《探索之路》參考教案1

PAGE4/9第二節(jié)探索之路核心素養(yǎng)通過(guò)對(duì)于古人科學(xué)思索的歷史和物理學(xué)的發(fā)展歷史，以及科學(xué)家的科學(xué)成就、科學(xué)探究方法和精神的學(xué)習(xí)，使學(xué)生知道科學(xué)探究的歷程是漫長(zhǎng)、曲折并富有意義的，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、了解古人對(duì)神奇現(xiàn)象的探究。2、了解物理學(xué)發(fā)展的幾個(gè)重要階段。過(guò)程與方法知道科學(xué)探究方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。情感態(tài)度與價(jià)值觀知道自然是神奇的，人們的探索歷程則是漫長(zhǎng)、曲折并富有意義的。教學(xué)重點(diǎn)1、古人對(duì)神奇現(xiàn)象的探究2、物理學(xué)發(fā)展的幾個(gè)重要階段。教學(xué)難點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。課型新授課課時(shí)1課時(shí)教學(xué)方法1、用黑板講解象形文字的構(gòu)成，物理學(xué)的發(fā)展歷程等。2、結(jié)合講故事的方式講解物理學(xué)發(fā)展歷程。3、讓學(xué)生自己閱讀后提問(wèn)，老師講解。教具準(zhǔn)備圖片、小黑板。教學(xué)步驟：課前教師登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送《探索之路》預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成本節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)，反饋預(yù)習(xí)情況，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行針對(duì)性講解，學(xué)生提前了解本節(jié)課內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對(duì)性聽(tīng)課。（一）復(fù)習(xí)引入。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖1、請(qǐng)學(xué)生看愛(ài)因斯坦的講話“我從事科學(xué)研究的動(dòng)機(jī)，來(lái)自一種想要了解自然奧秘的無(wú)法遏制的渴望，而不是別的什么目的”。2、上節(jié)課我們已經(jīng)知道了在自然中、在生活中都有很多神氣，面對(duì)神奇，人們感到迷茫、好奇、敬畏，人們渴求去探究?！耙环N想要了解自然奧秘的無(wú)法遏止的渴望”促使世界各民族努力探索、堅(jiān)持不懈，從茫茫遠(yuǎn)古延續(xù)至今，并將走向未來(lái)。3、下面我們一起來(lái)了解物理學(xué)的探索之路。板書(shū)課題“第二節(jié)探索之路”。1、學(xué)生看愛(ài)因斯坦的講話。2、學(xué)生看書(shū)上的引入語(yǔ)。3、學(xué)生聽(tīng)講。名人名言激勵(lì)學(xué)生。引入課題。推出標(biāo)題。（二）進(jìn)行新課。一、古文明中的科學(xué)思索……教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖1、教師講述：遠(yuǎn)古的先人們?cè)缇烷_(kāi)始思索自然界的神奇現(xiàn)象了，而那些能直接刺激感官（如眼睛和耳朵）的神奇現(xiàn)象則最能引起他們的注意。從古人的文字和圖畫(huà)中便可看出他們的一些科學(xué)思索。推出段標(biāo)1：古文明中的科學(xué)思索……2、請(qǐng)學(xué)生看文字、圖形思考。①圖1-14，甲骨文“殸”。甲骨文“磬”，好象是一塊很大的斜面石頭和一只拿著結(jié)實(shí)木槌的手，這只手正拿著木槌欲敲打石塊。石頭上分叉的筆畫(huà)有時(shí)被解釋成懸掛它的繩子形象，有時(shí)又被解釋成某種形式的裝飾品。磬和耳組成了“聲”（聲）字，這似乎表示耳朵聽(tīng)的是木槌敲打磬發(fā)出的聲音。