沪科版八年级物理全一册第一单元 第二节 探索之路-资源包(包含本课的教学设计、课件、习题、素材等) (22份打包)

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名称 沪科版八年级物理全一册第一单元 第二节 探索之路-资源包(包含本课的教学设计、课件、习题、素材等) (22份打包)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2016-08-04 10:38:19

文档简介

讨论:
1、小丽在市场上买了一个西瓜,她用塑料袋提着回家,走了一会儿就觉得手被子塑料袋勒得很痛,你有什么办法帮她解决这个问题?
2、在一个圆形的小桶内有一个乒乓球,由于小桶的口很小,手放不进去,现在想把乒乓球取出,你有什么办法?
讨论:
物理学是什么?
科学家们是怎么具体探究一些物理现象呢?
讨论:
1、科学探究的主要环节是什么?
2、物理学包括那些方面?研究什么?
3、我们怎么样才能学好物理呢?
作业:
回去好好预习下一节,回顾讲过的知识。
欣赏硕果累累的现代科学教科书9到10页。
善于思考的伽利略
伽利略是意大利天文学家、哲学家、数学家和物理学家。1564年生于意大利的比萨城。伽利略从小就善于观察和思考。在他18岁那年,一次到比萨教堂去做礼拜,他注意到教堂里挂的那些摇摆不定的油灯,悬绳一样长,尽管有的灯摆动的幅度大一点,有的小一点,但是它们往复运动的时间(他按自己的脉搏计时)却是相等的,从而发现了摆的等时性,后来荷兰科学家惠更斯根据这个原理制成了挂摆的时钟。
伽利略爱独立思考,常要用自己的观察、实验来检验教授们讲授的教条。他“胆敢蔑视权威”,因而受到学校的警告处分,甚至教授们拒发他医生文凭。因此他没有毕业就离开比萨大学。1585年,他回到佛罗伦萨,在家自学数学和物理,攻读欧几里德和阿基米德著作。1586年他写出《水秤》论文,1588年写出《固体的重心》论文,从而引起学术界的注意。然而,到了1589年他以数学教授的身份又回到了比萨大学,在任教期间,他整天忙于做实验,目的是要重新检验历来认为是金科玉律的亚里士多德的著作。
亚里士多德认为“必须有力的作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用物体就要静止在一个地方。而亚里士多德的观点正好符合人们的生活经验,以致于他的“错案”竟维持了近两千年。直至三百多年前,伽利略才发现了正确的线索。伽利略为了说明他的思想,设计了一个实验:把两个斜面对接起来(图甲),让小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。他推论说,如果减小第二个斜面的倾角(图乙),小球在这个斜面到达原来的高度就要通过更长的距离。继续减小第二个斜面的倾角,使倾角越来越小,小球将会越滚越远。如果第二个斜面改成水平面(图丙),小球将永远达不到原来的高度,而要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去。
由此可知,伽利略对物理规律的论证是严格的。他的论证可以概括为:一般观察—假说—数学分析、推论—实验验证……伽利略总结自己这个方法时说过,这是第一次为新的方法打开了大门,这种将带来大量奇妙成果的新方法,在未来的年代里,会博得许多人的重视。
伽利略设计的实验,有的虽然是想像中的实验,但是它们是建立在可靠事实的基础上,把实验事实和抽象思维结合,这正是伽利略工作的卓越之处,把研究的事物加以理想化,就可以更加突出事物的主要特征,化繁为简,易于认识其规律性。爱因斯坦评论说:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学真正的开端。”
课件10张PPT。科学之父牛顿 自然界和自然规律
隐藏在黑暗中,
上帝说:
让牛顿出生吧!
于是,一切都成为光明。英国诗人波普曾经这样写道: 一、成长的足迹   牛顿出生前,父亲已去世。牛顿是遗腹子,又是早产儿,先天不足,出生时体重只有3磅,差点夭折。他两岁时母亲改嫁,靠外祖母抚养。牛顿小学时期,体弱多病,性格腼腆,生性孱弱,有些迟钝,自幼沉默寡言,性格倔强,而这种习性可能来自他的家庭处境。 少年牛顿资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。 牛顿19岁时进入剑桥大学,成为三一学院的减费生,靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里,牛顿开始接触到大量自然科学著作,经常参加学院举办的各类讲座,包括地理、物理、天文和数学。
牛顿的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学多才的学者,将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
1665年剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。1668年牛顿在剑桥获得硕士学位。
 二、科学成就1、数学(大学毕业前):
提出二项式定理以及微积分的初步算法。2、天文学:
