導(dǎo)語：近代的科學(xué)和文化的歷史教案一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1.知識目標(biāo)：

解析幾何學(xué)和微積分的創(chuàng)立;英國科學(xué)家牛頓及運動三大定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn);英國科學(xué)家法拉第及電磁感應(yīng)原理的發(fā)展;原于-分子結(jié)構(gòu)學(xué)說的確立;俄國科學(xué)家門捷列夫制定化學(xué)元素周期律;英國科學(xué)家達(dá)爾文及其生物進化論學(xué)說;法國科學(xué)家巴斯德及微生物學(xué)的創(chuàng)立;法國物理學(xué)家居里夫婦合作發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳;美國物理學(xué)家愛因斯坦提出著名的物理學(xué)的相對論。

2.能力目標(biāo)：

①在教師的幫助和指導(dǎo)下，學(xué)生思考：為什么近代時期被人們稱為知識革命的時代?從而培養(yǎng)學(xué)生以歷史唯物主義觀點分析問題的能力。

②通過列表反映近代自然科學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r，以培養(yǎng)學(xué)生綜合所學(xué)知識的能力。

3.情感目標(biāo)：

①近代自然科學(xué)的迅速發(fā)展，是由于資本主義制度取代封建制度，促進了生產(chǎn)發(fā)展所引起的自然科學(xué)的發(fā)展，反過來促進了生產(chǎn)的發(fā)展，鞏固了資本主義制度對封建制度的勝利。

②學(xué)習(xí)近代自然科學(xué)的發(fā)展概況，結(jié)合工業(yè)革命，進一步理解科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力的理論。

③近代時期，眾多的科學(xué)家所以能作出重大貢獻，除了客觀條件外，還由于他們的努力以及他們具備的優(yōu)秀品質(zhì)，如他們的勤奮刻苦、執(zhí)著追求，牛頓的虛心精神，巴斯德的愛國思想等，都是他們?nèi)〉贸删偷囊蛩?，也是值得我們青少年學(xué)習(xí)的優(yōu)良品德。

教材分析

1.重要人物：

牛頓，法拉第，門捷列夫，達(dá)爾文，居里夫婦，愛因斯坦

2.重要詞語：

微積分，運動三大定律，萬有引力定律，電磁感應(yīng)原理，生物進化學(xué)說，物理學(xué)的相對論

教學(xué)重點、難點

重點：牛頓對力學(xué)的貢獻和達(dá)爾文創(chuàng)立牛物進化學(xué)說。

難點：本課涉及的自然科學(xué)知識，如解析幾何學(xué)、微積分、運動三大定律、萬有引力定律、電磁感應(yīng)原理、原子-分于結(jié)構(gòu)學(xué)說、化學(xué)元素周期律、生物進化學(xué)說、物理學(xué)的相對論等。

知識結(jié)構(gòu)

*

[復(fù)習(xí)提問]

14世紀(jì)，一股資產(chǎn)階級文化的新潮流在意大利興起，這種資產(chǎn)階級文化運動在歷史上稱為什么?(答：文藝復(fù)興)

文藝復(fù)興是14世紀(jì)到16世紀(jì)歐洲發(fā)生巨大變化的又一標(biāo)志，從此歐洲進入一個文化昌盛的時期，許多文學(xué)家、藝術(shù)家、思想家、科學(xué)家給后人留下了不朽的作品和啟示。文藝復(fù)興不僅在當(dāng)時是思想文化領(lǐng)域里的一場偉大變革，而且成為近代文化的先驅(qū)，近代文化在它的基礎(chǔ)上取得長足的進步。

[導(dǎo)入新課]

同學(xué)們，人們通常把世界近代史分為兩大時期。第一時期從1640年到1870年，是“自由”資本主義時期;第二時期從1871年到1917年，是“自由”資本主義向帝國主義過渡和帝國主義最后形成的時期。近代第二時期的文化在第二冊世界歷史課本里闡述。本節(jié)課我們所講的是17世紀(jì)以來三四百年的科學(xué)和文化的成就，首先我們來了解自然科學(xué)革命。

(請同學(xué)閱讀課文提示)

[講授新課：]

一、數(shù)學(xué)和物理學(xué)的進展

(1)解析幾何學(xué)的創(chuàng)立

數(shù)學(xué)在17世紀(jì)取得了飛速的發(fā)展，使用了小數(shù)來表示分?jǐn)?shù)，代數(shù)符號已經(jīng)規(guī)范化。代數(shù)是進行著數(shù)量關(guān)系的研究和運算，它原來只是算術(shù)的一個組成部分。隨著計算方法的不斷改進，符號體系的被引進，使代數(shù)有可能成為一門科學(xué)。首先用字母做符號的是法國數(shù)學(xué)家維葉特。后笛卡爾改進了維葉特的符號體系。笛卡爾的方法和我們現(xiàn)在用的已十分接近，表明代數(shù)符號已基本實現(xiàn)規(guī)范化。符號的規(guī)范化，符號體系的建立，使代數(shù)發(fā)生了一次質(zhì)的飛躍。

