1、第二节 探索之路教案 知识与 技能 1、了解古人对神奇现象的探究。来源: 来源: 2、了解物理学发展的几个重要阶段。 过程与 方法 知道科学探究方法、科学态度和科学精神，培养学生创新意 识。 教来源: 学 目 标来源: 来源: 情感态 度与价 值观 知道自然是神奇的，人们的探索历程则是漫长、曲折并富有 意义的。 教学重点 1、古人对神奇现象的探究 2、物理学发展的几个重要阶段。 教学难点 培养学生的创新意识。 课型 新授课 课时 1 课时 教学方法 1、用黑板讲解象形文字的构成，物理学的发展历程等。 2、结合讲故事的方式讲解物理学发展历程。 3、让学生自己阅读后提问，老师讲解。 教具准备 图片
2、、小黑板。 教学步骤： （一）复习引入。 教师活动 学生活动 设计意图 1、请学生看爱因斯坦的讲话 “我从事科学研究的动机，来自一 种想要了解自然奥秘的无法遏制的 渴望，而不是别的什么目的” 。 2、上节课我们已经知道了在自 然中、在生活中都有很多神气，面 对神奇，人们感到迷茫、好奇、敬 畏，人们渴求去探究。 “一种想要了 解自然奥秘的无法遏止的渴望”促 使世界各民族努力探索、坚持不懈， 1、学生看爱因斯坦的讲 话。 2、学生看书上的引入语。 名人名 言激励学生。 引入课 题。 从茫茫远古延续至今，并将走向未 来。 3、下面我们一起来了解物理学 的探索之路。板书课题“第二节探 索之路” 。 3
3、、学生听讲。 推出标 题。 （二）进行新课。 一、古文明中的科学思索 教师活动 学生活动 设计意图 1、教师讲述：远古的先人们早 就开始思索 自然界的神奇现象了， 而那些能直接刺激感官（如眼睛和 耳朵）的神奇现象则最能引起他们 的注意。从古人的文字和图画中便 可看出他们的一些科学思索。推出 段标 1：古文明中的科学思索 2、请学生看文字、图形思考。 图 1-14，甲骨文“殸” 。 甲骨文“磬” ，好象是一块很大 的斜面石头和一只拿着结实木槌的 手，这只手正拿着木槌欲敲打石块。 石头上分叉的笔画有时被解释成悬 挂它的绳子形象，有时又被解释成 某种形式的装饰品。磬和耳组成了 “聲” （声）字，这似
4、乎表示耳朵听 的是木槌敲打磬发出的声音。 图 1-15 纳西族东巴象形文字 1、学生听讲。 2、学生看文字、图形思 考。 学生看图并了解其含 义。 引入段 标 1。 展示了 古人原始思 维中的科学 成分。了解 古文明还停 留在朦胧的 感性认识阶 段。 “晒干” 。 纳西族东巴象形文字“晒干” ， 字的上部为发出光线的太阳，字的 中部为被蒸发的水气，字的下部则 为大地。该字的意思为日光照射大 地，使地面的水蒸发，以便达到晒 干的目的。 又如纳西 象形文字“日出” ，字 的上部为太阳，光线向上，字的下 部为山，好似一轮朝阳从山后升起； “曙光” ，好似日光沐浴万物；“日 光所至” ，太阳光好似有脚
5、，可以行 走；“夕阳” ，即日光的脚 弯而无力 了，说明夕阳没有正午的太阳那么 厉害了；“日落” ，即疲乏的太阳退 隐到山后了；“暮” ，即太阳休息， 一天结束了。 图 1-16，古人的宇宙模型之 一。 古代人认为“天圆地方” 。沪科 版的图标也有此意思。 图 1-17，雕刻玉板。 两短边钻有五个圆孔，一条长 边钻有九个圆孔，另一长边则钻有 四个个圆孔。玉版正面雕琢有复杂 的图纹，中心部位刻有两个同心圆， 圆中心雕 琢了一方八角图像，两圆 之间以直线分为八区，每区内各雕 琢一叶脉纹矢状标分别指向八方， 学生看纳西族东巴象 形文字。 学生看图 1-16，古人 的宇宙模型之一。 学生看图 1-17
6、，雕刻 玉板。 补充象 形文字，使 学生加深印 象和理解。 外圆之外又雕琢四个矢状标分别指 向玉版的四角。 玉版含四方五位、八方九宫的 意思。四方与五位是方位的基础， 八方九宫则是前两个概念的进一步 延伸。 玉版中央雕刻的圆形象天，外 面的轮廓方形象地，侧面拱形象天 穹，只是天盘与地盘尚未分离，这 表现了比较原始的天圆地方的思想。 在这种宇宙观的基础上，逐渐产生 了“司南” （指南针） 。指 南针是我 国古代的四大发明之一。 图 1-18，石头阵。 介绍“英格兰的石头阵” 。 英国西南部的“魔圈”石头阵 （又称巨石阵） ，被一些考古学者认 为是人类现存最早的天文观察台之 一。它大约建立于公元前