发明反射望远镜,解释潮汐现象、地球的圆扁形状。3、物理学:
光学:白光由七色组成,成为光谱学基础;发表《关于光和色的新理论》,提出光的本质是微粒。 对于科学家而言,牛顿家乡的那棵苹果树,也许是世间最神圣的树了。经典力学奠基者
(17世纪初)经典力学建立者(17世纪晚期)从经典力学发展到
相对论、量子论
(19世纪末~20世纪初)伽利略(意)牛顿(英)爱因斯坦(德)
普朗克(德)近代以来物理学的发展过程3、物理学:
力学:(1)三大运动定律
(2)万有引力定律
(3)《自然哲学中的数学原理》
构成了完整的力学理论体系,牛
顿力学成为经典力学,标志着近
代科学体系的形成。《自然哲学的数学原理》三、晚年的困惑  晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说,“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。”
  40岁以后,他把兴趣逐渐转向政治、化学(贱金属变成黄金)神学问题,写了近200万言的著作,毫无价值。1727年3月20日,牛顿去世,终年85岁
以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂 他在辞世之前曾简短地评价过自己:
“我不知道世人怎样看我,但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子,不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜,至于展现在我面前的浩翰的真理海洋,却全然没有发现。” 英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言:让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠,人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。 1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生 300周年而写的文章,对牛顿的一生作如下的评价:“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。 探索之路
一、复习引入
1、请学生看爱因斯坦的讲话“我从事科学研究的动机,来自一种想要了解自然奥秘的无法遏制的渴望,而不是别的什么目的”。
2、上节课我们已经知道了在自然中、在生活中都有很多神奇,面对神奇,人们感到迷茫、好奇、敬畏,人们渴求去探究。“一种想要了解自然奥秘的无法遏止的渴望”促使世界各民族努力探索、坚持不懈,从茫茫远古延续至今,并将走向未来。
3、下面我们一起来了解物理学的探索之路。
二、古文明中的科学思索……
1、远古的先人们早就开始思索自然界的神奇现象了,而那些能直接刺激感官(如眼睛和耳朵)的神奇现象则最能引起他们的注意。从古人的文字和图画中便可看出他们的一些科学思索。
①图1-14,甲骨文“殸”。
甲骨文“殸”,好象是一块很大的斜面石头和一只拿着结实木槌的手,这只手正拿着木槌欲敲打石块。石头上分叉的笔画有时被解释成悬挂它的绳子形象,有时又被解释成某种形式的装饰品。磬和耳组成了“聲”(声)字,这似乎表示耳朵听的是木槌敲打磬发出的声音。
②图1-15纳西族东巴象形文字“晒干”。
纳西族东巴象形文字“晒干”,字的上部为发出光线的太阳,字的中部为被蒸发的水气,字的下部则为大地。该字的意思为日光照射大地,使地面的水蒸发,以便达到晒干的目的。
又如纳西象形文字“日出”,字的上部为太阳,光线向上,字的下部为山,好似一轮朝阳从山后升起;“曙光”,好似日光沐浴万物;“日光所至”,太阳光好似有脚,可以行走;“夕阳”,即日光的脚弯而无力了,说明夕阳没有正午的太阳那么厉害了;“日落”,即疲乏的太阳退隐到山后了;“暮”,即太阳休息,一天结束了。
③图1-16,古人的宇宙模型之一。
古代人认为“天圆地方”。
④图1-17,雕刻玉板。
两短边钻有五个圆孔,一条长边钻有九个圆孔,另一长边则钻有四个个圆孔。玉版正面雕琢有复杂的图纹,中心部位刻有两个同心圆,圆中心雕琢了一方八角图像,两圆之间以直线分为八区,每区内各雕琢一叶脉纹矢状标分别指向八方,外圆之外又雕琢四个矢状标分别指向玉版的四角。
玉版含四方五位、八方九宫的意思。四方与五位是方位的基础,八方九宫则是前两个概念的进一步延伸。
玉版中央雕刻的圆形像天,外面的轮廓方形像地,侧面拱形像天穹,但天盘与地盘尚未分离,这表现了比较原始的天圆地方思想。在这种宇宙观基础上逐渐产生了“司南”(指南针)。指南针是我国古代的四大发明之一。
⑤图1-18,石头阵。
介绍“英格兰的石头阵”。
英国西南部的“魔圈”石头阵(又称巨石阵),被一些考古学者认为是人类现存最早的天文观察台之一。它大约建立于公元前3000年到公元前2500年左右,全部工程延续前年之久。1960年,天文学家杰拉德·霍金斯借助计算机发现:在夏至这天,从英格兰石头阵圆圈中心观察时,刚刚升起的太阳必将从远离中心的一块“巨石脚跟”上射出来。而在其他重要的节令、日子,太阳、月亮升起和落下的方向也同样与另外的巨石一一对准成一条直线。它的外围坑洞可以被用来预报月食。
