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2019-2020年高中歷史《現(xiàn)代科學(xué)革命》教案3 岳麓版必修3 說課的內(nèi)容包括三個部分： 一、 教學(xué)準(zhǔn)備（包括課程標(biāo)準(zhǔn)及解讀、教材和學(xué)情分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)、教學(xué)重點與難點、教學(xué)方法與手段） 二、 教學(xué)過程（導(dǎo)課、新授、知識小結(jié)、板書設(shè)計、練習(xí)、作業(yè)） 三、 教學(xué)后記（學(xué)習(xí)評價、教學(xué)反思） 先說一下教學(xué)準(zhǔn)備，共五個方面：包括課程標(biāo)準(zhǔn)及解讀、教材和學(xué)情分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)、教學(xué)重點與難點、教學(xué)方法與手段 第一：本課課標(biāo)及解讀： 知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義。知道是對基礎(chǔ)知識的要求，認(rèn)識是對能力的要求；相對論的內(nèi)容應(yīng)包括廣義和狹義相對論，相對論的兩個基本原理；量子理論的內(nèi)容包括普朗克量子假說和愛因斯坦的光的量子理論和丹麥物理學(xué)家玻爾原子的量子理論。意義既有單獨的影響也包括共同的影響。 第二：對教材進行分析，我從本課的地位和結(jié)構(gòu)兩個方面分析： 本課的地位：本課為必修三第六專題第一課，主要講了理論的突破。理論的突破帶動了以電子計算機、原子能、航天技術(shù)、生物技術(shù)為代表的第三次科技革命，所以具有啟下的作用。 本課的結(jié)構(gòu)：本課主要內(nèi)容分為四大部分： 第一部分教材介紹了19世紀(jì)末20世紀(jì)初經(jīng)典物理學(xué)無法解釋一些新的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典物理學(xué)受到挑戰(zhàn)，也就是現(xiàn)代科學(xué)革命的背景；第二部分“愛因斯坦與相對論”，介紹了在物理學(xué)發(fā)展的新階段即物理學(xué)界出現(xiàn)了一種嶄新的革命性理論——相對論；第三部分“量子理論中的微觀世界”，介紹了19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)的另一個重大成就——量子論的誕生于發(fā)展。第四部分，知識鏈接、閱讀與思考、解析與探究、自我測評，可用來作為教材正文內(nèi)容的補充和強化基礎(chǔ)知識。 第三：對學(xué)情的分析，我從學(xué)生的心理特點、知識能力現(xiàn)狀兩個方面進行分析 1．對學(xué)生心理特點分析：經(jīng)過一年多的高中學(xué)習(xí)與生活，學(xué)生逐步適應(yīng)了高中段學(xué)習(xí)要求，具有一定的思辨能力和抽象概念能力，但仍需一個由感性認(rèn)識逐漸上升到理性的過程。部分學(xué)生善于追根溯源、刨根問底，為問題探究的開展提供了基礎(chǔ)。 2.分析學(xué)生的知識能力現(xiàn)狀：高中學(xué)生或多或少都接觸過相對論的結(jié)論：時間膨脹（如：時鐘變慢），長度縮短。但因與學(xué)生的日常生活不一致，學(xué)生往往不能理解，進而產(chǎn)生畏難心理，因此復(fù)雜的問題簡潔化是必要的。高二階段的學(xué)生雖然具有了一定自主學(xué)習(xí)能力，但往往其學(xué)習(xí)過程中把握不了重點，思維有些散亂，所以在教學(xué)過程中應(yīng)加強其學(xué)法指導(dǎo)，當(dāng)好引路人。 第四、本課教學(xué)目標(biāo) （包括三個部分 知識目標(biāo)；能力、過程與方法；情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)） 1、知識目標(biāo)包括： 經(jīng)典物理學(xué)的創(chuàng)立、發(fā)展、經(jīng)典物理學(xué)的權(quán)威；經(jīng)典物理學(xué)的危機；相對論的提出、基本原理與重大意義；量子假說的提出、發(fā)展和意義；量子理論和相對論的共同影響 2、能力、過程與方法： （1）了解在經(jīng)典物理學(xué)危機的基礎(chǔ)上現(xiàn)代科學(xué)革命產(chǎn)生的必然性，明白現(xiàn)代科學(xué)的兩大支柱的基本觀點。 （2）認(rèn)識到愛因斯坦在相對論、普朗克在量子理論的形成和創(chuàng)立過程中的重大作用。 （3）結(jié)合辯證法原理，讓學(xué)生領(lǐng)會科學(xué)發(fā)展的過程和意義，正確處理對待科學(xué)發(fā)展的態(tài)度。 3、情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)： 通過本知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識許多科學(xué)家的生平，學(xué)習(xí)他們的辛勤忘我的工作，對科學(xué)敢于質(zhì)疑，大膽地猜想，尊重客觀事實，探究科學(xué)真理的情懷，這些才是學(xué)生所要知道的、真正需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，他們都是我們的榜樣，如果能真正地了解這些科學(xué)家的精神，對每一個人今后的成長與發(fā)展都將是一筆巨大的財富，一股動力巨大的精神源泉。 實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。愛因斯坦的相對論研究的是我們無法有親身體會的高速運動的世界，因此學(xué)生很難理解以致獲得清楚的認(rèn)識。對此我們應(yīng)該采取科學(xué)的態(tài)度對待它，而不是一味地排斥或回避。 第五、本課重難點 教學(xué)重點：相對論和量子論的主要內(nèi)容及意義。 教學(xué)難點：相對論、量子理論的內(nèi)容 第六、本課采用的教學(xué)手段： 1、運用多媒體輔助教學(xué) 2、運用情景導(dǎo)學(xué)法、講授法、問題探究法等教學(xué)手段相結(jié)合。 3、主動學(xué)習(xí)與合作探究相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生思考的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理歷史信息的能力，拓展學(xué)生的思維。 以上是本課的第一大部分，教學(xué)準(zhǔn)備。 第二大部分是教學(xué)過程： 首先是導(dǎo)課：導(dǎo)課運用情境導(dǎo)入，讓學(xué)生觀看視頻剪輯——CCTV10人物欄目“大師”專題片《現(xiàn)代物理之父——愛因斯坦》 設(shè)計意圖：通過學(xué)生觀看視頻，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以此來導(dǎo)入新課。 本課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為四個部分 設(shè)計的第一部分為：走近偉人 做法：設(shè)置情景，讓學(xué)生走近偉人 ：展示偉人圖片《牛頓》、《愛因斯坦》、《普朗克》 同時提出要求：讓三個學(xué)習(xí)小組各派一名代表發(fā)言，介紹自己所了解的偉人。并請其他同學(xué)根據(jù)小組代表的介紹，歸納三位科學(xué)家的主要貢獻(xiàn)。 設(shè)計意圖是：調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，檢查預(yù)習(xí)情況，同時培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力、概況組織能力，并且通過強調(diào)注意事項，來進行學(xué)法指導(dǎo)，對于學(xué)生的回答給予鼓勵性評價。 第二步， 運用問題探究法：展示普朗克年輕時向他的老師求教的材料，來反映當(dāng)時經(jīng)典物理學(xué)在人們心目中的地位。 提出問題：事物發(fā)展的規(guī)律和過程，會有終極的理論和真理嗎？到了19世紀(jì)末期，經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展又出現(xiàn)了什么問題？讓學(xué)生帶著問題看課本，然后作答。 設(shè)計意圖：引出愛因斯坦的相對論， 并且有助于落實本課重點-----愛因斯坦的相對論。 第七、分為導(dǎo)課、新授、知識小結(jié)、板書、知識導(dǎo)練、課后作業(yè)六部分組成。 二、探索科學(xué)的奧秘 1、晴空上漂浮著兩朵烏云 問題導(dǎo)學(xué)：有人說，19世紀(jì)，經(jīng)典物理學(xué)的權(quán)威與危機并存，你知道表現(xiàn)在哪些方面嗎？ 分解問題一：展示材料，并思考這段材料說明了什么？ 