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第11课物理学的重大进展近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现真理、坚持真理、推动人类文明前进的历史。
伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验的道路，开启了物理学的科学研究大门；牛顿站在巨人的肩膀上，集前人之大成奠定了经典物理学的基石；20世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展，使人类的视野既深入到微观世界，又延伸到宇宙深处。
现代物理学的广泛应用使人类文明进入到一个日新月异迅猛发展的时代。
可以说物理学奠定了现代人类文明发展的基础。
本课分三小目介绍了从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初物理学的每一次重大进步。
第一目“经典力学”讲述伽利略进行科学研究的背景，他在物理学方面和天文学方面的重大贡献和意义；牛顿经典力学建立的背景及概况，经典力学建立的标志及其显著特征，还分析了经典力学建立的重要影响。
第二目“相对论的创立”分析了相对论提出的历史背景，讲述了相对论的提出及其主要内容，分析了相对论提出的历史意义。
第三目“量子论的诞生与发展”首先分析量子论诞生的背景，接着介绍了量子论的诞生和发展及量子力学，最后分析了量子论及其影响。
【知识与能力目标】1、识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就；2、理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；探究经典力学体系的特点；3、比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。
思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。
【过程与方法目标】通过引导学生对近代以来物理学的重大发展的讨论和分析，培养学生运用历史唯物主义和辩证唯物主义观点分析、比较和评价历史问题的能力。
【情感态度价值观目标】通过对伽利略等科学家不畏艰难追求真理的事例的讲述，培养学生勇于探索、执著追求和捍卫真理的优良品质，以及为理想献身的精神，对其进行正确的世界观和人生观的教育；通过对近代以来物理学的重大发展的讲述，使学生认识到科学理论是不断完善、创新的，人类对客观规律的认识是不断深入的。
第11课物理学的重大进展编写：杨勇涛审核：历史教研组时间：2009-9-12寄语：知识改变了世界，我们则要用知识改变自己的人生。
教学目标：（1）识记：识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就；（2）理解：理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；（3）探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。
（4）思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。
重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。
难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。
背景材料：1632年，伽利略撰写的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》科学巨著出版后，立刻引起教会的恐慌，把伽利略投入监狱。
教皇乌尔班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布对伽利略的判决：“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑，刑期由我们掌握，为了有益于补赎，命令你在今后3年内，每周背诵7篇赎罪诗篇……”这一纸胡言，竟使伽利略蒙冤300多年，致死都没有撤销判决，甚至死后还被禁止举行殡礼，不准葬入圣太克罗斯墓地。
那么，是什么原因导致宗教裁判所对伽利略作了如此判决？我们应如何看待伽利略在科学领域的贡献？教学过程：（一）、自主学习：1、意大利科学家伽利略认为自然界必须进行系统的和实验。
他在物理学的发展方面作出了突出的贡献，1604年，他发现了定律，对古希腊哲学家以来有关运动观念进行了变革，为的建立奠定了基础。
2、伽利略在天文学方面是利用观察天体并成为取得大量成果的第一人，并证明了哥白尼“”的正确性，他的发现及他开始的科学研究方法，标志着的真正开端。
3、1687年，牛顿发表了科学巨著《》，提出了物体的三大定律和定律等，构成了一个以为基础，以为表达形式的牛顿力学体系，即体系，标志着的形成。
4、德国物理学家爱因斯坦经过多年研究，在1905年提出了和原理。
教材解析：必修3第11课物理学的重大进展一、学法指导2．重点拓展（1）伽利略最早倡导并以实践实验加数学的方法，他所谓的实验室理想化的实验。
牛顿的方法是“归纳－演绎”法，与从前的演绎法所不同的是，牛顿认为演绎的结果必须重新诉诸实验确证。
在二位大师这里，实验观察和数学演绎紧密的结合在一起，成为近代科学产生和发展的重要标志。
（2）爱因斯坦的相对论，在我们平时日常生活中是很难理解的，因为我们日常所接触的都是远远小于光速的运动，根本无法察觉到爱因斯坦相对论所描述的相对论效应：长度变短、时钟变慢。
但是如果接近光速的运动能变成现实的话，一个以这样速度运动的人，在另一个静止的观察者看来就可能只是一条线。
（3）牛顿力学（经典力学）的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。
20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观。
指出时间和空间随着物质的运动而变化。
要注意理解相对论是对牛顿力学的既否定又发展。