三、物理学的进步之阶……
1、讲述:灿烂的古代文明闪烁着古人朦胧的理性之光,也为人们科学地认识世界奠定基础。在物理学发展的漫长历程中,不少前辈作出卓越贡献。接下来我们了解物理学的进步之阶。
2、物理学发展的几个重要阶段
第一阶段,自然科学先驱哥白尼冲击了托勒密体系,提出了“日心说”。经典力学和实验物理学先驱伽利略用望远镜观察天空,其观察所得数据进一步支持了哥白尼的理论。
第二阶段,牛顿在前人的基础上构建了经典力学体系。
第三阶段是现代物理学的产生和发展,在该阶段的主要突破则是爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量子力学。
物理学便是在哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦、玻尔等科学巨匠经过漫长、不断的艰辛努力,才有了今天的辉煌,希望大家努力学习,经过你们年轻一代的艰辛努力,物理学将会有更加辉煌的未来。
课外阅读
1、哥白尼与伽利略
长期以来,人们普遍接受的是托勒密的地心理论,认为地球是球形的,处于宇宙的中心,诸天体都围绕它旋转不息。与《圣经》上告诉人们的一样,成为在欧洲占统治地位的自然哲学。哥白尼是伟大的波兰天文学家和近代自然科学的先驱者。他原先是一位神父,但长期的天文观测中,发现地球根本不是什么宇宙的中心,它只是一个围绕太阳旋转的普通行星,太阳才是宇宙中心。为了保持天主教的绝对权威,教会对哥白尼学说及其支持者开始了严酷的压制和打击。1943年,在哥白尼去世前,他的《天体运行论》出版了。他在书中提出了日心说,从而使人类对宇宙的认识向前跨越了一大步。已经双目失明的哥白尼抚摸着刚出版的《天体运行论》说:“我终于推动了地球。”同年7月26日,哥白尼逝世。
伽利略1564年2月15日,出生在意大利西北部比萨城里的一个衰落的望族家庭。10岁随全家迁居佛尼伦萨,在一所教会学校学习,热衷于宗教和哲学,以致曾决心献身宗教。为了恢复家业,17岁进入比萨大学学医。后来由于他在数学方面的天赋使他带着极大的兴趣学习数学,虽然由于家境原因被迫退学,但他在25岁时被聘为该校的数学教授,作为一个自然科学家,他不断地向亚里士多德的权威提出挑战。在伽利略之前,几乎没有人通过做实验来验证某一观点或理论的正确。人们认为所有的科学问题,都被亚里士多德一劳永逸地解决了,而伽利略去注意以实验方法去追求隐藏在事物表象之后的真理。
传说伽利略和他的两个学生,带着两个不同重量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了比萨斜塔顶。在好奇心的驱动下,塔下站满了观看实验的人。在同一时刻,伽利略让他的两个学生从同一高度扔下轻重不同的两个球。结果,人们清楚地看到了两个球在同一瞬间砸向地面。这个简单的实验用最直接的方式向人们证实了伽利略观点的正确,并且也是亚里士多德的落体理论第一次受到的挑战。
伽利略阅读了哥白尼的《天体运行论》。该书所陈述的观点及理论给伽利略留下了很深的印象。伽利略的研究兴趣结果进一步证实了哥白尼的观点是正确的,并写 出了〈关于托勒密和哥白尼两大学说的对话〉一书,此书出版后引起震动。1632年,教皇下令将年已68岁的伽利略押上法庭,最后遣送回家乡阿塞特。晚年,伽利略又写了《运动法则》1637年伽利略失明,1642年1月8日逝世。347年后的1979年,罗马教皇正式承认对伽利略的审判是不公正的。
2、牛顿
牛顿是17世纪人类最伟大的科学家,他是人类历史上屈指可数的几个科学巨匠之一,他在物理学、数学、天文学方面的贡献是划时代的。
1642年12越5日,牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村庄。3个月时,父亲因肺炎而去世,3岁时母亲改嫁,牛顿便与年迈的祖母相依为命。所幸的是乌尔斯索普的大自然给了牛顿童年的乐趣和创造的灵性。在上剑桥之前,牛顿像一只乌尔斯索普起飞的风筝,他飞得再远,飞得再久,也离不开乌尔斯索普的牵系。16岁时,他又回到那里,帮助家里务农。这一年,英伦三岛遭受了猛烈的暴风雨,牛顿做出了令人吃惊的举动,他没有按照吩咐去照料农舍,而是趁着狂风测风速。在庄严的毕业典礼上,使托盘中学的校长夸赞牛顿是学校最优秀的学生。
牛顿自己的一生的成就写进<了自然哲学的数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律,创立了微积分等。他后来在谈到自己的成就时说:“如果我比其他人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”1727年3月20日,牛顿去世,英国诗人波普在他的碑铭上写到:“自然和自然的规律,都藏在黑暗的夜空;上帝说‘让牛顿降生’,使一切变得灿烂光明。”
3、爱因斯坦和波尔
1879年3月14日,爱因斯坦降生在乌儿姆城一个普通的犹太人家庭。爱因斯坦的父亲有极高数学天赋和很深的文学造诣。大约在5岁时,父亲给爱因斯坦一枚指南针记忆犹新,说:“指南针对我的一生的发展有着重大的影响。”爱因斯坦的母亲受过良好的教育,她将音乐带进了家庭。爱因斯坦6岁开始学习小提琴,随后又学习钢琴。在他成为著名的科学家的时候,已经有了较高的艺术造诣。伟大的音乐也塑造了爱因斯坦伟大的品格,他不仅创立了深奥的理论,而且他的人格魅力也同样震撼着人们。
