2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第七章 5 相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性（2）說課稿 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章5相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性（2）說課稿新人教版必修2一、設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課以新人教版必修2高中物理教材第七章5節(jié)“相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性（2）”為教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)思路如下：首先，通過引入經(jīng)典力學(xué)在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生回顧牛頓力學(xué)的基本原理；然后，通過對(duì)比分析相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的差異，引導(dǎo)學(xué)生理解相對(duì)論時(shí)空觀的基本概念；接著，通過實(shí)例講解相對(duì)論時(shí)空觀在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，幫助學(xué)生深化對(duì)相對(duì)論時(shí)空觀的理解；最后，結(jié)合教材中的練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和解決問題的能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括：培養(yǎng)科學(xué)思維，發(fā)展學(xué)生的物理觀念，提高科學(xué)探究能力，以及增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。通過學(xué)習(xí)相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性，學(xué)生將能夠理解科學(xué)理論的發(fā)展是不斷深化和修正的過程，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力；通過分析相對(duì)論時(shí)空觀的實(shí)例，學(xué)生將形成對(duì)物理現(xiàn)象的直觀認(rèn)識(shí)，提升物理觀念的應(yīng)用能力；通過探究相對(duì)論時(shí)空觀的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生將掌握科學(xué)探究的方法，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和問題解決能力；同時(shí)，通過了解相對(duì)論的發(fā)展歷程，學(xué)生將樹立正確的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的熱愛和責(zé)任感。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法

重點(diǎn)：理解相對(duì)論時(shí)空觀的基本概念，掌握相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的區(qū)別和聯(lián)系。

難點(diǎn)：1.相對(duì)論時(shí)空觀中時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮效應(yīng)的理解；2.相對(duì)論時(shí)空觀在實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)算。

解決辦法：1.通過日常生活中的實(shí)例，如全球定位系統(tǒng)（GPS）的時(shí)間校正，引入相對(duì)論時(shí)空觀的概念，幫助學(xué)生形象地理解時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮效應(yīng)。2.結(jié)合教材中的圖表和公式，逐步解析相對(duì)論時(shí)空觀的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并通過例題演示如何進(jìn)行計(jì)算。3.設(shè)計(jì)課堂討論和小組活動(dòng)，讓學(xué)生在合作中探討相對(duì)論時(shí)空觀的物理意義，促進(jìn)學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的理解和掌握。4.在課后布置針對(duì)性的練習(xí)題，鞏固學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握，并及時(shí)反饋，幫助學(xué)生解決遺留問題。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：確保每位學(xué)生配備新人教版必修2高中物理教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備相對(duì)論時(shí)空觀的動(dòng)畫視頻、時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮的實(shí)例圖片，以及相關(guān)科學(xué)家介紹的文字材料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：若條件允許，準(zhǔn)備用于模擬相對(duì)論效應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件或物理實(shí)驗(yàn)裝置。

4.教室布置：設(shè)置多媒體展示區(qū)，保證視頻和圖片的清晰展示；規(guī)劃學(xué)生討論區(qū)，便于小組合作學(xué)習(xí)。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

利用上節(jié)課學(xué)習(xí)的牛頓力學(xué)知識(shí)，提出一個(gè)學(xué)生在日常生活中可能遇到的問題，例如：“為什么在地球表面上的物體重量會(huì)隨著地理位置的變化而變化？”通過這個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生思考牛頓力學(xué)的局限性，并自然過渡到本節(jié)課的主題——相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性。

2.講授新知（20分鐘）

首先，介紹相對(duì)論時(shí)空觀的基本概念，包括時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，通過多媒體展示相關(guān)動(dòng)畫和實(shí)例圖片，幫助學(xué)生形象理解這些概念。接著，講解相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的區(qū)別和聯(lián)系，通過板書和公式推導(dǎo)，讓學(xué)生掌握相對(duì)論時(shí)空觀的數(shù)學(xué)表達(dá)。最后，通過討論科學(xué)家們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證相對(duì)論時(shí)空觀，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

給出幾個(gè)與相對(duì)論時(shí)空觀相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上獨(dú)立完成，并及時(shí)給予反饋。這些練習(xí)題旨在幫助學(xué)生鞏固對(duì)相對(duì)論時(shí)空觀的理解，并學(xué)會(huì)如何應(yīng)用相關(guān)公式解決實(shí)際問題。

4.課堂小結(jié)（5分鐘）

5.作業(yè)布置（5分鐘）

布置相關(guān)的課后作業(yè)，包括復(fù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容、完成課后練習(xí)題，以及查找并閱讀一篇關(guān)于相對(duì)論時(shí)空觀的科普文章。要求學(xué)生在下一次課前準(zhǔn)備好對(duì)文章的理解和感悟，以便進(jìn)行課堂分享。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源

（1）拓展閱讀材料：《愛因斯坦的相對(duì)論——一個(gè)革命的物理學(xué)理論》、《相對(duì)論的故事》、《時(shí)間簡(jiǎn)史》等書籍，可以幫助學(xué)生更深入地理解相對(duì)論時(shí)空觀的歷史背景和科學(xué)意義。

（2）科普文章：關(guān)于相對(duì)論在實(shí)際應(yīng)用中的例子，如GPS系統(tǒng)的時(shí)間校正、高速運(yùn)動(dòng)的粒子的壽命變化等，可以讓學(xué)生了解相對(duì)論在科技發(fā)展中的作用。

（3）視頻資源：關(guān)于相對(duì)論時(shí)空觀的科普視頻，如“相對(duì)論動(dòng)畫解析”、“時(shí)間膨脹實(shí)驗(yàn)”等，可以幫助學(xué)生直觀地理解相對(duì)論的概念。

（4）在線課程：一些在線教育平臺(tái)提供的相對(duì)論相關(guān)課程，如Coursera、edX上的物理學(xué)課程，可以作為課后學(xué)習(xí)的補(bǔ)充。

2.拓展建議

（1）鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀相關(guān)書籍和文章，以加深對(duì)相對(duì)論時(shí)空觀的理解，并能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

（2）建議學(xué)生觀看科普視頻，特別是動(dòng)畫演示，以幫助他們?cè)谀X海中形成相對(duì)論時(shí)空觀的直觀圖像。

（3）推薦學(xué)生參與在線課程學(xué)習(xí)，這些課程通常提供更系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資源，有助于學(xué)生自學(xué)和深化理解。

（4）鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)討論和寫作活動(dòng)，如撰寫關(guān)于相對(duì)論的科學(xué)論文或報(bào)告，以培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力和表達(dá)能力。

（5）建議學(xué)生關(guān)注科學(xué)新聞和科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，特別是那些涉及到相對(duì)論時(shí)空觀的應(yīng)用案例，以保持對(duì)科學(xué)的興趣和敏感性。

（6）鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)驗(yàn)，如使用計(jì)算機(jī)軟件模擬相對(duì)論時(shí)空觀效應(yīng)，以增強(qiáng)他們的實(shí)踐操作能力和科學(xué)思維能力。七、板書設(shè)計(jì)

1.相對(duì)論時(shí)空觀的基本概念

①時(shí)間膨脹效應(yīng)

②長(zhǎng)度收縮效應(yīng)

③相對(duì)性原理

2.相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的區(qū)別和聯(lián)系

①牛頓力學(xué)適用范圍

②相對(duì)論時(shí)空觀的適用范圍

③兩