②圖1-15納西族東巴象形文字“曬干”。納西族東巴象形文字“曬干”，字的上部為發(fā)出光線的太陽(yáng)，字的中部為被蒸發(fā)的水氣，字的下部則為大地。該字的意思為日光照射大地，使地面的水蒸發(fā)，以便達(dá)到曬干的目的。又如納西象形文字“日出”，字的上部為太陽(yáng)，光線向上，字的下部為山，好似一輪朝陽(yáng)從山后升起；“曙光”，好似日光沐浴萬(wàn)物；“日光所至”，太陽(yáng)光好似有腳，可以行走；“夕陽(yáng)”，即日光的腳彎而無(wú)力了，說(shuō)明夕陽(yáng)沒(méi)有正午的太陽(yáng)那么厲害了；“日落”，即疲乏的太陽(yáng)退隱到山后了；“暮”，即太陽(yáng)休息，一天結(jié)束了。③圖1-16，古人的宇宙模型之一。古代人認(rèn)為“天圓地方”。滬科版的圖標(biāo)也有此意思。優(yōu)教提示：打開(kāi)“視頻講解：古人探秘宇宙”④圖1-17，雕刻玉板。兩短邊鉆有五個(gè)圓孔，一條長(zhǎng)邊鉆有九個(gè)圓孔，另一長(zhǎng)邊則鉆有四個(gè)個(gè)圓孔。玉版正面雕琢有復(fù)雜的圖紋，中心部位刻有兩個(gè)同心圓，圓中心雕琢了一方八角圖像，兩圓之間以直線分為八區(qū)，每區(qū)內(nèi)各雕琢一葉脈紋矢狀標(biāo)分別指向八方，外圓之外又雕琢四個(gè)矢狀標(biāo)分別指向玉版的四角。玉版含四方五位、八方九宮的意思。四方與五位是方位的基礎(chǔ)，八方九宮則是前兩個(gè)概念的進(jìn)一步延伸。玉版中央雕刻的圓形象天，外面的輪廓方形象地，側(cè)面拱形象天穹，只是天盤與地盤尚未分離，這表現(xiàn)了比較原始的天圓地方的思想。在這種宇宙觀的基礎(chǔ)上，逐漸產(chǎn)生了“司南”（指南針）。指南針是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一。⑤圖1-18，石頭陣。介紹“英格蘭的石頭陣”。優(yōu)教提示：打開(kāi)“新知講解：巨石陣”英國(guó)西南部的“魔圈”石頭陣（又稱巨石陣），被一些考古學(xué)者認(rèn)為是人類現(xiàn)存最早的天文觀察臺(tái)之一。它大約建立于公元前3000年到公元前2500年左右，全部工程延續(xù)前年之久。1960年，天文學(xué)家杰拉德·霍金斯借助計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)：在夏至這天，從英格蘭石頭陣圓圈中心觀察時(shí)，剛剛升起的太陽(yáng)必將從遠(yuǎn)離中心的一塊“巨石腳跟”上射出來(lái)。而在其他重要的節(jié)令、日子，太陽(yáng)、月亮升起和落下的方向也同樣與另外的巨石一一對(duì)準(zhǔn)成一條直線。它的外圍坑洞可以被用來(lái)預(yù)報(bào)月食。1、學(xué)生聽(tīng)講。2、學(xué)生看文字、圖形思考。①學(xué)生看圖并了解其含義。②學(xué)生看納西族東巴象形文字。③學(xué)生看圖1-16，古人的宇宙模型之一。④學(xué)生看圖1-17，雕刻玉板。⑤看圖1-18，石頭陣。引入段標(biāo)1。展示了古人原始思維中的科學(xué)成分。了解古文明還停留在朦朧的感性認(rèn)識(shí)階段。補(bǔ)充象形文字，使學(xué)生加深印象和理解。培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、物理學(xué)的進(jìn)步之階……教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖1、講述：燦爛的古代文明閃爍著古人朦朧的理性之光，也為人們科學(xué)地認(rèn)識(shí)世界奠定基礎(chǔ)。在物理學(xué)發(fā)展的漫長(zhǎng)歷程中，不少前輩作出卓越貢獻(xiàn)。接下來(lái)我們了解物理學(xué)的進(jìn)步之階。推出段標(biāo)2：物理學(xué)的進(jìn)步之階……2、教師以講故事的形式講解物理學(xué)的發(fā)展史和相關(guān)的科學(xué)家的科學(xué)成就、科學(xué)探究方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。