从1926年开始,爱因斯坦与波尔的哥本哈根派进行了长达20余年的学术之争。这个学派研究新的理论——量子力学。量子力学理论涉及一些新的见解,如海森林堡不准原因,认为运动中粒子的位置和速度不能同时确定,时间与能量也不能同时确定。爱因斯坦不完全接受哥本哈根派的量子理论。他总是试图举一些反例以证明玻尔等人理论的缺陷和错误,但都被玻尔一一化解。爱因斯坦和玻尔的争论是纯粹的学术争论。这场争论澄清了许多概念问题,使量子力学更加完美。他们的学术之争并未影响爱因斯坦和玻尔的友谊,他们同为物理学的泰斗,互相促进。
§1-2 探索之路
【教学目标】
1、了解古人对神奇现象的探究。
2、了解物理学发展的几个重要阶段。
3、 知道自然是神奇的,人们的探索历程则是漫长的、曲折并富有意义的。
【重点难点】了解探索之路
【课时】1课时
【教具】录像
【教法】阅读、讲解、讨论
【课型】新授课
【教学过程】
一.复习
举些身边的物理现象
二.新课引入
物理学在人类社会的发展中有很重要的作用,特别是在近代和现代,近代每一次的工业革命都是物理学的突破。从蒸汽机到电的产生,再到信息技术的出现,物理学的研究上出现重大的突破。人类对科学的探索是永无止境的。
三.新课
1、古文明中的科学思索
看图1-14---图1-18及说明,了解古文明
我国古代文明:
我国四大发明中,印刷术、火药、指南针“曾改变了整个世界的面貌和事物的状况,第一种在文学上,第二种在战争中,第三种在航海上,从那里接着产生无数的变化,变化如此之大,以致没有一个帝国,没有一个学派……能比这三种发明,对人类事业产生更大的力量和影响。
2、物理学的进步之阶
看图1-19---图1-22 及说明,了解四位科学家的贡献
从蒸汽机到核能发电:17-18世纪,由于工业生产的需要和力学、热学的发展,促进了蒸汽机的研制。蒸汽机的出现,导致了第一次工业革命,使人类由手工业生产走向大规模机器生产,人类生活面貌也发生了很大的变化。
到19世纪,由于法拉第、麦克斯韦等科学家在电与磁方面作出的巨大贡献,人类产生了电能,并制造了各种电气设备,人类社会进入了应用电能的时代。21世纪,人们对原子结构的认识日益深入,开始利用核能发电。
物理与高新技术:现代,随着人们对物质结构的进一步认识,促进了信息技术、现代交通技术、电脑、纳米技术空间技术的发展。一个崭新的智能化、信息化的高新技术时代正在迎接着我们。
四.小结
五.布置作业:
1.阅读课文 2.谈谈人类对自然探索的认识。
【板书设计】
§1-2 探索之路
1、古文明中的科学思索
2、物理学的进步之阶
【反馈】
第二节 探索之路
一、基本要求
1、让学生初步了解古人对神奇现象的探究和物理学发展的几个重要阶段。
2、知道物理学不仅指具体的物理知识,而且还包括科学研究方法、科学态度和科学精神。
3、能意识到科学发展(探索)历程的艰辛与曲折,却是富有意义的。
二、教材分析
按天、地、人的思路展开
第一段标“古文明中的科学思索”。
对于自然界的神奇,古人早已开始探索,那些直接刺激感官(眼睛和耳朵)的神奇现象最能引起他们的注意。尽管由于条件所限,他们的思索还停留在朦胧的感性阶段,但是这些感性认识是理性认识世界的必要的前期准备,对人类文明的发展具有推动作用。
甲骨文“殸”(后来演变为“磬”),象一块很大的斜面石头和一只拿者结实木槌的手,这只手正拿着木槌欲敲打石块。殸和耳组成了“聲”(声的老写形式),这似乎表示耳朵听的是木槌敲打磬发出的声音.
纳西族东巴象形文字“晒干”,字的上部为发出光线的太阳,字的中部为被蒸发的水气。字的下部为大地。该字的意思为日光照射大地,使地面的水蒸气蒸发,以达到晒干的目的。
“古人的宇宙观模型之一”是古人对日月星辰及周围世界的观察,设想出的宇宙的模样。认为地是平的,天象倒扣的大锅(南北朝时的民歌《敕勒川》中就有“天似穹庐,笼盖四野”的诗句),日月星辰就在穹顶下的大气中运行。
以上这些表明古人的原始思维中有科学的成分。
“雕刻玉版”是距今5000年的史前仪具。玉版中央布刻圆形象天,外廓方形象地,侧面呈拱形象天穹,表现了中国古人比较原始的天圆地方的思想。在这种宇宙观的基础上逐渐演化产生了“司南”——早期的指南针。
英国的“石头阵”被一些考古学家认为是人类现存最早的天文观察台之一。天文学家借助电子计算机发现:象夏至等重要的节令日子,太阳、月亮升起和落下的方向与巨石一一对准成一条直线。它的外围坑洞可以被用来预报月食。
这都反映了不同国家的古人对自然神奇现象都有过富有意义的思考。
第二段标“物理学的进步之阶”中,展示了物理学发展中的几个重要阶段:
灿烂的古代文明,为人们科学地认识世界奠定了基础。而且后来物理学的产生与发展也与古文明的科学思索关系密切。后来的物理学家们,过一系列的实验以及对那些神奇现象的理性思考,才使物理学逐步有了令人惊叹的发展。而物理学体系的建立则归功于物理学界的一系列巨匠。
第一阶段:自然科学的真理对错误权威的挑战
