2019-2020年高中歷史 第18課 近代科學體系的奠基人牛頓教案 岳麓版選修4《中外歷史人物評說》.doc
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2019-2020年高中歷史 第18課 近代科學體系的奠基人牛頓教案 岳麓版選修4《中外歷史人物評說》 【知識模塊】 一、成長的足跡: 1、牛頓在劍橋大學期間,悉心鉆研歐幾里得和笛卡兒的幾何學,發(fā)現(xiàn)了代數(shù) 定理。這些都為牛頓后來在數(shù)學領域做出貢獻奠定了堅實的基礎。 2、牛頓在家鄉(xiāng)居住的兩年,是牛頓一生中科學研究領域最旺盛的時期,這期間成就他最高的數(shù)學成就 ,發(fā)現(xiàn)了日光的組成,并開始研究物理學上的 問題。 二、萬有引力定律 1、在牛頓以前,天文學家 發(fā)現(xiàn)了行星繞日運動的三大定律, 也發(fā)現(xiàn)了力學的一些基本原理。 2、牛頓通過大量的研究,證實任何物體都是相互吸引的,這種無處不有的引力叫“ ”。 3、1686年牛頓用拉丁文撰寫了《 》,提出了力學的 和 定律,為經(jīng)典力學規(guī)定了一套基本概念。人們把“牛頓力學”體系的建立當做近代科學體系形成的標志。 三、晚年的困惑 1、 晚年的牛頓轉(zhuǎn)而迷戀和鉆研宗教與神秘思想。牛頓是近代 體系的奠基人。 2、 從伽利略到牛頓,在人類科學發(fā)展史是一個極其重要的時期,是一個產(chǎn)生科學巨人的時代,是 科學誕生的時代。 【問題探究】 1、哥白尼的“日心說”,被教皇宣布為“邪說”,寫的書臨終才敢發(fā)表而且被列為禁書 ;布魯諾、伽利格等人為了捍衛(wèi)、宣傳哥白尼“日心說”而壯烈地獻出了自己的生命,成了科學史上的兩大慘案。經(jīng)過長期艱難曲折的歷程,“日心說”終于戰(zhàn)勝了“地心說”,從而使科學大踏步地向前發(fā)展。 請回答:天文學家的命運給你的啟發(fā)是什么? 2、牛頓曾說:我之所以能比別人看得遠些,是因為我站在巨人們的肩上。 我只不過是一個在海濱玩耍的小孩,不時地為比別人找到更光滑、更美麗的卵石和貝殼而高興。而在我面前的真理的海洋,卻完全是個迷。 他認為“不花在研究上的時間都是損失”。 結(jié)合材料回答:牛頓的哪些品質(zhì)值得我們學習? 【思路點撥】 1、任何新事物的發(fā)展都不一帆風順的,科學的發(fā)展也有一個艱辛的歷程;科學需要許多科學家的艱辛努力,甚至畢生的精力或生命;中世紀的歐洲基督教神學是阻礙科技發(fā)展的最大阻力;科學要發(fā)展就必須有勇于獻身的勇者。(其他答案只要合情合理均可) 2、虛懷若谷、謙虛好學精神;尊重他人的科研成果有勇于探索精神;甘于寂寞,獻身科學的精神等;(其他答案只要合情合理均可) 【選擇題】 1、牛頓提出的物體機械運動定律不包括 A、萬有引力定律 B、慣性定律 C、加速度定律 D、作用與反作用定律 2、17世紀牛頓力學體系產(chǎn)生原因有 ①生產(chǎn)的迅速發(fā)展對基礎理論提出了迫切要求②伽俐略等人的研究已有堅實的基礎③牛頓個人的偉大天才和所做出的巨大努力④同時代眾多著名科學家協(xié)同一致的通力合作 A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④ 3、實現(xiàn)了物理學史上第一次飛躍的是 A、電磁學理論的建立 B、進化論的出現(xiàn) C、牛頓力學的建立 D、日心說的提出 4、科學巨著《自然哲學的數(shù)學原理》的作者是 A、牛頓 B、達爾文 C、萊布尼茨 D、哥白尼 5、近代科學體系形成的標志是 A、牛頓的力學體系 B、微積分的發(fā)明C、伽俐略開創(chuàng)了近代試驗科學 D、開普勒發(fā)現(xiàn)了三大定律 6、下列關于牛頓的評述不正確的是 A、牛頓被譽為“近代科學開創(chuàng)者” B、牛頓的三大成就是萬有引力定律、微積分學和對光的分析 C、牛頓的力學是經(jīng)典物理學和天文學的基礎,也是現(xiàn)代工程力學和技術(shù)的理論基礎 D、牛頓的熱學和力學引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點的第二次技術(shù)革命 7、 為牛頓后來在數(shù)學領域做出貢獻奠定堅實基礎是 A、發(fā)現(xiàn)了代數(shù)二項式定理 B、發(fā)明了微積分C、發(fā)現(xiàn)了三大定律 D、發(fā)現(xiàn)了萬有引力 8、17世紀對人類解釋與預見物理學現(xiàn)象具有決定性意義理論的是 A、微積分B、代數(shù)二項式定理 C、牛頓力學體系 D、發(fā)現(xiàn)了萬有引 9、第一次證明牛頓力學和萬有引力正確的最成功的范例是 A、海王星的發(fā)現(xiàn) B、冥王星的發(fā)現(xiàn) C、木星的發(fā)現(xiàn) D、火星的發(fā)現(xiàn) 10、牛頓最輝煌的成就是 A、經(jīng)典力學體系 B、萬有引力 C、微積分 D、三大定律 【非選擇題】 牛頓為什么在科學上獲得巨大成就?