3、你認(rèn)為物理學(xué)的發(fā)展可以劃分為幾個(gè)階段？匯總各小組的討論結(jié)果，最后得出物理學(xué)的發(fā)展可分為三個(gè)階段：第一階段，自然科學(xué)先驅(qū)哥白尼沖擊了托勒密體系，提出了“日心說(shuō)”。經(jīng)典力學(xué)和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)先驅(qū)伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀察天空，其觀察所得數(shù)據(jù)進(jìn)一步支持了哥白尼的理論。第二階段，牛頓在前人的基礎(chǔ)上構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)體系。優(yōu)教提示：打開(kāi)“物理學(xué)家：牛頓”第三階段是現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，在該階段的主要突破則是愛(ài)因斯坦的相對(duì)論和玻爾等人的量子力學(xué)。物理學(xué)便是在哥白尼、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦、玻爾等科學(xué)巨匠經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)、不斷的艱辛努力，才有了今天的輝煌，希望大家努力學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)你們年輕一代的艱辛努力，物理學(xué)將會(huì)有更加輝煌的未來(lái)。1、學(xué)生聽(tīng)講。2、學(xué)生聽(tīng)講。3、四人一組分組討論、交流。聽(tīng)講。引入段標(biāo)2、知道科學(xué)探究方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。附：科學(xué)家的生平1、哥白尼與伽利略長(zhǎng)期以來(lái)，人們普遍接受的是托勒密的地心理論，認(rèn)為地球是球形的，處于宇宙的中心，諸天體都圍繞它旋轉(zhuǎn)不息。與《圣經(jīng)》上告訴人們的一樣，成為在歐洲占統(tǒng)治地位的自然哲學(xué)。哥白尼是偉大的波蘭天文學(xué)家和近代自然科學(xué)的先驅(qū)者。他原先是一位神父，但長(zhǎng)期的天文觀測(cè)中，發(fā)現(xiàn)地球根本不是什么宇宙的中心，它只是一個(gè)圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的普通行星，太陽(yáng)才是宇宙中心。為了保持天主教的絕對(duì)權(quán)威，教會(huì)對(duì)哥白尼學(xué)說(shuō)及其支持者開(kāi)始了嚴(yán)酷的壓制和打擊。1943年，在哥白尼去世前，他的《天體運(yùn)行論》出版了。他在書(shū)中提出了日心說(shuō)，從而使人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)向前跨越了一大步。已經(jīng)雙目失明的哥白尼撫摸著剛出版的《天體運(yùn)行論》說(shuō)：“我終于推動(dòng)了地球?！蓖?月伽利略1564年2月15日，出生在意大利西北部比薩城里的一個(gè)衰落的望族家庭。10傳說(shuō)伽利略和他的兩個(gè)學(xué)生，帶著兩個(gè)不同重量的鉛球（一個(gè)是另一個(gè)重量的10倍）登上了比薩斜塔頂。在好奇心的驅(qū)動(dòng)下，塔下站滿了觀看實(shí)驗(yàn)的人。在同一時(shí)刻，伽利略讓他的兩個(gè)學(xué)生從同一高度扔下輕重不同的兩個(gè)球。結(jié)果，人們清楚地看到了兩個(gè)球在同一瞬間砸向地面。這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)用最直接的方式向人們證實(shí)了伽利略觀點(diǎn)的正確，并且也是亞里士多德的落體理論第一次受到的挑戰(zhàn)。伽利略閱讀了哥白尼的《天體運(yùn)行論》。該書(shū)所陳述的觀點(diǎn)及理論給伽利略留下了很深的印象。