力學(xué)體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

表達學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計學(xué)習(xí)內(nèi)容分析學(xué)習(xí)目標(biāo)描述學(xué)習(xí)內(nèi)容分析學(xué)科核心素養(yǎng)分析教學(xué)重點教學(xué)難點

通過本課學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，生疏其在近代自然科學(xué)理論進展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，生疏其意義。通過對近代以來物理學(xué)的進展的表達，是學(xué)生生疏到科學(xué)理論是不斷完善、創(chuàng)的，人類對客觀規(guī)律的生疏是不斷深入的。在了解科學(xué)家取得科研成果的同時，關(guān)注科學(xué)技術(shù)進步產(chǎn)生的歷史背景以及它們是如何促進了社會進步和人類生活改善的。提示：可從學(xué)習(xí)內(nèi)容概述、學(xué)問點劃分及其相互間的關(guān)系等角度分析了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，生疏其在近代自然科學(xué)理論進展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，生疏其意義。提示：說明本課堂可以落實哪個或哪些學(xué)科核心素養(yǎng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以現(xiàn)用教材為依托教材，同時借助物理學(xué)比較豐富的課外資料、圖片等，輔之以多媒體教學(xué)。伽利略對物理學(xué)進展的重大奉獻；經(jīng)典力學(xué)的建立；相對論的提出；量子論的誕生。通過本課學(xué)習(xí)，學(xué)生可以初步了解科技進展史，從而激發(fā)學(xué)生探究、奮斗的精神和家國情懷。物理學(xué)各階段進展的緣由；對科學(xué)進展創(chuàng)性的理解。難點物理學(xué)各階段進展的緣由；對科學(xué)進展創(chuàng)性的理解。學(xué)生學(xué)情分析高二文科班學(xué)生對物理已有初步接觸和了解，要充分利用學(xué)生了解的學(xué)問，激發(fā)學(xué)生興趣。但由于本課理論性較強，故主要承受表達和提問法進展。教學(xué)策略設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)一、近代自然科學(xué)的誕生近代自然科學(xué)的誕生背景A．物質(zhì)條件：科學(xué)覺察始終是

教學(xué)目標(biāo)通過本課學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解經(jīng)典容，生疏其在近代自然科學(xué)理論進展中的歷史地

活動設(shè)計導(dǎo)入設(shè)計：〔觀看天宮一號放射視頻〕2011929日21時25分45秒，中國成功放射

信息技術(shù)運用說明問題比較法，問題探究法，多媒體關(guān)心教學(xué)在繼承與突破傳統(tǒng)認 位。知道相對識的過程中不斷向前 論、量子論的主進展的。 要內(nèi)容，生疏其時鐘轉(zhuǎn)到中世紀 意義。末期，基督教宣揚的5.通過對近代以來地心說在歐洲仍舊占物理學(xué)的進展的據(jù)確定統(tǒng)治地位。天表達，是學(xué)生認主教會給托勒密的識到科學(xué)理論是“地心說”披上了一不斷完善、創(chuàng)層神密的面紗。然的，人類對客觀而，隨著生產(chǎn)力的發(fā)規(guī)律的生疏是不展，觀看技術(shù)的進斷深入的。步，托勒密體系的錯6.在了解科學(xué)家取誤日益暴露，當(dāng)時一 得科研成果的同些具有進步思想的哲 時，關(guān)注科學(xué)技學(xué)家和天文學(xué)家都對 術(shù)進步產(chǎn)生的歷這一傳統(tǒng)解釋感到不 史背景以及它們滿，急需建立一種 是如何促進了社的理論體系。 會進步和人類生B．社會前提 活改善的?！擦x：14世紀發(fā)端于意大利的文藝復(fù)興運動，解放了人們的思想，使人們對自然界各種現(xiàn)象的生疏產(chǎn)生了革命性的變化。面對現(xiàn)實世界，留意實踐的時代精神，鼓勵人們以科學(xué)的態(tài)度和全的思想方式探究和解釋自然現(xiàn)象。為近代自然科學(xué)的誕生供給了有利的文化氣氛和社會前提。波蘭天文學(xué)家哥白尼適應(yīng)時代要求，從1506年開頭，爭論了大量古希臘哲學(xué)和天文學(xué)著作，觀看天象34年，把簡單的自然現(xiàn)象歸結(jié)為簡潔的根本關(guān)系，建立起一個的宇宙體系——日心體系。即太陽居于宇宙中心靜止不動，包括地球在內(nèi)的各行星都繞太陽轉(zhuǎn)動。

