2019-2020年八年級物理全冊 第一章 打開物理世界的大門 第二節(jié) 探索之路教學素材 滬科版.doc

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2019-2020年八年級物理全冊 第一章 打開物理世界的大門 第二節(jié) 探索之路教學素材 滬科版 一、基本要求 １、讓學生初步了解古人對神奇現(xiàn)象的探究和物理學發(fā)展的幾個重要階段。 ２、知道物理學不僅指具體的物理知識，而且還包括科學研究方法、科學態(tài)度和科學精神。 ３、能意識到科學發(fā)展（探索）歷程的艱辛與曲折，卻是富有意義的。 二、教材分析 按天、地、人的思路展開 第一段標“古文明中的科學思索”。 對于自然界的神奇，古人早已開始探索，那些直接刺激感官（眼睛和耳朵）的神奇現(xiàn)象最能引起他們的注意。盡管由于條件所限，他們的思索還停留在朦朧的感性階段，但是這些感性認識是理性認識世界的必要的前期準備，對人類文明的發(fā)展具有推動作用。 甲骨文“殸”（后來演變?yōu)椤绊唷保?，象一塊很大的斜面石頭和一只拿者結(jié)實木槌的手，這只手正拿著木槌欲敲打石塊。殸和耳組成了“聲”（聲的老寫形式）,這似乎表示耳朵聽的是木槌敲打磬發(fā)出的聲音. 納西族東巴象形文字“曬干”，字的上部為發(fā)出光線的太陽，字的中部為被蒸發(fā)的水氣。字的下部為大地。該字的意思為日光照射大地，使地面的水蒸氣蒸發(fā)，以達到曬干的目的。 “古人的宇宙觀模型之一”是古人對日月星辰及周圍世界的觀察，設(shè)想出的宇宙的模樣。認為地是平的，天象倒扣的大鍋（南北朝時的民歌《敕勒川》中就有“天似穹廬，籠蓋四野”的詩句），日月星辰就在穹頂下的大氣中運行。 以上這些表明古人的原始思維中有科學的成分。 “雕刻玉版”是距今5000年的史前儀具。玉版中央布刻圓形象天，外廓方形象地，側(cè)面呈拱形象天穹，表現(xiàn)了中國古人比較原始的天圓地方的思想。在這種宇宙觀的基礎(chǔ)上逐漸演化產(chǎn)生了“司南”——早期的指南針。 英國的“石頭陣”被一些考古學家認為是人類現(xiàn)存最早的天文觀察臺之一。天文學家借助電子計算機發(fā)現(xiàn)：象夏至等重要的節(jié)令日子，太陽、月亮升起和落下的方向與巨石一一對準成一條直線。它的外圍坑洞可以被用來預(yù)報月食。 這都反映了不同國家的古人對自然神奇現(xiàn)象都有過富有意義的思考。 第二段標“物理學的進步之階”中，展示了物理學發(fā)展中的幾個重要階段： 燦爛的古代文明，為人們科學地認識世界奠定了基礎(chǔ)。而且后來物理學的產(chǎn)生與發(fā)展也與古文明的科學思索關(guān)系密切。后來的物理學家們，過一系列的實驗以及對那些神奇現(xiàn)象的理性思考，才使物理學逐步有了令人驚嘆的發(fā)展。而物理學體系的建立則歸功于物理學界的一系列巨匠。 第一階段：自然科學的真理對錯誤權(quán)威的挑戰(zhàn) “哥白尼”偉大的波蘭天文學家和近代自然科學的先驅(qū)。長期以來，托勒密的“地心說”被教會用作天主教的教義基礎(chǔ)，在歐洲占統(tǒng)治地位，受到教會保護。哥白尼在長期的天文觀測中，意識到地球根本不是宇宙的中心，只是一個繞太陽旋轉(zhuǎn)的普通行星。向教會發(fā)出嚴正的挑戰(zhàn)，否定了影響人類達千年之久的托勒密體系，有利地推動了人類文明的進程，使人類對宇宙的認識向前跨越了一大步。 “伽利略”經(jīng)典力學和實驗物理學的先驅(qū)。第一個用望遠鏡觀察天空，觀測結(jié)果進一步證實了哥白尼的觀點是正確的。還不斷地向亞里士多德的權(quán)威性提出挑戰(zhàn)，最早用實驗的方法去追求隱藏在事物表象之后的真理。 第二階段：經(jīng)典力學體系的建立 “牛頓”人類歷史上的科學巨匠，用牛頓運動三大定律構(gòu)建了經(jīng)典物理學體系。在物理學、數(shù)學、天文學等方面作出劃時代的貢獻。詩人波譜在牛頓的墓碑上這樣形容：“自然和自然的規(guī)律，都藏在黑暗的夜空；上帝說：‘讓牛頓降生’，于是一切變得燦爛光明。” 第三階段：現(xiàn)代物理學的產(chǎn)生和發(fā)展 “愛因斯坦”的相對論沖擊了經(jīng)典的時空觀，認為：當物體的運動速度接近光速時，人們所熟悉的空間和時間等概念都會發(fā)生變化。如時鐘會走得很慢，人將會青春不老，而此時大尺度的宇宙空間象幾百萬光年也不再是那么遙遠。 “玻爾”發(fā)現(xiàn)微觀世界與宏觀世界的物理規(guī)律有很大的差異，提出了新的理論——量子力學。他們?yōu)槲锢韺W的發(fā)展跨出具有劃時代的意義的一大步。 