物理学与人类文明优秀教案设计

教

学

课

题

作

者

教

学

课

时

物理学与人类文明 陕西省西安市临潼区华清中学 王芳琼

1课时

“走进物理课堂之前”从学生的角度叙述了对自由落体运动的研究过程，渗透了高中物理研究和解决问题的方法。“走进物理课堂之前”行文贴近学生，过程和方法叙述详细，是体现高中物理研究思想和方法的典型案例。

“物理学与人类文明”中的“物理学与其它科学”、“物理学与社会进步”、“物理学与思维观念”、“物理学的未来”，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，给绪论课提供了教学的素材。

刚进入高一的学生，在初中已经学习了两年的物理知识，对物理学有了初步的了解。绪论是他们接触高中物理的第一堂课，他们充满着好奇和新鲜感。通过本节课教学，重在激发学生学习物理的兴趣，同时使他们对高中物理有个大致的了解，并做好学习高中物理知识的准备。

绪论课不是对课本的讲解，要根据教学目标、针对学生知识起点和思维、心理特点设计教学。教学策略可确定如下：

1．综合运用学生自学，教师实验、讲解，学生讨论的教学方法；

2．重视实验对学生学习兴趣和思维的激发；

3．注重典型案例分析，让学生体验研究方法；

4．在总结初中学习方法的基础上，明确高中物理学习的基本要求；

5．运用多媒体，扩展知识和给学生鲜明的视觉感受。

6．本节课的教学流程：认识物理学是什么→了解物理学对人类文明、社会进步的影响→知道高中物理与初中物理在内容和方法上的区别→知道高中物理学习的基本要求。

教材分析

学情分析

设计思路

知识与技能：

1．

理解物理学的起源，研究内容和研究方法；

2．了解物理学对人类文明、社会进步的影响；

3．了认识高中物理和初中物理区别，认识高中物理学习基本方法的区别；

过程与方法：

通过让学生课前查阅资料，课中实验观察和讨论，课后研究小论文的形式，教

学

目

标

理解为什么要学习高中物理以及怎样才能学好高中物理，体会物理学习的基本的方法，为今后深入学习作好思想准备与方法准备。

情感态度与价值观：

通过学习让学生感受物理学的对人类社会发展的伟大作用，体会我国科技，社会和军事等领域的伟大发展和建树，增强学生的爱国热情和民族自豪感，同时让学生做好学习高中物理的心理准备，要不怕困难，扎实学习！

教

学重难点

了解物理学的起源，研究内容，学科性质；了解物理学研究哪些问题；了解物理学对人类文明所起的作用；探讨高中物理学习的方法。

鸡蛋，塑料泡沫，大桶矿泉水，多媒体教学系统，视频资料。

教具准备

教

学

过

程

一、课前导学

祝贺同学们升入高中阶段学习，初中我们已经学习了一些简单的物理学知识，并且能用它来解[来源学科网ZXXK]

释生活中一些物理现象，接下来我们一起做这样一个实验，想一想这又是为什么呢？

情境一：神奇的鸡蛋

实验演示（激发兴趣）：放在塑料泡沫上的鸡蛋能承受多大的重量，先学生演示实验后播放实验视频。

情景二：漂浮的陀螺 播放磁悬浮的实验视频（或用磁悬浮的玩具让学生动手实验）

问题1：上面的陀螺为什么会悬浮在下面的磁铁上方？

问题2：根据这个实验，你会想到哪一种交通工具？

课题引入

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，物理在人类文明和发展中的应用远不止这些，这节课我们就深入的学习和了解物理学在推动社会进步、人类文明方面起到哪些重大作用。————物理学与人类文明

