高中人教版 (新课标)第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦优秀教学设计

这是一份高中人教版 (新课标)第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦优秀教学设计，共4页。教案主要包含了牛顿的科学成就，特点，晚年时期，意义，全面认识牛顿，牛顿力学体系的局限性等内容，欢迎下载使用。

一、牛顿的科学成就：
二、特点：A、注重实验； B、力学体系的数学化
三、晚年时期： 晚年时期，兴趣转向政治、神学
四、意义：：
⑴牛顿力学的三大定律和万有引力定律为经典力学规定了一套基本概念，形成了完整的近代力学体系；
⑵把地面上物体的运动和星体运动统一在相同的物理定律之中，从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合，为近代天文学奠定了基础，对以后的天体研究起了极大的推动作用；
⑶人们把牛顿力学体系的建立当作近代科学体系形成的标志。
另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并能以天文观测或试验论证其正确性，如：海王星的发现过程。
五、全面认识牛顿：
1、伟大的物理学家、天文学家、数学家。
2、建立起力学理论体系，成为宇宙定律的发现者
六、牛顿力学体系的局限性：
牛顿力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。时间和空间都是绝对静止。绝对时空观符合人们的日经验，但无法解释高速运动的物体运动规律和微观世界中的粒子运动。
探究：牛顿获得巨大成就的原因
⒈主观条件：
善于思考与观察的学习习惯；虚心好学的学习态度；严肃的科学态度；
科学的研究方法；勤奋的探索精神；善于吸收前人的研究成果；
⒉客观条件：
①西欧思想解放运动提供思想基础；②英国资产阶级革命的洗礼；③前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；
④社会经济的发展为理论研究提供物质基础又对理论发展提出迫切要求。
（二）追寻空间和时间存在的本质：
一、爱因斯坦的科学成就：
二、为人类和平进步而斗争。
（1）一战爆发后，公开发表反战宣言，呼吁结束战争。
（2）二战中建议美国研制原子弹，但对美国在日本广岛、长崎使用原子弹不满；
（3）二战后为反对美国国内法西斯主义，进行不懈斗争。
认识：
科学技术对社会发展进步的重大推动作用
“科学改变世界”、“科学技术是第一生产力”
科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类但如果运用不当，也能危害人类。
【典型例题】
材料一、“我并不认为自己是释放原子弹之父。我是以一种很间接的方式参与其中的。事实上，我没有预见到原子能会在我这个时代释放出来。我只是在理论上认为它是可能的。通过链式反应的偶然发现，它成为了现实，而这不是我能预料到的。它是哈恩在柏林发现的，但他曲解了自己的发现。正确的解释是丽塞·梅特勒提供的，他从德国逃出来，将消息告诉了尼尔斯·玻尔。”“由于我不能预知原子能在今后的益处，我只好说目前它是个威胁。但也许这样也好。它可迫使人类在国际事务中采用秩序，倘若没有这种恐惧的压力，这种秩序不会出现。” ——爱因斯坦
材料二、爱因斯坦等人建议造原子弹是出于止战救世之社会责任心，战后反对核军备竞赛也是出于保卫和平的社会责任心。这里的问题出在科学成果一旦付诸应用，就不再是科学家所能控制的了。爱因斯坦一心想抢在希特勒之前造出原子弹，使世界免于浩劫，未曾料到战后核军备竞赛竟将世界推向毁灭的边缘。
材料三、罗索与爱因斯坦几乎是同一时代的人，政治观点比较接近，当爱因斯坦为核时代的人类安全呼吁时，他对原子能的利用前景进行了预测：“人类最重要的发现之一就是利用原子能的方法。迄今为止，人们主要注意的是它在战争中的重要作用，而忽视它可能产生的和平作用，应当说是一个重大错误。原子能在不久的将来可以为我们提供新的能源，尤其是在陆地、海上和空中运输的能源。它在医疗方面的广泛作用已经得到了证明，并且，它今后治愈的病人数目将很快赶上它能杀死的人的数目。”“人们可以肯定的是：原子能将在很多方面取代煤和石油作为一种能源，因此而使劳动生产率提高。”
（1）材料一中爱因斯坦承认自己是原子弹之父吗？为什么？如何认识爱因斯坦与原子弹的关系？
答：不承认。因为没有预见到原子弹在他那个时代释放出来成为现实，原子弹是经历了其他科学家的努力和美国政府的支持而最终产生的。
