物理学与人类文明（绪论）李.ppt

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1、烔炀中学烔炀中学 李业柱李业柱必必修修一一 绪绪论论 物物理理学学与与人人类类文文明明浩瀚宇宙浩瀚宇宙 我们能走多远？我们能走多远？物理学与人类文明物理学与人类文明物理现象奇妙无比物理世界神奇美丽通电的植物通电的植物大自然另一自然现象：闪电大自然另一自然现象：闪电大自然另一自然现象：闪电大自然另一自然现象：闪电牛顿（牛顿（16421727年）年）英国数学家、物理学家英国数学家、物理学家爱因斯坦（爱因斯坦（18791955年）年）德国物理学家德国物理学家物理学是什么物理学是什么 空空间间尺尺度度远远到到宇宇宙宙深深处处，近近到到咫咫尺尺之之间间，大到广袤苍穹，小到微观粒子大到广袤苍穹，小到微观粒

2、子。是一门自然科学。是一门自然科学。是一门实验科学。是一门实验科学。研究范围研究范围44个数量级个数量级时间尺度时间尺度研究范围研究范围物理学在科学中的基础地位1.1.物理学之所以被公认为一门重要的学科，物理学之所以被公认为一门重要的学科，不仅仅在于它对客观世界规律作出了深刻不仅仅在于它对客观世界规律作出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中，的揭示，还因为它在发展、成长的过程中，形成了一整套独有而卓有成效的思想方法形成了一整套独有而卓有成效的思想方法体系。正因为如此，物理学当之无愧地成体系。正因为如此，物理学当之无愧地成了人类智慧的结晶，文明的瑰宝。大量的了人类智慧的结晶，文明的瑰宝。大

3、量的事实表明，事实表明，物理思想和方法不仅对物理学物理思想和方法不仅对物理学本身有价值，而且对整个自然科学乃至社本身有价值，而且对整个自然科学乃至社会科学的发展都有着重要的贡献会科学的发展都有着重要的贡献。物理学在科学中的基础地位2.2.国外有学者做过统计，在诺贝尔学奖，生国外有学者做过统计，在诺贝尔学奖，生物及医学奖，甚至经济学奖等的获奖者中，物及医学奖，甚至经济学奖等的获奖者中，有一半以上的人具有物理学的背景，这意味有一半以上的人具有物理学的背景，这意味着他们从物理学中汲取了智慧，转而在非物着他们从物理学中汲取了智慧，转而在非物理学领域里获得了成功。反过来，却从未有理学领域里获得了成功。反

4、过来，却从未有发现非物理专业出身的科学家问鼎物理学诺发现非物理专业出身的科学家问鼎物理学诺贝尔奖的事例。这就是贝尔奖的事例。这就是物理智慧的力量物理智慧的力量。物理学在科学中的基础地位3.3.国外有专家十分尖锐地指出：国外有专家十分尖锐地指出：“没有物理没有物理修养的民族是愚蠢的民族修养的民族是愚蠢的民族”。物理学习的过物理学习的过程，对人的科学素养培养和提高有具大的作程，对人的科学素养培养和提高有具大的作用。用。4.4.物理学科最能反映一个学生对具体的物质物理学科最能反映一个学生对具体的物质世界规律性认识，可以考查一个学生的思维世界规律性认识，可以考查一个学生的思维能力、动手能力、总结概括能

5、力和推理能力能力、动手能力、总结概括能力和推理能力等。等。科学探究是物理学研究的基本方法科学探究科学探究提出问题提出问题交流合作交流合作猜想与假设猜想与假设制定方案制定方案实施方案实施方案分析与论证分析与论证评估评估物理学有什么作用？物理学有什么作用？一个伟人可以改变一个民族的命运，一个伟人可以改变一个民族的命运，而一个伟大的物理学家却可以改变整个人而一个伟大的物理学家却可以改变整个人类的历史进程。类的历史进程。物理学是一项国际事业，它对人类未来的进步起物理学是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键性的作用：着关键性的作用：探索自然探索自然，驱动技术驱动技术，改善生活改善生活以及以及培养人才

6、培养人才。物理学与其它科学技术物理学与其它科学技术 当前科学中最活跃、最引人注意的课题，当前科学中最活跃、最引人注意的课题，如生命科学、宇宙起源、材料科学等等，都与如生命科学、宇宙起源、材料科学等等，都与物理学的研究成果和研究方法密切相关。物理学的研究成果和研究方法密切相关。思考：物理学与其他学科相互联系思考：物理学与其他学科相互联系,交叉交叉产生了哪些交叉学科？产生了哪些交叉学科？如：生物物理、化学物理、如：生物物理、化学物理、物理化学、地球物理等。物理化学、地球物理等。现代科学技术说到底靠两门学问，一是物理物理，二是数学数学。钱学森钱学森 物理学的发展孕育了技术物理学的发展孕育了技术的革新

