2022年经典力学的成就与局限性教学设计.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载经典力学的成就与局限性教学设计一：教学目标 1、学问与技能：明白经典力学的进展历程,知道经典力学进展历程中有哪 些物理学家作出了突出奉献；明白经典力学所取得的宏大成就及其对当时 自然科学、社会进展的影响；熟悉经典力学的局限性和适用范畴；2、过程与方法：通过收集对经典力学建立作出重要奉献的物理学家的故事,把科学成果的发觉过程呈现为历史的过程,即科学家是如何在前人的基础上进行求索的,并将科学家的成果放在特定的历史背景下去评说,从而让同学 熟悉到历史的发有承接,科学的进展也一样；通过收集和沟通详细实例来 分析说明经典力学所取得的宏大成就,培育同学就某一观点或结论收集例证的才能,培育同学猎取和评判信息的才能；通过对比亚里士多德、 伽利略、牛顿所采纳的科学的争论方法,明白科学争论方法不断进展的过程,学习科 学试验争论方法的思想；通过查阅文献或网络资料撰写小论文,更多地了 解经典力学的成就、局限性与适用范畴,培育同学查阅文献的才能、挑选和 组织信息的才能、沟通和表述信息的才能； 3 、情感、态度与价值观：通过查阅、对比举例、沟通等学习活动,培育同学自主学习的习惯和善于合作的意识；培育同学懂得敬重他人的成果、与他人合作沟通的才能与习惯, 锤炼同学在“ 争论与沟通” 活动中敢于发表自己的感想和看法,共同探讨沟通与合作学习的途径；使同学领会和感受科学争论方法的正确使用对科学进展的重要意义, 体会经典力学在人类熟悉自然以作用及物 理学进展中的重要影响和作用； 感受物理学家布满着艰难性制造性的科学探 究过程,体会科学家们忘我的献身精神和刻意追求的严谨作风,从而让同学更 好地把握科学探究的本质, 帮忙同学建立起像科学家从事科学探究那样来学习 科学的意识, 领会科学探究的真谛； 感受物理学所揭示的自然规律中隐藏着 和谐、有序、简洁、统一的科学美,培育培育同学对科学的审美才能,领会自 然界的内在秩序与和谐,唤起人的真、善、美的自然天性,达到熟悉和情感的 完善统一；二：教学重、难点 1、让同学从多种途径明白经典力学的进展过程和相关的物理学家以及他们 的思想；2、让同学明白经典力学的宏大成就和它的局限性,体会历史与规律、继承 与进展的统一,领会科学精神和体会科学争论的思想方法；三：教学方法（策略）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载自主学习和合作学习相结合,课前勉励和组织同学收集三方面的资料：经典力学的进展历程及相应的物理学家；经典力学的宏大成就； 经典力学的适用范畴和局限性； 开头让同学相互沟通收集到的资料,开头建立对经典力学的整体性熟悉；然后由老师为主以报告的形式讲解；四：教学过程1、引入新课由伽利略、牛顿等科学家创立的经典力学,在18、19 世纪得到全面、快速的进展,经典物理学的各个分支如争论热现象、光现象、电磁现象的理论相继 进入鼎盛时期,至 19 世纪未达到了完整、成熟的阶段,好像人类对自然的熟悉已达到完善的境地,但在19、20 世纪之交,却发觉了很多经典物理学无法说明的试验事实,这些事实与经典物理学的基本概念以及一系列基本规律产生了尖 锐的冲突,解决这些冲突引发了物理学的革命,导致了现代物理学的产生,使 人类对自然的熟悉由宏观领域进入微观领域,由低速运动领域进入高速运动领 域,从更深的层次上揭示了物质的基本性质和运动的规律,本节我们将在领会 经典力学取得的宏大成就和科学家严谨的科学思想的同时,熟悉经典力学的局 限性,从辩证的角度熟悉科学的进展历程；2、教学过程 经典力学的进展历程：a、力学体系得以建立的缘由：一是生产需要的推动；二是科学自身进展的要求；三是由于力学争论的对象最简洁,它抛开物体的物理、 化学性质,只把它作为一个有质量的实体来看待,争论物体间的作用及在这一作用 下物体运动状态的变化规律；四是有一系列科学家为牛顿力学的建立打 下了重要的科学基础,特殊是伽利略发觉了惯性定律和重力作用下的匀 加速运动,奠定了牛顿第肯定律和其次定律的基本思想,开普勒发觉了 行星运动三定律,为万有引力定律奠定基础；b、力学进展的三个阶段：第一阶段是在伽利略、牛立刻代之前,人们对力 学现象的争论大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内,物理学 就整体而言仍没有成为独立的科学；其次阶段是从伽利略到牛顿,是经 典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段,在这一阶段有一 系列的科学家为经典力学打下重要基础；如伽利略、笛卡儿对惯性的研 究,惠更斯对碰撞问题的争论,开普勒对天体运动的争论等；第三阶段 是牛顿之后经典力学的新进展,后人对经典力学的表述形式和应用对象 