2019-2020年高中物理《經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性》教案1 粵教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性教案1 粵教版必修1(一)教學(xué)目標(biāo) 1知識與技能 (1)了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程，知道經(jīng)典力學(xué)發(fā)展歷程中有哪些物理學(xué)家作出了突出貢獻。 (2)了解經(jīng)典力學(xué)所取得的偉大成就及其對當(dāng)時自然科學(xué)、社會發(fā)展的影響。 (3)認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍。 2過程與方法 (1)通過收集對經(jīng)典力學(xué)建立作出重要貢獻的物理學(xué)家的故事，把科學(xué)成果的發(fā)現(xiàn)過程展現(xiàn)為歷史的過程，即科學(xué)家是如何在前人的基礎(chǔ)上進行求索的，并將科學(xué)家的成果放在特定的歷史背景下去評說，從而讓學(xué)生認(rèn)識到歷史的發(fā)展有承接，科學(xué)的發(fā)展也一樣。 (2)通過收集和交流具體實例來分析說明經(jīng)典力學(xué)所取得的偉大成就，培養(yǎng)學(xué)生就某一觀點或結(jié)論收集例證的能力，培養(yǎng)學(xué)生獲取和評價信息的能力。 (3)通過對比亞里士多德、伽利略、牛頓所采用的科學(xué)研究方法，了解科學(xué)研究方法不斷發(fā)展的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)實驗研究方法的思想。 (4)通過查閱文獻或網(wǎng)絡(luò)資料撰寫小論文，更多地了解經(jīng)典力學(xué)的成就、局限性與適用范圍，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻的能力，篩選和組織信息的能力、交流和表述信息的能力。 3情感、態(tài)度與價值觀 (1)通過查閱、對比、舉例、交流等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和善于合作的意識；培養(yǎng)學(xué)生懂得尊重他人的成果、與他人合作交流的能力與習(xí)慣，鍛煉學(xué)生在討論與交流活動中敢于發(fā)表自己的感想和看法，共同探討交流與合作學(xué)習(xí)的途徑。 (2)使學(xué)生領(lǐng)悟和感受科學(xué)研究方法的正確使用對科學(xué)發(fā)展的重要意義，體會經(jīng)典力學(xué)在人類認(rèn)識自然以及物理學(xué)發(fā)展中的重要影響和作用。 (3)感受物理學(xué)家充滿著艱巨性和創(chuàng)造性的科學(xué)探究過程，體會科學(xué)家們忘我的獻身精神和刻意追求的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，從而讓學(xué)生更好地把握科學(xué)探究的本質(zhì)，幫助學(xué)生建立起像科學(xué)家從事科學(xué)探究那樣來學(xué)習(xí)科學(xué)的意識，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。 (4)感受物理學(xué)所揭示的自然規(guī)律中蘊藏著和諧、有序、簡單、統(tǒng)一的科學(xué)美，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的審美能力，領(lǐng)悟自然界的內(nèi)在秩序與和諧，喚起人的真、善、美的自然天性，達到認(rèn)識和情感的完美統(tǒng)一。(二)本節(jié)特點 (1)展示經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程、成就和局限性，體現(xiàn)歷史與邏輯、繼承與發(fā)展的統(tǒng)一(2)滲透科學(xué)精神、科學(xué)研究的思想和方法。 (3)突出學(xué)生的自主合作學(xué)習(xí)。（三）教法與學(xué)法 教學(xué)方法上建議多采用引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的方法，鼓勵和組織學(xué)生在收集資料的基礎(chǔ)上進行討論和交流，建立起對經(jīng)典力學(xué)的整體性認(rèn)識。 (四)教材說明與教學(xué)建議 本節(jié)引入先對學(xué)生前面所學(xué)內(nèi)容進行了簡要概括，接著指出學(xué)生所學(xué)知識是多位物理學(xué)家的重要貢獻，從而使學(xué)生產(chǎn)生了解這些物理學(xué)家，了解所學(xué)知識由來的興趣。 1經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程 對經(jīng)典力學(xué)發(fā)展歷程的了解建議以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)為主，可以課前將學(xué)生分小組，布置學(xué)生收集、查閱相關(guān)資料和書籍，有條件的學(xué)?？