人教版高中历史必修3《四单元 近代以来世界的科学发展历程 第11课 物理学的重大进展》优质课教案_1

《物理学的重大进展》教学设计

第一部分：基本说明

1.教学模块：高中历史必修3

3.教材版本：人教版

4.课时安排：1课时（40分钟）

第二部分：课前分析

1.教材分析

本课是人教版高中历史必修三第四单元《近代以来世界的科学发展历程》中的第一课。近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现真理、坚持真理、推动人类文明前进的历史。伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验的道路，开启了物理学的科学研究大门；牛顿站在巨人的肩膀上，集前人之大成奠定了经典物理学的基石；20世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展，使人类的视野既深入到微观世界，又延伸到宇宙深处。现代物理学的广泛应用使人类文明进入到一个日新月异迅猛发展的时代。可以说物理学奠定了现代人类文明发展的基础。

2.学情分析

高二学生在初高中物理课都学过这四位物理学家及其成就，对该部分内容比较熟悉；且日常生活与物理科学都密切相关；而心理学研究表明，高中学生的辩证思维、批判性思维均有所发展，能够探究有一定难度的问题，有利于引导学生从多角度、多层次理解物理学进展与社会发展之间的关系；本课内容贴近生活，但是本身的理论成就又比较深奥难懂，所以学生有兴趣未必有能力理解。

第三部分：内容设计

一、教学目标

1.通过时空定位，理清近现代物理学发展的基本脉络，知道伽利略、牛顿、爱因斯坦和普朗克等物理学家的成就。

2.运用史料分析，理解中世纪物理学发展的阻碍因素，探究经典力学体系的特点、影响以及近现代物理学取得重大进展的原因。

3.通过对近代以来物理学家精神品质的归纳，认识到科学理论是不断完善、创新的，人类对客观规律的认识是不断深入的。

二、教学重难点

1.重点：经典力学的科学意义和历史意义；近现代物理学取得成大进展的原因。

2.难点：理解近现代物理学的成果及意义。

三、教学过程

新课导入：同学们，被誉为“现代最伟大的物理学家之一”的霍金于2018年3月14日去世，一度引发了人们对物理学的致敬。今天我们要学习的内容就是近现代物理学的发展。这四位科学家大家知道是谁吗？（伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克）让我们一起走进历史知识殿堂，感受物理学的魅力！

新课讲授

（一）“重大进展”前的举步维艰

第五届索尔维会议发轫于爱因斯坦和波尔关于量子力学的大辩论。时值1927年，恰逢牛顿逝世200周年,牛顿的理论此时遭到了物理学界强烈的质疑。而在黑暗的中世纪，每一场辩论都可能以生命为代价，每一次对权威的质疑都需要坚定信念、鼓足勇气……

介绍两位科学家的悲惨命运：

1.海佩蒂亚，亚历山卓希腊时期女数学家、物理学家，发明了天体观测仪及比重仪。因其是异教徒，公元415年被狂热基督教徒用贝壳挖肉杀死。

2.阿斯科里，意大利科学家，因其认为大地是球形，并提出了“地球”的概念，1327年被宗教裁判所处以火刑。

出示材料：

骑士阶级以及与它相勾结的天主教，基于十分庸俗而凶恶的专制主义和神秘主义，阻挠着对自然事实做执着的考察与探讨。

——[日]汤浅光朝:《解说科学文化史年表》

引发思考：阻碍中世纪欧洲科学发展的因素有哪些？

预设答案：教会淫威、神学思想、专制主义。

（二）“重大进展”时的勇攀高峰

1.经典力学的奠基者——伽利略

出示材料：

凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动，你就会寻找

一个推动它的东西。当没什么东西推它时，它就会停止移动，是一个推着一个，不能无限制地追溯上去，“必然存在第一推动者”。

落体的速度与重量成正比。

——亚里士多德

引发思考：亚里士多德关于运动的观点建立在什么基础上？

预设答案：直觉、观察、思辨、演绎。

介绍“比萨斜塔”实验的故事：据说，1590年伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地的速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。

引发思考：伽利略关于运动的观点是建立在什么基础上？

出示图片：伽利略的折射式望远镜、伽利略观察到的月亮。

预设答案：观察、实验、逻辑。

介绍伽利略的命运：1633年以“反对教皇、宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终生监禁。1638年以后，双目逐渐失明。1642年1月8日逝世。

归纳伽利略的成就：①“发现”：发现了自由落体等物理学定律，改变了传统的运动观念；②“开创”：开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学；③“奠基”：为经典力学的创立和发展奠定了基础。

2.经典力学的创立者——牛顿

出示牛顿的图片及名言：如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。

（让学生回顾物理课中的牛顿力学三大定律）

归纳牛顿力学体系的突出特征：以实验为基础，以数学为表达。

牛顿力学的应用：①证实地球是个扁球体；②哈雷预测彗星回归周期；③发现海王星。

出示材料：

材料1：牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。

——电视纪录片《大国崛起》解说词

材料2：这些开国元勋们在阐述美国的政治机构设计时，坚持依照平顺运行、自我调节

的宇宙模型。在这群打下美国江山的人的眼中，确保政治稳定的平衡状态可直接模拟太阳系平衡的自然引力。伍德罗·威尔逊稍后会写道：“美国宪法臣服于牛顿的理论。”

——[美]爱德华·多尼克《机械宇宙—艾萨克·牛顿、皇家学会与现代世界的诞生》材料3：牛顿的成就证明，通过观察、实验和理论综合可以推翻一些宗教观念……法国启蒙思想家把牛顿学说中的部分思想上升到意识形态的高度，作为批判当时法国社会唯一有效的罗马教的权威，政治上的专制主义。

——郑晓松《牛顿力学革命之于法国启蒙运动

引发思考：牛顿的学说有何历史意义？

预设答案：①经济：为工业革命提供科学理论基础；②政治：为美国政治机构设计提供参考；③思想：为启蒙运动理性认识提供方法。

3.经典力学的发展者——爱因斯坦、普朗克

引发思考：科学家们有哪些共同的精神品质？

预设答案：敢于质疑批判继承独立思考重视实践淡泊名利勤奋探索

引发思考：除了科学家积极探索，近现代物理学取得重大进展的原因还有哪些？

预设答案：①经济的发展：三次科技革命等；②政治的进步：民主制度的建立等；③政策的完善：重视、奖励、保护等；④思想的解放：三次思想解放运动等（文艺复兴、宗教改革、启蒙运动）……

（三）“重大进展”后的现实反思

观看《刷爆朋友圈的食品谣言》视频，出示高考准考证“丢失”谣言的微信截图。

出示材料：

谁企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台。——爱因斯坦

物理学的重大进展正是在不断挑战、动摇权威！——你们的历史老师

提出共勉：阅读、思考、实践、求真、求善、求美。

四、板书设计

第11课物理学的重大进展

一、“重大进展”前的举步维艰