进行了拓展和完善；c、科学争论方法的进展： 亚里士多德、 伽利略、牛顿的科学争论方法比较：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载注：引导同学应当在历史背景下客观评判科学家的奉献和科学进展,知道 历史的进展有承接过程, 科学的进展也一样, 辩证地熟悉科学家所犯下的科学错 误和所做出的历史奉献； 同学对这三位物理学家已经有相当的明白,可以让他们 先做一些沟通或介绍；科学家简介方法论意义科学成就亚里士多世 界 古以人的开创了探提出力的合成概念, 创建代 史 上 最了视觉、颜色视觉和虹等原伟 大 的 古感觉经和逻德索自然界奥始学说,尝试从物质本身来希 腊 哲 学辑理性来研Aristotle 秘的一条新说明自然,把科学从宗教和家 、 科 学究物体的运路-观看神话中解放出来,推断地球384-322 家 和 教 育动是一个球体家伽利略意 大 利观 察 提提出了新建立了摆的定律、惯性定物 理学律、自由落体定律, 提出伽家 , 开 创利略相对性原理,奠定了牛问、合理假近 代 自 然的争论方法顿第肯定律和其次定律的Galilei 设、数学变科 学 研 究-数学推理基本思想和经典力学的基1564-1642 换、试验验方 法 的 第础,他的工作使物理学成为和科学试验证一位学者独立的学问体系并从哲学中分化出来牛顿英 国 科重在分更为深刻澄清了力和运动的观念,学 家 , 17总结出万有引力定律和牛析与综合、世 纪 最 伟地实现了科顿运动三定律,建立起完整归 纳 与 演Newton 大 的 科 学学方法的丰的经典力学体系,从伽利略绎,强调论世匠富、进展与时代以来一个世纪的物理1642-1727 证要用试验变革学工作,在牛顿手里得到了验证综合经典力学的宏大成就：a：把人类对整个自然办的熟悉推动到一个新水平,牛顿把天上运动和地上 运动统一起来,实现了天上力学和地上力学的综合,从力学上证明白自然 界的统一性,这是人类熟悉自然历史的第一次大飞跃和理论大综合,它开辟了一个新时代,并对学科进展的进程以及后代科学家们的遮挡 生了极 其深刻的影响；（结合同学已学过的运动学动力学情形介绍）名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载b：经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特点,这标志 着近代理论自然科学的产生,也成为其他各门自然科学的典范；牛顿运用 归纳与演绎、综合与分析的方法极其明晰地得出了完善的力学体系,被后 人称为科学美的典范,显示出物理学家在争论物理时,都倾向于挑选和谐 与自洽的体系,追求最简洁、最抱负的形式；C：经典力学的建立对自然科学和科技的进展、社会进步具有深远影响；一 是科学的争论方法推广应用到物理学的各个分支学科上,对经典物理学的 建立意义重大；二是经典力学与其他基础科学相结合产生了很多交叉学 科,促进了自然科学的进一步进展；三是经典力学在科学技术上有广泛的 应用,促进了社会文明的进展；经典力学的适用范畴和局限性：a：经典力学的应用受到物体运动速率的限制,当物体运动的速率接近真空 中的光速时,经典力学的很多观念将发生重大变化；如经典力学中认为物 体的质量不仅不变, 并且与物体的速度或能量无关, 但相对论争论就说明,物体的质量将随着运动速率的增加而增大,物体的质量和能量之间存在着亲密的联系；但当物体运动的速度远小于真空中的光速时,经典力学仍旧 适用；b：牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续现象；19 世纪和 20 世纪之交,物理学的三大发觉,即X 射线的发觉、电子的发觉和放射性的发觉,使物理学的争论由宏观领域进入微观领域,特殊是 20 世纪初量子力学的建立, 显现了与经典观念不同的新观念；例如：量子力学的争论说明, 微观粒子既表现为粒子性又表现为波动性,粒子的能量等物理量只能取分立的数值, 粒子的速度和位置具有不确定性,粒子的状态只能用粒子在空间显现的概率来描述等；但量子力学的建立并不是对经典力学的否定,对于宏观物体的运动,量子现象并不显著,经典力学依旧适用；现代物理学的进展, 并没有使经典力学失去存在的价值,只是拓宽了人们的 视野,经典力学仍将在它适用的范畴内大放异彩；五：课堂小结：1 经典力学的进展历程（建立缘由、三个阶段、思想方法）2 经典力学的宏大成就（理论体系、争论方法、分支进展）3 经典力学的局限性和适用范畴（宏观、低速）六：作业 收集资料, 明白相对论的基本观点, 简洁比较经典时空观和相对论时空观的 要点名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 5 页,共 5 页- - - - - - -