物理学与人类文明课堂实录【1】

《物理学与人类文明》教学设计

江苏省苏州实验中学

邓磊

一、教材分析

《物理学与人类文明》出自人教版，普通高中物理教科书1（必修）。绪论课是高中第一节物理课，也是一节重要的课。绪论课是留给学生的第一印象，会使学生对教师的思想感情、精神向往、价值追求、教学风格和特色留下深刻印象，对提高学生学习物理的兴趣很有帮助。其他分模块的，物理学与其他学科，物理学与社会进步，物理学与思维观念等等全景式地展现了物理学与人类文明的方方面面以及社会发展、观念转变的作用和影响，为教师提供了进行绪论教学的丰富素材。对提高学生学习兴趣，了解物理学内容，怎么学好高中物理进行了科学阐述。本节课知识点间关联不强，但好的资源配置可以提高兴趣。初高中内容的差别和衔接也是本节课必须交代给学生的内容。

二、教学目标

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．

通过实验，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。

5．

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。

三、教学重难点

开阔学生视野，引起对高中物理的新鲜感，介绍高、初中物理的区别，知道怎样学习高中物理。内容多，素养丰富，怎么做到精选素养引起学生对高中物理的兴趣，怎么更好地引导学生思考问题，知道学习物理的方法。

四、教学过程

1.视频引入

观看视频“物理大师”5分钟。

让学生对高中物理有个最直观和生动的认识。

提问：你怎么理解物理？或者你觉得什么是物理？

强调两点：1）物理是一门自然科学

2）物理以实验为基础。

2.经典实验感受

1）介绍历史上著名的实验：比萨斜塔实验和马德堡半球实验。

学生在初中对此已经有所了解和掌握。

2）带来3套实验装置：离心轨道装置----说明能量观点

小球动量碰撞装置---说明动量守恒观点

磁体周围的小磁针分布—变抽象为具象，形象认识磁体周围的磁场分布。

3.小结

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。“这句话或许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，经过三个多世纪的发展，已经成为一门有众多分支、令人尊敬和热爱的基础学科。是一门实验科学，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。

4.介绍物理学与其他科学技术

例举两例

1）物理学与电子技术——涉及到显像管，晶片等

2）物理学与国防科学——涉及到卫星，航天等

5.情景教学（1）磁悬浮

问题1：磁铁之间有什么作用力？

同性相斥，异性相吸。

问题2：通过这个特性，你会想到哪一种交通工具

小结：人们就是从磁悬浮现象中得到启发，进行磁悬浮列车的研究和制造的，这说明物理学在推到社会进步，人类文明方面起到推动作用。

情景教学（2）：辉光管

现象：尖端放电

不同的辉光管发出不同颜色的光。

解释：辉光管两端加上电压，电离管中的稀薄气体而发光。

气体辉光放电原理（选修3-1，3-5）

问题1：你看到什么现象？

问题2：根据这个实验，你会想到

哪一种自然现象？

问题3：放电发生在什么地方？为什么建筑物上方都有尖尖的设置，干什么用？

小结：美国的富兰克林首先研究了雷电现象，并将“天电”与“地电”统一起来。从此人们知道，甜天电并不是上帝的震怒，而是一种自然现象，在物理学对静电研究的基础上，人们发明了发电机，电动机，静电复印，静电除尘等技术，推动了社会的进步和发展。这也说明物理学在推动社会进步，人类文明方面起到的推动作用。

情景教学（3）：阴极射线实验

实验：阴极射线，用磁场改变粒子运动轨迹。

解释：我们看到的亮线是从阴极射出的电子流打在荧光屏上产生的。

问题1：你有什么办法可以改变射线的轨迹？

问题2：从上述实验你会想到生活中的什么电器设备？

小结：正式人们对电磁现象的深入研究使我们处于电气化和信息化时代。目前解决人类能源问题的核聚变的研究中，利用磁场控制带电粒子的运动仍然是基本的思路和方法。

由此我们可以发现物理学对人类文明，社会进步具有重要影响。

1.起基础作用。很多分支学科，包括很多学科都离不开物理学的发展。除了刚才我们介绍的。还有20世纪90年代发展起来的纳米科技，现在生活中包括很多家电都用上了纳米技术。还有最近几年比较火热的三D打印等等。

2.产生重要影响。物理学的发展孕育了技术的革新，促进了物质生产的繁荣，改变了人类的生产和生活方式。比如18世纪蒸汽机的改进和广泛应用，催生了第一次工业革命。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，使人们进入了电气时代。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，从而触发了第三次产业革命。

3.解决未来问题的基本思路和方法。物理学的发展不断更新着人们对自己，对世界的认识。从开始的天圆地方说，到地心说，日心说等等。刚才我们在视频里也看到了不少。

“机械决定论”的思维方式，也因洛伦兹的理论而动摇。他提出最经典的说法“一只蝴蝶在巴西扇动着翅膀，有可能在美国的德克萨斯州引起一场龙卷风”---即蝴蝶效应。

那么面对未来呢？当前也有不少难题。依然需要我们不断开拓创新。固然我们很多同学今后未必从事基础科学的研究，但高中物理学习中树立的创新精神和科学方法，积累的科学知识。将会使你终身受益。

6.怎么学好高中物理

讨论，分析初中物理和高中物理的差别。

小组讨论，归纳突出两点1.从具体到抽象

2.从定性到定量

教师小结：高中物理除了现象、概念和规律以外还应该关注研究问题的方法，学会从具体到抽象，从定性到定量研究问题。学会用数学方法解决物理问题，学会实验探究，学会独立分析问题解决问题的思维习惯。

提出高中物理学习的基本要求。

1）做好实验，亲手操作，要亲身感受知识的获取过程，学会探索，学会创新。

2）认真阅读教材，学会做摘记，养成良好的自学习惯。

3) 上课认真听讲，学会做笔记，积极思考. 4) 要理解概念和规律的实质，不死记硬背，不把物理知识数学化。

7.本节课总结

学生回答本节课主要框架，逐步养成归纳总结的习惯。

1）物理学

2）物理学与其他科学

3）物理学与社会进步

4）高中物理与初中物理5）如何学好高中物理

五．教学反思

一堂好的绪论课并不是教科书内容的简单讲解，而是根据教学目标，针对学生知识起点和思维、心理特点的精心设计，是教师教学理念的体现，是教师多种教学方式、教学技能和教学策略的灵活应用。花一节课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。