二、课中导学

（一）什么是物理学？

1．

物理学的起源：（多媒体资料展示）与学生共同讨论历史上东、西方物理研究的实例，并让学生讨论思考实例中涉及的物理原理。

东方物理学：

木燧取火与金燧取火---《礼记》

“先王立司南以端朝夕”——《韩非子﹒有度篇》

刻舟求剑——《吕氏春秋》

“若云薄漏日，日照雨滴则生虹”——唐﹒孔颖达《礼记注疏﹒月令》

西方物理学

古希腊托勒密和亚里士多德——地心宇宙

以哥白尼、布鲁诺、伽利略为代表——日心说

1609年，行星运动的基本定律——开普勒﹒德国

1687年，《自然哲学的数学原理》——英国﹒艾萨克﹒牛顿，用自创的微积分原理将天体的运动和地表物体的运动统一起来，创立了经典力学体系，打开近代物理学的大门。

教师提问：通过以上研究你能总结出物理学都研究哪些内容吗？

学生讨论总结分析得出结论并回答问题

2．物理学的研究范围：

远到宇宙深处，近到咫尺之间；大到广袤苍穹，小到微观粒子，物理学包罗万象

判天地之美，析万物之理——庄子

3．物理学的学科性质：（结合上面学习，学生总结，教师点拨）

物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性的科学。在物理学研究中形成的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域，对推动社会发展起到了不可替代的巨大作用。

（二）物理学对人类社会有哪些贡献

1．物理重建生活方式

教师提问：谁能告诉我物理学在日常生活中有哪些应用？

学生交流讨论回答问题：电视，手机，磁悬浮列车，飞机，无人驾驶汽车，扫地机器人等。

教师多媒体展示：简单介绍无人驾驶汽车和人工智能AlphaGo的应用和所涉及的物理学知识。激发学生学习物理的兴趣和热情。

无人驾驶汽车

人工智能

第一代无人驾驶汽车

AlphaGo对战世界围棋高手

2．物理重塑健康

教师提问：你在医院见过或用过哪些和物理有关的医疗器械或治疗手段呢？

学生交流讨论回答问题：拍片，B超，CT,激光治疗，红外线治疗等

教师多媒体展示：简单介绍仿生手臂和心脏起搏器的应用和所涉及的物理学原理。让学生体会物理学在改善人体健康事业中做出的巨大贡献。

心脏起搏器

仿生手臂

心脏起搏器

仿生手臂

3．物理保家卫国

教师提问：你知道物理学在国防中有哪些应用吗？

学生交流讨论回答问题：原子弹，氢弹，导弹，激光武器，次声波武器，航空母舰，隐形战机

教师多媒体展示：简单介绍东风系列导弹和歼—20隐形战机的特性和所涉及的物理学知识，让学生初步了解我国强大的军事和国防中的先进的科技力量，激发爱国热情，增强民族自豪感！

东风系列导弹

歼—20战斗机

歼—20隐形战机

东风41战略洲际导弹

4．物理实现飞天

教师提问：嫦娥奔月体现了古人的飞天梦想，我们现在人类使用什么实现这个梦想的呢？

学生交流讨论回答问题：火箭，宇宙飞船，空间站，火星探测器

教师多媒体展示：简单介绍好奇号火星探测器和北斗卫星导航系统的应用和它所涉及的物理知识，让学生了解和体会物理学具有经天纬地的惊人力量。

好奇号火星探测器

北斗卫星导航系统

好奇号火星探测器

北斗卫星导航系统

（三）物理学与人类未来

教师提问：物理颠覆了人类的生存和生活方式，你能想象物理将会给你的未来生活带来哪些惊人的改变呢？

学生交流讨论回答问题：时空穿梭，星际旅行和移民，3D打印等

教师多媒体展示：简单介绍时空旅行，3D打印，增强现实技术，无实体界面的手机在未来可的应用，回顾过去，展望未来，激发学生对新事物的好奇和渴望，激发并增强学生物理学习的热情。

无所不能的3D打印技术

美国magic leap增强现实技术

时空旅行

无实体界面的手机

时空弯曲和时空穿梭

无实体界面的手机

增强现实技术

教师总结发问：物理如此强大，应用如此广泛，我们究竟应该怎样学习和掌握它呢？

（四）怎样学好高中物理

学生思考讨论总结，教师点拨

1.

