物理学与人类文明教学目标设计

物理学与人类文明

【教学目标】

（一）知识与技能：

1. 了解物理学对人类文明、社会进步的影响。

2. 认识物理学在科学中的基础地位。

3. 知道高中物理与初中物理在内容、方法上的主要区别和联系。

4. 知道高中物理学习的基本要求。

（二）过程与方法：

1．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。

2．通过实例分析，使学生认识高中物理与初中物理在内容、方法上的区别与联系。

（三）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】

开阔学生视野，引起对高中物理的新鲜感

，介绍高中物理与初中物理的区别，知道怎样学习高中物理。

【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，怎样引导学生思考问题，知道如何学习物理知识的方法。

【教学过程】

引入：

什么是物理学呢？

物理学是一门自然科学，它起始于伽俐略和牛顿的年代。（伽俐略：1564－1642年，活了78岁。牛顿，

1642-1727，85岁，英国物理学家、天文学家和数学家）经过三个多世纪的发展，它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的科学。物理学同时也是一门实验科学，是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。

下面，我们通过实例来深入了解一下物理学的基础地位和对社会进步，人类文明的推动作用。

一、物理学

物理学是一门自然科学。它起始于伽利略和牛顿的年代。经过三个多世纪的发展，它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学。

在远到宇宙深处，近到至咫尺之间，大到广表苍穹，小到微观粒子的浩瀚而又精细的时空中，物理学研究物质存在的基本形式，以及它们的性质和运动规律。物理学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，以及它们运动和转化的规律。因此，说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过。

（1）在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。也使中国人“九天揽月”成为可能。

（2）带电粒子在电场中的运动规律在科学技术的许多领域都有重大意义。电子显微镜、电子显像管，磁控管、粒子加速器等都与它密切相关。

（3）原子核物理学的进展，是人类直接利用射线和核能成为现实。

（4）

20世纪初相对论和量子力学的建立，是物理学史上惊天动地的革命。由

此诞生地近代物理学以雷霆万物之势将世界带入高科技时代，组成物质的微粒服从量子规律。因此半导体芯片等产业离不开量子力学的理论支撑。可以说，没有力学就没有现代技术，也就没有现代化的生活。

（5）20世纪60年代初，激光器诞生，激光物理的诞生，激光物理的进展为激光在制造业，医疗技术和国防工业中的应用打开了大门。

（6）当温度低于超导转变点时，超导体具有完全抗磁性，下方的超导体如同一块和上方的永磁体同极相对的磁铁一样，是永碰体片漂浮起来。20世纪0年代，高温超导体的研究取得重大突破，为超导的实际应用开辟了道路。

（7）20 世纪

90年代发展起来的纳米科技，使人们可以按自己的需要去设计并重新排列原子或原子团，使其具有人们希望的特性。这使人们在材料科学的研究中迈出了及其重要的一步。

（8）生命科学的巨大进展离不开物理学的基础。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年，生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许实验室成功的测定了DNA双螺旋结构。

二、物理学与社会进步

（1）18世纪中叶，蒸汽机的改进和广泛应用得益于热学的研究，蒸汽机的广泛使用，促进了手工生产向机械化大生产的转变，并使路上和海上大规模的长途运输成为可能，这大大推动了社会发展。

（2）19世纪后半叶，在电磁学研究的基础上发展起来的电力工业，给生产和生活带来深刻的影响，是人类社会进入了电气时代。

（3）20世纪70年代，微观物理方面的重大突破开创了微电子工业，从而触发了第三次工业革命。世界开始进入以电子计算机应用为特征的信息时代。

三、物理学与思想观念

在人类文明的初期人们大地是一个大扁盘，物理学的发展使人类对大地乃至宇宙的认识发生了翻天腹地的变化。从“天圆地方”到“地心说”到“日心说”；从太阳系到河外星系；从静态的宇宙道膨胀的宇宙，从“盘古开天地”到“大爆炸”的宇宙演化论……

在牛顿力学建立后，人们能精确地预言哈雷彗星每76年回归地球一次。这意味着，已知受力情况和初始条件——物体的位置和速度，就可以求出以后任何时刻物体的位置和速度，因此，人们形成了“机械决定论”的思维方式。很自然的，人们梦想对天气也能做同样的预报。

20世纪60年代初，美国气象学家洛伦兹研究了服从三个含有非线性项方程的气象末次昂系统，揭示了复杂系统的行为对微小初值差异的没感性依赖性，从而断言藏起天气预报不可能实现。为此，他提出了“一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，有可能在美国德克萨斯引起一场龙卷风”的说法，被称为“蝴蝶效应”。这就动摇了长期在人头脑中站主导地位的“机械决定论”的思维方式。

科学活动是人类认识自然的活动，现代技术已经与科学技术密不可分了。科学救赎方面的突破对于社会发展会起到至关重要的作用，正是科学成果在技术上的应用，才创造了我们今天的物质文明，然而事实表明，技术是一把“双刃刀”当人类黑尔明智的利用技术时，他给人类带来很多恩惠；但是，利用不当，甚至滥用就会给人类带来诸如生态失衡，资源枯竭等问题，人们又责任避免i技术的滥用，既要大力发展和利用技术，还要细致的分析技术带来的正负面的效应，积极开展技术评价和技术预见工作，让技术很好的服务于人类。

四、物理学的未来

科幻与科技，是一对分割不开的“情侣”，而联系它们之间的纽带，就是人们丰富的想象和科技人员孜孜不倦的追求精神。科幻电影中令人眩目的各种高科技产品和场景，与人们的现实生活距离有多遥远？

哥白尼提出日心说时是38岁；牛顿和莱布尼茨发明微积分时分别是22岁和28岁；爱迪生发明留声机时是29岁，发明电灯时是31岁，贝尔发明电话时是29岁；居里夫人发现镭、钍、钋三种元素的放射性时是31岁；爱因斯坦提出狭义相对论时是26岁，提出广义相对论时是37岁；沃森和克里克提DNA双螺旋结构时分别是25岁和37岁…….

科学走进21世纪，仍有许多的难题困扰着科学家，期待着人们去探索，去发现。

“江山代有人才出，各领风骚数百年”。

每个同学都应该努力。

五、课后感想

为什么要学习高中物理？怎样学好高中物理？

1、为什么要学习高中物理？

①使人能适应现代社会的需要

②使人能够进一步学习

③使人的素质得到显著提高

2、怎样才能学好高中物理？

①认真阅读，学会自学

②认真听讲，独立思考

③做好实验，做好练习