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1、近代科学和文化(一)教案之二 近代的科学和文化教案之二 第课近代的科学和文化教案之二 一一自然科学革命教学目 标.学问目标：解析几何学和微积分的创立；英国科学家牛顿及运动 三大定律和万有引力定律的发觉；英国科学家法拉第及电磁感应原理 的发展；原于分子结构学说的确立；俄国科学家门捷列夫制定化学 元素周期律；英国科学家达尔文及其生物进化论学说；法国科学家巴 斯德及微生物学的创立；法国物理学家居里夫妇合作发觉放射性元素 镭；美国物理学家爱因斯坦提出闻名的物理学的相对论。 .实力目标：在老师的帮助和指导下，学生思索：为什么近代 时期被人们称为学问革命的时代？从而培育学生以历史唯物主义观点 分析问题的实
2、力。 通过列表反映近代自然科学的发展状况，以培育学生综合所学 学问的实力。 .情感目标：近代自然科学的快速发展，是由于资本主义制度 取代封建制度，促进了生产发展所引起的自然科学的发展，反过来促 进了生产的发展，巩固了资本主义制度对封建制度的成功。 学习近代自然科学的发展概况，结合工业革命，进一步理解科 学技术是生产力的理论。 近代时期，众多的科学家所以能作出重大贡献，除了客观条件 外，还由于他们的努力以及他们具备的优秀品质，如他们的勤奋刻苦 执著追求，牛顿的虚心精神，巴斯德的爱国思想等，都是他们取得成 就的因素，也是值得我们青少年学习的优良品德。 教材分析.重要人物：牛顿，法拉第，门捷列夫，达
3、尔文，居里 夫妇，爱因斯坦.重要词语：微积分，运动三大定律，万有引力定律, 电磁感应原理，生物进化学说，物理学的相对论教学重点难点重点： 牛顿对力学的贡献和达尔文创立牛物进化学说。 难点：本课涉及的自然科学学问，如解析几何学微积分运动三大 定律万有引力定律电磁感应原理原子-分于结构学说化学元素周期律 生物进化学说物理学的相对论等。 学问结构板书设计第课近代的科学和文化 一自然科学革命类别成就时间科学家地位与作用数学解析几何 学微积分学世纪笛卡尔把变量引进数学，从而使精密的测量和 计算有了可能牛顿莱布尼茨力学牛顿软科学体系世纪后 半期牛顿对以后科学的发展产生了巨大影响电磁学电磁感应原 理世纪年头
4、法拉第开拓了人类历史的电气时代化学原子论世纪 初道尔顿近代化学得到长足进步分子概念世纪阿佛加德 罗化学元素周期律门捷列夫化学发展史上一个里程碑物理学放 射性元素镭世纪晚期居里夫妇物理学发生革命性的改变相对论 世纪初爱因斯坦自然科学史上划时代的成就教学过程复习提 问世纪，一股资产阶级文化的新潮流在意大利兴起，这种资产阶级 文化运动在历史上称为什么？文艺复兴是世纪到世 纪欧洲发生巨大改变的又一标记，从今欧洲进入一个文化昌盛的时期, 很多文学家艺术家思想家科学家给后人留下了不朽的作品和启示。 文艺复兴不仅在当时是思想文化领域里的一场宏大变革，而且成 为近代文化的先驱，近代文化在它的基础上取得长足的进
5、步。 导入新课同学们，人们通常把世界近代史分为两大时期。 第一时期从年到年，是自由资本主义时期；其次时期从年到年， 是自由资本主义向帝国主义过渡和帝国主义最终形成的时期。 近代其次时期的文化在其次册世界历史课本里阐述。 本节课我们所讲的是世纪以来三四一百零一年的科学和文化的成就，首 先我们来了解自然科学革命。 讲授新课：一数学和物理学的进展 解析几何学的创立数学在世纪取得了飞速的发展，运用了小数来表示 分数，代数符号已经规范化。 代数是进行着数量关系的探讨和运算，它原来只是算术的一个组 成部分。 随着计算方法的不断改进，符号体系的被引进，使代数有可能成 为一门科学。 首先用字母做符号的是法国数
6、学家维叶特。 后笛卡尔改进了维叶特的符号体系。 笛卡尔的方法和我们现在用的已非常接近，表明代数符号已基本 实现规范化。 符号的规范化，符号体系的建立，使代数发生了一次质的飞跃。 笛卡尔在数学上的又一大贡献是创立了解析几何学。 几何学进行着空间形式的探讨，如长度面积体积的测量。 解析几何学的所谓解析的，其意义实际是代数的，它实现了几何 和代数的结合，即形和数的结合。 ()微积分的独创提问：微积分的独创者及意义。 老师特殊强调：牛顿和莱布尼茨各自独立独创了微积分。 随着解析几何学的建立，必定导致微积分的产生，微积分是人类 思维的宏大成果之一。 假如一个物体，不受外力干扰，进行等速运动，就可以用一条