首個空間試驗室——天宮一號帶著中華民族的飛天夢想，在科學(xué)技術(shù)強大動力推動下，叩問浩瀚蒼穹。那么，科技是如何進展到今日的呢？“究天人之際”是思想家們永恒的追求。自古以來，人類注視星光閃耀的夜空，觀看季節(jié)的更替，注視太陽的東升西落，感慨時間的悄悄消逝，不斷思考：人類在自然界處于什么位置？自然界的一切事物到底怎樣存在？一切變化是怎樣發(fā)生？時空是什么？宇宙是什么？在不斷的觀看、試驗中近代自然科學(xué)產(chǎn)生了。哥白尼著書立說，于1543年，彌留之際公開發(fā)表《天體運作被譽為“自然科學(xué)的獨立宣想一想：日心說”比“地心說”進步在哪兒？意義：1地心說反映了“上帝制造世界”的神學(xué)世界觀，而日心說則客觀地提醒了地球、行星和太陽的關(guān)系，從根本上轉(zhuǎn)變了業(yè)已存在2000多年的宇宙觀，恢復(fù)了地球一般行星的原來面貌，是一場天文學(xué)革命，標(biāo)志著近代自然科學(xué)的誕生。2.猛烈地動搖了中世紀宗教神學(xué)的理論根底，〔揭穿了所謂“上帝賜予地球特別地位”的說法，摧毀了上帝制造世界的謬論〕把科學(xué)從宗教神學(xué)的桎梏下解放出來，震撼了科學(xué)界和思想界?！踩招恼f得到了追求真理、反對愚昧的有識之士的支持。意大利哲學(xué)家和天文學(xué)家布魯諾由于宣傳哥白尼的日心說被宗教裁判所判為“異端”，燒死在羅馬鮮花廣場。他曾說“為真理而斗爭是人〕在科學(xué)爭論的傳承與進展上，德國天文學(xué)家和物理學(xué)家開普勒、意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略做出了出色的奉獻。二、經(jīng)典力學(xué)開普勒：天體力學(xué)德國天文學(xué)家和物理學(xué)家開普勒不僅保衛(wèi)日心說，還在天文學(xué)方面取得突破性成就。他首次把力學(xué)的概念引進天文學(xué)，提出行星運動三大定律，完善并簡化了哥白尼學(xué)說，被后世科“天上的立法者”。他開創(chuàng)了將試驗觀測數(shù)據(jù)歸納為數(shù)學(xué)定律形式表述的先例第肯定律〔橢圓定律〕否認了行星運行的正圓形軌道其次定律〔面積定律〕否認了行星勻線速運動第三定律〔周期定律〕建立了各行星之間的聯(lián)系伽利略：地面力學(xué)意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略(伽利略簡介)意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，近代試驗科學(xué)的先驅(qū)，經(jīng)典力學(xué)的奠基者。自幼聰明好學(xué)，遇事好尋根問底。從不迷信教會權(quán)威或盲從他人。學(xué)生活動：閱讀教材并結(jié)合，舉例說明伽利略的成就或奉獻？你認為伽利略取得科學(xué)成就的關(guān)鍵途徑是什么？這些奉獻有什么意義？奉獻：1面：a.1609年，創(chuàng)制了第一架天文望遠鏡〔后被稱為“伽利略球外表凹凸不平，有高山深谷，并不是以前人們所說的月球外表是光滑的，并繪制了第一幅月面圖。b．1610年覺察了木星的四顆衛(wèi)星，覺察了很多用肉眼看不見的星體。C．覺察了土星光環(huán)、太陽黑子、太陽自轉(zhuǎn)、金星和象。1632年伽利略出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世的這些覺察和觀點，摧毀了教會的信條，證明白哥白尼學(xué)說的正確。物理學(xué)方面：慣性試驗：伽利略證明，外力不是維持運動狀態(tài)的緣由，只是轉(zhuǎn)變運動狀態(tài)的〔希臘學(xué)者亞里士多德認為物體的運動是推動者加于被推動者的，推動者一旦停頓推動，運動就〕自由落體試驗〔試驗，伽利略證明，在無視空氣阻力條件下，質(zhì)量不同的球在下落時同時落地，下落的速度與重量無關(guān)。覺察了自由落體定律?！擦硗馑€做了很多其他觀看和試驗：天主教堂的鐘擺有一次，他站在比薩的天主教堂里，眼睛盯著天花板，一動也不動。他在干什么呢？原來，他用右手按左手的脈搏，看著天花板上來回搖擺的燈。他覺察，這燈的搖擺雖然是越來越弱，以至每一次搖擺的距離漸漸縮短，但是，每一次搖擺需要的時間卻是一樣的。于是，伽利略做了一個適當(dāng)長度的擺錘，測量了脈搏的速度和均勻度。從這里，他找到了擺的規(guī)律。鐘就是依據(jù)他覺察的這〕伽利略將哥白尼、開普勒科學(xué)觀看精神從天上帶回地面，并發(fā)揚光大，以系統(tǒng)的觀看和試驗爭論地面物體運動。