物理学与人类文明特级教师教学实录

物理学与人类文明

【教学目标】

知识与技能：

1、物理学的特点及研究问题。

2、物理学与其他科学技术的关系。

3、物理学与社会进步。

4、物理学与人类思维观念的关系。

5、物理学的未来。

过程与方法：

通过物理实验，联系社会、生活实例，让学生体会物理对人类文明、社会进步的影响及物理学的基础地位。

情感态度价值观：

全景式地了解物理学与人类文明的方方面面以及对社会发展、观念转变的作用和影响，提高科学素养。

【教学重点】

开阔视野，引起对高中物理的新鲜感，理解物理学在人类生活中的重要性。

【教学难点】

内容多，素材丰富，怎样精选素材引起学生对高中物理的兴趣。

【教学过程】

第一课时

一、引入新课：

庄子----战国时期接触的思想家。对中国古代哲学的发展具有重要影响。他说过：“判天地之美，析万物之理。”这句话就是我们物理学科的浓缩。物理学是一门自然学科，它起始于伽利略和牛顿时代。进过三个多世纪的发展，它已经成为一门有众多分支、令人尊敬和热爱的基础学科。它是一门实验科学，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。

二、新课讲授：

（一）展示学习目标

1、物理学的特点及研究问题。

2、物理学与其他科学技术的关系。

3、物理学与社会进步。

4、物理学与人类思维观念的关系。

5、物理学的未来。

（二）分部展开教学

1、物理学的特点及研究问题

1）特点

是自然科学，起始于伽利略和牛顿时代；是关于“万物之理”的学问；是实验科学，崇尚理性、重视逻辑推理。

2）研究的问题

研究物质存在的基本形式，以及它们的性质和运动规律；还研究物质的内部结构在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用、运动和转化的规律。

18-25 物质世界的时间尺度：10s~10s

物质世界的空间尺度：1026m—1027m到10-15m

3）物理学的分支

①凝聚态物理--研究物质宏观性质，这些物相内包含极大数目的组元，且组员间相互作用极强。

②原子，分子和光学物理--研究原子尺寸或几个原子结构范围内，物质-物质和光-物质的相互作用。

③高能/粒子物理--粒子物理研究物质和能量的基本组元及它们间的相互作用；也可称为高能物理。

④天体物理--天体物理和天文学是物理的理论和方法用到研究星体的结构和演变，太阳系的起源，以及宇宙的相关问题。

4）高中物理的主要内容

2、物理学与其他科学技术

物理学是现代技术的重要基础，在航天与空间技术、医学、交通、军事、纳米技术及生物技术等中间都有广泛的应用。可以说，没有物理学的发展，就没有现代的一切！

3、物理学与社会进步

物理学的快速发展，推动了人类社会的快速进步，人们经历了漫长的柴薪时代之后，随着瓦特改良了蒸汽机，人类社会进入了蒸汽化时代。第二次工业革命,电的广泛使用,特别是电机的发明,电话的发明及电灯的发明标志人类进入电气时代。科学技术的突出发展主要表现在四个方面，即电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明和化学工业的建立。然而随着第一台电脑的出现到互联网信息时代，用时更短。

在这中间发生了四次工业革命。第四次科技革命，是以人工智能，清洁能源，机器人技术，量子信息技术，虚拟现实以及生物技术为主的全新技术革命，是继蒸汽技术革命（第一次工业革命），电力技术革命（第二次工业革命），计算机及信息技术革命（第三次工业革命）的又一次科技革命。

4、物理学与思维观念

1）天圆地方、地心说、日心说、银河系、河外星系、宇宙大爆炸

2）哈雷彗星的按时回归，证明了牛顿万有引力的正确性，导致人们形成了“机械决定论”的思维方式；美国气象学家洛伦兹研究了服从三个含有非线性方程的气象模型系统后得出：差之毫厘谬以千里，从而提出了“蝴蝶效应”——一

只蝴蝶在巴西煽动翅膀，有可能在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。

3）牛顿的绝对时空观与爱因斯坦的相对论。

……

眼见不一定为实，要崇尚理性！

5、物理学的未来

1）物理前言：①宇宙与物质结构，生命起源。②中微子振荡及其他特性研究。③宇宙背景辐射研究。④激光点阵导致量子相变。⑤光子晶体自组装：光学线路代替电子线路。⑥量子信息处理。⑦夸克粒子……

2）物理学家：①哥白尼提出日心说——38岁

②牛顿和莱布尼茨发明微积分——22岁和28岁

③爱迪生发明留声机——29岁

④贝尔发明电话——31岁

⑤居里夫人发现镭、钍、钋的放射性——31岁

⑥爱因斯坦提出狭义相对论——26岁；提出广义相对论——37岁

⑦沃森、克里克提出DNA的双螺旋结构——25 岁、37岁

（三）学习物理的方法

1、积极向上是学习物理的前提，

2、后知后觉是学习物理的动力

3、学好语文和数学是学习物理的基础

4、联系实践是学习物理的关键

5、课堂发言是学习物理的保障

6、课后总结是物理学习的提升

勤奋+思想+行动=成功

善于——善于联想，善于对比，善于思考，善于记忆，善于总结。

六用——用眼仔细观察，用耳认真听讲，用脑积极思考，用心理解记忆，用口和笔准确表达，用手及时记录、练习、实验。

【课后反思】磨刀不误砍柴功，花一定的时间进行绪论教学对培养学生学习高中物理的兴趣，了解学习高中物理的方法都至关重要。