第25课现代科学革命教学设计（有趣）
山东成武二中历史组盛昌华274200
【课标要求】
知道相对论、量子论的主要观点，认识其意义。

一、教学目标
1．知识与能力
知道相对论、量子论的提出者及其基本内容；能够分析它们对现代物理学进步的意义以及对人类思维方式的影响。

2．过程与方法
阅读了解相对论的基本内容，然后将之与牛顿的经典力学进行比较，从而认识相对论等提出的重要意义
3．情感态度价值观
认识在科学上没有绝对的权威，科学会不断的进步，进而树立创新的意识和精神。

认识科技进步也是一把双刃剑，应用不好会给人类社会带来灾难。

二、教学重点、难点
重点：相对论、量子论的基本内容
难点：分析、评价科技进步的影响
三、教学内容安排（1课时多媒体）
六、教学过程
(一)导课请欣赏神话故事
王质烂柯
晋朝时有一位叫王质的人，有一天他到信安郡的石室山（今浙江省衢qu县）去打柴。

看到一童一叟在溪边大石上正在下围棋，于是把砍柴用的斧子放在溪边地上，住足观看。

看了多时，童子说“你该回家了”，王质起身去拿斧子时，一看斧柄（柯）已经腐朽了，磨得锋利的斧头也锈的凸凹不平了。

王质非常奇怪。

回到家里后，发现家乡已经大变样。

无人认得他，提起的事，有几位老者，都说是几百年前的事了。

原来王质石室山打柴误入仙境，遇到了神仙，仙界一日，人间百年。

你认为这有可能发生吗？你能用现代科学知识解释一下其出现的可能性吗？
（二）新课讲授
1、经典力学创立以后，人们把经典力学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以
用经典力学加以说明。

事实果真如此吗？
经典物理学认为时间和空间都是绝对的，即存在绝对的时间和绝对的空间，它研究的范围只适用于低速运动状态我们肉眼能够看到的宏观世界。

它解释不了高速运动的宇宙空间和微观世界运转状况。

2、探案思考：中国古典神话小说《西游记》中出现了“天上一日，地上一年”的幻想，现在看有道理吗
根据爱因斯坦的相对论，有个相对论效应，就是当物体的速度十分接近光速（约30万公里每秒）的时候就会发生时空弯曲，时钟就会变慢，当物体速度超过光速的99.99%以上时就会更加明显，这种情况就会出现
假设一个人坐上光子火箭，以光的速度到宇宙空间去旅行一年，那么，当他回到地球时，他的儿子已是白发苍苍的老人，自己却还是那样年轻，儿子反而比父亲老了!
3、相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾，但还是取得了成功。

有一次，卓别林出席一个宴会时笑着对爱因斯坦说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。

”你能用通俗的语言讲述一下你对相对论的理解吗？
爱因斯坦关于相对论的比喻
为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。

”这故事形象说明了时间和空间相对性。

4、迷信说法人死后会进阴间或天堂，你相信在我们周围还存在着另外一个世界吗？
根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。

由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。

如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。

这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。

所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。

这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

一维是线，二维是面，三维是立体空间，四维是弯曲空间。

四维空间联想
《西游记》中第七十九回【寻洞擒妖逢老寿当朝正主救婴儿】中孙悟空在土地公的指引下绕树根左转三圈右转三圈，然后三声“开门，开门，开门”霎时间，一声响喨，唿喇喇的门开两扇，更不见树的踪迹。

那里边光明霞采，亦无人烟。

行者趁神威，撞将进去，但见那里好个去处：烟霞幌亮，日月偷明。

白云常出洞，翠藓乱漫庭。

一径奇花争艳丽，遍阶瑶草斗芳荣。

温暖气，景常春，浑如。

滑凳攀长蔓，平桥挂乱藤。

蜂衔红蕊来岩窟，蝶戏幽兰过石屏。

行者急拽步，行近前边细看，见石屏上有四个大字：“清华仙府”。

应用学习：爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。

1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。

爱因斯坦为此非常懊悔。

从这件事中，我们能得到什么启发？我们应如何对待科学的发展？
科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。

科技能造福人类，推
动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。

要敢于质疑，勇于创新、实践出真知（因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的）
5、有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被抹掉。

你认为呢？
（1）、 爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的，并提出质量能量公式，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。

（2）相对论发展了牛顿力学，牛顿力学只是相对论在低速运动状态下的一个特例。

牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的力学概念至今仍是物理学的重要思想。

爱因斯坦说 在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道
路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。

6、请你来请修改中学生马明的笔记
2、量子论的创立（1）提出：爱因斯坦爱因斯坦提出了量子假说二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）
（2）发展：玻尔提出光的量子理论普朗克提出
原子的量子理论研究低速运动的宏观世界
量子力学建立
请修改马明的笔记
马明改正后的笔记
2、量子论的创立（1）提出：普朗克提出了量子假说二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）
1、相对论的创立
（2）发展：爱因斯坦提出光的量子理论玻尔提出原子的量子理论（3）意义影响了许多科学领域
带来许多技术创新如：半导体、激光器等
直接推动了社会生产力的发展，从根本上改
变了人类的物质生活研究高速运动的微观世界
量子
力
学建立
7、比较一下量子力学：的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？
共同点：
从背景上看：19世纪末，物理学得到极大发展，但是物理学一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。

从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。

第二，都经历了一个产生发展完善的过程。

说明了社会意识是一定的社会存在的反映；任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。

8、物理学的发展给了我们什么样的启示？敢于质疑、勇于创新、实践出真知
教学反思
1、在教学过程中对学生进行思想教育，如眼见不一定为实，使学生认识到科学是不断发展的，只有认识学习文化知识，有创新精神并与时俱进，才不是被社会淘汰。

2、在学生自主学习过程中，老师下位去指导，既调高了学生学习的效率又增强了师生之间的感情。