《第5課20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛(ài)因斯坦》教學(xué)設(shè)計(jì)(湖北省縣級(jí)優(yōu)課)-科學(xué)教案

選修四第六單元第5課20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛(ài)因斯坦[教材分析]本課教材以愛(ài)因斯坦生平為線索，介紹了他的主要科學(xué)成就即：提出狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論、光量子假說(shuō)等及愛(ài)因斯坦腳踏實(shí)地進(jìn)行科學(xué)研究和勇于創(chuàng)新精神和他為世界和平而斗爭(zhēng)為世界和平事業(yè)做出了貢獻(xiàn)?！爸型鈿v史人物評(píng)論”“模塊特點(diǎn)”，側(cè)重于歷史人物的教學(xué)；本課通過(guò)對(duì)愛(ài)因斯坦的學(xué)習(xí)，了解愛(ài)因斯坦所處的歷史環(huán)境，文化傳統(tǒng)及歷史發(fā)展趨勢(shì)。[教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)]基本要求 了解愛(ài)因斯坦的成長(zhǎng)歷程，簡(jiǎn)述他的主要科學(xué)成就：提出狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論、光量子假說(shuō)等。感受愛(ài)因斯坦腳踏實(shí)地進(jìn)行科學(xué)研究和勇于科學(xué)創(chuàng)新的精神。發(fā)展要求認(rèn)識(shí)愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)和社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用，感悟其成長(zhǎng)的人生啟迪。說(shuō)明 教學(xué)時(shí)可聯(lián)系必修Ⅲ專題七“近代物理學(xué)的奠基人和革命者”一課的有關(guān)內(nèi)容。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]（一）知識(shí)與能力簡(jiǎn)述愛(ài)因斯坦的主要科學(xué)成就；了解他的成長(zhǎng)歷程，感受他對(duì)科學(xué)的創(chuàng)新精神，理解愛(ài)因斯坦的科學(xué)成就對(duì)科學(xué)和人類社會(huì)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)；培養(yǎng)學(xué)生閱讀材料能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用歷史唯物主義基本觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)愛(ài)因斯坦取得成功的原因。（二）過(guò)程與方法1、整合教材資源引導(dǎo)學(xué)生選擇，提供情境材料來(lái)體驗(yàn)感知?dú)v史、理解歷史，主動(dòng)參與合作交流的歷史學(xué)習(xí)過(guò)程。2、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)方法，采用合作教學(xué)的手段通過(guò)對(duì)愛(ài)因斯坦生平事跡的了解，認(rèn)識(shí)他的主要科學(xué)成就及其對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。（三）情感態(tài)度價(jià)值觀通過(guò)本課學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)創(chuàng)新精神是人類不斷進(jìn)步的源泉，使學(xué)生懂得科技的力量，以及愛(ài)因斯坦的科學(xué)精神，感受偉大科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)，從而樹立對(duì)社會(huì)歷史使命感和責(zé)任感。[重點(diǎn)、難點(diǎn)]重點(diǎn)：了解愛(ài)因斯坦的成長(zhǎng)歷程，簡(jiǎn)述他的主要科學(xué)成就，感受他腳踏實(shí)地地進(jìn)行科學(xué)研究和勇于科學(xué)創(chuàng)新精神。難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)和社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用，感受其成長(zhǎng)的人生啟迪。