“哥白尼”伟大的波兰天文学家和近代自然科学的先驱。长期以来,托勒密的“地心说”被教会用作天主教的教义基础,在欧洲占统治地位,受到教会保护。哥白尼在长期的天文观测中,意识到地球根本不是宇宙的中心,只是一个绕太阳旋转的普通行星。向教会发出严正的挑战,否定了影响人类达千年之久的托勒密体系,有利地推动了人类文明的进程,使人类对宇宙的认识向前跨越了一大步。
“伽利略”经典力学和实验物理学的先驱。第一个用望远镜观察天空,观测结果进一步证实了哥白尼的观点是正确的。还不断地向亚里士多德的权威性提出挑战,最早用实验的方法去追求隐藏在事物表象之后的真理。
第二阶段:经典力学体系的建立
“牛顿”人类历史上的科学巨匠,用牛顿运动三大定律构建了经典物理学体系。在物理学、数学、天文学等方面作出划时代的贡献。诗人波谱在牛顿的墓碑上这样形容:“自然和自然的规律,都藏在黑暗的夜空;上帝说:‘让牛顿降生’,于是一切变得灿烂光明。”
第三阶段:现代物理学的产生和发展
“爱因斯坦”的相对论冲击了经典的时空观,认为:当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化。如时钟会走得很慢,人将会青春不老,而此时大尺度的宇宙空间象几百万光年也不再是那么遥远。
“玻尔”发现微观世界与宏观世界的物理规律有很大的差异,提出了新的理论——量子力学。他们为物理学的发展跨出具有划时代的意义的一大步。
建议适当补充某个或几个科学家的故事或者他们的伟大品格。比如向学生讲牛顿看苹果落地想到日月星辰的运转等,对学生进行高尚的情操的教育。向学生说明:事实上的科学发现不是象我们讲的故事这么简单,故事的背后是科学家们长期的、艰苦卓绝的工作。
三、教学建议
1、与第一节的讲解方式有所变化,以便让学生感觉新鲜有趣。
2、在黑板讲解象形文字的构成,物理学发展历程等;可用讲故事的方式讲解物理学发展历程。
3、建议在物理学发展历程时为学生勾画出物理学发展的几个大的阶段,并强调这几个阶段对物理学发展的重要作用。
4、可让每一位同学在课前以各种不同的信息渠道,收集中外科学家艰苦探索的事例。事例也不一定是物理方面,可以是生物学、医学、化学等等,体现学科间的交流。
5.观看科学家传记或反映古代文明的记录片《考古中国》等。
第二节 探索之路
教学目标
1.了解古人对神奇现象的探究。
2.了解物理学发展的几个重要阶段。
3.知道自然是神奇的,人们的探索历程则是漫长、曲折并富有意义的。
4.知道科学研究方法、科学态度和科学精神,培养学生创新意识。
教学重、难点
1.重点
(1)物理学发展的几个重要阶段。
(2)科学研究方法、科学态度和科学精神,培养学生的创新意识。
2.难点
培养学生的创新意识
教学方法
讲授法、讨论法、讲故事法、阅读法。
教具准备
课件、多媒体设备。
教学过程
一、古文明中的科学思考
师:自然界、日常生活中有许多神奇、面对神奇,人们感到迷茫、好奇、敬畏,人们渴求去探究。远古的先人们早就开始思索自然界的神奇现象,而那些能直接刺激感官(如眼睛和耳朵)的神奇现象则最能引起他们的注意。
1.象形文字。
(1)甲骨文“殸”的构成。
师:在黑板上边板书边讲解:“殸”好像是一块很大的斜面石头和一只拿着结实木槌的手,这只手正拿着木槌欲敲打石块,古人很早就知道声音与碰击有关。
(2)纳西族东巴象形文字“晒干”。
在黑板上边板书边讲解:纳西族象形文字“晒干”,字的上部为发出光线的太阳,字的中部为被蒸发的水气,字的下部则为大地。该字的意思为日光照射大地,使地面的水蒸发,以便达到晒干。又如日出、日落。
2.古人设想的宇宙模样。
让学生看图,并阅读有关内容。
3.世界各地的文物古迹:雕刻玉版、石头阵
先让学生看图、阅读文字,然后向学生介绍“英格兰的石头阵”。
英国西南部的“魔圈”石头阵(又称巨石阵),被一些考古学者认为是人类现存最早的天文观察台之一。它大约建立公元前3000年到公元前2500年左右,全部工程延续千年之久。1960年,天文学家杰拉德·霍金斯借助计算机发现:在夏至这天,从英格兰石头阵圆圈中心观察时,刚刚升起的太阳必将从远离中心的一块“巨石脚跟”上射出来。而在其他重要的节令、日子,太阳、月亮升起和落下的方向也同样与另外的巨石一一对准成一条直线。它的外围坑洞可以被用来预报月食。
二、物理学的进步之阶
师:灿烂的古代文明闪烁着古人朦胧的理性之光,也为人们科学地认识世界奠定基础。在物理学发展的漫长历程中,不少前辈作出卓越贡献。
教师以讲故事的形式讲解物理学的发展史和相关的科学家的科学成就、科学探究方法、科学态度和科学精神。
1.哥白尼与伽利略。
长期以来,人们普遍接受的是托勒密的地心理论.认为地球是球形的,处于宇宙的中心,诸天体都围绕它旋转不息。与《圣经》上告诉人们的一样,成为在欧洲占统治地位的自然哲学。哥白尼是伟大的波兰天文学家和近代自然科学的先驱者。他原先是一位神父,但在长期的天文观测中,发现地球根本不是什么宇宙的中心,它只是一个围绕太阳旋转的普通行星,大阳才是宇宙的中心。为了保持天主教的绝对权威,教会对哥白尼学说及其支持者开始了严酷的压制和打击。1943年,在哥白尼去世前,他的《天体运行论》出版了。他在书中提出了日心说,从而使人类对宇宙的认识向前跨越了一大步。 已经双目失明的哥白尼抚摸着刚出版的《天体运行论》说:“我终于推动了地球。”同年7月26日,哥白尼逝世。
