1、第25课 现代科学革命 教学设计教学目标：1.了解现代科学革命产生的背景；2.掌握现代科学的两大支柱相对论和量子论的基本观点和他们对人类历史和现代生活的重大意义。3.培养敢于怀疑、勇于创新的精神。教学重点：相对论和量子论的主要内容教学难点：理解科技进步的影响教学方法：归纳总结法、问题探究法、史料分析法等。教学用具：多媒体课件（PPT演示文稿）教学过程：导入新课：通过孙楠、韩红美丽的神话歌曲导入，让同学们对该部分难懂知识有个心理准备。讲授新课：第 一 篇乌 云 到 来 前 的 晴 空经典物理学的发展和辉煌 探究1：结合15课内容并阅读课本第一目“经典物理学的危机”，回答下列问题。1、从伽利略、牛
2、顿、麦克斯韦等人对经典物理学的贡献入手，谈谈经典物理学在17-19世纪的主要成就。2、经典物理学建立的标志事件是什么？这一基础建立的理论是什么？3、到19世纪时，经典物理学发展到何种程度？他所适用的范围主要是什么？学生回答后教师总结如下：1.辉煌 17-19世纪牛顿经典力学日趋完善和成熟，是绝对权威的理论。2.适用范围：日常生活中低速运动的物理现象；3.理论基础：绝对的时空观第 二 篇 乌 云 来 了经典物理学的危机新问题：19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上，英国著名物理学家威廉.汤姆生（即开尔文男爵）发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成，所剩只
3、是一些修饰工作。同时，他在展望20世纪物理学前景时，却若有所思地讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，”“第一朵乌云出现在光的波动理论上，”“第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。威廉.汤姆生在1900年4月曾发表过题为19世纪热和光的动力学理论上空的乌云的文章。他所说的第一朵乌云，主要是指迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾；他所说的第二朵乌云，主要是指热学中的能量均分定则在气体比热以及热辐射能谱的理论解释中得出与实验不等的结果，其中尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。开尔文是19世纪英国杰出的理论物理和实验
4、物理学家，是一位颇有影响的物理学权威，他的说法道出了物理学发展到19世纪末期的基本状况，反映了当时物理学界的主要思潮。 新发现：X射线：1895年11月8日，由德国物理学家W.K.伦琴发现。x射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如、木料等。为开创医疗影像技术铺平了道路，1901年被授予首次诺贝尔物理学奖。对医学诊断有重大影响。放射性：1896年，法国物理学家亨利贝克勒尔发现铀的发射性现象后，1898年，居里夫妇相继发现了发射性更强的钋和镭。1903年，由于对放射线的研究，他们共享了诺贝尔物理学奖。1911年再次因发现钋和镭获得诺贝尔化学奖，因而成为世界上第一个两获诺贝尔奖的
5、人。电子：1897年，英国物理学家约瑟夫 约翰 汤姆逊发现电子。1906年获得诺贝尔物理学奖。探究2：结合上述材料，阅读课本第一目“经典物理学的危机”内容5、6、7自然段，回答下列问题。危机 ：19世纪末新问题，新发现，经典物理学无法解释，引发了危机和革命(根本原因：经典物理学自身的局限性)。第 三 篇 乌 云 过 后 的 太 阳现代物理学的诞生二、现代科学革命物理学革命的两大支柱（20世纪）1.相对论爱因斯坦爱因斯坦被评为影响新中国的60个外国人之一，他的事迹广为人知，他的一句话家喻户晓：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括世界的一切，并且是知识进化的源泉，严格地说想象力是科
6、学研究中的实在因素。”爱因斯坦本人就是实践这一句话的典范。他的广义相对论就是在头脑里做思想实验发现的，而后才被科学实验证实的。马克斯卡尔恩斯特路德维希普朗克（德文：Max Karl Ernst Ludwig Planck，18581947年享年89岁），出生于德国荷尔施泰因，德国著名物理学家、的重要创始人之一。普朗克和并称为二十世纪最重要的两大物理学家。1900年他因发现能量而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献，并在1918年荣获1尼尔斯亨利克戴维玻尔（丹麦文：Niels Henrik David Bohr，1885年10月7日1962年11月18日），物理学家，硕士/博士，院士，曾获丹麦皇家
7、科学文学院金质奖章，英国和名誉博士学位，1922年获得。哥本哈根学派的创始人，对二十世纪物理学的发展有深远的影响。（1）提出： 1905年提出匀速运动体系的狭义相对论； 1916年提出加速运动体系的广义相对论。（2）内容：相对性原理和光速不变原理（3）意义： 对物理学：物理学领域最伟大的革命；对人类思维：辩证的看待世界。 解释：在牛顿力学中，时钟或物体无论是运动还是静止，其指针摆动的速率、物体的大小和重量都不会发生任何变化，这与我们日常生活经验是一致的。而相对论却认为，运动的时钟会变慢、运动的物体会收缩，质量会增加。当接近光速时，质量（重量）增加，当速度达到光速时：钟表就不走了。（尺缩和钟慢效
8、应）2、量子论的创立与发展（1）创立：普朗克1900年提出量子假说（2）发展： 爱因斯坦光的电子理论 玻尔原子的量子理论（3）意义： 量子力学建立（研究微观粒子运动规律）是20世纪最深刻最有成就的科学理论之一，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步； 量子力学极大地促进了原子物理、固体物理、和原子核物理等科学的发展，同时对（化学、生物学、医学、考古学、古生物学、地质学等）都产生了重大影响； 带来了许多划时代的技术创新（半导体、激光器的发明等）。直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。3、现代科学革命的意义 （1）量子理论和相对论一起，共同构成了现代物理学的基础。 （2）量
9、子理论和相对论弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观粒子世界的不足，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。 （3）量子理论和相对论不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。启示：1.大力弘扬科学家们重视实践、勇于奉献、大胆创新的科学精神。2、抓住机遇，以开放包容的“大国心态”，充分吸纳全球资源为我所用，制定方针政策和总体规划。高度重视“科教兴国”。 深入贯彻科学发展观，把提高自主创新能力作为中心任务，发挥科技对经济又快又好的支撑引领作用。3、深刻领会“科技这把双刃剑”的内涵，树立为人民服务的思想，造福人类。作 业 1、学习本课内容后，思考日常经验与科学理论的关系。2、用表格的方式，对比相对论与量子力学的异同点。板书设计：一、 背景二、 两大支柱三、 意义
