2019-2020年高中物理 6.6經(jīng)典力學(xué)的局限性教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 6.6經(jīng)典力學(xué)的局限性教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析：經(jīng)典力學(xué)（又稱牛頓力學(xué)）體系是時(shí)代的產(chǎn)物，是許多科學(xué)家經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的艱苦探索才完成的理論綜合工作。它是整個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代許多門類工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。著名物理學(xué)家楊振寧曾贊頌到：“如果一定要選出某個(gè)人、某一天作為近代科學(xué)誕生的標(biāo)志，我選牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理在1687年出版的那一天?！睆牡孛嫔衔矬w的運(yùn)動(dòng)到天體的運(yùn)動(dòng)，從大氣的流動(dòng)到地殼的變動(dòng)，從攔河筑壩、修建橋梁到設(shè)計(jì)各種機(jī)械，從自行車到汽車、火車、飛機(jī)等現(xiàn)代交通工具的運(yùn)動(dòng)，從投出籃球到發(fā)射導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船所有這些都服從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律。經(jīng)典力學(xué)在如此廣闊的領(lǐng)域里與實(shí)際相符合，顯示了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的正確性和經(jīng)典力學(xué)的魅力。但是，像一切科學(xué)一樣，經(jīng)典力學(xué)沒有也不會(huì)窮盡一切真理，它也有自己的局限性。它像一切科學(xué)理論一樣，是一部“未完成的交響曲”。 “經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性”整個(gè)這一章屬于知識(shí)介紹性質(zhì)，目的在于拓展學(xué)生的知識(shí)視野，在學(xué)習(xí)中體會(huì)真理的相對(duì)性和發(fā)展性，培養(yǎng)一分為二看問題的辯證思維。并體會(huì)科學(xué)研究方法對(duì)人民認(rèn)識(shí)自然的重要作用，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響，在情感態(tài)度與價(jià)值觀方面受到熏陶。二、學(xué)習(xí)者分析： 現(xiàn)在的學(xué)生接觸面廣，信息渠道寬，現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)手段多，尤其是網(wǎng)絡(luò)。很多的學(xué)生都能夠熟練地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)來查閱各種信息、知識(shí)。鑒于這些，我們想把這節(jié)課設(shè)計(jì)成一堂網(wǎng)絡(luò)討論課。三、教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能：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(xiàn)；了解經(jīng)典力學(xué)所取得的偉大成就及其對(duì)當(dāng)時(shí)自然科學(xué)、社會(huì)發(fā)展的影響；認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍。2、過程與方法：通過收集對(duì)經(jīng)典力學(xué)建立作出重要貢獻(xiàn)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(jìn)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(píng)說，從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到歷史的發(fā)有承接，科學(xué)的發(fā)展也一樣；通過收集和交流具體實(shí)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(diǎn)或結(jié)論收集例證的能力，培養(yǎng)學(xué)生獲取和評(píng)價(jià)信息的能力；通過對(duì)比亞里士多德、伽利略、牛頓所采用的科學(xué)的研究方法，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(shí)驗(yàn)研究方法的思想；通過查閱文獻(xiàn)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(xiàn)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(jià)值觀：通過查閱、對(duì)比舉例、交流等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和善于合作的意識(shí)；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(dòng)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；使學(xué)生領(lǐng)悟和感受科學(xué)研究方法的正確使用對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要意義，體會(huì)經(jīng)典力學(xué)在人類認(rèn)識(shí)自然以作用及物理學(xué)發(fā)展中的重要影響和作用；感受物理學(xué)家充滿著艱巨性創(chuàng)造性的科學(xué)探究過程，體會(huì)科學(xué)家們忘我的獻(xiàn)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(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦；感受物理學(xué)所揭示的自然規(guī)律中蘊(yùn)藏著和諧、有序、簡單、統(tǒng)一的科學(xué)美，培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)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(dá)到認(rèn)識(shí)和情感的完美統(tǒng)一。四、教學(xué)重點(diǎn)：1、讓學(xué)生從多種途徑了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展過程和相關(guān)的物理學(xué)家以及他們的思想；2、讓學(xué)生了解經(jīng)典力學(xué)的偉大成就和它的局限性，體會(huì)歷史與邏輯、繼承與發(fā)展的統(tǒng)一，領(lǐng)悟科學(xué)精神和體會(huì)科學(xué)研究的思想方法。五、教學(xué)難點(diǎn)：怎樣利用網(wǎng)絡(luò)來獲取所需的知識(shí)，怎樣在大量的信息中提取出有用的，如何和其他同學(xué)合作從對(duì)方獲得自己所需的信息。六、教學(xué)資源：多媒體網(wǎng)絡(luò)、書報(bào)、教材、同學(xué)的見聞。七、教學(xué)過程設(shè)計(jì)：（一）教學(xué)階段設(shè)計(jì)：分三個(gè)階段教學(xué)第一階段：教師通過教材和圖片投影、視頻展示，對(duì)歷史上科學(xué)家的介紹、對(duì)現(xiàn)代生活中科學(xué)技術(shù)成果應(yīng)用的介紹，還有對(duì)近代科技的介紹，使學(xué)生了解到牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)我們現(xiàn)代的生活起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)它也存在著很大的局限性。