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近代的科学和文化(一) 教案之二,
牛顿在科学上重大贡献有很多,在本课课文中主要指的是发现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。
请同学思考:牛顿在物理学上作出重大贡献的原因。
教师归纳:当时社会发展的需求;牛顿以前有许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:如果我看得远,那是因为我站在巨人的肩上。充分表现了牛顿的谦逊精神,值得我们大家学习。
(4)电磁感应原理的发现
提问:电磁感应原理的发明者、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。他出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辅助家庭,14岁当装订书籍的学徒。他求知欲望十分强烈,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19世纪最伟大的物理学家。
从此,人们根据电磁感应原理,制成了发电机、电动机、建造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,推动了一系列新机器和新产品的研制,从而极大地改变了社会生产和人类生活各方面的面貌。电学的发展,有力地证明了科学技术是生产力。
二、化学和生物的发展
(1)原子—分子结构学说的确立
道尔顿出生在英国一个贫穷的家庭,年轻时干过农活,27岁时成为曼彻斯特新教学院的数学和自然教师。他没有受过正规的科学教育,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。1808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科学中占据重要地位的原子科学的创始人和奠基者。
1811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—分子结构学说的确立,合理地解释了很多化学现象和定律,给化学奠定了重要的理论基石。
(2)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原因。
(3)达尔文的进化论
关于生物是神创造的观点,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18世纪中期以前,这些错误观点的盛行有一定的客观原因。除社会宗教原因外,生物学的发展状况也是一个原因。
林耐(1707年-1778年)是18世纪最伟大的植物学家,他在总结前人作过试验的基础上,拟定了最初的生物分类学,但他认为物种是由上帝创造的。
法国学者布丰(1707年-1788年)为进化论的前驱者。他的进化观念最初由观察化石得到启发。他拒绝接受上帝创世的说法,对整个自然界提出了一种发展的观点。他把生物界与地球的历史联系起来,断言有机界并不是以现有的形式被创造出来,而是有自己的发展史。
法国博物学家拉马克(1744年-1829年)于1809年出版了着名的《动物学的哲学》一书,明确提出了生物是从低级向高级发展进化的观点。
1859年,英国科学家达尔文的《物种起源》问世,把生物进化思想卜升到理论的高度。他在书中指出:一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程,生物不是不变的。他还指出,在自然界,生物物种是通过生存斗争实现的,生存斗争的结果是优胜劣汰。这就是以自然选择为基础的生物进化论学说。
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达尔文进化论是19世纪牛物科学的最大成就。它是生物科学的一次理论综合。从达尔文开始,把生物科学作为一个整体来研究,并且从发展的观点对生物进行研究。
进化论的提出,在人类整个思想史上也是划时代的大事。17世纪的牛顿把上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去(虽然牛顿承认了上帝的第一性),现在,进化论又把上帝从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
恩格斯在1883年总结马克思一生的贡献时说:“正像达尔文发现有机界的发展规律一样,马克思发现了人类历史的发展规律。”这个比喻是对达尔文的最高评价。
(4)巴斯德开创微生物学
微生物学是研究微生物结构和功能的科学。巴斯德是法国化学家、微生物学家,他开创的生物学分支——微生物学,改变了外科手术的面貌,大大提高了外科手术的成功率。
三、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
(1)发现放射现象
德国物理学家伦琴发现并深入研究了X射线,后人为纪念他,也称伦琴射线。伦琴这一发现,成为人类探索原子内部的微观世界的重要开始。因发现X射线,伦琴获得1901年诺贝尔物理学奖,成为第一位获得诺贝尔奖的物理学家。
(2)居里夫妇发现放射性元素镭
法国物理学家皮埃尔·居里及其夫人玛丽·居里,在法国物理学家贝克勒尔发现放射性物质铀(1896年)以后,对放射性现象进行了深入的研究。1898年7月,他们从铀沥青矿中含铋的部分发现了一种新的放射性元素,命名为“钋”(以纪念居里大人的祖国波兰);同年12月又在含钡的部分发现了另一种新的放射性元素“镭”,其放射性强度要比纯铀强900倍。以后,他们又在极其恶劣和简陋的条件下,不顾个人健康,艰苦工作了整整4年,终于在1902年从数吨铀沥青矿渣中提炼出微量的氯化镭,并初步测定出镭的原子量是225。居里夫妇由于发现放射性元素钋和镭等重要成就,而与发现放射性铀的贝克勒尔共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。
(3)爱因斯坦提出相对论
德国出生的犹太血统美国物理学家爱因斯坦,是20世纪最伟大的科学家。19世纪末,由于电磁学方面一系列的新发现、新实验同经典物理学理论发生了矛盾,物理学出现了危机。当时老一辈物理学家都企图用修补漏洞的办法来维护经典理论框架。科学界中一个默默无闻的小人物爱因斯坦,却敏锐地意识到只有对物理理论的基础进行根本性的变革,才能解决这一危机。1905年,年仅26岁的爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》,创立了狭义相对论。1915年,爱因斯坦又创立了广义相对论,进一步揭示了时空结构(四维时空)同物质分布的关系,指出了物质问所存在的万有引力,是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀(即时空弯曲)而引起的。相对论的捉出是物理学思想的一场重大革命,相对论既是原子内部的微观物理学的基础,也是大体物理学和宇宙学的基础。相对论的提出,使爱因斯坦成为继牛顿之后世界上最伟大的理论物理学家。
[课堂小结]
1.结合表格小结所学内容,巩固新知。
2.请学生思考:牛顿和达尔文作出重大贡献的原因是什么?两者对比,其共同性的东西又是什么?
[课堂练习]
课后习题一、二、三。
[教法建议]
1.由于本课教材内容丰富,涉及的人名及事件较多,故教师在讲授时要突出重点,详略得当,语言准确,板书可通过列表的形式,边讲边问边填。
2.讲授时最好以启发式讲解为主,配以简明的表格和适当的电教手段,增强其生动性、趣味性。
3.讲授本课涉及的力学、电磁学、化学、生物学的发现或成就时,要充分运用学生在其他学科中所学的知识,帮助理解,并引导他们从历史的角度加以认识。
4.本课涉及的科学家较多,在讲解过程中注意适当补充他们的成长经历、钻研精神、爱国思想等优秀品质,激励学生刻苦学习,见贤思齐,有所贡献。
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，近代的科学和文化(一) 教案之二