相对论发展概括了牛顿力学，牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个特例，对物体高速运动下的时空观，则无法解释，但是他仍然有存在的必要和价值。
二、知识结构三、重难点分析1．17世纪物理学取得重大成就的历史条件（1）14－16世纪的文艺复兴，反对盲从和迷信，提倡去创造、去发现，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件；（2）宗教改革进一步摧毁天主教会的精神独裁，对科学革命发生了巨大的影响；（3）地理大发现又以实践证明了地缘学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础。
2．经典力学（1）重要奠基者──伽利略（16世纪末17世纪初）①贡献：发现了自由落体定律等物理学定律。
物理学：落体定律、匀速运动、匀加速运动定律。
天文学：用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”。
②意义：开创以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。
（2）创立者——牛顿（17世纪）①标志：《自然哲学的数学原理》。
第11课《物理学的重大进展》导学案
【学习目标】
1.能记住经典力学、相对论、量子论的主要内容及其意义。
2.能说出经典力学、相对论和量子理论诞生的原因和条件。
3.会运用辩证的观点看待科学发展带来的影响。
【重点难点】
重点：伽利略对物理学发展的贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。
难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。
【思考探究】
思考探究一：时代与科学——近代物理学产生的时代背景
材料一“在中世纪的黑暗之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度迅速发展起来，那么我们再次把这个奇迹归功于生产力。
”
——恩格斯材料二在人文主义思想的影响下……学者们更多的是从理性和事实出发来研究问题，更加注重观察和实验的科学方法，这为近代科学革命奠定了基础。
如在天文学方面哥白尼、开普勒、伽利略等人的科学成就都是对行星与落体运动规律进行了不同程度的观察和实验的结果。
打破宗教的束缚，促进近代自然科学的兴起。
他们的实践又为牛顿建立近代物理学——经典力学准备了条件。
——《文艺复兴与近代科学革命》材料三 1624年英国《垄断案》诞生……法案规定，任何涉及专利问题的侵权都可以向王室法庭或者是财政署普通法庭起诉。
如果在诉讼中获得成功，胜诉方可获得他所受损失的3倍的赔偿，并得到两倍诉讼费用的补偿。
——《英国专利制度发展史研究》
1、根据上述材料并结合所学知识，思考近代物理学是在怎样的条件下产生的？
思考探究二：科学与时代——牛顿经典力学的时代价值
材料一“1687年，牛顿万有引力定律综合了开普勒对行星运动、伽利略对惯性、英国物理学家胡克对地心引力，及荷兰惠更斯对离心力的研究，他确立了单一地心引力的存在，并给了地心引力明确的数学表示，由此超越了所有上述科学家的研究。
”
——《西方世界：碰撞与转型》材料二牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。
——《大国崛起》材料三这些开国元勋们在阐述美国的政治机构设计时，坚持依照平顺运行、自我调节的宇宙模型。
在这群打下美国江山的人的眼中，确保政治稳定的平衡状态可直接模拟太阳系平衡的自然引力。
伍德罗·威尔逊稍后会写道：“美国宪法臣服于牛顿的理论。
”
——(美)爱德华·多尼克《机械宇宙——艾萨克·牛顿皇家学会与现代世界的诞生》材料四牛顿的成就证明，通过观察、实验和理论综合可以推翻一些宗教观念……法国启蒙思想家把牛顿学说中的部分思想上升到意识形态的高度，作为批判当时法国社会唯一有效的罗马教权威、政治上的专制主义和哲学上形而上学的武器……
——郑晓松《牛顿力学革命之于法国启蒙运动的意义》
2、根据上述材料并结合所学知识，分析牛顿经典力学的意义？
思考探究三、科学家的人文情怀
材料一“科学是一种强有力的工具，如何使用它，它是给人赐福还是给人降祸，取决于人本身，而不是取决于工具。
刀子对人的生活是有用的，但是它能够用来杀人……我们的惟一希望在于，拒绝任何有助于战争准备或者战争意图的行为。
”
——爱因斯坦（1933年）材料二科学技术是生产力，这是马克思主义历来的观点。
早在一百多年以前，马克思说过：“机器生产的发展要求自觉地应用自然科学。
现代科学技术的发展，使科学与生产的关系越来越密切了，科学技术作为生产力，越来越显示出巨大的作用。
——邓小平《在全国科学大学开幕式上的讲话》
3、根据上述材料归纳，爱因斯坦和邓小平在论述科学作用时的侧重点分别是什么？
两人在论述科学作用时的共同之处是什么？你从中可以得到什么启示？
参考答案
1、条件：(1)经济：社会生产力的发展，资本主义经济发展为近代自然科学的发展奠定了物质基础并成为其主要动力。
(2)思想：文艺复兴解放人们思想，使人们摆脱神学束缚，为近代自然科学的产生和发展奠定了思想基础。
（3）个人：优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。
2.科学：牛顿学说实现了自然科学的第一次理论性大综合；具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义；是经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学的形成。
经济：牛顿学说为工业革命提供科学理论基础。
政治：为美国1787年宪法的制定提供参考。
思想：为启蒙运动的理性认识提供方法。
3.爱因斯坦侧重于科学与战争的关系（或科学对战争的影响）；邓小平侧重于科学与生产之间的关系。
原因：20世纪30年代人类面临战争的威胁；两极格局解体后，和平与发展成为时代主题。
共同价值取向：科学应造福于人类的和平与发展事业。
启示：科技是把双刃剑，科学是探索事物的规律，是求真；人文是把握科学的方向，是“求善”；科技以人文为基础，人文推动科技进步……。