7、 3000 年到 公元前 2500 年左右，全部工程延续 前年之久。1960 年，天文学家杰拉 德霍金斯借助计算机发现：在夏 至这天，从英格兰石头阵圆圈中心 观察时，刚刚升起的太阳必将从远 离中心的一块“巨石脚跟”上射出 来。而在其他重要的节令、日子， 太阳、月亮升起和落下的方向也同 样与另外的巨石一一对准成一条直 线。它的外围坑洞可以被用来预报 看图 1-18，石头阵。 培养学 生的爱国主 义精神。 激发学 生的学习兴 趣。 月食。 二、物理学的进步之阶 教师活动 学生活动 设计意图 1、讲述：灿烂的古代文明闪烁 着古人朦胧的理性之光，也为人们 科学地认识世界奠定基础。在物理 学发展的漫长历
8、程中，不少前辈作 出卓越贡献。接下来我们了解物理 学的进步之阶。推出段标 2：物理学 的进步之阶 2、教师以讲故事的形式讲解物 理学的发展史和相关的科学家的科 学成就、科学探究方法、科学态度 和科学精神。 3、你认为物理学的发展可以划 分为几个阶段？ 汇总各小组的讨论结果，最后 得出物理学的发展可分为三个阶段： 第一阶段，自然科学先驱哥白 尼冲击了托勒密体系，提出了“日 心说” 。经典力学和实验物理学先驱 伽利略用望远镜观察天空，其观察 所得数据进一步支持了哥白尼的理 论。 第二阶段，牛顿在前人的基础 1、学生听讲。 2、学生听讲。 3、四人一组分组讨论、 交流。 引入段 标 2。 知道科 学
9、探究方法、 科学态度和 科学精神， 培养学生创 新意识。 上构建了经典力学体系。 第三阶段是现代物理学的产生 和发展，在该阶段的主要突破则是 爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量 子力学。 物理学便是在哥白尼、伽利略、 牛顿、爱因斯坦、玻尔等科学巨匠 经过漫长、不断的 艰辛努力，才有 了今天的辉煌，希望大家努力学习， 经过你们年轻一代的艰辛努力，物 理学将会有更加辉煌的未来。 听讲。 对学生 进行情感态 度价值观的 教育。 附：科学家的生平 1、哥白尼与伽利略 长期以来，人们普遍接受的是托勒密的地心理论，认为地球是球形的，处于宇宙的中 心，诸天体都围绕它旋转不息。与圣经上告诉人们的一样，成为在欧洲占
10、统治地位的 自然哲学。哥白尼是伟大的波兰天文学家和近代自然科学的先驱者。他原先是一位神父， 但长期的天文观测中，发现地球根本不是什么宇宙的中心，它只是一个围绕太阳旋转的普 通行星，太阳才是宇宙中心。为了保持天主教的绝对权威，教会对哥白尼学说及其支持者 开始了严酷的压制和打击。1943 年，在哥白尼去世前，他的天体运行论出版了。他在 书中提出了日心说，从而使人类对宇宙的认识向前跨越了一大步。已经双目失明的哥白尼 抚摸着刚出版的天体运行论说：“我终于推动了地球。 ”同年 7 月 26 日，哥白尼逝世。 伽利略 1564 年 2 月 15 日，出生在意大利西北部比萨城里的一个衰落的望族家庭。10 岁
11、随全家迁居佛尼伦萨，在一所教会学校学习，热衷于宗教和哲学，以致曾决心献身宗教。 为了恢复家业，17 岁进入比萨大学学医。后来由于他在数学方面的天赋使他带着极大的兴 趣学习数学，虽然由于家境原因被迫退学，但他在 25 岁时被聘为该校的数学教授，作为一 个自然科学家，他不断地向亚里士多德的权威提出挑战。在伽利略之前，几乎没有人通过 做实验来验证某一观点或理论的正确。人们认为所有的科学问题， 都被亚里士多德一劳永 逸地解决了，而伽利略去注意以实验方法去追求隐藏在事物表象之后的真理。 传说伽利略和他的两个学生，带 着两个不同重量的铅球（一个是另一个重量的 10 倍） 登上了比萨斜塔顶。在好奇心的驱动下