建議適當補充某個或幾個科學家的故事或者他們的偉大品格。比如向?qū)W生講牛頓看蘋果落地想到日月星辰的運轉(zhuǎn)等，對學生進行高尚的情操的教育。向?qū)W生說明：事實上的科學發(fā)現(xiàn)不是象我們講的故事這么簡單，故事的背后是科學家們長期的、艱苦卓絕的工作。 三、教學建議 １、與第一節(jié)的講解方式有所變化，以便讓學生感覺新鮮有趣。 ２、在黑板講解象形文字的構(gòu)成，物理學發(fā)展歷程等；可用講故事的方式講解物理學發(fā)展歷程。 ３、建議在物理學發(fā)展歷程時為學生勾畫出物理學發(fā)展的幾個大的階段，并強調(diào)這幾個階段對物理學發(fā)展的重要作用。 ４、可讓每一位同學在課前以各種不同的信息渠道,收集中外科學家艱苦探索的事例。事例也不一定是物理方面,可以是生物學、醫(yī)學、化學等等,體現(xiàn)學科間的交流。 5.觀看科學家傳記或反映古代文明的記錄片《考古中國》等。 “一種想要了解自然奧秘的無法遇制的渴望”促使世界各民族努力探索、堅持不懈、從茫茫遠古延續(xù)至今并將走向未來。 關(guān)于物理學 物理學一詞源出于希臘文physics，意為“自然”。物理學是人類社會實踐的產(chǎn)物，它是隨著人類社會實踐的發(fā)展而產(chǎn)生、形成和發(fā)展的。人類的生產(chǎn)實踐和科學實驗是物理學形成和發(fā)展的主要源泉。在古代，物理學只是“自然哲學”的重要組成部分，直到16世紀后，它才與哲學分離開來。自從物理學成為一門獨立的學科之后，它的研究領(lǐng)域就在不斷地開拓著，逐漸建立起力學、光學、熱學、電學、量子力學、粒子物理學等物理基礎(chǔ)部門；每個基礎(chǔ)部門，又不斷地形成許多新的分支。物理學的發(fā)展一般劃分為三個主要時期，即古代物理學時期、經(jīng)典物理學時期（近代物理學時期）和現(xiàn)代物理學時期。大約在七八世紀之后，中國和希臘形成東、西方兩個科學技術(shù)發(fā)展的中心。當時，人們對自然界的認識，主要是通過表面的觀察和直覺獲得的，基本上還處于對現(xiàn)象的描述、經(jīng)驗的簡單總結(jié)和思辨性的猜測階段，實驗的巨大作用還沒有被認識到。同時還由于社會對科學的需要十分有限，科學的社會功能并不顯著，所以物理學的發(fā)展比較緩慢。 15世紀末葉，資本主義生產(chǎn)關(guān)系的產(chǎn)生，促進了生產(chǎn)和技術(shù)的大發(fā)展。席卷歐亞的文藝復(fù)興運動，解放了人們的思想，激發(fā)起人們的探索精神，系統(tǒng)的觀察實驗和嚴密的數(shù)學演繹相結(jié)合的研究方法被引進物理學中，導(dǎo)致了17世紀在天文學和力學領(lǐng)域中的“科學革命”。牛頓力學體系的建立健全，標志著近代物理學的誕生。 嘗試一下靜電觸電的滋味 把塑料飛盤用洗衣粉洗刷、沖凈、曬干；再準備一塊圓形鐵片，大小比飛盤略小，在其中打一小孔，用20厘米長的絲線穿過小孔將它拴住，用一塊干燥的毛皮用力摩擦圓盤的內(nèi)側(cè)，然后迅速拿開，再用手提著絲線的一端（這是為了不使手與鐵片接觸），將鐵片放入圓盤內(nèi)，這樣圓盤上的電荷將聚集到鐵片上，用手指去靠近鐵片時，會有微麻的感覺，同時還可看到電火花和聽見放電響聲（這是因為電壓高而產(chǎn)生放電，但因電量少，電流持續(xù)時間短暫，雖有微麻的感覺，但并不危及人體的生命與健康） 　　注意，本實驗的效果受環(huán)境影響較大，一般而言在干燥的天氣比在空氣潮濕時容易成功，晴天在人少的室內(nèi)比在人多的室內(nèi)容易成功；在室外通風處比在室內(nèi)容易成功。 露、霜、云、霧、雨和雪是怎樣形成的 在夜間，地面上的草、木、石塊等物體由于向外輻射熱量，它們的溫度要降低，當溫度降至露點時，地面物體附近空氣中的水蒸氣便達到飽和。若露點高于０攝氏度，水蒸氣可在地面物體的表面上凝結(jié)成小水滴，這就是露。若露點低于０攝氏度，水蒸氣則要在地面物體的表面上直接凝結(jié)成水冰粒，這即是霜。 　　如果在夜間不僅地面上物體的溫度降到了露點以下，而且地面以上稍遠處的空氣溫度也降到了露點，那么空氣中的水蒸氣將以塵埃為核心凝結(jié)成細小的水滴，這便是霧。 　　當高空中空氣的溫度降到露點以下，若露點高于０度，空氣中的水蒸氣在塵埃上凝結(jié)成細小的水滴便是云，而凝結(jié)成較大的水滴即是雨。若露點低于０度，則空氣中的水蒸氣將在塵埃上直接凝結(jié)成雪。 　　由此可知，露、霜和霧都不是從天而降的，而是地面附近空氣中的水蒸氣達到飽和時直接凝結(jié)而成的。只有雪和雨才是從天而降的，即是高空中空氣里的水蒸氣達到飽和時凝結(jié)而成。