伽利略1564年2月15日,出生在意大利西北部比萨城里的一个衰落的望族家庭。l0岁随全家迁居佛尼伦萨,在一所教会学校学习,热衷于宗教和哲学。以致曾决心献身宗教。为了恢复家业。17岁进入比萨大学学医。后来由于他在数学方面的天赋使他带着极大的兴趣学习数学,虽然由于家境原因被迫退学,但他在25岁时被聘为该校的数学教授,作为一个自然科学家,他不断地向亚里士多德的权威性提出挑战。在伽利略之前,几乎没有人通过做实验来验证某一观点或理论的正确。人们认为所有的科学问题,都被亚里士多德一劳永逸地解决了,而伽利略去注意以实验方法去追求隐藏在事物表象之后的真理。
传说伽利略和他的两个学生,带着两个不同重量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了比萨斜塔的塔顶。在好奇心的驱动下,塔下站满了观看实验的人。在同一时刻,伽利略让他的两个学生从同一高度扔下轻重不同的两个球。结果,人们清楚地看到了两个球在同一瞬间砸向地面。这个简单的实验用最直接的方式向人们证实了伽利略观点的正确,并且也是亚里士多德的落体理论第一次受到的挑战。
伽利略阅读了哥白尼的《天体运行论》。该书所陈述的观点及理论给伽利略留下了很深的印象。伽利略的研究兴趣也逐渐转向了天文学,他是第一个将望远镜对准天空的人。他的观测结果进一步证实了哥白尼的观点是正确的,并写出了《关于托勒密和哥白尼两大学说的对话》一书,此书出版后引起震动。1632年,教皇下令将年已68岁的伽利略押上法庭。最后遣送回家乡阿塞特。晚年,伽利略又写了《运动的法则》。1637年伽利略失明。1642年]月8日逝世。347午后的1979年,罗马教皇正式承认对伽利略的审判是不公正的。
2.牛顿。
牛顿是17世纪人类最伟大的科学家,他是人类历史上屈指可数的几个科学巨匠之一,他在物理学、数学、天文学方面的贡献都是划时代的。
1642年12月25日,牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村庄。3个月时,父亲因肺炎而去世,3岁时母亲改嫁,牛顿便与年迈的祖母相依为命。所幸的是乌尔斯普的大自然给了牛顿童年的乐趣和创造的灵性。在上剑桥之前,牛顿像一只乌尔斯索普起飞的风筝,他飞得再远,飞得再久,也总离不开乌尔斯索普的牵系。16岁时,他又回到那里,帮助家里务农。这一年,英伦三岛遭受了猛烈的暴风雨,牛顿做出了令人吃惊的举动,他没有按照吩咐去照料农舍,而是趁着狂风测风速。在庄严的毕业典礼上,使托盘中学的校长夸赞牛顿是学校最优秀的学生。
牛顿将自己的一生的成就写进了《自然哲学的数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律,创立了微积分等。他后来在谈到自己的成就时说:“如果我比其他人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”1727年3月20日,牛顿去世。英国诗人波普在他的碑铭写到:“自然和自然的规律,都藏在黑暗的夜空;上帝说‘让牛顿降生’,使一切变得灿烂光明。”
3.爱因斯坦与玻尔。
1879年3月14日,爱囚斯坦降生在乌儿姆城一个普通的犹大人家庭。爱因斯坦的父亲有极高数学天赋和很深的文学造诣。大约在5岁时,父亲给爱因斯坦一枚指南针.爱因斯坦对此产生了极大的兴趣,即使到了晚年,爱囚斯坦还对童年时的指南针记忆犹新,说:“指南针对我的一生的发展有着重大的影响。”爱因斯坦的母亲受过良好的教育,她将音乐带进了家庭。爱因斯坦6岁开始学习小提琴。随后又学习钢琴。在他成为著名的科学家的时候,已经有了较高的艺术造诣。伟大的音乐也塑造了爱因斯坦伟大的品格,他不仅创立了深奥的理论,而且他的人格魅力也同样震撼着人们。
从1926年开始,爱因斯坦与玻尔的哥本哈根派进行了长达20余年的学术之争。这个学派研究新的理论——量子力学。量子力学理论涉及一些新的见解。如海森堡测不准原因,认为运动中粒子的位置和速度不能同时确定,时间与能量也不能同时确定。爱因斯坦不完全接受哥本哈根学派的量子理论。他总是试图单一些反例以证明玻尔等人理论的缺陷和错误,但都被玻尔一一化解。爱因斯坦和玻尔的争论是纯粹的学术争论。这场争论澄清了许多概念问题,使量子力学更加完美。他们的学术之争并未影响爱因斯坦和玻尔的友谊。他们同为物理学的泰斗,互相尊重,互相促进。
师:你认为物理学的发展可以划分为几个阶段?
生:四人一组分组讨论、交流。
汇总各小组的讨论结果,最后得出物理学的发展可分为三个阶段:第一阶段,自然科学先驱哥白尼冲击了托勒密体系,经典力学和实验物理学先驱伽利略用望远镜观察天空,其观察所得数据进一步支持了哥白尼的理论。第二阶段,牛顿在前人的基础上构建了经典力学体系。第三阶段是现代物理学的产生和发展,在该阶段的主要突破则是爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量子力学。
师:物理学便是在哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦、玻尔等科学巨匠经过漫长、不断的艰辛努力,才有了今天的辉煌,希望大家努力学习、经过你们年轻一代的艰辛、努力、物理学将会有更加辉煌的未来。
三、归纳小结与学习过程的评估
师:本节课我们学到了什么?