他是怎樣由一個平凡的人成為一個偉大的科學家的? 【課外閱讀】 牛頓之前,開普勒和他的老師對于天體運行軌跡做了非常多工作,觀測了30年太陽系里各個行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的運行軌跡,他們發(fā)現(xiàn)每個行星運行軌跡都是圓形或者橢圓形,并建立了相應的行星運行軌跡數(shù)學公式。而開普勒卻忽略了最重要的一點,即:為何這些軌跡是圓形或橢圓形的? 牛頓也苦苦思索這個問題,有一天在蘋果樹下思考的時候,一個蘋果砸中了他的頭,他突然想到了世界上最著名的萬有吸引定律。正是萬物之間有吸引力,才使太陽依靠這個吸引力“拉著”各個行星圍繞自己旋轉(zhuǎn),不致行星遠離太陽系。運用萬有吸引定律可以合理解釋潮汐現(xiàn)象,彗星軌跡等許多現(xiàn)象。 牛頓繼續(xù)研究,假設空間只有太陽和地球情況下運行軌跡問題,發(fā)現(xiàn)這是一個極其復雜的過程,地球受到太陽吸引而做圓周運動的過程中,太陽同時受到地球吸引也在做一個復雜運動。它們在互相吸引條件下,地球運行軌跡不再是圓形,太陽也不再固定一點不動。如果把這個推廣到整個太陽系,情況將更加復雜,由于計算量太過龐大,無法用計算來證明,但可以預見整個太陽系應該不是一個穩(wěn)定的系統(tǒng),在行星吸引力的作用下,太陽并不能固定一點不動,而應該有一個復雜軌跡。 但現(xiàn)實情況卻不是這樣,太陽系已經(jīng)存在幾百億年了,整個系統(tǒng)非常穩(wěn)定,太陽固定中心一直未變,是什么力促使太陽固定中心位置不變?對于這個問題,牛頓苦苦思索了一輩子也沒有想明白,在牛頓晚年時,他終于“想明白”了。一定是上帝用手抓著太陽,使太陽固定不變,然后其它行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)。這就是牛頓為何老年信奉神學的原因。 后來,直到到了18世紀,法國出來個偉大的科學家龐加來(名字記不住了,或者是拉普拉斯),運用攝動法才合理解釋了太陽系穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原理。 順便分析一下牛頓為何信奉神學的另外原因,牛頓自小是個孤兒,愛好單調(diào),性格孤僻,脾氣暴躁,工作有偏致狂傾向。他在科學上做出了無與倫比的貢獻,但在處理人事關系上做的極不好,一生沒有一個朋友,一生沒有結(jié)婚。牛頓一直在孤獨中度過自己人生,可能只有在教堂里同上帝對話才能使自己心理得到一些寬慰。 人類歷史上另外一個科學巨匠——愛因斯坦,性格和牛頓正好相反,愛好廣泛,喜歡拉小提琴,朋友很多,自己的想法很多都是在朋友的交流中產(chǎn)生的(例如波粒二相理論),愛因斯坦一生愛好和平,到老年熱中于人類公益事業(yè),為世界和平事業(yè)奔走相呼 參考答案 【知識模塊】 一、1、二項式;2、微積分、引力;二、1、開普勒、伽利略;2、萬有引力;3、《自然哲學的數(shù)學原理》、三大定律、萬有引力;4、自然科學、實驗自然。 【選擇題】 1——5 ACCAA 6——10 DACAA 【非選擇題】 1)、成就巨大原因:牛頓自身的因素:具有虛懷若谷、謙虛好學精神;尊重他人的科研成果有勇于探索精神;甘于寂寞,獻身科學的精神等;客觀條件:西歐思想解放運動提供思想基礎;前人的研究成果為牛頓提供很好的條件; 2)怎樣成為偉大科學家:愛動腦筋,動手能力非常強;進入大學后潛心研究科學,發(fā)現(xiàn)了代數(shù)二項式定理,為牛頓后來在數(shù)學領域做出貢獻奠定了堅實的基礎。在家鄉(xiāng)居住的兩年,發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了日光的組成,并開始研究引力問題。1686年撰寫了《自然哲學的數(shù)學原理》,提出力學的三大定律和萬有引力定律,奠定了經(jīng)典物理學和天文學的基礎,標志著近代科學形成。牛頓終于成為一個偉大的科學家。- 配套講稿:
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