1、 第11课 物理学的重大进展一、 课标要求：了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位，知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。二、 教学目标：通过学生熟知的物理学知识对物理学的重大成就进行梳理。学生认识到实验是推动科学发展的动力，也推动着人类不断的打破权威，加深对自然界的认识。培养学生实事求是、“一分材料，说一分话”的史料实证的历史素养。通过图片、史料的研读，学生感受教会对科学研究的束缚，讲述伽利略、牛顿的不同境遇，感受科学技术的发明与社会环境的紧密相连，体会科学家们敢于运用自己的理性质疑权威的精神。培养学生站在历史的视角去认识历史人物，形成“了解之同情”的历史认识。
2、重点：伽利略、牛顿对近代科学的贡献；相对论的意义难点：科学技术的发明与社会环境的关系三、教学立意 人类生存与发展的历史，就是人类对自然的认识逐步加深的过程。古希腊的哲人对自然进行了最初的思考与探索；中世纪时期，古希腊的科学成就被宗教神学奉为权威，长达一千多年不容任何人怀疑；随着资本主义的发展，文艺复兴后对客观真理的探究进入崭新阶段，通过观察、实验的手段打破权威，独立思考，近代物理学、现代物理学相继诞生的同时奠定了理论科学最本质的特征以实验为基础、以数学为表达形式。本课以物理学家对客观真理的探索历程为线索，了解科学家在客观真理的研究中敢于运用自己的理性独立思考，打破权威，对自然的认识逐步深化，为
3、人类社会的发展取得的辉煌成就，感受社会、人文因素与物理学进展三者之间的相互作用。四、教学过程1、导入老师：我们大家看一下这几个人物是谁？学生：伽利略，牛顿，爱因斯坦。老师：他们有什么相同点。学生：都是物理学家。老师：那他们所处的时代一样么？学生：不一样。老师：伽利略都是什么时期的历史人物。学生：伽利略是文艺复兴时期的。老师：16世纪。牛顿处于17世纪，爱因斯坦是20世纪。他们虽然所处的时代不同，都做出了重大的成就，他们有哪些成就，又是在什么样的社会环境下取得的呢。今天就让我们一起来学习第11课 近代物理学的重大进展。大家把书打开到54页，思考物理学重大进展的表现。（板书：第11课 物理学的重大
4、进展）2、 新课讲授探究一：物理学重大进展的表现（是什么） 老师：大家将这幅表格填写完整。板书：一、重大进展的表现老师：伽利略发现了自由落体定律，但是，他却不是第一个研究物体下落的人学生：亚里士多德。材料：亚里士多德时代，物质是由土、水、气、火四种元素构成的观点居于统治地位。但是，亚里士多德认为任何物体是由土、水、气、火四种元素按不同比例混合。土是“绝对重物”，火是“绝对轻物”。物体中存在的重元素比轻元素越多，下降的速度就越快。刘景华：欧洲文艺复兴史-科技卷老师：大家阅读材料思考他是如何认识运动的规律的？学生：物体的下落速度与质量成正比。老师：对，那我们看一下，他是用什么样的方法得出这一结论的
5、。学生：主观猜测老师：主观猜测有点靠近了。他们认为物质是由土、水、气、火，这些元素都是生活中最常见到的。亚里士多德就推论物体中并不是单独的元素组成的，而是混合的。这些元素中他认为土是最重的，当土元素越多的时候，他就推论得出，重的物体下落的速度要快了。亚里士多德用的什么方法得出的这个结论学生：推论。 板书：逻辑推理老师：对，是逻辑推理的方法。亚里士多德是一个物理学家么？学生：不是。老师：那他是。学生：思想家，哲学家。老师：为什么哲学家思考起了物理学的问题。学生：老师：古代的哲学家都有一个共同的思考主题“世界的本原是什么”，用哲学的方式逻辑推理去思考世界，将自己对世界的认识进行了分类，对科学进行了