关系：爱因斯坦只不过为原子弹的研制提供了理论基础，他建议造原子弹，但他本人并未参与其中。
（2）材料二中爱因斯坦建议造原子弹和之后反对核军备竞赛的共同目的是什么？试结合所学知识举例说明。
答：保卫和平、止战救世之社会责任心。
致力于防止核战争，领导组织“原子科学家委员会”，出版《原子科学家公报》等。
（3）结合材料一、三以及所学知识，分析爱因斯坦在原子能方面成就的影响。
答：积极方面：迫使人类在国际事务中采用秩序，不敢发动世界大战；原子能的多种和平应用，提供新的能源，在医疗方面的广泛应用等。
消极方面：原子弹给人类生存造成威胁，战后核军备竞赛竟将世界推向毁灭的边缘，威胁了世界的和平与安全。
2、1939年8月2日，爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，写信给罗斯福总统，建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！
（1）请问他的思想前后矛盾吗？为什么？
答：不矛盾，爱因斯坦建议制造原子弹是为了尽快结束战争，保卫和平，而对原子弹的使用给日本和平居民带来了灾难，使他感到痛苦，同样说明他反对战争，主张和平利用原子能。
（2）我们应如何对待科学的发展？
答：科学理论对科学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，但如果运用不当，也能危害人类。
3、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。
请回答：
① “牛顿时代”在物理学上指什么时代？
答：经典力学体系建立的时代
② 有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。
答：爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思维能力和创造力的人”，其理论对现代物理学仍然具有指导作用。 牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，在欧洲启蒙思想宣扬科学、反对封建神学的运动中发挥了极大的作用，以牛顿力学为代表的经典物理学开创了一个崭新的科学时代。相对论是在经典物理学基础上发展起来的，两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关系。
课题
专题六 杰出的中外科学家
二 影响世界发展进程的科学巨人
预习重点
1．了解牛顿的成长历程以及他提出的科学理论：经典力学和光学上的微粒说。
2．了解爱因斯坦的成长历程以及他提出的科学理论：相对论和光子理论。
3．认识牛顿和爱因斯坦在社会发展中的作用，确认科学改变世界、科技就是生产力等价值观念。
4．说出牛顿、爱因斯坦等科学家身上所表现出的优秀品质。
预习检测及知识预习
牛顿
爱因斯坦
时代
科学成就
研究范围
社会意义
回顾：牛顿所创立的物理学与爱因斯坦所创立的物理学之间的关系？
疑难问题
（至少提出一个预习疑问）
科学领域
主要成就
物理学
（1）发现了万有引力定律，综合表达了经典力学三个定律（惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律）；
（2）1687年发表《自然哲学的数学原理》标志“天体力学”诞生；
（3）经典力学体系的建立标志着近代科学体系的形成。
天文学
用万有引力定律说明天上的星体运动和地面上的物体运动都受力学规律的支配。
数学
发现二项式定理，创立了微积分，开辟了数学新纪元
光学领域
发现白光是由不同颜色的光组成的。制成第一架反射望远镜，提出光的“微粒说”
成就
内容
影响
1、1905年提出了狭义相对论
（1）空间、时间、物质和物质运动紧密相连不可分割；
（2）空间和时间在本质上是统一的，随着物质运动变化
震动了物理学接，爱因斯坦名扬欧洲
2、1916年提出广义相对论
万有引力是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均衡引起的，进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性；
相对论与量子论一起构成了相待物理学的两大支柱，促进了物理学的革命性变化
3、提出质能关系式E=mc
为原子能利用提供里理论依据。
4以量子论解释光电效应，1921年获得诺贝尔物理学奖