梢越M織學(xué)生上網(wǎng)查找經(jīng)典力學(xué)發(fā)展史，在學(xué)生自學(xué)及小組內(nèi)相互交流的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生理清經(jīng)典力學(xué)理論形成和發(fā)展的線索，建議從以下幾個角度進行提煉和分析： (1)領(lǐng)會力學(xué)體系得以建立的原因。 一是生產(chǎn)需要的推動，由于生產(chǎn)實踐為力學(xué)研究提出了許多問題，促使許多科學(xué)家投身于地上物體運動和天體運動規(guī)律的研究。 二是科學(xué)自身發(fā)展的要求。 三是因為力學(xué)研究的對象最簡單，它拋開物體的物理、化學(xué)性質(zhì)，只把它作為一個有質(zhì)量的實體來看待，研究物體間的作用及在這一作用下物體運動狀態(tài)的變化規(guī)律。 四是有一系列科學(xué)家為牛頓力學(xué)的建立打下了重要的科學(xué)基礎(chǔ)，特別是：(1)伽利略發(fā)現(xiàn)了慣性定律和重力作用下的勻加速運動，奠定了牛頓第一定律和第二定律的基本思想?！疤炜盏牧⒎ㄕ摺遍_普勒所發(fā)現(xiàn)的行星運動三定律，是牛頓萬有引力定律產(chǎn)生的最重要的前提。 (2)明確力學(xué)發(fā)展的三個階段。 第一階段是在伽利略、牛頓時代之前，人們對力學(xué)現(xiàn)象的研究大多直接反映在技術(shù)之中或完全融合在哲學(xué)之內(nèi)，物理學(xué)就整體而言還沒有成為獨立的科學(xué)在這個階段對力學(xué)作出突出貢獻的是阿基米德，在本節(jié)“實踐和拓展”第l題中要求收集、整理阿基米德在力學(xué)方面取得的成就以及有關(guān)他的故事(可參見課程資源阿基米德)，并在班上和同學(xué)交流或展示。合作、交流在科學(xué)探究中有助于對科學(xué)過程的理解，當(dāng)今科學(xué)的發(fā)展都是人們合作探索的結(jié)果，教學(xué)中要利用這類交流活動培養(yǎng)學(xué)生善于合作的意識和溝通、交往的能力，懂得尊重他人的成果。 第二階段是從伽利略到牛頓，是經(jīng)典力學(xué)從基本要領(lǐng)、基本定律到建成理論體系的階段，在這一階段有一系列的科學(xué)家為經(jīng)典力學(xué)打下重要基礎(chǔ)要讓學(xué)生知道伽利略、笛卡兒、惠更斯、開普勒、牛頓各自有怎樣的發(fā)現(xiàn)，他們對科學(xué)的杰出貢獻與意義所在，可查詢中國科普網(wǎng)站“科學(xué)人物”網(wǎng)頁例如法國物理學(xué)家笛卡兒(15961650)補充和完善了伽利略的觀點；強調(diào)了伽利略沒有明確表述的慣性運動的直線性他在哲學(xué)原理一書中這樣描述：“所有的運動，其本身都是沿直線的”笛卡兒認(rèn)為慣性運動不僅僅局限于水平面上的運動，而且包括一切方向上的運動又如荷蘭物理學(xué)家惠更斯(hristiaan Huygens 1629一1695)，全面細(xì)致地解決完全彈性碰撞問題，則為牛頓第三定律的表述奠定了基礎(chǔ)相關(guān)內(nèi)容教材作了簡要介紹，但最好能讓學(xué)生查詢和收集更多的這些科學(xué)家進行科學(xué)研究的故事，并相互交流，使學(xué)生在了解物理學(xué)史的過程中更深地體會科學(xué)家們忘我的獻身精神和刻意追求的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，而了解科學(xué)家是如何在前人的基礎(chǔ)上進行求索的，可以讓學(xué)生更好地把握科學(xué)探究的本質(zhì)。 第三個階段是牛頓之后，經(jīng)典力學(xué)又有新的發(fā)展，這一階段主要是后人對經(jīng)典力學(xué)的表述形式和應(yīng)用對象進行了拓展和完善(可參見課程資源三大守恒原理的確立) (3)分析科學(xué)研究方法的發(fā)展。 在本節(jié)“實踐和拓展”第2題中要求比較亞里士多德、伽利略、牛頓所采用的科學(xué)研究方法的特點和區(qū)別以及對科學(xué)發(fā)展的意義實際上他們所采用的科學(xué)方法也是科學(xué)研究方法發(fā)展的三個階段可建議學(xué)生列表來進行對比。 這里是學(xué)生在課余自學(xué)、收集和查詢資料之后一個進行相互交流的機會，也是學(xué)生在教材內(nèi)容指引下進一步了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程的一個小結(jié)，在進行成果交流當(dāng)中，注意使學(xué)生在歸納問題、表述、口頭表達、交往、自信心、寬容心等一系列方面得到充分的鍛煉。 