物理学与人类文明教学设计与反思

人教版必修一

绪言

物理学与人类文明教学设计

一、教学设计思路:

本节是高中物理第一课，是学生进入高中后的接触物理的第一堂课，将关系到高一新生对学习高中物理的全新认识以及对学生学好高中物理进行整体导向的指导. 通过演示与讲解，让学生对物理学有大致的了解：了解物理学研究哪些问题；了解物理学与其他科学和技术的关系；了解物理学对人类文明所起的作用.通过让学生课后讨论、写读后感的形式，理解为什么要学习高中物理以及怎样才能学好高中物理，为今后深入学习作好思想准备与方法准备. 高一学生刚刚进入到高中，不可避免还带有初中的一些学习方法和学习思维，而这些方法和思维有部分是不适用于高中物理的，因此，要让学生明确初高中物理的区别，从而激发学生学习物理的兴趣.另外，通过对学生学习方法的指导，让学生在学习高中物理时能更有效率，更易达到教学目标.因此，这一课是非常必要，也是非常重要的一课. 二、教学目标

1.知识与技能

（1）了解物理学研究的内容，知道物理学的研究成果和研究方法对自然科学的影响和促进作用. （2）了解物理学与其他科学技术的关系

，物理学对现代科学技术发展的推动，体会物理学的巨大影响和作用，激发学生学习物理的兴趣.. (3) 了解物理学与社会进步，体验物理学对人类社会文明发展的推动和对人类社会生活的影响. (4) 了解物理学与思维观念，物理学极大地丰富了人类对物质世界的认识，也改变和扩展着人类的思维方式. (5) 了解物理学的未来

，让学生体会到物理学的发展永远不会止步，当前还有许多困扰物理学的难题. (6)掌握学好高中物理的方法，让学生在学习高中物理时能更有效率.

2.过程与方法

(1)举例说明物理学的研究成果和方法对自然科学其他领域的影响和作用，体会物理学对自然科学发展所起的重要作用. (2)列举物理学理论转化为高新技术成果的具体实例，体会物理学对科学技术的推动. (3)收集科学技术推动人类社会发展的具体实例，关注科技发展对人类生活的影响. (4)通过讨论与交流，使学生深刻体会科学技术应用与人类和谐发展，使学生明确在探索自然界的运动变化规律的同时，应遵循客观规律，使科学技术与社会发展相一致. 3.情感、态度与价值观 (1)通过了解人类借助自然科学认识世界，改造世界，创造美好生活的“事迹”

，激发学生对前人的敬仰，对科学的兴趣和对理想的憧憬. (2)通过呈现物理学对推动人类社会文明的进步，使学生更深刻领会物理学的价值.促进学生情感的迁移和人性的完善，进而无限地热爱“物理世界”. (3)促进学生关注物理知识与技术的发展，使学生感受物理知识对现代生活的影响，从而引发他们的学习热情，利用所学知识和技能开创自己的未来. (4)通过指导学生收集相关信息、例证，培养学生获取和评价信息的能力、组织信息的能力、交流和表述信息的能力、使用计算机处理信息的能力. 三、重点与难点

1.重点: (1)物理学研究的内容

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(2)物理学与其他科学技术的关系

(3)物理学与思维观念、社会进步

(4)物理学的未来和学好高中物理的方法

2.难点: (1)物理学研究的内容

(2)物理学与其他科学技术的关系 (3)学习高中物理的基本方法. 四、教学方法:讲解法、探究法、讨论法、观察法. 五、教学器材:计算机、大屏幕、投影仪. 六、教学过程

教学环节

教学内容

教师

活动

学生

活动

设计意图

同学们在初中已经学习了一些物理知识和科学方法.初中的学习，创设情境引出课题

比较浅显，很多情况下只局限于对物理现象表面的认识.在高中你们将会见识更为丰富多彩的物理现象，学到更为深刻的物理知识，进一步领悟科学研究的方法.在学习的过程中，希望大家喜欢物理，多读科普进一步受到科学精神的陶冶.

