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高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家版权所有@高考资源网-1-专题六二、影响世界进程的科学巨人教学目标[内容标准]了解牛顿、爱因斯坦等人的成长历程及主要科学成就，认识他们在社会发展中的作用。[知识与能力]了解牛顿、爱因斯坦等人的成长历程及主要科学成就。对比牛顿和爱因斯坦的科学成就，探讨他们的科学发现对科学发展和社会进步所产生的革命性影响。[过程与方法]通过搜集和整理牛顿、爱因斯坦的小故事，培养从历史资料中获得新知识的能力，能够从细微处看出作为科学家所具备的优秀品质。[情感、态度与价值观]通过牛顿的科学创新、爱因斯坦突破牛顿的物理学理论框架等史实，认识到科学发展永无止境，培养怀疑精神、探索意识和创新的勇气。通过爱因斯坦反对战争、致力于和平事业的事实，辩证地认识科学技术的进步对人类社会的双重作用，增强合理利用科技的意识，认识到和平与发展是历史的主题，和平来之不易，要格外珍惜。[教学重点和难点]重点：了解牛顿、爱因斯坦成长的历程及主要科学成就，认识他们对科学及社会发展所产生的巨大推动作用。难点：正确理解科学技术与社会发展的辩证关系。教学过程：牛顿：宇宙定律的发现者这一目主要介绍了牛顿的生平、科学发现的时代背景、历程及主要成就。应注意结合当时的科学发展状况和社会背景来认识牛顿科学发现的划时代意义。换言之，就是真正理解为什么牛顿的科学发现会被称为是宇宙定律的发现。1、时代背景：变革的时代1642年1月诞生牛顿所处的时代，是欧洲社会大变革的时代。14—16世纪的文艺复兴造成的思想解放和观念启蒙，带来了欧洲精神文化的空前繁荣，自然科学获得新的生命并蓬勃成长。科学巨匠哥白尼、第谷、开普勒、伽利略以及笛卡尔等先后驰名欧洲。英国资产阶级革命正蓬勃展开。近代科学与文学艺术、思想解放和政治革命汇合在一起。当时，欧洲的科学成就主要包括几个方面：天文学有开普勒三大定律和笛卡尔的以太理论，数学有代数、三角、几何以及笛卡尔的把代数和几何联系起来的解析几何，力学有阿基米得静力学和伽利略动力学，主要是落体运动规律，另外还有开普勒、伽利略和笛卡尔等的光学知识，因此牛顿曾谦逊地说“我站在巨人的肩上”。但是，这些科学成就虽然耀眼，却又头绪纷繁，真伪杂陈，它需要科学巨匠运用科学研究方法进行艰巨的归纳和融会贯通2、少年牛顿，好学善思1642年，牛顿诞生在英格兰的—个自耕农家庭里。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，成绩一般，但却喜欢读书、沉思、做科学小实验，自己动手制作了一些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等。迫于生活，牛顿的母亲让他停学务农，但是他的好学精神感动了舅父，终于，舅父劝服了母亲让牛顿复学，并鼓励他上大学读书。3、大学生活，得遇恩师1661年，牛顿入剑桥大学三一学院，得到被称为“欧洲最优秀的学者”巴罗的赏识和指高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家版权所有@高考资源网-2-导，逐步被引向近代自然科学的研究领域。1665年牛顿毕业那年夏天，伦敦发生严重的鼠疫，学校暂时关闭，牛顿离开剑桥，回家乡待了18个月。这18个月成为牛顿科学生涯中的黄金时代，牛顿—生的重大科学思想是在这短短一年半期间孕育、萌发和形成的。传说他看见苹果落地而悟出地球引力的故事就发生在此时。这一时期，牛顿认真领会了前代科学家的思路，归纳出科学的研究方法：第一步，要从事实出发，以观察和实验为依据，提出概念和概念之间的依存关系；第二步，找到推理方法，主要是数学工具；第三步，把推导结果与事实印证。牛顿很快就创设出二项式定理，创立微积分，反映瞬时变量关系，他还继承笛卡尔把地球的力学应用于天体现象的想法来探索行星椭圆轨道问题。4、17世纪最伟大的科学巨匠1665—1666年：黄金时代（1）创立天体力学物理学方面：发现了万有引力定律，综合并表达了经典力学的三个基本定律——惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律，从而发现了宇宙间的规律，完成了物理学发展史上的第一次大综合，成为宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱。其重要标志是他于1687年发表的《自然哲学的数学原理》。牛顿以三大定律和万有引力定律为基础，建立了力学理论体系，说明了当时人们所能理解的—切力学现象，解决了行星运动、落体运动、振子运动、微粒运动、声音和波、潮涨潮落以及地球的扁圆形状等各种各样的问题。从此，—个崭新的天文学分支——天体力学诞生了。在200多年中，再也没有人补充任何本质上的东西。直到20世纪量子论和相对论出现，才使力学范畴扩大。1）内容：a．物体运动三大定律和万有引力定律；b。潮汐现象、地球形状等问题2）意义：a形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年；b标志近代科学形成；c推动工业革命进程（2）数学方面：发现二项式定理，创立微积分，开辟数学新纪元。（3）光学方面：发现白光是由各种不同颜色的光组成的；制成第一架反射望远镜；提出光的“微粒说”。5、政治地位的提高1689年，牛顿当选为英国国会中的大学代表。1696年，牛顿就任造币局副局长，致力于货币改革工作。1699年担任造币局局长。1703年，牛顿被推选为皇家学会会长。1704年，牛顿《光学》一书问世，此书的副标题是“关于光的反射、折射、弯曲和颜色的论述”，书中总结了牛顿对光学的研究成果。1705年，英国女王授予牛顿爵士头衔，以表达对科学家的推崇。晚年的牛顿把兴趣转向政治、神学等问题，潜心于自然哲学与神学的研究。1727年3月20日，牛顿在伦敦逝世，后葬于威斯敏斯特大教堂。6、牛顿的地位和贡献牛顿是伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家，是16、17世纪科学先驱成果的集大成者，建立起一个完整的力学理论体系，把天地万物的运动规律概况在一个严密的统一理论中，成为宇宙定律的发现者。被称为“近代科学之父”。牛顿在科学史上的贡献主要包括以下几个方面：物理学方面：发现了万有引力定律，综合并表达了经典力学的三个基本定律——惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律，从而发现了宇宙间的规律，完成了物理学发展史上的第一次大综合，成为宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱。其重要标志是他于1687年发表的高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家版权所有@高考资源网-3-《自然哲学的数学原理》。数学方面：发现二项式定理，创立微积分，开辟数学新纪元。光学方面：发现白光是由各种不同颜色的光组成的；制成第一架反射望远镜；提出光的“微粒说”。思考：曾经有人问牛顿：“你获得成功的秘诀是什么？”牛顿回答：“我有一点微波成就的话，没有其他秘诀，惟有勤奋而已。”他还：“我看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。”牛顿为什么能由一个平凡的人成为一个伟大的科学家？提示：①牛顿自身的因素：具有虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神；注重实验，科学的研究方法，实行“归纳——演绎”法；②客观条件：资本主义的发展和资产阶级的兴起为其科学研究提供了良好的社会环境；西欧思想解放运动提供思想基础；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件。思考：牛顿晚年迷恋和钻研宗教和神秘思想，写下大量的《圣经》评注和其他神学论文。牛顿晚年困惑的原因是什么？提示：①个人生理和心理方面：由于过度疲劳及与同行间的竞争，影响了牛顿的情绪和心境，他患上严重的忧郁症。②认识的局限性方面：大千世界的奥妙无穷无尽，在当时科学技术还不发达的情况下人们的认识总是相对的。③时代的局限性方面：牛顿生活的那个时代，中世纪神学的巨大阴影还未消退，再伟大的的科学家也会受到其影响。爱因斯坦：追寻空间和时间的本质一、爱因斯坦的成长历程阿尔伯特·爱因斯坦（1879——1955）1879年出生于德国小镇乌尔姆的一个犹太人家庭。