6、分科，物理学、生物学、逻辑学就此诞生。材料：亚里士多德首创科学分科。他总结了前人已经取得的成就，创造性地提出自己的理论。物理学著作物理学、论生灭、论天、天象学、论宇宙，生物学著作动物志、论动物的历史、论灵魂，到逻辑学著作范畴篇、分析篇，伦理学著作大伦理学、欧德莫斯伦理学等。 吴国盛：科学的历程老师：物理学在亚里士多德时代成为一门独立的学科，亚里士多德处于什么时期？学生：古希腊时期老师：在公元前4世纪。老师：伽利略使物理学朝着更深层次发展。材料：1581年，伽利略回到家后用一根绳子绑了一块石头做实验。不管轻的重的石头，它们拴在同一根绳子上，到达最低点的时间总是相同的。 江晓原：科学史十五讲最后更
7、为精确的知道，在斜面上下落物体的下落距离同所用时间的平方成正比。这就是著名的落体定律。在各个定律表明，物体下落的时间与物体重量无关。 吴国盛：科学的历程老师：伽利略的物理学成就体现在哪里？学生：物体下落的时间与物体重量无关。老师：这是什么定律？学生：自由落体定律。老师：他用了什么样的方法呢？学生：实验。 板书：实验老师：实验的方法比逻辑推理进步在哪里？（当作自由落体实验的时候，我们就会得知物体的质量，下落的时间，这些数据。）学生：实验就会有数据。老师：数据的作用是什么。（如果用逻辑推理的办法，我们只能在头脑中演示，每个人的推理都会不一样，也没有办法去证实。那有了数据之后呢）学生：就可以去证实了
8、。老师：对，非常好。实验就起到严格的证实作用，从而使物理学开始成为一门科学。亚里士多德通过逻辑推理将物体的重量与下落的速度联系到了一起；伽利略用实验的数据加以证明，将这一物理现象上升为科学规律。材料：老师：牛顿对物学的成就体现在哪里？学生：引力与质量有关。老师：这是什么定律？学生：万有引力定律。老师：万有引力的公式是什么？学生：老师：这是物理学的定律，它却用什么来表达的。学生：公式（数学公式）。 板书：数学为表达形式老师：数学作为表达形式进步在了哪里呢？学生：非常简单，什么都可以适用。材料：老师：数学驱散了云雾，我们有了开启大地隐秘的钥匙，知道了事物不变的秩序。数学还有什么别的作用么？学生：发
9、现了自然界的规律。老师：在牛顿看来，这不仅是自然规律，而是自然的哲学，将其表达出来的就是数学这一工具。伽利略通过实验将物理现象上升为科学规律，牛顿将自然界的规律通过数学表达了出来，这也是人类对自然规律第一次理论的概括。老师：爱因斯坦对物理学的成就体现在了哪里呢。大家打开课本56页，阅读以下学思之窗。学生：当速度到光速时，时间变慢，质量增加。老师：这是什么理论。学生：相对论。老师：爱因斯坦认为一个物体的运动不是单独的运动，会对时间、空间造成影响，形成了相对论。 这些研究成就在发展的过程中有什么特点？学生：不断的发展。老师：科学研究确实是在不断的发展。牛顿的科学成果是独自发展起来的么？学生：不是。
10、老师：他们是继承学生：继承与发展的关系。老师：从最开始的一个物理现象，到科学的定律，再到自然界的规律，人类对自然的认识是学生：逐步加深的过程。老师：我们大家来观察一下这个时间。亚里士多德到伽利略经过了多久？学生：一千多年。老师：伽利略到爱因斯坦呢。学生：四百年。老师：为什么千年之久才出现了伽利略这样重大的进展，而第二个阶段只要不到四个世纪就诞生了三个伟大的物理学成就。物理学家成就的产生植根于当时的社会环境。接下来，让我们一起探讨一下社会环境对物理学的推动作用。 板书：三：社会环境的推动二、 社会环境对物理学的推动作用老师：我们首先来分析一下古希腊时期的社会环境。学生：古希腊的民主政治，海外贸易