伽利略取得科學(xué)成就的關(guān)鍵途徑：觀測、試驗、數(shù)學(xué)。意義：摧毀了教會的信條，證明白哥白尼學(xué)說的正確。轉(zhuǎn)變了連續(xù)二千多年的古希臘哲學(xué)家亞里士多德關(guān)于物體運動的傳統(tǒng)學(xué)說，利用試驗和數(shù)學(xué)相開創(chuàng)了以試驗事實為依據(jù)并具有嚴密規(guī)律體系的近代科學(xué)，為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和進展奠定了根底。因此，伽利略被稱之為“近代試驗科學(xué)之伽利略最主要的奉獻：科學(xué)爭論方法。剛剛分別介紹了開普勒對天體力學(xué)、伽利略對地面力學(xué)爭論的奉獻。接下來，我們將要介紹的是牛頓力學(xué)：科學(xué)史上第一次大綜合172〔簡介：“我不知道世人對我是怎樣看的，不過我只覺得自己似乎是一個在海濱玩耍的孩子，有幸拾到光滑秀麗的石子，但真理的大海我還沒有覺察”——牛頓你知道牛頓撿到了哪些“光滑的石子”和“秀麗的貝殼”？〔學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域均有重大奉獻，最重要的是在力學(xué)方面〕數(shù)學(xué)：最突出奉獻是與萊布尼茨各自獨立創(chuàng)立了微積分理論。光學(xué)：牛頓認為光是由粒子組成的，他爭論了光的折射，制造了反射式望遠鏡，并以試驗證明白光通過棱鏡可以分解為彩色光譜。他系統(tǒng)總結(jié)了前人的成果，在大量試驗的根底上，提出了著名的萬有引力定律和物體運動三大定律，確認了物體宏觀運動的規(guī)律。力學(xué)：提出萬有引力定律和物體運動三大定律你知道牛頓的萬有引力定律和物體運動三大定律的內(nèi)容嗎？〔萬有引力定律：任何兩個物體之間都有引力存在。這個引力與彼此吸引的物體的質(zhì)量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。物體運動三定律：即慣性定律、比例定律〔即加速度與力成正比F=m用和反作用相等定〕學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)的物理學(xué)問，說說牛頓經(jīng)典力學(xué)的顯著特征？f=ma。經(jīng)典力學(xué)最顯著的特征：留意試驗、以數(shù)學(xué)為表達形式〔數(shù)學(xué)化〕1687年，他出版了力學(xué)經(jīng)典著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原先給力學(xué)的根本要領(lǐng)如質(zhì)量、動量、慣性、力及向心力下了定義，對大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質(zhì)中的運動，全部應(yīng)用運動三定律和萬有引力定律賜予了說明?！蹲匀徽軐W(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書的出版標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)的成熟。應(yīng)當(dāng)留意的是：在經(jīng)典力學(xué)的建立中，曾有很多科學(xué)家為之付出心血，牛頓則是其中的集大成者，故經(jīng)典力學(xué)又稱牛頓力學(xué)。經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。牛頓力學(xué)在科學(xué)史上的意義：把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個根本的力學(xué)體系之中，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)體系。這一力學(xué)體系正確地反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，實現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大綜合，是人類生疏自然界的一次大飛躍。形成了一個以試驗為根底、以數(shù)學(xué)為表達形式的牛頓力學(xué)體系〔影響此后三界。消退了人們對日心說的最終一絲疑慮。理論的威力在于預(yù)見。這一體系對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象具有打算性的意義?？