材料：當(dāng)?shù)聡奈锢韺W(xué)家普朗克年輕時向他的老師求教，是選擇音樂還是物理學(xué)作為自己終身的職業(yè)時，得到的答復(fù)是：“物理學(xué)基本是一門已經(jīng)完成了的科學(xué)，因此，對于物理學(xué)的研究實際上是不會有多大成果的?！? 參考：當(dāng)時許多物理學(xué)家認(rèn)為：物理學(xué)的大廈已經(jīng)落成，人類對自然界的認(rèn)識已經(jīng)到了盡頭。可見，人們對于牛頓力學(xué)的權(quán)威是多么的崇拜。 分解問題二：根據(jù)事物發(fā)展的規(guī)律和過程，會有終極的的理論和真理嗎？到了19世紀(jì)末期，經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展又出現(xiàn)了什么問題？請同學(xué)們結(jié)合課本內(nèi)容思考作答。 參考答案：顯然不會。到19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)對宏觀和微觀兩個方面出現(xiàn)的一系列新問題已無法作出解釋，經(jīng)典物理學(xué)出現(xiàn)了危機，科學(xué)家們把經(jīng)典物理學(xué)的危機形象的比喻為“晴空上漂浮著兩朵烏云”，一朵烏云與光的速度有關(guān)，一朵與黑體輻射有關(guān)。驅(qū)散兩朵烏云 需要兩股力量，是哪兩股呢？ 設(shè)計意圖：認(rèn)識科學(xué)革命到來的背景，并讓學(xué)生明白危機中孕育革命，明白科學(xué)無邊界、無止境。 2、烏云散去——探索科學(xué)的奧秘 問題探究一：愛因斯坦的相對論 教師：你知道愛因斯坦的相對論包括哪些內(nèi)容嗎？ 提示：狹義相對論和廣義相對論。相對論的兩個基本原理：相對性原理和光速不變原理。 教師：你能否用簡練的語言或大家熟悉的例子談一下你的理解呢？ 提示：運動的物質(zhì)，時間、空間也會變化。時間、空間、運動、質(zhì)量是相對的，可以相互轉(zhuǎn)化。較典型的現(xiàn)象是運動的物體長度變短（尺縮效應(yīng)）、運動的鐘比靜止的鐘走得慢（鐘慢效應(yīng)）、運動的物體重量變大。光速不變原理則認(rèn)為光的傳播速度在任何條件下都是不變的。 教師：愛因斯坦的理論確實很深奧。愛因斯坦又是怎樣做通俗說明的呢？ 展示材料： 為了理解這一深奧的理論，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)然坐在火爐上烤的時間覺得長久?！? 提示：這故事形象說明了時間和空間相對性。 設(shè)計意圖：復(fù)雜的道理簡單化。用風(fēng)趣的故事代替大道理，通俗易懂。 教師：愛因斯坦的相對論能否為當(dāng)時的科學(xué)家接受？這說明了什么？可以給我們什么啟發(fā)? 展示資料：1921年愛因斯坦獲得了諾貝爾獎，當(dāng)時不少德國的諾貝爾獎獲得者威脅說，如果給相對論授獎，他們就要退回已獲得的獎?wù)?，結(jié)果評選委員會只好讓愛因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者得獎，相對論始終沒有獲得諾貝爾獎。 參考答案：由于相對論的觀點與人們的日常經(jīng)驗不太一致，甚至有著尖銳的沖突，相對論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，但相對論在物理學(xué)上是非常合理且為實驗所證實。這就告訴我們常識盡管在我們的生活中起著重要的作用，但不一定是正確的，即使生活中習(xí)以為常、看起來無懈可擊的規(guī)律都有可能是不科學(xué)的，而這種對常識的根深蒂固的認(rèn)識往往成為我們尋找真理和本質(zhì)的障礙。對此我們要辯證地、一分為二地看待問題，這也讓我們更加體會到科學(xué)探索道路上的種種艱辛，它也提醒人們甚至要敢于懷疑常識，勇于創(chuàng)新。 設(shè)計意圖：讓學(xué)生明白常識對人們認(rèn)識真理具有迷惑性，真理的發(fā)現(xiàn)過程是曲折的。 教師：一朵烏云驅(qū)散了，另一朵烏云也將遠(yuǎn)去。 問題探究二：量子理論 教師：相對論基本是愛因斯坦憑一人之力創(chuàng)立的，而量子理論的發(fā)展則凝聚了很多科學(xué)家的聰明才智。請列舉為量子理論的提出和發(fā)展做出過貢獻(xiàn)的科學(xué)家和成就。 參考：普朗克—量子假說 愛因斯坦—光的量子理論 玻爾—原子的量子理論 教師：1900年，為了解決熱輻射理論上的疑點，普朗克首先提出了量子假說，認(rèn)為輻射象物質(zhì)一樣，是由（具有能量的基本單位量子）來實現(xiàn)的。這個假說宣告了量子理論的誕生。繼普朗克的量子假說之后，量子理論又得到了發(fā)展，愛因斯坦提出了光的量子理論，丹麥物理學(xué)家玻爾提出了原子的量子理論。