12、，塔下站满了观看实验的人。在同一时刻，伽利略 让他的两个学生从同一高度扔下轻重不同的两个球。结果，人们清楚地看到了两个球在同 一瞬间砸向地面。这个简单的实验用最直接的方式向人们证实了伽利略观点的正确，并且 也是亚里士多德的落体理论第一次受到的挑战。 伽利略阅读了哥白尼的天体运行论 。该书所陈述的观点及理论给伽利略留下了很深 的印象。伽利略的研究兴趣结果进一步证实了哥白尼的观点是正确的，并写 出了关于托 勒密和哥白尼两大学说的对话一书，此书出版后引起震动。1632 年，教皇下令将年已 68 岁的伽利略押上法庭，最后遣送回家乡阿塞特。晚年，伽利略又写了运动法则1637 年 伽利略失明，1642 年
13、 1 月 8 日逝世。347 年后的 1979 年，罗马教皇正式承认对伽利略的审 判是不公正的。 2、牛顿 牛顿是 17 世纪人类最伟大的科学家，他是人类历史上屈指可数的几个科学巨匠之一， 他在物理学、数学、天文学方面的贡献是划时代的。 1642 年 12 越 5 日，牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村庄。3 个月时，父亲因肺 炎而去世，3 岁时母亲改嫁，牛顿便与年迈的祖母相依为命。所幸的是乌尔斯索普的大自 然给了牛顿童年的乐趣和创造的灵性。在上剑桥之前，牛顿像一只乌尔斯索普起飞的风筝， 他飞得再远，飞得再久，也离不开乌尔斯索普的牵系。16 岁时，他又回到那里，帮助家里 务农。这一年，英伦三
14、岛遭受了猛烈的暴风雨，牛顿做出了令人吃惊的举动，他没有按照 吩咐去照料农舍，而是趁着狂风测风速。在庄严的毕业典礼上，使托盘中学的校长夸赞牛 顿是学校最优秀的学生。 牛顿自己的一生的成就写进了自然哲学的数学原理一书中。他发现了物体运动的三 大定律，创立了微积分等。他后来在谈到自己的成就时说：“如果我比其他人看得远些， 那是因为我站在巨人的肩膀上。 ”1727 年 3 月 20 日，牛顿去世，英国诗人波普在他的碑铭 上写到：“自然和自然的规律，都藏在黑暗的夜空；上帝说让牛顿降生 ，使一切变得灿 烂光明。 ” 3、爱因斯坦和波尔 1879 年 3 月 14 日，爱因斯坦降生在乌儿姆城一个普通的犹太人
15、家庭。爱因斯坦的父亲 有 极高数学天赋和很深的文学造诣。大约在 5 岁时，父亲给爱因斯坦一枚指南针记忆犹新， 说：“指南针对我的一生的发展有着重大的影响。 ”爱因斯坦的母亲受过良好的教育，她将 音乐带进了家庭。爱因斯坦 6 岁开始学习小提琴，随后又学习钢琴。在他成为著名的科学 家的时候，已经有了较高的艺术造诣。伟大的音乐也塑造了爱 因斯坦伟大的品格，他不仅 创立了深奥的理论，而且他的人格魅力也同样震撼着人们。 从 1926 年开始，爱因斯坦与波尔的哥本哈根派进行了长达 20 余年的学术之争。这个 学派研究新的理论量子力学。量子力学理论涉及一些新的见解，如海森林堡不准原因， 认为运动中粒子的位置
16、和速度不能同时确定，时间与能量也不能同时确定。爱因斯坦不完 全接受哥本哈根派的量子理论。他总是试图举 一些反例以证明玻尔等人理论的缺陷和错误， 但都被玻尔一一化解。爱因斯坦和玻尔的争论是纯粹的学术争论。这场争论澄清了许多概 念问题，使量子力学更加完美。他们的学术之争并未影响爱因斯坦和玻尔的友谊，他们同 为物理学的泰斗，互相促进。 （三）小结： 教师活动 学生活动 1、这节课你主要学到了什么？ 2、你有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。 （四）板书设计： 第二节 探索之路 1、古文明的科学思索 甲骨文 象形文字 古人的宇宙模型 雕刻玉版 石头阵 2、物理学的进步之阶 哥白尼的“日心说” 。 牛顿的经典力学。 爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量子力学。 （五）作业： 1、请你查资料或上网查询，写一篇有关中外物理学家的小故事，不少于 300 字。 2、观看反 映古代文明的记录片、科学家的传记片。 3、参观调查附近的博物馆、考古发现等，并写出相关的调查报告。 课后反思：