老师介绍初高中物学生认真聆听，认识到初高不同. 通过简单的对比，激发学生学习兴趣. 作品，关注科技的发展，热爱科学.希望你们进一步增进对科学的感情，理的不同

中物理的一、物理学研究什么？

1.物理学（physics）——是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学. 2.物理学是一门自然科学，也是一门实验科学，更是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学. 3.物理学是以实验为基础，运用思维和数学工具研究自然界最基本最广泛的物质运动规律和物质层次的一门精密的自然科学. 4.物理学起始于伽利略和牛顿的年代.经过三个多世纪的发展，它进行新课

已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学. 5.从时间尺度上，物理学的研究对象从10s到10s，共跨越了43-44个数量级.

6.从空间尺度上，物理学的研究对象从10-10m到10m，共跨越了42-43个数量级.

二、物理学与其他科学技术的关系

1.航天与空间技术：人类对太空的不懈追求

（1）古希腊人的探索：地球位于宇宙的中心，地面附近的物质是由土、水、气、火四种元素组成.

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2627-15-2518认真理解提出概念

领会

培养学生理解问题的能力

培养学展示图片

学生积极参与讨论

生分析问题的能力

第

（2）公元100年后，天文学家托勒密完善了地心说.地心说的观点一直持续了近两千年. （3）16世纪中叶，天文学家哥白尼发表了日心说理论，修正了地球静止不动的观念，为牛顿的天上和地下物理学的统一打下了基础. （4）1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船.完成了人类第一次环绕地球的飞行.尤里•加加林成为人类第一位登上太空的航天员.（展示图片，学生积极参与讨论，激发学生兴趣

）

（5）1999年11月我国发射了“神舟”1号飞船;2003年10月我国首次发射了“神舟”5号载人飞船; 2012年6月16日18时37分21秒，神舟九号飞船发射升空，与天宫一号实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接.（展示图片，学生积极参与讨论，激发学生学习兴趣

）

2.带电粒子在电场磁场中的偏转在科技中的应用.（展示：电视机显像管图片

）

3.放射线的应用（展示：X光片、核磁共振等图片

）

医疗上的放疗：在医疗上还有很多，如用于治疗脑瘤的刀；核磁共振，超声波，X光机等. 4.微电子技术:半导体芯片、电子计算机.（展示：半导体芯片、晶体管等图片

）

5.激光：激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到广泛的应用.大家熟悉的微机光盘就是用激光读的、光导纤维等.（展示：光导纤维传输无线电，电话，电视和电子计算机数据等图片

）

6.超导：（展示：磁悬浮列车等图片

）

7.纳米技术：使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性.（展示：Fe 原子形成的“电子围栏”等图片

）

8.原子核物理学：（展示：原子弹爆炸、氢弹爆炸、核电站等图片）

9.生命科学的发展（展示：DNA的双螺旋结构等图片）

可以说物理学的发展，促进了各个领域科学技术的进步，使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化.

三、物理学与社会进步

1.第一次工业革命（展示图片，学生积极参与讨论）

（1）18世纪到19世纪，物理学家建立了热力学理论和分子物理，发现了能量转换和能量守恒定律后，开始探索用内能转化为机械能的方法来代替人力和畜力. （2）这一伟大的发现，是以瓦特发明蒸汽机为代表的.蒸汽动力的应用，使许多大型厂矿应运而生. （3）蒸汽机的发明，直接推动了第一次工业革命. 2. 第二次工业革命（展示图片，学生积极参与讨论）

（1）18世纪中期，富兰克林通过著名的风筝实验，将天电与地电统一起来.到了19世纪，以库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦等为代表的物理学家建立了电磁学理论. （2）电磁技术的应用，引发了第二次工业革命.使人类进入电气

展示图片、设置

情景

展开讨论，深入探究.

扩大知识面，激发学生兴趣. 展示图片、引导思考

学生积极参与讨论，深入探究

激发学生学习兴趣

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时代.现在，电已经深入到人们的生产、生活的方方面面. 3. 第三次工业革命（展示图片，学生积极参与讨论）

20世纪70年代，微观物理方面取得重大突破，开创了微电子工业，使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代.这是第三次工业革命. 可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的.没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步.