7、，引发了产业革命，促的革新，引发了产业革命，促进了物质生产的繁荣，改变了进了物质生产的繁荣，改变了人类的生产和生活方式，推动人类的生产和生活方式，推动了社会的进步。了社会的进步。蒸汽机时代蒸汽机时代 电气化时代电气化时代 信息时代信息时代 在近（现）代多学在近（现）代多学科和高新技术中，物科和高新技术中，物理都是在其中起到基理都是在其中起到基础和纽带的作用。机础和纽带的作用。机电、化学、生物、医电、化学、生物、医学等各学科都是以物学等各学科都是以物理为基础的，包括数理为基础的，包括数学专业，也需要物理学专业，也需要物理的思维方法。的思维方法。“战争的前台是硬碰硬的撞击，撞击的背后战争的前台是硬

8、碰硬的撞击，撞击的背后则是软科技的较量则是软科技的较量”物理学的发展使人类对大地乃至宇宙的认物理学的发展使人类对大地乃至宇宙的认识发生了翻天覆地的变化识发生了翻天覆地的变化“机械决定论机械决定论”思维方式的形成思维方式的形成 思维具有多重性思维具有多重性技术是一把技术是一把“双刃剑双刃剑”威廉威廉 汤姆孙的预言汤姆孙的预言 当当2020世纪第一个春天来临之际，威廉世纪第一个春天来临之际，威廉汤姆汤姆孙在孙在新春献词新春献词的演说中，踌躇满志地宣告：的演说中，踌躇满志地宣告：“科学大厦已经基本建成科学大厦已经基本建成后辈物理学家只后辈物理学家只需做一些零碎的修补工作就行了。需做一些零碎的修补工作

9、就行了。”2020世纪的重大发现世纪的重大发现预言被打破预言被打破 物理学的未解之迹物理学的未解之迹物理课的特点物理课的特点高中物理课程简介高中物理课程简介必修必修1必修必修2选修选修1-1选修选修1-2选修选修3-1选修选修3-2选修选修3-3选修选修3-4选修选修3-5选修选修2-1选修选修2-2选修选修2-3共共同同必必修修文文科科选选修修理理 科科 选选 修修力学力学电学电学热学热学光学光学原子物理学原子物理学注意学习四环节注意学习四环节预习预习交流交流作业作业复习复习归纳归纳：1.1.科学无捷径。科学无捷径。2.2.扎实基础，切莫急功近利！扎实基础，切莫急功近利！3.3.尝试、失败、

10、再尝试、再失尝试、失败、再尝试、再失败败焦耳测定热功当量精确值焦耳测定热功当量精确值:38年年!相对论相对论:15年年!从预言受激辐射到激光诞生从预言受激辐射到激光诞生:44年年!从发现超导现象到从发现超导现象到BCS超导理论超导理论:46年年!从玻色从玻色-爱因斯坦凝聚理论到实践证明爱因斯坦凝聚理论到实践证明:70余余年年!超弦理论超弦理论:60年年?受控热核聚变受控热核聚变:100年年?作业的作用作业的作用 作业的要求作业的要求 可以加深对所学知识的理解；可以加深对所学知识的理解；可以发现自己知识中的薄弱环节而去有意识可以发现自己知识中的薄弱环节而去有意识 地加强它；地加强它；逐步培养学生

11、分析、解决问题的能力，逐步逐步培养学生分析、解决问题的能力，逐步树立解决实际问题的自信心。树立解决实际问题的自信心。准确的分析准确的分析+完美的表述完美的表述+灵活的演算灵活的演算=成功的解题成功的解题1.1.新课程倡导的学习方式新课程倡导的学习方式:自主、合作、探究。自主、合作、探究。2.2.物理学方法物理学方法:观察与实验的方法、理想化方法、观察与实验的方法、理想化方法、类比方法、假说方法、数学方法。类比方法、假说方法、数学方法。3.3.高中物理培养目标：进一步提高科学素养，满高中物理培养目标：进一步提高科学素养，满足全体学生终生发展的需要。足全体学生终生发展的需要。4.4.高中物理课程的

12、三维目标：知识与技能、过高中物理课程的三维目标：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。程与方法、情感态度与价值观。生有涯，而学无涯。一个学生纵有三头生有涯，而学无涯。一个学生纵有三头六臂，也不可能在中小学时代学完一生中六臂，也不可能在中小学时代学完一生中所应具备的各种知识，但却有可能且应该所应具备的各种知识，但却有可能且应该掌握获取知识的方法。掌握获取知识的方法。2121世纪的公民应当世纪的公民应当具备这样五种基本能力：具备这样五种基本能力：处理信息能力处理信息能力、学习能力学习能力、解决问题能力解决问题能力、全球意识以及全球意识以及批判性思维能力批判性思维能力。现代教育认为：上学期间的现代教育认为：上学期间的“学习学习”，不是为了分数的学习，甚至不是为了知识不是为了分数的学习，甚至不是为了知识的学习，而是为了的学习，而是为了“学会学习学会学习”。“学会学会学习学习”就成了就成了“学会生存学会生存”的同意词。突的同意词。突出学习方式，即出学习方式，即独立思考独立思考、同伴交流同伴交流、师师生互动生互动。向向着着成成功功，我我们们现现在在就就出出发发！