的基本內(nèi)容。了解物理學(xué)發(fā)展的基本線索，認識其發(fā)展的階段特征和在自然科學(xué)發(fā)展中的地位。認識科學(xué)進步是在前人科技成果的基礎(chǔ)上，從理論上進行創(chuàng)新，構(gòu)建新的理論、概念體系。二、過程與方法用材料比較法和閱讀法概括物理學(xué)發(fā)展的線索。結(jié)合科學(xué)進步的歷程，討論人類對宇宙的認識是不斷加深的和有限的，了解一些科學(xué)創(chuàng)新的基本方法。三、情感態(tài)度與價值觀通過本課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己對科學(xué)的熱愛之情，了解科學(xué)創(chuàng)新的基本條件。通過對物理學(xué)不斷發(fā)展的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己關(guān)注科技進步的習(xí)慣，培養(yǎng)自己尊重科學(xué)的意識。通過本課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己正

3、確的自我意識，認識到科技發(fā)展中沒有絕對權(quán)威?！窘虒W(xué)流程】投影：科學(xué)指運用范疇、定理、定律等思維形式反映現(xiàn)實世界各種現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的知識體系。技術(shù)泛指根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的各種工藝操作方法與技能。投影：基礎(chǔ)知識：物理學(xué)的重大進展近代科學(xué)的發(fā)展生物學(xué)的發(fā)展近代技術(shù)的發(fā)展及科技的結(jié)合三次工業(yè)革命投影：伽利略、牛頓、愛因斯坦、普朗克像。問：你知道他們分別是什么人嗎？有什么貢獻？答：這些人就是我們本課要了解的近代物理學(xué)的奠基人和革命者。投影：投影：投影：比薩斜塔。問：看到這座建筑，同學(xué)們會聯(lián)想到什么？答：這座建筑因為一個著名的實驗而聲名遠揚。1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵

4、球同時落地”的著名實驗，從此推翻了亞里士多德“物體落下的速度和重量成比例”的學(xué)說，糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結(jié)論。公元1643年1月4號這天（伽利略逝世的這一天），在英國鄉(xiāng)下一個不出名的小村莊里，一位喝得醉醺醺的神父冒著大雪匆匆趕到一家農(nóng)戶給個早產(chǎn)的嬰孩洗禮。那個嬰孩身形瘦小，嘴巴緊閉，似乎連呼吸都不暢，周圍的人都急得手足無措，這時神父突顯急智，一口酒噴向嬰兒，終于嗆得嬰孩大聲哭鬧起來。多年以后，神父仍把這件事作為自己生平最大的功業(yè)，因為他拯救的，遠不止是一個病怏怏的嬰兒，而是人類歷史上最偉大的人，issac newton（牛頓）。投影：我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到比通常

5、更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。牛頓問：你知道牛頓撿到了哪些“光滑的石子”和“美麗的貝殼”？答：投影：牛頓力學(xué)體系及數(shù)學(xué)、天文學(xué)方面的研究成果記載在他的科學(xué)巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中。牛頓的力學(xué)體系有什么作用呢？我們來看兩個例子。1781年天王星被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家用牛頓力學(xué)計算它的軌道，可是計算結(jié)果總是同觀測紀(jì)錄不大相符。經(jīng)反復(fù)核算，觀測無誤。那問題是否出現(xiàn)在牛頓力學(xué)上面？法國的勒維列和英國的亞當(dāng)斯堅信牛頓力學(xué)的正確，大膽猜想計算結(jié)果之所以不理想，是因為太陽系中還有一顆未知的行星，我們沒有考慮到它對天王星的引力作用。他們用牛頓力學(xué)算出了這顆未知行星的位置

6、和質(zhì)量。1848年9月23日，柏林天文臺臺長在收到勒維列來信的當(dāng)晚，用望遠鏡對準(zhǔn)勒維列所指出的位置，一下子就看到了一顆新的行星海王星。勒維列無需觀測星空，就在筆尖上發(fā)現(xiàn)了新行星。牛頓力學(xué)又創(chuàng)造了新的奇跡。長期以來，人們一直認為彗星是神秘的，不吉利的災(zāi)星，根本不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道，指出它的回歸周期是7576年，由此預(yù)言它將在1758年再次出現(xiàn)。53年以后的1758年（當(dāng)時哈雷已去世），這顆彗星果然如期出現(xiàn)。哈雷彗星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的科學(xué)性。英國著名詩人亞歷山大波普曾寫過一首贊美牛頓的詩：自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里。上帝說：“讓牛

