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2019-2020年高中歷史 專題七 第1課《近代物理學的奠基人和革命者》教案 人民版必修3 通史概要： 科學技術(shù)是推動人類社會發(fā)展的原動力，近代以來，科學技術(shù)取得了輝煌的成就，物理學領(lǐng)域?qū)ψ匀贿\動變化規(guī)律的探索，生命科學領(lǐng)域?qū)ι鹪吹奶剿?，這些科學技術(shù)的發(fā)展帶來了人類生產(chǎn)力的巨大進步。 近代科學誕生后，亞里士多德的力學不斷受到質(zhì)疑。17世紀末，英國科學家牛頓在認真研究伽利略等前代科學家研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)出運動三定律，成功地導出了萬有引力定律，成為整個近代物理學的重要支柱，從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合，科學擺脫了神學的束縛向前發(fā)展。到19世紀，近代科學進入了全面繁榮的時代，各門自然科學的理論體系紛紛建立起來。以牛頓力學為基礎(chǔ)，統(tǒng)一了聲學、光學、電磁學和熱學，有效地解釋了小到超顯微粒子、大到宇宙天體的物理世界。20世紀初愛因斯坦創(chuàng)立的相對論，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，形成全新的時空觀、運動觀和物質(zhì)觀，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。相對論同量子理論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的基本理論框架。 關(guān)于人的起源問題，各種傳說很多。西方神學認為各種生物是按上帝的旨意和計劃創(chuàng)造出來的，創(chuàng)造出來后就永恒不變。在長期的探索中，人們逐漸形成兩種認識，一種認為，生命起源于其他星體，后來才被帶到地球上來的；另一種認為，生命起源于地球自身的演化過程，后一種意見得到多數(shù)科學家的支持。17、18世紀，對生物的觀察和實驗研究加強了，初步形成了兩條研究路線。一條研究路線以林耐為代表，著重研究群體，另一條研究路線以哈維為代表，著重研究個體。法國科學家巴斯德為微生物學奠定了基礎(chǔ)。1859年，達爾文的巨著《物種起源》出版。進化論給上帝創(chuàng)造萬物說以致命的一擊。 近代以來科技日新月異。18世紀，英國開始工業(yè)革命，資本主義由手工生產(chǎn)向機器大工業(yè)過渡。蒸汽機的發(fā)明使歷史跨入一個新的時代——蒸汽時代，蒸汽機的發(fā)明和應(yīng)用，推動了交通運輸工具的改進。第二次工業(yè)革命從19世紀下半葉開始，電力的發(fā)明與廣泛應(yīng)用，使世界歷史跨入“電氣時代”。內(nèi)燃機的發(fā)明和應(yīng)用，是科學與技術(shù)結(jié)合的又一典范。應(yīng)用技術(shù)的重大突破還表現(xiàn)在化學工業(yè)的建立上。 隨著一系列新的交通工具的出現(xiàn)，全世界交通運輸業(yè)有了迅猛發(fā)展，世界鐵路的總長度成倍增長，汽輪普遍代替帆船，汽車、飛機迅速成為重要的交通工具，人類從平面交通時代迅速步入水、陸、空立體交通時代。19世紀，隨著電動機和發(fā)電機的相繼發(fā)明，電報、電話和無線電通信也先后發(fā)明出來。短波試驗，從而奠定了幾乎所有現(xiàn)代遠距離無線電通信的技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀科技發(fā)展中，最引人注目的成果是電子計算機。遍布世界的互聯(lián)網(wǎng)，正在以人們無法預(yù)料的速度、深度和廣度，改變著人類文明的進程。 一、近代物理學的奠基人和革命者 課標要求： 了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容，認識其在近代自然科學理論發(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。 