[教學(xué)理念與方法]1、“歷史是人創(chuàng)造的，人是歷史的靈魂”關(guān)注人側(cè)重于歷史人物的教學(xué)，結(jié)合科學(xué)家的事跡，體現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新精神及崇高的人生品格。2、緊扣課標(biāo)補(bǔ)充、提供學(xué)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程的快樂(lè)；設(shè)計(jì)探究問(wèn)題，加強(qiáng)合作交流。3、“以中外歷史人物評(píng)說(shuō)”模塊為背景，引導(dǎo)學(xué)生注重對(duì)整個(gè)模塊的整體把握。[教學(xué)過(guò)程]一、愛(ài)因斯坦的青少年師：以視頻中國(guó)原子彈的發(fā)明為載體導(dǎo)入新課，再分析愛(ài)因斯坦的青少年，歸納總結(jié)：愛(ài)因斯坦的青少年的成長(zhǎng)歷程，給學(xué)生有哪些啟發(fā)。接著展示“世界物理年”指出聯(lián)合國(guó)大會(huì)將2005年確定為“國(guó)際物理年”這是聯(lián)合國(guó)首次為一個(gè)學(xué)科確定的全球規(guī)模的紀(jì)念活動(dòng)，為什么2005年被定為世界物理年而隆重紀(jì)念？生：2005年是愛(ài)因斯坦逝世50周年，同時(shí)也是他提出狹義相對(duì)論100周年。師：愛(ài)因斯坦，這位在許多國(guó)度千年人物（1001－2000年）評(píng)選中都居榜首的俊杰，絕不僅僅是因?yàn)槲锢韺W(xué)上的成就，他既是偉大的科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，更是杰出的思想家，。二、愛(ài)因斯坦的主要科學(xué)成就引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本并結(jié)合必修專題七《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》師生共同解決下列問(wèn)題：師：設(shè)問(wèn)愛(ài)因斯坦為什么被視為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家？生：提出狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論、光量子假說(shuō)等。在學(xué)生回答之基礎(chǔ)上補(bǔ)充說(shuō)明。以牛頓力學(xué)的代表的經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋19世紀(jì)末以來(lái)的物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)。如：微觀世界、原子、宇宙放射線、高速光學(xué)元素的放射性、電子運(yùn)動(dòng)、黑體輻射、光電效應(yīng)等，看來(lái)經(jīng)典物理學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀已經(jīng)不合時(shí)宜，這種狀況隨著20世紀(jì)以來(lái)科學(xué)研究的不斷深入而日益顯現(xiàn)。如神秘的“以太”一直不能被證明是存在的。高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象非經(jīng)典力學(xué)所能解釋等。物理學(xué)只有來(lái)一番徹底之革命，才能適應(yīng)科學(xué)研究的形勢(shì)，在這種背景下，相對(duì)論光量子論應(yīng)運(yùn)而生。師：設(shè)問(wèn)2什么是狹義相對(duì)論？有何重要意義？（在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上補(bǔ)充說(shuō)明）補(bǔ)充：1905年《論物體的電動(dòng)力學(xué)》發(fā)表標(biāo)志著狹義相對(duì)論誕生，拓展了物理光的研究空間和應(yīng)用領(lǐng)域，從日常范圍到宏觀宇宙空間；開闊了人們的思維。師：設(shè)問(wèn)3：什么是廣義相對(duì)論和光量子論假說(shuō)提出有何意義？在學(xué)生回答問(wèn)題的基礎(chǔ)上歸納陳述：1915年愛(ài)因斯坦又創(chuàng)立了廣義相對(duì)論，進(jìn)一步提示了時(shí)空結(jié)構(gòu)（四維空間）同物質(zhì)分布的關(guān)系，指出了物質(zhì)間所存在的有引力，是由于物質(zhì)的存在和分布使時(shí)間和空間的性質(zhì)不均勻（即時(shí)空彎曲）而引起的，愛(ài)因斯坦還在宇宙，統(tǒng)一場(chǎng)論等物理學(xué)領(lǐng)域也取得了偉大的成就。