7、頓去吧！”于是，一切成為光明?？墒桥ｎD本人卻謙遜地表示：我之所以能比別人看得遠些，是因為我站在巨人們的肩上。牛頓為什么牛頓能取得這樣輝煌的成就？讓我們還是從關(guān)于他的小故事說起吧。你們知道哪些關(guān)于牛頓的故事？答：父母原希望他成為一個農(nóng)民，但牛頓本人卻無意于此。每次，母親叫他同傭人一道上市場，熟悉做交易的生意經(jīng)時，他便懇求傭人一個人上街，自己則躲在樹叢后看書。牛頓的好學(xué)精神感動了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)。后來，作為大學(xué)教授，牛頓常常忙得不修邊幅，往往領(lǐng)帶不結(jié)，襪帶不系好，馬褲也不扣紐扣，就走進了大學(xué)餐廳。有一次，他在向一位姑娘求婚時思想又開了小差，他腦海了只剩下了無窮量的二項式定理。他抓

8、住姑娘的手指，錯誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條，硬往煙斗里塞，痛得姑娘大叫，離他而去。牛頓也因此終生未娶。他馬虎拖沓，曾經(jīng)鬧過許多的笑話。一次，他邊讀書，邊煮雞蛋，等他揭開鍋想吃雞蛋時，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請朋友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時，牛頓突然想到一個問題，便獨自進了內(nèi)室，朋友等了他好久還是不見他出來，于是朋友就自己動手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，發(fā)現(xiàn)了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問題。從這些故事中我們不難理解牛頓為什么能取得偉大的成就。請思考：牛頓力學(xué)體系建立的意義？答：（板書）牛頓的運動三定律構(gòu)成了近代力學(xué)體系的

9、基礎(chǔ)，成為整個近代物理學(xué)的重要支柱；投影：三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些今天看來簡單之極的問題，在當(dāng)時卻是根本無法認識和把握的。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。大國崛起解說詞（板書）牛頓力學(xué)體系對自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合；成為近代科學(xué)形成的標(biāo)志。1727年，牛頓去世。英國以隆重的國葬儀式將他安葬在威斯敏斯特大教堂，這里一向是王公貴族的墓地，牛頓成為第一個安息在此的科學(xué)家。出殯的那天，成千上萬的普通市民涌向街頭為他送行；抬棺槨的，是兩位公爵、三位伯爵和一位大法官；在教堂合唱的哀

10、歌中，王公貴族、政府大臣和文人學(xué)士們一起向這位科學(xué)巨人告別。目睹了牛頓葬禮的法國思想家伏爾泰為之深深感動，他感慨道：“走進威斯敏斯特教堂，人們所瞻仰的不是君王們的陵寢，而是國家為感謝那些為國增光的最偉大人物建立的紀(jì)念碑。這便是英國人民對于才能的尊敬?！闭麄€社會在向一個科學(xué)家表達著由衷的敬意，這是一個國家對于科學(xué)家的態(tài)度，也是一個國家對于科學(xué)的態(tài)度。19世紀(jì)末，面對經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展，有的物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈?！笨墒?，隨著人類認識的不斷發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)受到了越來越大的挑戰(zhàn)。經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運動的物體為研究對象的，

11、一旦進入光速運動時，經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確。在這種背景下，相對論與量子論應(yīng)運而生。普朗克，生于基爾。1879年普朗克在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后，先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教。由于量子論創(chuàng)立，普朗克獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎。他的父親是一位杰出的法律教授。普朗克是德國人所具有的最好品質(zhì)的范例：誠懇、忠于職守，他的業(yè)余愛好是音樂，在這方面表現(xiàn)了專業(yè)藝術(shù)才干；另一項業(yè)余愛好是他一直堅持到晚年的登山運動。量子論確實深奧難懂，甚至連量子論奠基人之一的玻爾都說：“如果誰不為量子論而感到困惑，那他就是沒有理解量子論?！奔热贿B專家都為量子論感到困惑，作為中學(xué)生的我們，暫且先“觀其大略”吧。量子力

12、學(xué)標(biāo)志著人類對客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到微觀世界。狹義相對論發(fā)表100周年，也許全世界只有幾十個人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對論對人類生活的巨大改變。也許相對論太過于抽象，我們不妨通過幾個例子讓同學(xué)們感受相對論的神奇。投影：乘坐“光子火箭”的星際旅行。乘坐“光子火箭”以光速作星際旅行，回到地球時，我們會發(fā)現(xiàn)什么變化？投影：“天上方一日，人間已一年”。投影：愛因斯坦關(guān)于相對論的比喻。為了對這一深奧的理論做通俗的說明，愛因斯坦曾經(jīng)風(fēng)趣地對一名男青年說：“我打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時間你覺得哪一個更長？”男青年說：“當(dāng)然坐在火爐