1895年到瑞士，1896年考人瑞士苏黎世联邦工业大学师范系理论物理专业学习，1900年毕业。1902——1909年在瑞士伯尔尼专利局任技术员，创立狭义相对论。加入瑞士国籍。1913年任柏林大学教授。1915年创立广义相对论。1933年10月迁居美国，1940年加入美国国籍，1955年逝世于美国普林斯顿。1、童年时代三岁时陶醉于母亲的钢琴曲，表现出对音乐的早慧四岁还不会说话；行为迟钝，他说话所用的时间比起别的孩子要多得多。五岁时一次生病，父亲送他一个指南針，他发觉指針无论如何只会向着同一个方向，令他开始探索大自然的奥秘小时候不愿和其他孩子在一起玩耍，总喜欢一个人玩，并且老是陷在沉思之中，如痴如呆。2、中小学时代六岁时他进入了国民学校，是一个十分沉静的孩子，喜欢玩一些需要耐心和坚韧的游戏，例如用纸片搭房子。十岁进入中学，学业也不突出，除了数学很好以外，其他功课都不怎么样，尤其是拉丁文和希腊文，他对古典语言毫无兴趣。在整个中小学时代常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉、想入非非”。（1）少年时代的选择：当时的德国学校必须接受宗教教育，开始时爱因斯坦非常认真，但当他读了通俗的科学书籍后，认识到宗教里有许多故事是不真实的。12岁时他放弃了对宗教的信仰，并对所有权威和社会环境中的信念产生了怀疑，并发展成一种自由的思想。爱因斯坦发现周围有一个巨大的自然世界，它离开人类独立存在，就象一个永恒的谜。他看到，许多他非常尊敬和钦佩高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家版权所有@高考资源网-4-的人在专心从事这项事业时，找到了内心的自由和安宁。于是，少年时代的爱因斯坦就选择了科学事业，希望掌握这个自然世界的奥秘，而一旦选择了这一道路，就坚持不懈地走了下去，从来没有后悔过。（2）早年被开除学籍爱因斯坦比较孤独，不喜欢说话。学校的运动，他不会参与。他很讨厌上学，经常装病缺席。在上课时，经常神游四方，思考一切他喜欢的问题。他甚至与老师争执，还被老师教训说：“你(爱因斯坦)的出席破坏了全班对我的尊敬。”最后因此而被开除学籍。爱因斯坦之所以不喜欢上学，是因为他无法接受德国当时那种混合了威权主义和百科全书式的填鸭教育。他后來写道：“现代教育事业竟然没有扼杀了研究的好奇心，真是一项奇迹。因为这脆弱的小树苗需要鼓励和自由，否则它将枯萎。主张规范和责任感能引发观察和研究乐趣的想法，真是大错特错。”“一只再健康的驯兽如果不断地用鞭子威胁它，逼它在不饿时进食，它也会丧失胃口。”（2）自学能力强爱因斯坦没有因不上学而减少学习知识的机会。他喜欢阅读课外书籍，其中包括物理、化学、几何、数学，以致哲学。在十二三岁的时候，已经开始钻研大量要读的书籍。他经常和叔叔研究有关数学的理论。在当时，他的家人对爱因斯坦的智慧和消化力，感到吃惊。3、大学时代（1895年他放弃了德国国籍）1896年，爱因斯坦正式成为一个无国籍的人，并考进了联邦工业大学。大学期间，爱因斯坦迷上了物理学，一方面，他阅读了德国著名物理学家基尔霍夫、赫兹等人的著作，钻研了麦克斯韦的电磁理论和马赫的力学，并经常去理论物理学教授的家中请教。另一方面，他的大部分时间是去物理实验室去做实验，迷恋于直接观察和测量在四年大学生活中，他仍然不是“好学生”：曾被数学教授称为“懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。大学毕业时几位同窗好友都留校当了助教，他却因得不到教授们的赏识而遭到了“毕业即失业”的命运。这种种亲身经历，使爱因斯坦对教育的总体印象一直不佳。正因为如此，成名后的爱因斯坦通过自身的体验和长期的观察，形成了一种与众不同的教育观点“知识是死的，而学校却要为活人服务。”这是爱因斯坦对于学校教育的基本看法。他反对把学校仅仅看做是传授知识的工具，更反对把学生“当作死的工具来对待”。他认为：“学校的目的始终应当是：青年人在离开学校时，是作为一个和谐的人，而不是作为一个专家。”二、主要贡献爱因斯坦大学毕业后，因为大学里老师都不大看得起他，不愿意把他留下来做助教，他几次去请求，人家也不要他，他甚至于有几次几乎要失业了，几次在中学里面求职，最后在专利局里面找到一个职位，他每个星期要在专利局工作大概40多个小时。在专利局工作的九年时间成为爱因斯坦—生最富