師：設(shè)問(wèn)4愛(ài)因斯坦取得偉大的成就，他是天才嗎？（引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本及“歷史縱橫”羅盤針故事，感受科學(xué)家成長(zhǎng)的歷程），然后指出愛(ài)因斯坦取得偉大成就和他小時(shí)候的學(xué)習(xí)態(tài)度是分不開的。師：展示下列材料：材料（一）我沒(méi)有什么特別的才能，不過(guò)喜歡尋根刨底地追問(wèn)問(wèn)題罷了。――愛(ài)因斯坦智慧并不產(chǎn)生于學(xué)歷，而是來(lái)自對(duì)于知識(shí)的終身不懈的追求。――愛(ài)因斯坦一個(gè)人只有以他全部的力量和精神致力于某一事業(yè)時(shí)，才能成為一個(gè)真正的大師，因此全力以赴才能精通――愛(ài)因斯坦材料（二）有次一個(gè)美國(guó)記者問(wèn)愛(ài)因斯坦關(guān)于他成功的秘訣。他回答：“早在1901年，我還是二十二歲的青年時(shí)，我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成功的公式，我可以把這公式秘密告訴你那就是：A＝X＋Y＋Z，A是成功，X是努力工作，Y是懂得休息，E是少說(shuō)廢話，這公式對(duì)我有用，我想對(duì)許多人也是一樣有用?！眴?wèn)：從以上材料中我們感受到了愛(ài)因斯坦哪些科學(xué)精神？對(duì)我們有何啟示？生：勤奮好學(xué)的求知態(tài)度，熱愛(ài)科學(xué)，腳踏實(shí)地科學(xué)研究，對(duì)科學(xué)的不懈追求及正確的科學(xué)研究方法等。對(duì)我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)上應(yīng)當(dāng)要有正確的學(xué)習(xí)方法，應(yīng)該勤學(xué)好問(wèn)，好獨(dú)立思考等。過(guò)渡：愛(ài)因斯坦不僅是一位偉大的科學(xué)家，而且是一位具有正義感的社會(huì)活動(dòng)家，時(shí)刻關(guān)心人類的進(jìn)步和平、倡導(dǎo)和平、反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)為人類和平等進(jìn)步而斗爭(zhēng)。三、愛(ài)因斯坦的其它貢獻(xiàn)――為人類和平進(jìn)步而斗爭(zhēng)思考：愛(ài)因斯坦為人類和平進(jìn)步事業(yè)做了哪些工作？（要求學(xué)生結(jié)合愛(ài)因斯坦生活的時(shí)代背景）在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上歸納：愛(ài)因斯坦生活的時(shí)代曾經(jīng)歷了人類歷史上最為空前的兩次世界大戰(zhàn)，他沒(méi)有因?yàn)槁耦^于科學(xué)研究而把自己置身于社會(huì)之外，而是一直關(guān)心著人類的文明和進(jìn)步，并為之頑強(qiáng)勇敢地戰(zhàn)斗。師：指導(dǎo)學(xué)生閱讀圖片，愛(ài)因斯坦身后升起了蘑菇云，這幅圖片經(jīng)常出現(xiàn)在美國(guó)雜志封面上，愛(ài)因斯坦根據(jù)相對(duì)論的觀點(diǎn)提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換理論后，寫信給美國(guó)總統(tǒng)，建議研制原子彈，開展了原子彈的研究和制造，當(dāng)原子能廣泛地應(yīng)用于人類生活中時(shí)，這幅圖成為一位偉大科學(xué)家對(duì)人類做出的重大貢獻(xiàn)的標(biāo)志。從中我們能得到什么啟發(fā)？生：科技是第一生產(chǎn)力，科技推動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展。師：1945年8月，美國(guó)用兩顆原子彈轟炸了人口稠密的日本城市，這件事成為愛(ài)因斯坦終身遺憾。綜合上所述我們應(yīng)當(dāng)如何對(duì)待科學(xué)的發(fā)展？生：科技能造福人類，推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展，但如果運(yùn)用不當(dāng)也能危害人類。師：展示下列材料：“只有獻(xiàn)身于社會(huì)，才能找到那實(shí)際上是短暫而有風(fēng)險(xiǎn)的生命意義。”