13、上烤的時間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我的相對論內(nèi)容?！边@個故事形象地說明了時間和空間的相對性。投影：相對論的現(xiàn)實意義舉例相對論能修正gps（全球定位系統(tǒng)）。全球定位系統(tǒng)gps的應(yīng)用也已普及化了，許多城市的公共汽車、出租車上都安裝了它。早期的gps接收器確定物體位置的誤差是在15米范圍內(nèi)，這個誤差可以用愛因斯坦相對論來修正。投影：成功的秘訣。一個愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一個公式給他：axyz。愛因斯坦解釋道：“a代表成功，x代表艱苦的勞動，y代表正確的方法”“z代表什么？”青年迫不及待地問?！按砩僬f廢話?！睈垡蛩固拐f。

14、1955年4月18日，愛因斯坦因主動脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)?，不立紀(jì)念碑?；鸹瘯r按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠對人保密的地方，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：我們?nèi)极@益不淺，全世界都感謝他的教誨；那專屬他個人的東西，早已傳遍廣大人群。他像行將隕滅的彗星，光華四射，把無限的光芒同他的光芒永相連結(jié)。他的主治醫(yī)生賀維博士認為如此偉大的大腦，應(yīng)該進行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成200片帶走。但至今沒有結(jié)論。請思考：相對論建立的意義？答：（板書）相對論的建立

15、是對近代物理學(xué)理論框架的重大突破；是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革。用一句話概括：量子論和相對論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱。投影：本課知識結(jié)構(gòu)。投影：1666年秋天的一個傍晚，牛頓坐在花園的蘋果樹下，正在考慮一個運動的問題。忽然一只熟透的蘋果掉了下來，正好落在牛頓的前面。這只蘋果引起了牛頓的注意。他想，蘋果為什么不向天上飛，也不向前后左右落，而偏偏垂直地落到地面上呢？肯定是地球在吸引它。既然地球能吸引離地面這么高的蘋果樹上的蘋果，那它也肯定在吸引著月亮。經(jīng)過研究、演算和論證，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。引自科學(xué)簡史請思考：如果蘋果落在你的前面，你會像牛頓那樣去思考、去探究嗎？僅僅因為蘋果落地的啟發(fā)，

16、牛頓就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律嗎？我們應(yīng)該如何正確看待科學(xué)傳奇故事？答：請思考：物理學(xué)的發(fā)展給了我們什么樣的啟示？答：（板書）尊重事實，不迷信權(quán)威，敢于質(zhì)疑，勇于探索創(chuàng)新，實踐出真知，第二部分：反思與點評【課后反思】牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系由于學(xué)生在物理課上已經(jīng)學(xué)習(xí)過，所以不論是文科班還是理科班同學(xué)都比較熟悉。但是相對論和量子論不要說文科班，就連理科班也沒有學(xué)過，加上相對論和量子論的內(nèi)容艱深晦澀，甚至物理教師都不一定講得清楚，所以在教學(xué)中對這部分內(nèi)容做了淡化處理。相對論和量子論的意義，其實只要用一句話概括：構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。第三部分：相關(guān)資料【練習(xí)與測驗】課本第109頁“學(xué)習(xí)思考”答：牛頓力學(xué)體系對自然界的力學(xué)現(xiàn)象做出了系統(tǒng)、合理的說明，使科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛而不斷發(fā)展，特別是海王星的發(fā)現(xiàn)，體現(xiàn)了牛頓力學(xué)體系具有驚人的科學(xué)預(yù)見力和巨大的理論指導(dǎo)意義。課本第110頁“學(xué)習(xí)思考”答：這種說法是正確的。19世紀(jì)在牛頓力學(xué)體系的基礎(chǔ)上，聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和熱學(xué)等新興學(xué)科取得了長足的進步，將人類對自然界的認識推進到前所未有的高度，經(jīng)典物理學(xué)達到了頂峰。但是19世紀(jì)末，物理學(xué)的一系列新發(fā)現(xiàn)，無法用經(jīng)典物理學(xué)來解釋，然而相對論和量子理論的提出，使人類的認知領(lǐng)域又進一步拓寬，發(fā)