茖W(xué)史上證明牛頓力學(xué)的大事〔PPT〕海王星的覺察是證明牛頓力學(xué)和萬有引力定律有效性的最成功范例〔舉例：彗星的運動軌跡、覺察海王星等牛頓軼事：三、現(xiàn)代物理學(xué)經(jīng)典物理學(xué)的危機〔物理學(xué)危機〕牛頓等科學(xué)家于17世紀創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)過18世紀在各個領(lǐng)域的拓展，到19世紀末，已形成了一個包括力、熱、聲、光、電諸學(xué)科在內(nèi)的、構(gòu)造嚴謹、雄偉完善的經(jīng)典物理學(xué)體系，到達了它輝煌的顛峰。19世紀的最終一天，歐洲著名科學(xué)家團聚一堂。會上英國物理學(xué)家湯姆森〔開爾文勛爵〕發(fā)表年祝詞說，物理成，所剩只是一些修飾工作。他鼓舞青年人到其他領(lǐng)域去做創(chuàng)性爭論。當(dāng)時，人們把以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理學(xué)看做是確定權(quán)威的理論，認為一切自然現(xiàn)象都可以用經(jīng)典物理學(xué)加以說明。但是，在展望20世紀物理學(xué)前景時，他假設(shè)有所思地說道，雖然物理學(xué)是萬里晴空，但秀麗而晴朗的天空卻飄著“兩朵烏云”。我們都知道，經(jīng)典物理學(xué)以日常生活中常見的宏觀物體、低速運動的物質(zhì)為爭論對象。但是，到了19世紀，隨著物理學(xué)爭論的進展，經(jīng)典力學(xué)無法解釋爭論中遇到的一些問題?！瞤pt表格〕奇特的以太：以太概念的提出最早可以追溯到古希臘時代，被用來表示占據(jù)并布滿整個宇宙的一種媒質(zhì)，由亞里斯多德提出的一種設(shè)想。19世紀的物理學(xué)家普遍承受了以太這個概念，認為像水波傳播是以水為載體一樣，光、電等的傳播是以以太為載體的。但是，直到19世紀末，還沒有一個試驗?zāi)苤苯幼C明以太的實際存在。世紀末20世紀初的三大覺察：德國物理學(xué)家倫琴覺察了一種能穿透金屬板使底片感光的Ⅹ射線；居里夫婦覺察釙、鐳有放射性……兩朵烏云”以及三大試驗覺察，引發(fā)了現(xiàn)代物理學(xué)革命。物理學(xué)家們曾認為的似乎完善的經(jīng)典物理學(xué)體系，從根本上消滅了動搖，這就是所謂的“物理學(xué)危世紀初，愛因斯坦提出的相對普朗克的量子論，為物理學(xué)的進展帶來了革命性的變化。愛因斯坦與相對論：愛因斯坦簡介：相對論的提出及主要內(nèi)容問題探究：相對論和經(jīng)典力學(xué)有何區(qū)分與聯(lián)系？學(xué)生歸納〔PPT〕穿越時空的夢想愛因斯坦為說明相對論講了這樣一個故事：在將來的某一時間，有一對20歲的孿生兄弟，弟弟乘宇宙飛船以29萬千米′秒的速度飛行，哥哥留在地球50年以后，當(dāng)哥哥已經(jīng)變成白發(fā)蒼蒼的老人時，他去迎接回到地球的弟弟，卻覺察弟弟還是一個30多歲的年輕人！原來，對于乘坐光速飛船的弟弟來講，才剛剛過了十幾年！現(xiàn)在，這種超越時空的夢想已經(jīng)越來越多地出想在電影里。雖然它們?nèi)灾皇菈粝?，但或許在將來的某一天就會變成為現(xiàn)實！相對論的觀點與人們的日常生活閱歷不太全都，甚至有著鋒利的沖突。但它在物理學(xué)上卻格外合理并且為試驗所證明。這就提示人們，不要被常識和日常閱歷所蒙蔽，常識不肯定總是正確的。有一次卓別林和愛因斯坦共同出席一次宴會都受到了吵鬧歡送，卓別林說：大家歡送我是由于他們都能理解我，大家歡送你是由于他們都不理解你。說明白相對論淺顯難懂，而且有悖于人們的日常生活。意義：1.是物理學(xué)領(lǐng)域最宏大的革命，否認了經(jīng)典力學(xué)確實定時空觀。樹立了的時空觀、運動觀、物質(zhì)觀為人們供給了辯證地對待世界的途徑。2.進展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中，推動物理學(xué)進展到一個的高度。P56頁：你認為應(yīng)當(dāng)怎樣評價牛頓和愛因斯坦的奉獻？〔略〕牛頓的光輝不行:

但是，不能據(jù)此認為，相對論的建立，就一筆勾銷了牛頓的歷史功績。牛頓制造的概念至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。量子論19世紀末20世紀初，Ⅹ射線、電子和放射線的覺察。試驗說明微觀粒子的運動不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來說明。依據(jù)一般常識，被