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2020-2021高中物理第六章相对论与量子论初步第1节高速世界教案鲁科版必修2
2020-2021高中物理第六章相对论与量子论初步第1节高速世界教案鲁科版必修2
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2020-2021高中物理第六章相对论与量子论初步第1节高速世界教案鲁科版必修2
第1节高速世界－时间延缓效应
爱因斯坦的相对论这一理论曾被很多人认为是一种怪诞的异想,而现在却成为现代物理学的奠基石。就象没有分子和原子的概念，现代物理学不能存在一样，没有相对论，现代物理学也不能存在。没有相对论,大量的物理现象将不可能得到解释.粒子加速器的设计和原子反应的计算，都是建立在相对论的基础上的.相对论的建立是现代物理学最伟大的成就之一，建立相对论的时空观对于现代的中学生是非常重要.可是，相对论的原理除了少数专业人员，却很少有人知道，特别是对我们的中学生，这一理论则显得格外艰深。所幸的是“物理新课程标准”中已把她纳入高中物理。新课标的新理念为中学物理教学提供了广阔的空间，正逢我校参与的全国教育科学“信息技术与课程整合课题的研究，所以本人想在此做些探索，将课题研究与实际教学结合，解决教学中的困难,仅供大家探讨之用，希望大家多提宝贵见解。
〖课程目标的制定〗
根据新课程理念所倡导教育的“人性化”，本课从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个唯度来制定教学目标,实施课堂教学。
教学目标：
㈠知识与技能目标：
理解光速不变与经典的速度的相对性之间的矛盾。
理解狭义相对论的两个基本假设。
理解时间间隔的相对性。
课外能继续学习相对论的其他内容。
㈡过程与方法目标：
培养学生的摆脱固有的思维能力、想象力和创新精神。
学会科学创造的基本过程。
培养学生的元认知水平.
学习正确的认识方法:实践是检验真理的唯一方法。
㈢情感态度与价值观目标：
体验科学家进行科学创造的过程。
体验相对论的时空观是如此的和谐、美丽。
激发学生探索科学的精神.
【教学设计的说明】
1.速度合成法则和时间的绝对性的问题在学生的头脑中已经根深蒂固．在教学中，一方面要让学生认识到实验是检验物理知识正确与否的最终标准，另一方面要让学生相信逻辑的力量。
2.时间相对性结论的推导从数学上讲是不严格的,但对于中学生理解相对论是很重要的，可从数量关系上开发出可探究的内容，通过建立理想实验,亲自进行数学探究得到时间延缓效应，将相对论时空观真正纳入已有的图式。目的也在发展学生的头脑中已经存在的根深蒂固的经典时空观。
3.元认知是学习策略之首，在教学中进行元认知训练的渗透是很重要的。爱因斯坦曾经说过电影是最好的教育手段之一,利用电影将教学难点形象化、简单化，将复杂过程压缩这都是电影课的特点。本课结合了以上特点。
【课堂教学的过程】
㈠教学引入：
2005—世界物理年，是为了纪念爱因斯坦创立相对论100周年提出的。爱因斯坦的这一理论曾被当时很多人认为纯粹是一种怪诞的异想，而现在早已成为现代物理学的奠基石。没有相对论，现代物理学也不复存在。4月18日是爱因斯坦逝世50周年.欧洲物理学会、联合国教科文组织共同发起了“物理照耀世界”活动，以纪念爱因斯坦。美国东部时间18日20时30分，“物理照耀世界”光束从爱因斯坦工作过的美国普林斯顿大学出发，绕全球一周，“途中”要经过我国34个城市.下面我们来观看一段爱因斯坦的录像。
观看一段爱因斯坦的录像（2。5分钟)
㈡教学内容
1、设疑并提出探究的主题
来自录象的情境：（科幻小说)一对年华正茂的孪生兄弟,哥哥告别弟弟,登上访问牛郎织女的旅程.归来时,阿哥仍是风度翩翩一少年，而迎接他的胞弟却是白发苍苍一老翁了,真是“天上方七日,地上已千年。
设疑:“天”“地”的时间为什么不一样?这就是我们今天要探究的问题.（提出主题)
2、思维训练
（1）横看成岭侧成峰，远近高低各不同.
展示图片：一排排的房子
设问:所有的房子的竖直方向的柱子都平行吗？
学生受固有思维的影响,会得出肯定的答案.
展示图片：地球的全景图及上面的房子
学生一看图就知道自己的答案错了。
反问：你的回答对了吗？为什么？（进行元认知训练，学生反省自己的思维）
结论：当我们跳出原来的圈子，去观察事物时，会有全新的发现。但跳出原来的圈子是需要摆脱固有的思维，需要丰富的想象力和创新精神。
(2）原来科学家就是这样创造的
展示科学创造的流程图：
结合元认知训练卡讲述科学创造的过程（提出三个自我反思的元认知问题）：
我是否比较了“原理论”与“新实验现象产生的条件的异同？
在新的条件下，我是否敢于提出新的假设（“新实验现象”的结论，但可能与“原理论”矛盾）?
在新的条件下，我是否敢于突破原有“相对的速度、绝对的时空变为“绝对的光速、相对的时空”。
3、预备知识
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