第二階段：把學(xué)生分成兩個(gè)大組。1、 成就組，具體分為：陸地組、海洋組、天空組、宇宙組等2、 局限組，具體分為：微觀組、高速組、強(qiáng)引力場組每個(gè)組內(nèi)成員分工也不同，有的負(fù)責(zé)查閱報(bào)刊雜志，有的負(fù)責(zé)教材、教參，有的負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)查詢。第三階段：匯報(bào)總結(jié)階段。每個(gè)組選出一名代表匯總本組的成果?？梢允俏淖?，圖片，視頻。最后由同學(xué)們共同總結(jié)出經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性。（二）教學(xué)過程流程圖：微觀上宇宙天空海洋陸地強(qiáng)引力場高速上成就局限笛卡爾伽利略亞里士多德牛頓 惠更斯經(jīng)典力學(xué)發(fā)展史組長總結(jié)組長總結(jié)經(jīng)典力學(xué)適用范圍（三）教學(xué)過程敘述：1、問題引入：注意下面的圖片，選擇不同的參考系觀察小球的下落，它們處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受力情況如何？符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律嗎？選擇的參考系不同，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述就不同：例如：讓兩小球從同一高度同時(shí)自由下落。不符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性系非慣性系生：思考討論，右側(cè)小球的運(yùn)動(dòng)不符合牛頓定律。分析原因（目的：引起學(xué)生的疑惑，使他們對(duì)經(jīng)典的理論產(chǎn)生動(dòng)搖，為后面的內(nèi)容做鋪墊。）師：我們?cè)偎伎家幌?，在日常生活中還有沒有用牛頓定律解釋不了的現(xiàn)象、事物。生：好像沒有。（有，學(xué)生一般也不會(huì)知道。）師：那說明牛頓定律在解釋我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)象、事物是適用的。其實(shí)從古至今經(jīng)典力學(xué)對(duì)我們?nèi)祟惖陌l(fā)展都起著決定性的作用。2、歷史回顧： 天地四方,古往今來發(fā)生的一切現(xiàn)象都能夠用力學(xué)來描述. ？亞里士多德伽利略笛卡兒惠更斯牛頓國別生活年代古希臘，約公元前384公元前322年意大利，15641642年法國，15961650年荷蘭，16291695年英國， 16421727年主要的科學(xué)研究方法觀察、思維、推理觀察實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、數(shù)學(xué)推理三者相結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)推理歸納與演繹、綜合與分析、實(shí)驗(yàn)觀察等力學(xué)方面的主要成就兩個(gè)反面的結(jié)論：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。重的物體比輕的物體下落得快。自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律力學(xué)相對(duì)性原理慣性定律制成了世界上第一架計(jì)時(shí)擺鐘。測量出重力加速度的值。三大運(yùn)動(dòng)定律、萬有引力定律。生：利用手中的資料和設(shè)備去尋找我們?nèi)粘Ｉ钪芯唧w的經(jīng)典力學(xué)成就。師：同樣，我們也可以利用我們手中的資源去尋找一下經(jīng)典力學(xué)還有哪些是解釋不了的。給學(xué)生分好組，針對(duì)不同的目的去探索。（目的：調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與能力和積極性，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)知識(shí)的主動(dòng)探索精神和能力。）3、學(xué)生探索：（1）確定研究方向經(jīng)典力學(xué)成就：大概方面有陸地、海洋、天空、宇宙、文藝、體育等經(jīng)典力學(xué)的局限性：不規(guī)定具體方面（2）人員分組（3）討論分析探索的關(guān)鍵詞，主要刊物、報(bào)紙。（課前準(zhǔn)備一些，或組織幾個(gè)學(xué)生到學(xué)校閱覽室去借閱）。（4）進(jìn)行探索并把成果分類匯總。（每組選出一個(gè)組長）（5）成果展示（由組長進(jìn)行匯報(bào)）（6）論證總結(jié)。4、結(jié)論：（1）經(jīng)典力學(xué)的偉大成就把人類對(duì)整個(gè)自然界的認(rèn)識(shí)推進(jìn)到一個(gè)新水平，牛頓從力學(xué)上證明了自然界的統(tǒng)一；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；經(jīng)典力學(xué)的建立對(duì)自然科學(xué)和科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步具有深遠(yuǎn)影響：經(jīng)典力學(xué)形成的科學(xué)研究方法的推廣應(yīng)用；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(jìn)了自然科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展；經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)技術(shù)上有廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了社會(huì)文明的發(fā)展。（2）經(jīng)典力學(xué)的適用范圍和局限性：經(jīng)典力學(xué)只適用于處理物體的低速運(yùn)動(dòng)（v c）經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象倫琴發(fā)現(xiàn)X射線湯姆生發(fā)現(xiàn)電子貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只在慣性參考系中成立經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只能用于宏觀、低速（與光速相比）的情形，且只在慣性參考系中成立。5、課堂練習(xí)：例1：牛頓定律能適用于下列哪些情況？ A.研究原子中電子的運(yùn)動(dòng) B.研究“神州”五號(hào)的高速發(fā)射 C.研究地球繞太陽的運(yùn)動(dòng) D.研究飛機(jī)從深圳飛往北京的航線例2：兩臺(tái)升降機(jī)甲、乙同時(shí)自由下落甲上的人看到乙是靜止的，也就是說，在甲看來，乙的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒有改變，但是乙確實(shí)受到向下的地球引力。根據(jù)牛頓定律，受到外力作用的物體，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)改變，這不是有矛盾嗎？你是如何理解的？【答案】不矛盾。牛頓力學(xué)規(guī)律只在慣性參考系中成立。6、課堂小結(jié)：（1）經(jīng)典力學(xué)的成就（2）經(jīng)典力學(xué)的局限性（3）經(jīng)典力學(xué)的適用范圍a、低速運(yùn)動(dòng)的物體b、宏觀運(yùn)動(dòng)的物體c、處于慣性參考系中的物體八、板書設(shè)計(jì)5.1 經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性一、經(jīng)典力學(xué)的成就二、經(jīng)典力學(xué)的局限性三、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍課堂小結(jié):