7、直 线来描述，用初等数学就可以求出它的运动速度或者所走过的路程。 可是行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，不但运动速度每时每刻在 变，而且椭圆的方向到处在变。 怎样来计算行星在无论哪个时刻的速度呢？用什么方法来精确地 描述椭圆的方向改变呢？科学家牛顿和莱布尼茨在探讨笛卡尔解析几 何的基础上找到了出路。 可以把随意时刻的速度看作是在微小的时间范围里的速度的平均 值；当这个微小的时间间隔缩到无限小的时候，就是微分的概念。 一个变速的运动物体在肯定时间范围里走过的路程，可以看作是 在很多微小时间间隔里所走的路的和，这就是积分的概念。 科学家从这些基本要领动身，建立了微积分。 欧几里得的几何学也好，上古和中
8、世纪的代数学也好，都是一种 常量数学，微积分才是真正的变量数学。 从日常生活中积累的阅历使人们习惯于常量计算，但是只要稍稍 深化到事物的本质，人们遇到的就是大量的改变着的事物。 现在有了微积分这门变量数学，对改变着的事物进行精密的测量 和计算就有了可能。 所以，微积分的独创不仅在数学史上，而且在整个人类的相识史 上都是一次巨大的飞跃，称得上是一次革命。 牛顿在年独创了微积分，但他只是把探讨结果通知了自己的一些 挚友。 莱布尼茨最早关于微积分的笔记写于年，他在这方面的著作发表 于年，比牛顿公开发表自己的探讨成果的时间要早。 于是，就引起了关于微积分的独创权的争辩，欧洲大陆的数学家 们站在莱布尼茨
9、一方，英国的数学家们站在牛顿一方，双方剑拔弩张, 甚至进行人身攻击。 在牛顿和莱布尼茨死后，经过调查证明：双方都是在前人的基础 上独自独创的。 ()牛顿和力学请同学们朗读课文中小字部分：牛顿简介。 再请同学看书归纳出牛顿的科学成就，老师填表格。 牛顿在科学上重大贡献有许多，在本课课文中主要指的是发觉运 动三大定律及万有引力定律。 这些定律，反映了物体机械运动的基本规律。 牛顿把力学确定为完整严密系统的学科。 请同学思索：牛顿在物理学上作出重大贡献的缘由。 老师归纳：当时社会发展的需求；牛顿以前有很多科学家对力学 的发展作出了贡献；牛顿本人的天资和刻苦努力。 牛顿有句名言：假如我看得远，那是因为
10、我站在巨人的肩上。 充分表现了牛顿的谦逊精神，值得我们大家学习。 ()电磁感应原理的发觉提问：电磁感应原理的独创者时间及作 用是什么？法拉第是自学成才而取得巨大成就的科学家。 他诞生在英国一个贫困的铁匠家庭，只上过两年小学，十二三岁 曾以送报获得微薄收入协助家庭，岁当装订书籍的学徒。 他求知欲望非常剧烈，在七年的学徒期间，废寝忘食地阅读了许 多自然科学的书籍，他勤奋好学，工作努力。 法拉第由于对电磁学作出的贡献，而成为世纪最宏大的物理学家' 从今，人们依据电磁感应原理，制成了发电机电动机建立起巨大 的水力和火力发电站。 人们利用电能推动工厂机器运转，利用电力为人类服务，推动了 一系列
11、新机器和新产品的研制，从而极大地变更了社会生产和人类生 活各方面的面貌。 电学的发展，有力地证明白科学技术是生产力。 二化学和生物的发展()原子 一分子结构学说的确立道尔顿诞生 在英国一个贫困的家庭，年轻时干过农活，岁时成为曼彻斯特新教学 院的数学和自然老师 他没有受过正规的科学教化，但他不屈不挠的勤奋自学使他对科 学事业作出了巨大贡献。 年，他提出了近代的科学的原子论。 他认为：一切物质都是由小的微粒一原子组成的；每一种物质都 由自己的原子组成；化合物是由几种不同元素的原子按固定的比例结 合而成；不同的元素原子量不同。 道尔顿的原子论即使以当时的标准来看也是有缺陷的，但道尔顿 不愧为现代自然
12、科学中占据重要地位的原子科学的创始人和奠基者。 年，阿佛加德罗在论文中提出：分子是由原子组成，分子是具有 物质特性的最小单位。 原子一分子结构学说的确立，合理地说明了许多化学现象和定律, 给化学奠定了重要的理论基石。 ()门捷列夫制定化学元素周期表指导学生阅读课文小字部分， 说明门捷列夫的周期律引起广泛重视的缘由。 ()达尔文的进化论关于生物是神创建的观点，称为神创论；关 于生物物种是一成不变的观点，称为物种不变论。 这些都是唯心主义的错误观点。 但在世纪中期以前，这些错误观点的盛行有肯定的客观缘由。 除社会宗教缘由外，生物学的发展状况也是一个缘由。 林耐(年-年)是世纪最宏大的植物学家，他在总结前人作过试 验的基础上，拟 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页