―－愛(ài)因斯坦“我每天上百次提醒自己，我的精神生活和物質(zhì)生活，卻依靠著別人的勞動(dòng)，我必須盡力以同樣的分量來(lái)報(bào)償我們領(lǐng)受了的和至今還在領(lǐng)受著的東西”――愛(ài)因斯坦“一個(gè)人價(jià)值，應(yīng)該看他貢獻(xiàn)什么，而不應(yīng)當(dāng)看他取得什么”――愛(ài)因斯坦“安逸和幸福，對(duì)我來(lái)說(shuō)從來(lái)不是目的。我將這些倫理基礎(chǔ)為豬倌的理想……”――愛(ài)因斯坦從以上材料中我們能感受到愛(ài)因斯坦有哪些崇高的人生品格？生：樂(lè)于奉獻(xiàn)精神，對(duì)社會(huì)有崇高的責(zé)任感，憂他人之憂，樂(lè)他人之樂(lè)，淡泊名利，生活節(jié)儉，熱愛(ài)生活，也摯愛(ài)人類等……課堂探究：第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，連那些素來(lái)不問(wèn)政治、清高脫俗的教授和學(xué)者也加入了“保衛(wèi)祖國(guó)”的大合唱。愛(ài)因斯坦本人則公開聲明自己是和平主義者，反對(duì)一切戰(zhàn)爭(zhēng)。他認(rèn)為科學(xué)是全世界的，因此像躲避瘟疫一樣，避開那些數(shù)不清的對(duì)炮彈、潛艇和飛機(jī)的研究。他說(shuō)：“在我看來(lái)，戰(zhàn)爭(zhēng)是多么卑鄙、下流！我寧愿被千刀萬(wàn)剮，也不愿參與這種可憎的勾當(dāng)?！边M(jìn)入20世紀(jì)30年代以后，愛(ài)因斯坦逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的和平主義者。1933年4月，有人請(qǐng)求他出面援助因拒絕服兵役而被捕的比利時(shí)青年，他發(fā)表公開信回答說(shuō)：“如果我是比利時(shí)人，在目前的形勢(shì)下，我不會(huì)拒絕服兵役。我將愉快地參軍。我相信，這將有助于拯救歐洲。”后來(lái)愛(ài)因斯坦移居美國(guó)。在得知希特勒動(dòng)員力量進(jìn)行核研究的消息后，他毅然給羅斯福總統(tǒng)寫信，建議美國(guó)加快研究。愛(ài)因斯坦在為英國(guó)一刊物撰稿時(shí)寫道：“科學(xué)是一種強(qiáng)有力的工具，如何使用它，它是給人類賜福還是給人降禍，則取決于人本身，而不是取決于工具。刀子對(duì)人生活是有用的，但是它能夠用來(lái)殺人。------我們的唯一希望在于，拒絕任何有助于戰(zhàn)爭(zhēng)準(zhǔn)備或者戰(zhàn)爭(zhēng)意圖的行為?！?1)根據(jù)材料，指出愛(ài)因斯坦和平主義思想的變化。答：①反對(duì)一切戰(zhàn)爭(zhēng)；②用正義戰(zhàn)爭(zhēng)抗擊非正義戰(zhàn)爭(zhēng)；③消除導(dǎo)致戰(zhàn)爭(zhēng)的因素。(2)根據(jù)材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)要評(píng)析愛(ài)因斯坦關(guān)于科學(xué)與戰(zhàn)爭(zhēng)關(guān)系的基本觀點(diǎn)。答：①科學(xué)不能為戰(zhàn)爭(zhēng)服務(wù)；②迫不得已時(shí)科學(xué)應(yīng)該幫助正義戰(zhàn)爭(zhēng)制止非正義戰(zhàn)爭(zhēng)；③防止科學(xué)成果用于戰(zhàn)爭(zhēng)，威脅人類生存。④從人道主義出發(fā)，體現(xiàn)了科學(xué)家的良知。⑤科技進(jìn)步具有雙重作用，可用來(lái)自我毀滅，也可造福人類。⑥科技造成的災(zāi)難實(shí)際上是其應(yīng)用者——特定的制度體系造成的。⑦科學(xué)的發(fā)展為戰(zhàn)爭(zhēng)殺傷力的增強(qiáng)創(chuàng)造條件，威脅世界和平。因此，他積極致力于防止核戰(zhàn)爭(zhēng)。[課堂小結(jié)]看下列詩(shī)歌，讓學(xué)生朗讀：我們?nèi)慷极@益不淺，及全世界都感謝他的教誨。那專屬于他個(gè)人的東西，早已傳遍廣大人群。他像行將隕滅的慧星，光華四射，把無(wú)限的光芒同他的光芒永相連結(jié)。師：1955年4月18日，愛(ài)因斯坦病逝于普林斯頓。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩(shī)結(jié)束了那樸素的葬禮。愛(ài)因斯坦的偉大業(yè)績(jī)和精神永遠(yuǎn)留給了人類。課堂討論活動(dòng)：師：怎樣才能培養(yǎng)出中華民族偉大復(fù)興所需要的科學(xué)人才？