量子理論的誕生標(biāo)志著人類對客觀規(guī)律的認(rèn)識開始從宏觀世界深入到了微觀世界。而在量子理論發(fā)展的基礎(chǔ)上，一門新的物理學(xué)分支——量子力學(xué)也建立起來了。 教師：同學(xué)們知道什么叫量子力學(xué)嗎？ 生：（略） 教師：量子力學(xué)是描述微觀世界結(jié)構(gòu)、運動與變化規(guī)律的物理科學(xué)。它對多個科學(xué)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大影響。 烏云散去，讓我們來感受藍(lán)天白云的美好吧。 三、天地?zé)o限寬 問題導(dǎo)學(xué)：偉大理論的誕生必定會產(chǎn)生不可估量的影響，你知道科學(xué)將會怎樣改變世界嗎？ 請同學(xué)們結(jié)合材料和課本的相關(guān)內(nèi)容完成下列表格。 材料1 20世紀(jì)愛因斯坦的相對論解釋了時間和空間與物質(zhì)分布、運動之間的辯證關(guān)系， 提出了新的宇宙觀，同時使得現(xiàn)代物理學(xué)和天文學(xué)如此結(jié)合而產(chǎn)生了天體物理學(xué)，為人類研究和探索宇宙提供了新的更廣泛的途徑。 材料2 今天，我們的現(xiàn)代文明，從電腦，電視，手機到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎 沒有哪個領(lǐng)域不依賴于量子論。量子力學(xué)和狹義相對論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。 提示：注意分析問題的角度。建議從物理學(xué)等領(lǐng)域和對人的認(rèn)識角度分析。 影 響 相 對 論 量 子 理 論 相對論與量子理論的共同影響 對物理等學(xué)科領(lǐng)域的影響 對人的認(rèn)識和思維方式的影響 設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生從材料中獲取信息的能力和歸納能力。 四、超越夢想 情景設(shè)計：播放《魔幻手機》有關(guān)穿越時光隧道的視頻。 教師：大型電視連續(xù)劇《魔幻手機》想必大家都不陌生，里面有著大量的穿越時光隧道 的畫面，而這種穿越時光隧道的夢想近年來已經(jīng)越來越多地出現(xiàn)在電視與電影里。你知道嗎， 這種穿越時空的夢想早在20世紀(jì)初期愛因斯坦就已經(jīng)提出來了，這是科學(xué)家的夢想。那么生 活在科技如此發(fā)達(dá)的今天的我們又有著怎樣的夢想呢？要想實現(xiàn)自己的夢想，需要具備哪些 優(yōu)秀的品質(zhì)？ 展示材料： 蘋果為什么垂直落地？為什么不向旁邊，不向上而總是向著地面落下呢？我想這 一定是地球吸引它的緣故。蘋果、月亮不都是一樣嗎？月球圍繞地球轉(zhuǎn)，無疑是地球吸引力 像一條看不見的繩索，在拉著月球。如果真是如此，地球以及其他一切行星也肯定都被吸引 著。那么，能否認(rèn)為這種吸引力是作用于任何兩個物體的物質(zhì)的普遍性呢？ ——牛頓的主治醫(yī)生斯庫力的日記 有一次，一個美國記者問愛因斯坦關(guān)于他成功的秘決。他回答：“早在1901年，我還是 十二歲的青年時，我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成功的公式。我可以把這公式的秘密告訴你，那就是A=X+Y+Z! A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少說廢話！這公式對我有用，我想對許多 人也是一樣有用。”一個人對社會的價值首先取決于他的感情、思想和行動對增進人類利益有 多大作用。 ——愛因斯坦 廣島、長崎投下原子彈，殺傷許多平民時他感到非常痛心。他后來寫了一封告美國公民書，說：“我們將此種巨大力量解放的科學(xué)家們，對于一切事物都要優(yōu)先負(fù)起責(zé)任，必須限制原子能絕對不能使用來殺害全人類，而是用來增進人類的幸福方面?！?955年，愛因斯坦與 羅素聯(lián)名發(fā)表了反對核戰(zhàn)爭和呼吁世界和平的《羅素—愛因斯坦宣言》。 小組討論，學(xué)生代表發(fā)言。