11、的繁荣。老师：正是在这样的环境下，希腊最为著名的哲学家、科学家、政治家都诞生于此。为什么古希腊时期取得了辉煌夺目的成就，却时隔千年之久才诞生伽利略这样伟大的成就。一、伽利略材料一：在长达1000多年的中世纪，基督教会在人们的精神领域占绝对的统治地位。基督教会要求人们恪守基督教的教条。如果有谁违背这种教条，就会遭到基督教的残酷迫害、严厉镇压。 毛建儒、王颖斌：论文艺复兴与科学技术发展的“隐路径”材料二：人文主义思潮所带来的思想解放，则为自然科学的发展扫清了道路。人文主义者抨击天主教的神学蒙昧主义和禁欲主义，鼓吹人的自由、平等和世俗追求，颂扬理性和知识的价值，赋予了人大胆思考与探求的自主权利。 孟
12、广林：世界中世纪史材料三：便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书来向自然事物方面的教会权威挑战。从此，自然科学便开始从神学中解放出来。恩格斯：自然辩证法老师：大家阅读材料一，概括物理学长达千年之久才出现重大成就的原因。学生：中世纪教会的束缚。老师：对，如果谁违背了教条，就会受到教会的迫害。在中世纪的环境下，科学进展十分缓慢。大家思考第二个问题，阅读材料二、三，分析推动伽利略取得重大物理学成就的因素。学生：文艺复兴。老师：文艺复兴起到了什么作用。学生：促进了思想解放。老师：文艺复兴促进了思想的解放，与哥白尼的著作有什么联系？学生：老师：挑战了谁的权威？学生：教会。老师：人学向神学发出了挑战，哥
13、白尼开启了天文学革命，自然科学开始从神学中解放了出来。自然科学的进步得益于当时思想的学生：解放。 板书：思想解放二、牛顿材料四： 认罪书我既不再坚持和为它辩护，也不再以任何方式，口头的或书面的形式去讲授这种被算作做邪说的理论。我发誓，在今后我不再以讲授或著述形式传授可能招致我受到类似怀疑的学说。 我，刚刚起誓，宣誓、允诺并作出上述自我约束的伽利略-伽利莱，以真理的名义，我亲手签署我的认罪书的时间并字字铭记以上内容与罗马的德拉-明納瓦修道院，1633年6月22日。 我，伽利略-伽利莱，以我的亲手签署了上述认罪书。 刘景华：欧洲文艺复兴史-科技卷材料五：1727年，牛顿去世，英国以隆重的国葬仪式将
14、他安葬在威斯敏斯特大教堂，这里一向是王公贵族的墓地，牛顿成为第一个安息在此的科学家。出殡时成千上万的市民为他送行；抬棺椁的是两位公爵、三位伯爵和一位大法官。 大国崛起英国革命开始后，现实社会的封建君主专制土崩瓦解，那些在此基础上习惯形成的思想信仰也就随之受到抨击。各种社会阶层和政治派别都纷纷提出自己的社会经济要求和解释，并制定出自己的理论体系。1688年光荣革命后，资产阶级和新贵族联合起来挫败了专制势力的代表者，建立了立宪君主制度，这就为他们的思想和理论体系提供了物质力量的保证。 吴于瑾、齐世荣：世界近代史-上卷老师：大家讨论一下，阅读材料四、五，分析推动物理学的进展还需要哪些因素。学生：讨论
15、中。老师：谁来说一下。学生：需要政治制度的保证。还需要国家的重视。老师：为什么，解释一下。学生：伽利略被法庭审判了，牛顿却是国葬的待遇。英国确立了君主立宪制度，牛顿的处境就更好了。老师：他们两个人都生活在文艺复兴之后，都经历了思想解放。最重要的不同在于他们所处的政治制度。我们看材料四，这是一封认罪书，谁认罪了？学生：伽利略。老师：向谁认罪了。学生：修道院，教会。老师：虽然文艺复兴解放了人的思想，科学从神学中开始独立出来，但是，依然受到学生：教会的束缚。老师：对，伽利略被迫放弃了自己的观点，同时也被宗教法庭判处了终身监禁。牛顿去世的以国葬的形式，而此时的英国是什么制度。学生：君主立宪制。老师：为