學(xué)生在了解這些科學(xué)家的故事和貢獻時，也完全可能了解到對某些科學(xué)家有褒有貶的評價，對此應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生看待科學(xué)家的成果要放在特定的歷史背景下去評說，應(yīng)用歷史的觀點進行科學(xué)教育例如在力學(xué)發(fā)展歷程中，以往人們?nèi)菀装褋喞锸慷嗟驴闯墒亲璧K科學(xué)進步的反動或落后勢力的代表而進行批判，而實際上亞里士多德是世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家在人類科學(xué)史上，亞里士多德是第一個闡明各學(xué)科研究對象和基本概念的人，他對混沌一團的科學(xué)進行了分類，為科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)雖然亞里士多德對很多問題處理是錯誤的，但每個人的認(rèn)識均受其所處時代科技水平的影響，和所有科學(xué)家一樣，亞里士多德的一些觀點存在錯誤是難免的我們應(yīng)該在歷史背景下客觀評價科學(xué)家的貢獻和科學(xué)的發(fā)展，要知道歷史的發(fā)展有承接，科學(xué)的發(fā)展也一樣包括認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性也要聯(lián)系當(dāng)時的歷史和科學(xué)背景，以史為鏡，更好地認(rèn)識科學(xué)事業(yè)的前景。 2經(jīng)典力學(xué)的偉大成就 首先要引導(dǎo)學(xué)生從教材中提煉經(jīng)典力學(xué)的偉大成就體現(xiàn)在哪些方面： (1)把人類對整個自然界的認(rèn)識推進到一個新水平，牛頓把天上運動和地上運動統(tǒng)一起來，實現(xiàn)了天上力學(xué)和地上力學(xué)的綜合，從力學(xué)上證明了自然界的統(tǒng)一性這是人類認(rèn)識自然歷史的第一次大飛躍和理論大綜合它開辟了一個新時代，并對科學(xué)發(fā)展的進程以及后代科學(xué)家們的思維方式產(chǎn)生了極其深刻的影響這里可結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)運動學(xué)與動力學(xué)的情況對經(jīng)典力學(xué)的成就做簡單補充介紹(參見課程資源經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)史上的成就)。 (2)經(jīng)典力學(xué)的建立首次明確了一切自然科學(xué)理論應(yīng)有的基本特征，這標(biāo)志著近代理論自然科學(xué)的誕生，也成為其他各門自然科學(xué)的典范牛頓運用歸納與演繹、綜合與分析的方法極其明晰地得出了完美的力學(xué)體系，被后人稱為科學(xué)美的典范，顯示出物理學(xué)家在研究物理時，都傾向于選擇和諧與自洽的體系，追求最簡潔、最理想的形式教學(xué)中應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生去領(lǐng)會在物理學(xué)揭示的自然規(guī)律中所蘊藏的和諧、有序、簡單、統(tǒng)一的科學(xué)美，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的審美能力，領(lǐng)悟自然界的內(nèi)在秩序與和諧，陶冶學(xué)生的情操，達到認(rèn)識和情感的完美統(tǒng)一。 (3)經(jīng)典力學(xué)的建立對自然科學(xué)和科技的發(fā)展、社會進步具有深遠(yuǎn)影響這部分的教學(xué)思路應(yīng)突出以下三個層面：一是經(jīng)典力學(xué)形成的科學(xué)研究方法推廣應(yīng)用到物理學(xué)的各個分支學(xué)科上，對經(jīng)典物理學(xué)的建立意義重大二是經(jīng)典力學(xué)與其他基礎(chǔ)科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了許多交叉學(xué)科，促進了自然科學(xué)的進一步發(fā)展三是經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)技術(shù)上有廣泛的應(yīng)用，促進社會文明的發(fā)展。 教材此處設(shè)置的“討論與交流”欄目意在結(jié)合具體實例使學(xué)生體會經(jīng)典力學(xué)的偉大成就，可以在學(xué)生收集資料和例證的基礎(chǔ)上在課堂讓學(xué)生討論與交流，也可以分小組討論交流，將小組成果制作成手抄報或其他作品在班內(nèi)展示。 3經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍 這部分內(nèi)容可以結(jié)合本節(jié)“實踐與拓展”第3題展開教學(xué)，組織學(xué)生在班內(nèi)相互交流自己撰寫的小論文在認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍時建議了解19世紀(jì)末經(jīng)典物理學(xué)與實驗發(fā)現(xiàn)的矛盾，由理論與實驗的矛盾去聯(lián)系經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍，也是為第二、第三節(jié)的新物理學(xué)革命作鋪墊(可參見課程資源經(jīng)典力學(xué)的局限性)。（五）小結(jié)（六）作業(yè)：課本中的本節(jié)課后練習(xí)3