笛卡爾在數(shù)學(xué)上的又一大貢獻是創(chuàng)立了解析幾何學(xué)。幾何學(xué)進行著空間形式的研究，如長度、面積、體積的測量。解析幾何學(xué)的所謂“解析的”，其意義實際是“代數(shù)的”，它實現(xiàn)了幾何和代數(shù)的結(jié)合，即形和數(shù)的結(jié)合。

(2)微積分的發(fā)明

提問：微積分的發(fā)明者及意義。

教師特別強調(diào)：牛頓和萊布尼茨各自獨立發(fā)明了微積分。

隨著解析幾何學(xué)的建立，必然導(dǎo)致微積分的產(chǎn)生，微積分是人類思維的偉大成果之一。

如果一個物體，不受外力干擾，進行等速運動，就可以用一條直線來描述，用初等數(shù)學(xué)就可以求出它的運動速度或者所走過的路程。可是行星圍繞太陽運動的軌道是橢圓，不但運動速度每時每刻在變，而且橢圓的方向處處在變。怎樣來計算行星在無論哪個時刻的速度呢?用什么辦法來精確地描述橢圓的方向變化呢?科學(xué)家牛頓和萊布尼茨在研究笛卡爾解析幾何的基礎(chǔ)上找到了出路。

可以把任意時刻的速度看作是在微小的時間范圍里的速度的平均值;當(dāng)這個微小的時間間隔縮到無限小的時候，就是微分的概念。一個變速的運動物體在一定時間范圍里走過的路程，可以看作是在許多微小時間間隔里所走的路的和，這就是積分的概念。科學(xué)家從這些基本要領(lǐng)出發(fā)，建立了微積分。

歐幾里得的幾何學(xué)也好，上古和中世紀(jì)的代數(shù)學(xué)也好，都是一種常量數(shù)學(xué)，微積分才是真正的變量數(shù)學(xué)。從日常生活中積累的經(jīng)驗使人們習(xí)慣于常量計算，但是只要稍稍深入到事物的本質(zhì)，人們遇到的就是大量的變化著的事物。現(xiàn)在有了微積分這門變量數(shù)學(xué)，對變化著的事物進行精密的測量和計算就有了可能。所以，微積分的發(fā)明不僅在數(shù)學(xué)史上，而且在整個人類的認(rèn)識史上都是一次巨大的飛躍，稱得上是一次“革命”。

牛頓在1665年發(fā)明了微積分，但他只是把研究結(jié)果通知了自己的一些朋友。萊布尼茨最早關(guān)于微積分的筆記寫于1673年，他在這方面的著作發(fā)表于1684年，比牛頓公開發(fā)表自己的研究成果的時間要早。于是，就引起了關(guān)于微積分的發(fā)明權(quán)的爭論，歐洲大陸的數(shù)學(xué)家們站在萊布尼茨一方，英國的數(shù)學(xué)家們站在牛頓一方，雙方劍拔弩張，甚至進行人身攻擊。在牛頓和萊布尼茨死后，經(jīng)過調(diào)查證明：雙方都是在前人的基礎(chǔ)上獨自發(fā)明的。

(3)牛頓和力學(xué)

請同學(xué)們朗讀課文中小字部分：牛頓簡介。

再請同學(xué)看書歸納出牛頓的科學(xué)成就，教師填表格。

牛頓在科學(xué)上重大貢獻有很多，在

本課課文中主要指的是發(fā)現(xiàn)運動三大定律及萬有引力定律。這些定律，反映了物體機械運動的基本規(guī)律。牛頓把力學(xué)確定為完整、嚴(yán)密、系統(tǒng)的學(xué)科。

請同學(xué)思考：牛頓在物理學(xué)上作出重大貢獻的原因。

教師歸納：當(dāng)時社會發(fā)展的需求;牛頓以前有許多科學(xué)家對力學(xué)的發(fā)展作出了貢獻;牛頓本人的天資和刻苦努力。牛頓有句名言：如果我看得遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩上。充分表現(xiàn)了牛頓的謙遜精神，值得我們大家學(xué)習(xí)。

(4)電磁感應(yīng)原理的發(fā)現(xiàn)

提問：電磁感應(yīng)原理的發(fā)明者、時間及作用是什么?