（通過(guò)討論學(xué)生可以從科學(xué)家們的科學(xué)精神和對(duì)社會(huì)的責(zé)任感等方面，只要言之有理即可）微課展示：組織學(xué)生閱讀愛(ài)因斯坦的人物傳記，可上網(wǎng)查找資料，以書面形式分小組討論讀后感。材料一20世紀(jì)初,愛(ài)因斯坦從相對(duì)論出發(fā)提出著名的質(zhì)能關(guān)系式E=mc2,這為核開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。材料二德國(guó)十分重視這一理論的軍事價(jià)值,在相關(guān)研究中處于領(lǐng)先地位。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之后,愛(ài)因斯坦向美國(guó)總統(tǒng)羅斯福建議,應(yīng)搶在德國(guó)之前研制出原子彈。材料三美國(guó)政府于1945年8月投放原子彈到日本廣島、長(zhǎng)崎,造成平民傷亡嚴(yán)重,愛(ài)因斯坦得知后,非常痛心,他說(shuō),致信羅斯福提議研制核武器,是自己一生中最大的錯(cuò)誤和遺憾。他甚至懊悔當(dāng)初從事科研。解析：本題屬于開放性問(wèn)題,答案不求唯一。對(duì)愛(ài)因斯坦的做法和認(rèn)識(shí)可從其主觀目的即維護(hù)世界和平方面考慮;科技的發(fā)展具有雙重作用,我們應(yīng)盡量趨利避害,使其為人類和平進(jìn)步事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。（1）結(jié)合上述材料,分析愛(ài)因斯坦的做法究竟是正確還是錯(cuò)誤。(1)愛(ài)因斯坦基于打敗法西斯和他對(duì)維護(hù)人類和平的熱忱從而做出上述舉動(dòng),是正確的。（2）從中我們得到什么啟發(fā)?(2)啟發(fā):①科學(xué)研究應(yīng)當(dāng)用于促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、保持人類和平等方面;②科學(xué)對(duì)軍事技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)作用巨大,有時(shí)能夠起到以暴制暴,從而贏得和平的作用;③科學(xué)研究的初衷,與其后的實(shí)際應(yīng)用效果之間可能會(huì)出現(xiàn)較大偏差等。（3）我們應(yīng)怎樣對(duì)待科學(xué)的發(fā)展?(3)態(tài)度:①科學(xué)發(fā)展本身,是客觀而不受任何利益集團(tuán)左右的。②我們應(yīng)以理性的態(tài)度來(lái)看待科學(xué)的發(fā)展,既要努力學(xué)習(xí),進(jìn)一步推動(dòng)科學(xué)發(fā)展,同時(shí)也要控制科研成果的實(shí)際應(yīng)用,使其向著造福人類的方向發(fā)展。名人名言：成功的秘訣一個(gè)愛(ài)說(shuō)廢話而不愛(ài)用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛(ài)因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛(ài)因斯坦厭煩了，便寫了一個(gè)公式給他：A＝x＋y＋z愛(ài)因斯坦解釋道：“A代表成功，x代表艱苦的勞動(dòng)，y代表正確的方法……z代表什么？”青年迫不及待地問(wèn)?！按砩僬f(shuō)廢話?！睈?ài)因斯坦說(shuō)。最后總結(jié)，歸納知識(shí)結(jié)構(gòu)?！痉椒ㄖ笇?dǎo)】歷史選修《中外歷史人物評(píng)說(shuō)》學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)一、《人物史》學(xué)習(xí)三要求1、把握人物特點(diǎn)，避免千人一面——掌握每一位歷史人物的主要活動(dòng)和他對(duì)歷史所作出的貢獻(xiàn)。（個(gè)性）2、時(shí)勢(shì)造英雄——把握這位歷史人物的時(shí)代背景和時(shí)代賦予他的歷史使命。（共性）3、站在歷史角度，評(píng)價(jià)歷史人物。同時(shí)學(xué)會(huì)舉一反三。（規(guī)律）二、如何評(píng)價(jià)歷史人物1、分析背景，明確時(shí)代要求，從歷史發(fā)展的角度論證其在歷史上的貢獻(xiàn)、地位和影響；2、從現(xiàn)實(shí)需要的角度分析其措施和作用，論證其是否解決了現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，滿足現(xiàn)實(shí)需要的程度如何，是否有利