生:讨沦、归纳得出通过本节课的学习,我们了解到古文明中的科学思考,物理学的发展的三个阶段,还知道了科学探究的方法,科学态度和科学精神。
师:你归纳得很简明扼要,全班同学掌声鼓励,每付同学都对自己在本节课的学习活动情况进行评估。
四、课后练习与实践活动设计
1.请你查资料或上网查询,写一篇有关中外物理学家的小故事,不少于300字。
2.观看反映古代文明的记录片、科学家的传记片。
3.参观调查附近的博物馆、考古发现等,并写出相关的调查报告。
五、扳书设计
第二节 探索之路
(—)古文明中的科学思考:象形文字、石头阵等
(二)物理学的发展之阶
1.哥白尼的“日心说”。
2.牛顿的经典力学。
3.爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量子力学。
六、课后反思
课件30张PPT。第二节 探索之路在自然界当中……神奇无处不在,面对神奇总有一种想要了解自然奥秘的渴望,促使我们去努力探索、坚持不懈古文明中的科学探索…甲骨文甲骨文图夹:含杠杆的原理纳西族东巴象形文字劈:包含着压强的物理知识越:蕴涵了物体的运动的知识煮:蕴涵了水从液态变化到气态的物理知识安徽凌家滩出土的距今约5000年的雕刻玉版,是中国人天圆地方宇宙观的早期展现出现在世界不同地方的石头阵神秘莫测。有研究认为其功能之一是古人用于观察天象的。物理学中的进步之阶。。。。。。天
文学家的介绍 哥 白 尼 的 简 介天文学家哥白尼1473年二月十九日在波兰北部的桑城出生。是现代天文学的创始者,用日心说否定了千年之久的地心说推动了人类文明的进程哥 白 尼 的 发 现一、地球是圆球体
二、地球由西向东自转,并且大气层随著地表运动
三、地球不是宇宙的中心  
四、太阳由西向东运行,星星则相反方向
伽利略1564年诞生于意大利中西部塔斯坎尼省的比萨市,经典力学和实验物理学先驱,率先用望远镜观察天空,有力支持了哥白尼的日心说。
伽 利 略 的 介 绍一六一零年,伽利略发现木星有环绕着它运转的行星。在九月,他就投入观察工作。这期间,他完成了一本名为<<星宿使者>>的书,记载伽利略在天文学方面的发現:他发现月亮的表面是凹凸不平的、木星有四颗行星、金星像月亮一样有盈亏的现象,和银河系擁有无数的星球。
伽利略的发现爱因斯坦的简介他认为当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间的时间等概念都会发生变化。他提出了相对论,有跨时代的意义1752年,富兰克林进行了一项著名的实验:在雷暴下放风筝,示范证明“雷电”是由电力造成。这是一项非常危险的试验,事实上,同时期有其他科学家进行类似的实验时被电殛死亡。富兰克林发明了避雷针 富兰克林的简介居里夫人是历史上第一个获得两项诺贝尔奖的人,而且是仅有的两个在不同的领域获得诺贝尔奖的人之一 居里夫人的简介他们在放射性上的发现和研究,居里夫妇和亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel)共同分享了1903年的诺贝尔物理学奖,居里夫人也因此成为了历史上第一个获得诺贝尔奖的女性。八年之后的1911年,居里夫人又因为成功分离镭元素而获得诺贝尔化学奖。出乎意外的是,在居里夫人获得诺贝尔奖之后,她并没有为提炼纯净镭的方法申请专利,而将之公布于众,这种作法有效的推动了放射学的发展。 居里夫人的发现1957杨振宁与李政道凭他们
提出的宇称不守恒理论共同
获得了诺贝尔物理学奖。他
们两个人是最早获得诺贝尔
奖的中国人。 1980杨振宁获得拉姆福德奖(Rumford),1986年获得美国国家科学奖章 扬振宁的简介在1935年,他在《日本数学
和物理学会杂志》发表“关于
基本粒子的相互作用”论文,
解释了原子核之内质子与中
子之间的相互作用提出核子
的介子理论并预言介子的存
在。汤川在1949年获得诺贝
尔物理学奖,而鲍威尔也在
1950年获得诺贝尔物理学奖。汤川秀树的简介牛顿的简介他奠定了经典物理学基础。发现了日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,建立了牛顿运动三大定律等。哥白尼 和他的日心说加加林 人类第一个太空人,1961年4月12日乘飞船进入太空。杨利伟 中国太空第一人,2003年10月15日,乘坐 “神舟”五号飞船,太空飞行。课件16张PPT。浩瀚的星空在众多的星星中,你在哪一颗上?火山爆发闪电热带风暴是怎么形成的?在我们的生活中?物理在哪里?物理学的发展是怎么样的呢??科学家的探索之路科学家的探索之路经典和实验物理学的先驱,率先用望远镜观察天空构建经典物理学体系,建立了牛顿运动三大定律著名天文学家、自然科学家,用“日心说体系”否定了“地心说”的先驱相对论认为:
当物体接近当速时,人们所熟透悉的空间和时间等概念都会发生变化
这对经典时空论是一个冲击爱因斯坦牛顿伽利略哥白尼如果我比别人看的更远的话,
那是因为我站在巨人的肩膀上物理学是研究:
自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体最一般的规律的自然科学什么是