伽利略的研究興趣結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了哥白尼的觀點(diǎn)是正確的，并寫(xiě)出了〈關(guān)于托勒密和哥白尼兩大學(xué)說(shuō)的對(duì)話〉一書(shū)，此書(shū)出版后引起震動(dòng)。1632年，教皇下令將年已68歲的伽利略押上法庭，最后遣送回家鄉(xiāng)阿塞特。晚年，伽利略又寫(xiě)了《運(yùn)動(dòng)法則》1637年伽利略失明，1642年1月8日2、牛頓牛頓是17世紀(jì)人類最偉大的科學(xué)家，他是人類歷史上屈指可數(shù)的幾個(gè)科學(xué)巨匠之一，他在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)方面的貢獻(xiàn)是劃時(shí)代的。1642年12越5日，牛頓出生在英國(guó)一個(gè)叫烏爾斯索普的小村莊。3個(gè)月時(shí)，父親因肺炎而去世，3歲時(shí)母親改嫁，牛頓便與年邁的祖母相依為命。所幸的是烏爾斯索普的大自然給了牛頓童年的樂(lè)趣和創(chuàng)造的靈性。在上劍橋之前，牛頓像一只烏爾斯索普起飛的風(fēng)箏，他飛得再遠(yuǎn)，飛得再久，也離不開(kāi)烏爾斯索普的牽系。16歲時(shí)，他又回到那里，幫助家里務(wù)農(nóng)。這一年，英倫三島遭受了猛烈的暴風(fēng)雨，牛頓做出了令人吃驚的舉動(dòng)，他沒(méi)有按照吩咐去照料農(nóng)舍，而是趁著狂風(fēng)測(cè)風(fēng)速。在莊嚴(yán)的畢業(yè)典禮上，使托盤中學(xué)的校長(zhǎng)夸贊牛頓是學(xué)校最優(yōu)秀的學(xué)生。牛頓自己的一生的成就寫(xiě)進(jìn)<了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)中。他發(fā)現(xiàn)了物體運(yùn)動(dòng)的三大定律，創(chuàng)立了微積分等。他后來(lái)在談到自己的成就時(shí)說(shuō)：“如果我比其他人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏??！?727年3月20日，牛頓去世，英國(guó)詩(shī)人波普在他的碑銘上寫(xiě)到：“自然和自然的規(guī)律，都藏在黑暗的夜空；上帝說(shuō)3、愛(ài)因斯坦和波爾1879年3月14日，愛(ài)因斯坦降生在烏兒姆城一個(gè)普通的猶太人家庭。愛(ài)因斯坦的父親有極高數(shù)學(xué)天賦和很深的文學(xué)造詣。大約在5歲時(shí)，父親給愛(ài)因斯坦一枚指南針記憶猶新，說(shuō)：“從1926年開(kāi)始，愛(ài)因斯坦與波爾的哥本哈根派進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20余年的學(xué)術(shù)之爭(zhēng)。這個(gè)學(xué)派研究新的理論——量子力學(xué)。量子力學(xué)理論涉及一些新的見(jiàn)解，如海森林堡不準(zhǔn)原因，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)中粒子的位置和速度不能同時(shí)確定，時(shí)間與能量也不能同時(shí)確定。愛(ài)因斯坦不完全接受哥本哈根派的量子理論。他總是試圖舉一些反例以證明玻爾等人理論的缺陷和錯(cuò)誤，但都被玻爾一一化解。愛(ài)因斯坦和玻爾的爭(zhēng)論是純粹的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論。這場(chǎng)爭(zhēng)論澄清了許多概念問(wèn)題，使量子力學(xué)更加完美。他們的學(xué)術(shù)之爭(zhēng)并未影響愛(ài)因斯坦和玻爾的友誼，他們同為物理學(xué)的泰斗，互相促進(jìn)。（三）小結(jié)：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1、這節(jié)課你主要學(xué)到了什么？2、你有什么想法需要和大家交流？學(xué)生思考并回答。（四）板書(shū)設(shè)計(jì)：第二節(jié)探索之路1、古文明的科學(xué)思索……①甲骨文②象形文