法拉第是自學(xué)成才而取得巨大成就的科學(xué)家。他出生在英國一個貧困的鐵匠家庭，只上過兩年小學(xué)，十二三歲曾以送報獲得微薄收入輔助家庭，14歲當(dāng)裝訂書籍的學(xué)徒。他求知欲望十分強烈，在七年的學(xué)徒期間，廢寢忘食地閱讀了許多自然科學(xué)的書籍，他勤奮好學(xué)，工作努力。法拉第由于對電磁學(xué)作出的貢獻，而成為19世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家。

從此，人們根據(jù)電磁感應(yīng)原理，制成了發(fā)電機、電動機、建造起巨大的水力和火力發(fā)電站。人們利用電能推動工廠機器運轉(zhuǎn)，利用電力為人類服務(wù)，推動了一系列新機器和新產(chǎn)品的研制，從而極大地改變了社會生產(chǎn)和人類生活各方面的面貌。電學(xué)的發(fā)展，有力地證明了科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力。

二、化學(xué)和生物的發(fā)展

(1)原子—分子結(jié)構(gòu)學(xué)說的確立

道爾頓出生在英國一個貧窮的家庭，年輕時干過農(nóng)活，27歲時成為曼徹斯特新教學(xué)院的數(shù)學(xué)和自然教師。他沒有受過正規(guī)的科學(xué)教育，但他不屈不撓的勤奮自學(xué)使他對科學(xué)事業(yè)作出了巨大貢獻。1808年，他提出了近代的科學(xué)的原子論。他認(rèn)為：一切物質(zhì)都是由小的微粒一原子組成的;每一種物質(zhì)都由自己的原子組成;化合物是由幾種不同元素的原子按固定的比例結(jié)合而成;不同的元素原子量不同。道爾頓的原子論即使以當(dāng)時的標(biāo)準(zhǔn)來看也是有缺陷的，但道爾頓不愧為現(xiàn)代自然科學(xué)中占據(jù)重要地位的原子科學(xué)的創(chuàng)始人和奠基者。

1811年，阿佛加德羅在論文中提出：分子是由原子組成，分子是具有物質(zhì)特性的最小單位。

原子—分子結(jié)構(gòu)學(xué)說的確立，合理地解釋了很多化學(xué)現(xiàn)象和定律，給化學(xué)奠定了重要的理論基石。

(2)門捷列夫制定化學(xué)元素周期表

指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文小字部分，說明門捷列夫的周期律引起廣泛重視的原因。

(3)達(dá)爾文的進化論

關(guān)于生物是神創(chuàng)造的觀點，稱為“神創(chuàng)論”;關(guān)于生物物種是一成不變的觀點，稱為“物種不變論”。這些都是唯心主義的錯誤觀點。但在18世紀(jì)中期以前，這些錯誤觀點的盛行有一定的客觀原因。除社會宗教原因外，生物學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r也是一個原因。

林耐(1707年-1778年)是18世紀(jì)最偉大的植物學(xué)家，他在總結(jié)前人作過試驗的基礎(chǔ)上，擬定了最初的生物分類學(xué)，但他認(rèn)為物種是由上帝創(chuàng)造的。

法國學(xué)者布豐(1707年-1788年)為進化論的前驅(qū)者。他的進化觀念最初由觀察化石得到啟發(fā)。他拒絕接受上帝創(chuàng)世的說法，對整個自然界提出了一種發(fā)展的觀點。他把生物界與地球的歷史聯(lián)系起來，斷言有機界并不是以現(xiàn)有的形式被創(chuàng)造出來，而是有自己的發(fā)展史。

法國博物學(xué)家拉馬克(1744年-1829年)于1809年出版了著名的《動物學(xué)的哲學(xué)》一書，明確提出了生物是從低級向高級發(fā)展進化的觀點。

1859年，英國科學(xué)家達(dá)爾文的《物種起源》問世，把生物進化思想卜升到理論的高度。他在書中指出：一切生物都經(jīng)歷了由低級到高級、由簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程，生物不是不變的。他還指出，在自然界，生物物種是通過生存斗爭實現(xiàn)的，生存斗爭的結(jié)果是優(yōu)勝劣汰。這就是以自然選擇為基礎(chǔ)的生物進化論學(xué)說。

達(dá)爾文進化論是19世紀(jì)牛物科學(xué)的最大成就。它是生物科學(xué)的一次理論綜合。從達(dá)爾文開始，把生物科學(xué)作為一個整體來研究，并且從發(fā)展的觀點對生物進行研究。

進化論的提出，在人類整個思想史上也是劃時代的大事。17世紀(jì)的牛頓把上帝從無生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去(雖然牛頓承認(rèn)了上帝的第一性)，現(xiàn)在，進化論又把上帝從有生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去了。