四、物理学与思维观念

物理学极大地丰富了人类对物质世界的认识，也改变和扩展着人类的思维方式.物理学的每一个重大进展，都是人类思维观念进步的伟大阶梯. 洛仑兹的“蝴蝶效应”：

一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，有可能在美国得克萨斯引起一场龙卷风.

五、物理学的未来

20世纪的第一个春天来临之际，久负盛名的英国物理学家，被英王授予“开尔文”奖的威廉·汤姆逊在《新春献词》的演说中，踌躇满志地宣告：“科学大厦已经基本建成……后辈物理学家只需做一些零碎的修补工作就行了.”

20世纪以来，物理学捷报频传，重大发现此起彼伏，从来没有停止过.

物理学前沿 

宇宙与物质结构，生命起源. 

中微子振荡及中微子其他特性研究 

宇宙背景辐射研究 

激光点阵导致量子相变 

光子晶体自组装：探求光学线路代替电子线路 

量子信息处理 

５夸克粒子



寻找反宇宙：AMS计划，即阿尔法磁谱仪计划（Alpha Magnetic Spectrometer），是由1976年诺贝尔奖获奖者、著名美籍华裔物理学家、台湾“中央研究院”院士、美国麻省理工学院丁肇中教授领导的，由全球包括美国、中国台湾与大陆、俄罗斯、意大利、瑞士、德国等16个国家和地区的56个研究机构、1500多名科研人员参与合作承担的国际性大型科研项目.这是人类第一次在太空中使用粒子物理精密探测仪器和技术的实验.对人类认识宇宙的形成机理有着极其重要的意义.

设问引导

学生认真阅读课本

培养学生的求知欲

展示图片、指导讨论

学生积极参与讨论

激发学生学习兴趣

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六、怎样学好高中物理？ 1.课程简介

2.关注三个方面：

（1）知识与技能：

在知识与技能方面，需要学习概念、定律、模型以及实验技能。此外，还应该了解物理学与自然、社会、科学技术的相互关系。

（2）过程与方法：

在“过程与方法”方面，需要经历科学探究的过程，动手实践，学习科学方法，体会科学思想，形成自主学习的能力。

(3)情感、态度、价值观：

在“情感、态度、价值观”方面，需要培养学习物理的兴趣和激情，感受自然规律的和谐与奇妙，领悟其中的意义，养成科学精神和科学态度。

3.注意学习四环节：预习、听课、作业、复习。

4.注重：勤奋+思想+行动

（1）五善——善于联想，善于对比，善于思考，善于记忆，善于总结。

（2）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。

5. 学好高中物理，必须做好以下几点：

（1）目标明确，树立信心. （2）认真听讲，做好笔记. （3）独立思考，多问多悟. （4）重视观察，动手实验. （5）备好错题，做好总结. （6）从生活走向物理，从

物理走向社会.

良好的学习习惯的养成从现在开始！！！

1.认真领会本节内容，写出自己的感想. 作业布置

七、教学体会

1.万事开头难，绪论课难上.但是上好了，作用很大.能使学生喜欢这门课，调动起学习的积极性和主动性，为今后的学习打好基础.良好的开端就是成功的一半，所以多下功夫备好绪论课是值得的.绪论课的2.积极反思学习物理的方法.

提出问题，层层深入

归纳总结

多角度引导学生总结学习物理的方法

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教学内容不必拘泥于课本的具体叙述，可以根据教师自己的经验和学生的具体情况，灵活地组织教学.选材既要能说明物理学的发展对人类进步的影响，具体生动、联系实际，又要能体现编者的意图和课本的精神. 2.绪论课的教学目的主要是，让学生作好学好高中物理的思想准备和方法准备.所谓思想准备，就是使学生产生学习高中物理的浓厚兴趣和积极愿望，树立正确的学习目的.所谓方法准备，就是使学生懂得学好高中物理的基本方法，改进自己的学习方法，适应高中阶段的学习要求.高中物理比初中物理在程度和要求上有很大的提高，学生刚开始学习，往往感到困难，不能适应.因此绪论课要给学生一些学习方法的指导，增强学好物理的信心.但是，怎样学好物理的问题，绪论课只是开个头，随着学习的深入，还要结合学生的实际问题讲，才能收到良好的效果.

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