物理学呢?知识的硕果累累太空探测-奇妙的宇宙之旅 航天事业:我国、
前苏联、
美国的电子显微激光技术:应用于农业、医疗、通信、能源信息技术:电脑芯片超导技术
(极低的温度下金属块在磁场中会自动漂浮起来)“神舟”五号载人飞船发射升空2004-10-15 杨利伟成为中国航天第一人人类进入太空第一人——加加林 1961年4月12日莫斯科时间上午9时零7分,加加林乘坐“东方”1号宇宙飞船
从拜克努尔发射场起航,在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周,
历时1小时48分钟,于上午10时55分降落在苏联境内,
完成了世界上首次载人宇宙飞行,实现了人类进入太空的愿望。 这是2004年3月拍摄的“发现”号航天飞机宇航员全家福。前排右一是女太空人艾琳·科林斯,她将首次以机长身份率领七名机组人员于美国东部时间7月13日下午展开太空之旅。其他各人依次为温迪·劳伦斯(前中);詹姆斯·凯利(前左);斯蒂芬·罗宾逊(后左);安德鲁·托马斯(后左二);查尔斯·卡马尔达(后右二)和来自日本的野口(后右一)。 太空行走你呢?科学探究的精神1、实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、敢于坚持真理2、孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍3、善于交流与合作,敢于提出与众不同的见解,
也敢于修正或放弃自己的错误观点哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心地动说写出《天体运行论》。 两次诺贝尔奖获得者玻尔提出的原子模型理论
对核动力的使用有着深远意义。
这一理论使氢光谱得到解释,
为化学和物理学带来了一场革命。
爱因斯坦解释了光电现象,
并进一步提出狭义和广义相对论。
爱因斯坦与波尔分别于1921年
和1922年获得诺贝尔物理学奖。 科学探究的主要环节提出问题
猜想与假设
制定计划与设计实验
进行实验与收集数据
分析论证
评估
交流与合作物理学包括那些方面?研究什么?我们怎么样才能学好物理呢?物理学是研究
自然界的物质结构、物体间的相互作用
和物体最一般的规律的自然科学
重视观察和实验:动手是最好的学习方法要学会联系实际应用:用学过的知识去分析看到的自然现象要热爱物理、带着兴趣去学。相信自己一定能学好物理力学热学光学电学作业:1、科学探究的主要环节2、物理学包括那些方面?研究什么?3、我们怎么样才能学好物理呢?课件6张PPT。 生活中的神奇,激发人们充分去发掘,努力去探索,从古到今,坚持不懈。那么人们又是如何去探索的呢?现在让我们随古人们一起进入探索之路吧!古文明中的科学思索……第二节 探索之路 象形文字记录 英国的巨石阵便是人们设计观察天象、说明地球季节变化的最好例证。雕刻玉版是中国古人天
圆地方宇宙观的展现。物理学的进步之阶:哥白尼——日心说伽利略——经典力学和实验物理
的先驱。牛顿——运动三大定律爱因斯坦——狭义相对论
他和玻尔等人是量子力学
的重要奠基人。物理学:研究自然界的物质结构、物体
间的相互作用和运动最一般规
律的自然科学。具体说:物理学是研究力、热、声、光、
电等物理现象的科学科学家们是怎样具体地探究这些现
象的呢?提出问题交流合作评估分析论证猜想与假设制定计划与设计
实验进行实验收集证据科学的环节……课件9张PPT。有趣的民俗谚语1、坐地日行八百里
2、长啸一声,山鸣谷应。
3、猪八戒照镜子,里外不是人。
4、人心齐,泰山移。
5、人往高处走,水往低处流。
6、麻绳提豆腐——提不起来。
7、小小秤砣压千尽。 物理学在人类社会的发展中有很重要的作用,特别是在近代和现代,每一次的工业革命都是物理学的突破,从蒸汽机车到电的产生,再到信息技术的出现,人类对科学的探索是永无止境的.在探索的路上,有众多的科学巨人为后人留下了果实丰硕的园地、科学探究的方法及不朽的科学精神。“站在巨人的肩膀上”,我们才能站得更高,看得更远。探索之路站在巨人的肩膀上1-2 探索之路一、古文明中的科学探索。1、我国的古代文明。(猜字游戏)2、世界各国的古代文明。二、物理学的进步之阶。物理学(Physics)是研究自然界界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。二、科学探究 其乐无穷比萨斜塔的故事钟的故事科学探究的环节:提出问题 猜想
与假设 制定计划与设计实验
进行实验与收集证据
分析与论证 评估
交流与合作 二、科学精神 永远高扬科学家成功的诀窍在哪里?要有创新精神 要能独立思考养成尊重事实,大胆想像的科学态度和科学 精神 勇于有根据地怀疑讨论1、小丽在市场上买了一个西瓜,她用塑料袋提着回家,走了一会儿就觉得手被子塑料袋勒得很痛,你有什么办法帮她解决这个问题?2、在一个圆形的小桶内有一个乒乓球,由于小桶的口很小,手放不进去,现在想把乒乓球取出,你有什么办法?
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