经典力学的局限性教学设计

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1、经典力学的局限性教学设计一、教学分析1课标要求1）通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的实用范围和局限性。2）初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。3）初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识。2学习对象分析1)学生的年龄特点和认知特点高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。2)学习者在学习本课之前应具备的基本知识和技能

2、本节主要介绍相对论时空观和量子化现象，本节内容十分抽象，因此学习本节内容时要具有经典力学的时空观知识和高度的概括和抽象理解能力。3、学习者在即将学习的内容前已经具备的水平。学生在学习本节前听说过相对论和量子力学，但缺乏正确地认识，而且已经学习了经典力学的基本理论和时空观，关键是引导学生理解科学知识具有局限性，理解各自的成立条件。3教学内容分析本节教材先介绍高速运动的物体运动时牛顿力学体系不成立，并给出了质量随速度变化关系。接下来介绍从宏观到微观的变化，介绍了量子化现象。最后接绍从弱力到强力，广义相对论的基础。把这么多内容安排到一节重点不在对相对论和量子力学知道多少

3、，而在于让学生体会任何科学都有局限性，并不是牛顿力学过时了，要理解各自成立的条件。本人建议采用两课时教学：第一节介绍相对论，第二节介绍量子想象，教材最好参照山东版《必修2》二、教学目标1知识与技能目标1）知道牛顿定律的适用范围2）了解经典力学在科学研究生产实践中的广泛应用3）知道质量与速度的关系，知道高速运动必须考虑速度随时间的变化2过程与方法目标通过阅读课文，体会一切科学都有自身的局限性，新的理论不断完善和补充旧的理论，人类对科学地认识是无止境的。3情感态度与价值观1）通过经典时空观与相对论和量子力学的对比，培养学生的批判意识。三、学习环境设计1、学习资源类型内

4、容来源（1）课件（网络课件）√狭义相对论引言同时的相对性长度的收缩时间膨胀（2）工具（3）专题学习网站√世界物理年专题报道http://tech.sina.com.cn/d/focus/physics_2005/index.shtml（4）多媒体资源库√（5）案例库（6）题库（7）网络课程（8）其它2、学习策略（打√）（1）辅导策略√（2）支架策略（3）反思策略√（4）建模策略3、学习情境类型（打√）（1）真实情境（2）问题性情境√（3）虚拟情境√（4）其它4、学习环境选择（打√）（1）多媒体教室 （2）局域网（3）城域网 （4）校园网   √  （5）Inter

5、net √（6）其它   学习活动组织1、自主学习设计（打√并填写相关内容）类型相应内容（1）抛锚式√（2）支架式（3）随机进入式（4）其它2、协作学习设计（打√并填写相关内容）类型相应内容（1）竞争（2）伙伴（3）协同√（4）辩论（5）角色扮演（6）其它一、教学(学习)过程(活动)设计 在19世纪和20世纪之交，许多人陶醉于经典物理学的巨大成功之中，似乎完善的理论和技术的进步给人们这样一种感觉：物理学这座庄严雄伟、动人心弦的美丽殿堂已经建成了。1900年，英国著名物理学家开尔文踌躇满志地宣告，在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了

6、。但是，就在这尽善尽美之中，也还是有一点小小的遗憾，用开尔文的话说，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云。这两朵乌云，指的就是当时物理学理论无法解释的两个实验，一个是迈克尔逊一莫雷实验，另一个是热辐射实验。正是这两朵小小的乌云，不久以后酿成了物理学中一场巨大变革。对迈克尔逊—莫雷实验的解释及一系列有关的工作，把人们带人了一个以相对论为标志的高速运动世界。对热辐射实验的解释及一系列有关的工作，把人们带人了一个以量子论为标志的微观世界。图6—1以光速为标志的高速世界与我们所熟悉的低速的宏观世界完全不同的另一个崭新的世界出现在我们的眼前。这崭新世界带来的

7、新观念不但引发了20世纪科技领域以及思想领域的伟大革命，而且还将持久地影响人类文明的漫长进程。图6—2电子扫描显微镜下的原子世界现代物理理论具有较深刻的内涵和更抽象的形式。让我们张开想像的翅膀，一起迈人这崭新的世界。一高速世界1.高速世界的两个基本原理光速是目前我们所认知的物质的最大运动速度。如果人能够跑得像一束光那么快，他将会观测到什么现象与规律?我们所熟悉的是自己身边这个相对于光速而言的低速宏观世界的种种事物和现象，所知晓或掌握的许多物理概念及定律，都是在低速宏观的条件下得出来的。当物体以接近光速运动时，这些现象和规律是否会发生变化呢?不懈的探索加上非凡的抽象

8、思维能力，