恩格斯在1883年總結(jié)馬克思一生的貢獻時說：“正像達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)有機界的發(fā)展規(guī)律一樣，馬克思發(fā)現(xiàn)了人類歷史的發(fā)展規(guī)律?！边@個比喻是對達(dá)爾文的最高評價。

(4)巴斯德開創(chuàng)微生物學(xué)

微生物學(xué)是研究微生物結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。巴斯德是法國化學(xué)家、微生物學(xué)家，他開創(chuàng)的生物學(xué)分支——微生物學(xué)，改變了外科手術(shù)的面貌，大大提高了外科手術(shù)的成功率。

三、19世紀(jì)晚期到20世紀(jì)初的科技進步

(1)發(fā)現(xiàn)放射現(xiàn)象

德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)并深入研究了X射線，后人為紀(jì)念他，也稱倫琴射線。倫琴這一發(fā)現(xiàn)，成為人類探索原子內(nèi)部的微觀世界的重要開始。因發(fā)現(xiàn)X射線，倫琴獲得1901年諾貝爾物理學(xué)獎，成為第一位獲得諾貝爾獎的物理學(xué)家。

(2)居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳

法國物理學(xué)家皮埃爾·居里及其夫人瑪麗·居里，在法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)鈾(1896年)以后，對放射性現(xiàn)象進行了深入的研究。1898年7月，他們從鈾瀝青礦中含鉍的部分發(fā)現(xiàn)了一種新的放射性元素，命名為“釙”(以紀(jì)念居里大人的祖國波蘭);同年12月又在含鋇的部分發(fā)現(xiàn)了另一種新的放射性元素“鐳”，其放射性強度要比純鈾強900倍。以后，他們又在極其惡劣和簡陋的條件下，不顧個人健康，艱苦工作了整整4年，終于在1902年從數(shù)噸鈾瀝青礦渣中提煉出微量的氯化鐳，并初步測定出鐳的原子量是225。居里夫婦由于發(fā)現(xiàn)放射性元素釙和鐳等重要成就，而與發(fā)現(xiàn)放射性鈾的貝克勒爾共同獲得1903年的諾貝爾物理學(xué)獎。

(3)愛因斯坦提出相對論

德國出生的猶太血統(tǒng)美國物理學(xué)家愛因斯坦，是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家。19世紀(jì)末，由于電磁學(xué)方面一系列的新發(fā)現(xiàn)、新實驗同經(jīng)典物理學(xué)理論發(fā)生了矛盾，物理學(xué)出現(xiàn)了危機。當(dāng)時老一輩物理學(xué)家都企圖用修補漏洞的辦法來維護經(jīng)典理論框架?？茖W(xué)界中一個默默無聞的小人物愛因斯坦，卻敏銳地意識到只有對物理理論的基礎(chǔ)進行根本性的變革，才能解決這一危機。1905年，年僅26歲的愛因斯坦發(fā)表了《論動體的電動力學(xué)》，創(chuàng)立了狹義相對論。1915年，愛因斯坦又創(chuàng)立了廣義相對論，進一步揭示了時空結(jié)構(gòu)(四維時空)同物質(zhì)分布的關(guān)系，指出了物質(zhì)問所存在的萬有引力，是由于物質(zhì)的存在和分布使時間和空間的性質(zhì)不均勻(即時空彎曲)而引起的。相對論的捉出是物理學(xué)思想的一場重大革命，相對論既是原子內(nèi)部的微觀物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是大體物理學(xué)和宇宙學(xué)的基礎(chǔ)。相對論的提出，使愛因斯坦成為繼牛頓之后世界上最偉大的理論物理學(xué)家。

[課堂小結(jié)]

1.結(jié)合表格小結(jié)所學(xué)內(nèi)容，鞏固新知。

2.請學(xué)生思考：牛頓和達(dá)爾文作出重大貢獻的原因是什么?兩者對比，其共同性的東西又是什么?

[課堂練習(xí)]

課后習(xí)題一、二、三。

[教法建議]

1.由于本課教材內(nèi)容豐富，涉及的人名及事件較多，故教師在講授時要突出重點，詳略得當(dāng)，語言準(zhǔn)確，板書可通過列表的形式，邊講邊問邊填。

2.講授時最好以啟發(fā)式講解為主，配以簡明的表格和適當(dāng)?shù)碾娊淌侄?，增強其生動性、趣味性?/p>

3.講授本課涉及的力學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)的發(fā)現(xiàn)或成就時，要充分運用學(xué)生在其他學(xué)科中所學(xué)的知識，幫助理解，并引導(dǎo)他們從歷史的角度加以認(rèn)識。

4.本課涉及的科學(xué)家較多，在講解過程中注意適當(dāng)補充他們的成長經(jīng)歷、鉆研精神、愛國思想等優(yōu)秀品質(zhì)，激勵學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，見賢思齊，有所貢獻。