（略） 教師總結(jié)：勤奮、謙虛、好學(xué)、善于思考、樂于求證、專注、關(guān)心人類、有社會責(zé)任感 【小 結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)本課內(nèi)容，構(gòu)建知識體系 背景：經(jīng)典物理學(xué)的危機 內(nèi)容：狹義相對論與廣義相對論；相對性原理與光速不變原理 現(xiàn) 相對論 代 意義：擴展了物理學(xué)應(yīng)用的領(lǐng)域，開闊了人們的思維 科 內(nèi)容 學(xué) 歷程：普朗克的量子假說，愛因斯坦的光的量子理論；玻爾的原子 革 量子論 的量子理論 命 意義：對眾多學(xué)科產(chǎn)生影響，推動生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質(zhì)生活 影響：構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，改變了人們看世界的角度和方式，對人類的思維產(chǎn)生了影響 【板書設(shè)計】 一 、走近偉人 牛 頓 微積分與經(jīng)典物理學(xué)（著名的力學(xué)三定律和萬有引力定律），經(jīng)典物理學(xué) 是其最輝煌的成就。 愛因斯坦 相對論與光的量子理論，相對論是其最突出的成就。 普 朗 克 量子理論。 二、探索科學(xué)的奧秘 1、晴空上漂浮著兩朵烏云” 相對論 2、烏云散去——探索科學(xué)的奧秘 量子理論 三、天地?zé)o限寬 影響 相對論 量子理論 相對論與量子理論的共同影響 對物理等學(xué)科領(lǐng)域的影響 對人的認(rèn)識和思維方式的影響 四、超越夢想 【學(xué)以致用】 1、在20世紀(jì)最后一期的《時代》周刊中，評選出了一位“世紀(jì)人物”?！稌r代》周刊稱他為“天才、政治難民、人道主義者、原子和宇宙迷的開啟者”“以最偉大的思想和無與倫比的形象獨占鰲頭”。這個“世紀(jì)人物”應(yīng)該是 A、牛頓 B、達(dá)爾文 C、愛迪生 D、愛因斯坦 2、1945年美國向日本的廣島和長崎投下原子彈，平民傷亡慘重。愛因斯坦認(rèn)為“人類打開了這個潘多拉魔匣”打開這個“潘多拉魔匣”的鑰匙是： A、牛頓經(jīng)典力學(xué) B、相對論 C、進化論 D、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù) 3、有一次，愛因斯坦與卓別林共同出席一個宴會，他們都受到了熱烈的歡迎，卓別林對愛因斯坦開玩笑說：“大家歡迎我是因為他們都能理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你?！边@句話是指： A、絕大多數(shù)人盲目歡迎愛因斯坦 B、相對論有悖與人們的日常生活經(jīng)驗 C、人們更崇拜卓別林 D、偉大的科學(xué)家不如知名藝術(shù)家 4、從經(jīng)典力學(xué)到相對論的發(fā)展，說明： ①許多科學(xué)成就都是“站在巨人肩膀上”的發(fā)現(xiàn) ②人類對自然界的認(rèn)識是隨著時代的前進而不斷發(fā)展的 ③人類開始從宏觀世界深入微觀世界認(rèn)識客觀規(guī)律 ④科學(xué)的發(fā)展是無止境的 A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④ 5、相對論和量子理論的不同在于： A、是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ) B、經(jīng)歷了一個產(chǎn)生、發(fā)展和完善的過程 C、包括了相對性原理和光速不變原理的基本原理 D、正確反映了宏觀的宇宙世界或微觀的粒子世界的規(guī)律 6、思維拓展：依據(jù)所學(xué)知識并結(jié)合圖片，自主命題并提供參考答案。 紅色——代表過去 藍(lán)色——代表未來 黃綠——代表連結(jié)過去和未來 對物理學(xué)家而言，這個標(biāo)識象征的是光錐；對一般大眾而言常被看成是沙漏，象征著時間是相對性的 xx世界物理年 古希臘的亞里士多德認(rèn)為地球是個正球體，兩千年來人們對此深信不疑。牛頓卻根據(jù)他的力學(xué)，說地球是個扁球體，像只大桔子 【作業(yè)設(shè)計】假如牛頓穿越時空來到20世紀(jì)初與愛因斯坦、普朗克相遇，三人展開學(xué)術(shù)辯論，你預(yù)測一下他們會怎樣辯論？三個小組分別選出代表，各代表一方，展開學(xué)術(shù)辯論。 【教學(xué)反思】 1、恰當(dāng)而新穎的情景設(shè)置能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，開闊學(xué)生的思維。 2、發(fā)揮學(xué)生的主體地位，使之自主探究與合作學(xué)習(xí)的經(jīng)驗和能力不斷提高。 3、采用學(xué)生自主、合作、探究這種開放的學(xué)習(xí)方式，對教師的知識水平、組織才能、調(diào)控機智等多方面提出了更高的要求。作為一名高中教師，需要不斷地學(xué)習(xí)、思考、實踐，從而提高自身的教學(xué)綜合素質(zhì)。