16、什么君主立宪制下，牛顿的科学研究没有受到教会的束缚了呢？学生：老师：教会与封建君主专制制度互为依靠，君主借助教会的力量加强统治，当封建制度被推翻之后，教会也就失去了依附的力量。所以，在英国的君主立宪制下，教会的力量大大削弱了。在文艺复兴解放了人的思想之后，做到真正的解放思想就需要有什么的保障？学生：老师：政治制度的保障。 板书：制度保障材料六：从1630年到1809年，英国总共批准了3214项专利，其中1750年以后占2639项，工业革命高峰期间的1800-1809年，有924项发明获得专利。 王春来主编：16-19世纪世界史文献选编从1851年到1900年的50年间，理论科学和技术科学上重大
17、成果数目，英国占106项、法国占65项、美国占33项，而德国占202项，表明德国已居明显领先地位。 第二次工业革命进一步解放了生产力，使世界科学技术进入了一个新的发展时期。德国雄厚的科技实力以及在各门科学上的领先地位，一直持续到了20世纪前半期。 吴国盛：科学的历程老师：思想的解放，制度的保障会推动物理学的进步，但是我们还有一个问题，从伽利略到牛顿再到爱因斯坦，分析推动物理学“迅速”发展的原因。学生：工业革命。老师：工业革命给科学家提供了更大发展空间，推动了科学的进步。科技的进步也会反过来推动学生：社会的进步。老师：第二次工业革命的时候，哪个国家的科技居于领先地位？学生：德国。老师：德国在第二
18、次工业革命中正是发展非常迅速的国家之一，正是在经济发展的推动下，促进了科技的飞速发展。刚才我们的那个问题推动物理学取得迅速发展的原因就是（什么的发展） 板书：经济发展老师：社会环境促进了物理学的重大发展。物理学进步之后也对我们人类社会产生了深远的影响，比如对我们的生活，在众多的影响中，有一点尤为特殊 材料：中世纪的史学观念是基督教神学史观史学是神学卑贱的侍女，所编之史都是为了证明上帝的存在及其伟大力量。 19世纪历史学所以走上独立发展、崇尚历史考据的道路，还由于他深深受到了自然科学的影响。而且自然科学领域内普遍流行的经验论的方法也深深感染者时代，感染着历史学。 徐浩、侯建新当代西方史学流派 老
19、师：物理学的进步对历史研究产生了什么样的影响。五、 板书设计 第11课 物理学的重大进展一：重大进展的表现 方法：逻辑推理 特点：继承与发展 实验 逐渐加深 数学为表达形式二：社会环境的推动 思想解放 制度保障（基础） 经济推动六：教学反思 1、教学目标反思 以学生的认知水平为基础，以问题为导向，史料为载体，对本课的框架进行知识梳理。表格知识的量化，增强学生对本节课内容的理解，并培养了时空观念的历史核心素养。从逻辑推理到实验的研究方法，引发学生思考，拉近了历史与现实的距离，感受到物理学的进步。以知识框架为基础，引导学生思考影响物理学进步的社会环境因素。学生自主研习材料，引发学生思考，感受科技的
20、进步与社会环境的紧密相连，体会科学家们敢于运用自己的理性质疑权威的精神。培养学生站在历史的视角去认识历史人物，形成“了解之同情”的历史认识。 2、课堂反思 本节课采用学案导学模式，学生通过课前预习对本节课的内容有了大致的了解，能够进行一定深度的思考。教师的材料、设问、引导尤为关键。材料的选择与学生的理解能力相符合，且具备一定程度的思考性，具备探究价值。问题的设置过多，略显繁琐，在教学后段扰乱学生的思考。课程前半段在明确的问题引导下，学生能够进行明确、高效的思考，在后半段对社会环境的探讨中，教师引导与学案问题不贴合，扰乱了学生的思维活动。课堂对话主要分为师生对话和生生对话。在教师主导的课堂下，主要以师生对话为主。生生对话，需要以促进学生思维、能力发展的目标意识为导向。在课堂中，有多次生生互动的时机，却在以教师为导向的课堂实施下忽略了。