高中物理与初中物理在内容和方法上的区别

高中物理除了现象、概念和规律之外还应该关注研究问题的方法，学会从先想到抽象，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。

2.

高中物理学习的基本要求

高中物理学习应该“重视实验，勤于思考”和“经历过程，体验方法”。高中物理学习与初中物理学习虽然有一定区别，但也不是孤立的，要继续坚持初中物理学习中积累的学习方法和体会，重视从正反两个方面加以总结和提炼，做到：

（1）

重视实验，认真做好实验

物理是一门实验科学，它的学科性质决定了我们在物理学习中必须注重实验。做好实验可以激发学习兴趣，掌握基本的实验技能和方法还能使我们清晰认知物理现象，建立物理现象的明确表象，深刻理解物理规律和模型

（2）

认真听讲，独立思考

认真听讲是一个学生获得全面和丰富物理知识的主要途径。认真听讲当然要和独立思考联系在一起，缺少学生思维活动的听课，是不可能经历知识的构建过程和思维的发展过程的，认真听课并不排斥独立思考。

（3）

用心理解记忆，用口和笔准确表达，用手及时记录和课后做好练习。

学习绝不是死记硬背，物理学习更是如此。高中物理的学习过程是物理知识体系的构建过程，而知识的积累和建构，软件在理解，硬件在记录．表达和练习。从听懂到理解再到能自主解题离不开记录和练习的过程。譬如，学游泳，教练一教就懂，但要会游泳不下水，不练习是绝对不会的，从懂到会需要练习来支撑。

（4）

善于联想，善于对比，善于总结。

物理学习不是题海战术，要学会触类旁通。做练习是对所学物理知识理解和掌握程度的检验，学习过程中要学会联想所学物理基础知识、基本原理和模型，对比题目差异，善于总结归类，才能在物理学习中逢山开路，遇水架桥，做到游刃有余。

（五）课后作业：

通过观察和研究，搜集资料撰写一篇生活中物理现象和知识的小论文。

板书设计：

物理学与人类文明

一．

物理学是有什么？

1．物理学的起源

2．物理学的研究内容

3．物理学的学科性质

二．物理学对人类社会的贡献

1．物理改变生活

2．物理重塑健康

3．物理保家卫国

4．物理实现飞天

三．物理学与人类未来

四．

怎样学好高中物理

1．

重视实验，认真做好实验。

2．认真.听讲，独立思考。

3. 用心理解记忆，用口和笔准确表达，用手及时记录和课后做好练习。

4. 善于联想，善于对比，善于总结。

学习探讨与反思：

设计理念：

本节课不能只对教科书内容简单讲解，而得根据教学目标，针对学生知识起点和思维、心理特点精心设计。这节课要能体现教师自身的教学理念，通过多种教学方式、教学技能及教学策略的灵活运用，让学生在与老师的课堂交流中提高对老师的认同感。学生喜欢老师，认同老师的教学方法，有助于提高学生的物理学习兴趣从而学好物理。同时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，为以后学生的物理学习奠定了坚实的基础。

设计亮点：

1.实验导入激发学生兴趣，学生课前搜集资料开阔眼界，教师介绍当前先进技术在生活、医疗、军事、航天中的应用实例，让学生感受物理的强大和科技发展之快。

2.通过和学生一起展望未来，学生对未来的社会和物理学的发展充满好奇和期待。

3.在学生对物理学充满热情和希望时，共同探讨和总结物理学习的方法并加以正确引导。

4.课程结束时学生已经对高中物理学习充满热情和期待，学生个个热情满满，摩拳擦掌，蓄势待发。

设计不足：

1.设计中由于课堂时间有限，留给学生的讨论时间不足。

2.课前的磁悬浮实验，因在网上买的磁悬浮器材没有及时送达，没能让学生亲手实验，体验实验过程中的神奇和乐趣。是本节课的一大遗憾。

3.本节课涉及面广，容量大，在激发学生学习兴趣的基础上，应最终着重强调物理学习的方法。