教學目標： （1）、知識與能力：了解經(jīng)典力學的三大定律、量子理論、和相對論等基礎(chǔ)知識。牛頓、普朗克、愛因斯坦等著名科學家的主要事跡，學會觀察，培養(yǎng)敏銳的洞察力。理解科學進步中繼承與發(fā)展的關(guān)系。 （2）、過程與方法：充分利用圖書館、博物館、互聯(lián)網(wǎng)等資源。提高收集、分析相關(guān)資料的能力。在學習過程中通過合作、探究學習，培養(yǎng)分析解決問題的能力及交流與合作的能力。科學的方法。全面提高科學素質(zhì)，創(chuàng)新精神和實踐能力。學會運用閱讀法、觀察法、討論法、推理法、概括法、實驗法等來學習了解近代物理學的相關(guān)問題。 （3）、情感態(tài)度與價值觀：通過學習，了解科學家為科學進步所作出的努力。學習他們?yōu)榭茖W獻身的精神；形成科學的態(tài)度。知道在科學的道路上荊棘遍布，增強面對挫折的能力。增強毅力，樹立勇往直前、持之以恒的精神。 教學課時：1課時。 重點難點： 重點：伽利略對物理學發(fā)展的重大貢獻；經(jīng)典力學的建立；相對論的提出；量子論的誕生。 難點：物理學各階段發(fā)展的原因；對科學發(fā)展創(chuàng)新性的理解。 教學建議： 1、本課教材主要從四個方面向?qū)W生介紹物理學從16世紀末17世紀初到19世紀末20世紀初的重大成就：經(jīng)典力學的重要奠基者──伽利略、經(jīng)典力學的建立、從經(jīng)典力學到相對論、量子論的誕生與發(fā)展。這一時期物理學方面的文字、圖片、人物介紹等資料比較豐富，教師可以適當補充一些資料，提高學生學習的興趣。 2、第一目“經(jīng)典力學的重要奠基者──伽利略”，教材主要介紹了16世紀末17世紀初物理學的發(fā)展情況。由于伽利略和文藝復(fù)興時期近代科學的產(chǎn)生有著直接的聯(lián)系，建議教師在本目教學時首先讓學生回顧文藝復(fù)興時期近代科學產(chǎn)生的背景，把本目內(nèi)容放在這種背景下，有助于學生深入理解伽利略進行研究科學的手段和取得的成就。 3、第二目“經(jīng)典力學的建立”，本目教材介紹了17～18世紀物理學的發(fā)展情況，即經(jīng)典力學的建立。建議教師在教學中從四個方面把握教材（1）經(jīng)典力學建立的背景及概況。（2）經(jīng)典力學建立的標志。（3）經(jīng)典力學的顯著特征。（4）經(jīng)典力學的影響。牛頓三大運動定律和萬有引力定律建立后，光學、電磁學等與力學的進一步統(tǒng)一，大大推動了物理學的發(fā)展。經(jīng)典力學體系的建立標志著近代科學的形成。 4、第三目“從經(jīng)典力學到相對論”，本目教材介紹了19世紀末20世紀初物理學發(fā)展的新階段即物理學界出現(xiàn)了一種嶄新的革命性的理論──相對論。建議教師在教學中從三方面把握教材。（1）相對論提出的歷史背景。（2）相對論的提出及主要內(nèi)容。（3）相對論提出的歷史意義。相對論的提出是物理學思想的一次重大革命，它否定了經(jīng)典力學的絕對時空論，從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性即：揭示了時空的可變性、時空變化的聯(lián)系性，樹立了新的時空觀、運動觀、物質(zhì)觀。這一理論被后人譽為20世紀人類思想史上最偉大的成就之一。 5、第四目“量子論的誕生與發(fā)展”，本目教材主要介紹了19世紀末20世紀初物理學的另一個重大成就──量子論的誕生與發(fā)展。建議教師在教學中從三方面把握教材。（1）量子論誕生的背景。（2）量子論的誕生、發(fā)展和量子力學。（3）量子論和量子力學的影響。在量子論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的量子力學，極大地促進了原子物理、固體物理和原子核物理等科學的發(fā)展。同時，也標志著人類對客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到了微觀世界。