第二课 追寻生命的起源
劝学：标准要求
知识能力目标21世纪教育网
过程方法目标
情感态度目标
合作：学习要点提炼
1. 宗教，特别是基督教对人类起源的认识：神话传说和宗教都认为，世界的万物，包括人类，都是神创造的。在基督教世界，《圣经·旧约》宣扬上帝创世说，世界上的一切，包括光、日月星辰、天空、陆地、世上的动植物，都是上帝创造的，最后上帝用泥土按自己的形象造出了人。
2. 18、19世纪近代生命科学的发展历程：（1）林耐着重研究群体，主要运用观察和分类的方法将动物、植物分类的通用层次确定为纲、目、属、种四级，为进化论的产生打下了基础；（2）哈维着重研究个体，运用解剖和实验的方法，建立了血液循环理论；（3）施莱登和施旺共同创立了细胞学说，细胞学首次科学地触及了生命运动的过程；（4）法国科学家巴斯德证明了微生物不能自然产生，为微生物学奠定了基础；（5）拉马克提出了生物是从低级向高级发展进化的观点，肯定了环境对物种变化的影响；（6）达尔文提出了生物进化论；（7）赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》，通过比较解剖学的研究，论证了“人的构造和其他动物一样，尤其和猿更接近”。它使人猿同祖论进一步得到了确立，促进了进化论的传播。
3. 达尔文的生物进化论。（19世纪中期）
（1）背景：拉马克为达尔文创立进化论奠定了重要的基础。
（2）达尔文在整理考察资料和实物标本的基础上，经过长期研究，出版《物种起源》一书，正式确立了生物进化论，他用大量事实论证了自然界中生物的物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。1871年，达尔文发表了《人类起源》，提出人类起源于古猿的观点，说明人类的产生，也是生物进化中自然选择的结果。
（3）达尔文的生物进化理论可概括为：生物是进化的，一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。物种不断地变异，新种产生，旧种灭绝；生物的进化是连续的，没有不连续的突变，自然界没有飞跃；生物间有共同祖先，彼此间有一定的血缘关系；自然选择是变异最重要的途径。“自然选择”与“适者生存”是进化论的基本观点。
（4）意义：生物进化论是生物科学的一次理论综合，也是人类思想史上划时代的大事，是对神学创世说的有力挑战。达尔文的进化论给已经漏洞百出的上帝创造万物说以致命的一击。它证明了整个有机界——植物、动物，包括人在内，都是长期发展进化过程的产物。它还启迪了一些国家人民开展维新变法活动，如19世纪晚期，先进的中国人以生物进化论学说为指导，开展维新变法运动。21世纪教育网
4. 在生命起源问题上，科学与宗教的根本分歧是：生命是自然界进化的结果，还是上帝创造的产物。
5. 科学与宗教在人类起源问题上产生分歧 ( http: / / www.21cnjy.com )的根源：从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。从方法论方面说，宗教说学没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础上的。从政治上来说，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学是要追求民主和平等。
了解下列基础知识：人类对生命起源认识的基本历程；在生命起源问题上科学与宗教的区别以及产生区别的根源；进化论的主要观点；通过学习能用正确的观点解释生命的起源，形成科学的世界观，增强认识世界的能力。
在教师的指导下，通过学习本课能用相对客观和正确的关于生命的认识，去批驳通过多种渠道获得的艺术化、故事化、甚至是被歪曲、被伪造的关于生命起源的认识。
通过本课的学习，引导学生关注生命，激发学生探索生命起源和进化的奥秘的兴趣；通过人类对生命认识的相关知识的初步了解，培养崇尚科学的精神，反对伪科学和愚昧，为科学进步奉献自己的精力和智慧。《近代物理学的奠基人和革命者》 同步测试
劝学：标准要求
合作：学习要点提炼
1.伽利略突出成就是创立了自由落体定律，从而推翻了亚里士多德的学说。
2. 牛顿的经典力学体系。（17世纪末至18世纪初）
（1）背景：近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑，以伽利略、笛卡尔、开普勒为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。
（2）基本内容：牛顿力学三大定律（ ( http: / / www.21cnjy.com )惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律）和万有引力定律。这些理论将天体的运动和地球上物体的运动概括在同一理论之中，成为经典力学的集大成者。
（3）牛顿经典力学的特征：注重实验和数学化。
（4）历史地位：牛顿力学体系是近代自 ( http: / / www.21cnjy.com )然科学形成的标志，是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。它的确立，使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。从此，科学摆脱了神学的束缚向前发展。经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。
3.量子论的提出和发展。（20世纪初）
（1）背景：19世纪末20世纪初，电子 ( http: / / www.21cnjy.com )和放射性的发现，促进人们对物质的认识深入到了原子内部。但大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。这就需要人们对微观世界开展研究。
（2）1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说。这个假说宣告了量子论的诞生。
（3）量子论的发展：爱因斯坦 ( http: / / www.21cnjy.com )提出了光具有波粒二象性的结论，法国物理学家德布罗意又提出物质波理论。在这个基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
（4）意义：量子理论弥补了 ( http: / / www.21cnjy.com )经典物理学在微观的粒子世界方面认识的空缺，把人类对客观规律的认识从宏观世界推进到微观世界，改变了人们看世界的角度和方式；量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。
4. 爱因斯坦的相对论。（20世纪初）
（1）内容：提出了狭义相对论和广义相对论。 ( http: / / www.21cnjy.com )相对论认为：时间和空间不是绝对不变，而是随着物质的运动而变化的；物质质量随着运动速度的增大而增加。
（2）爱因斯坦的狭义相对论是建立在两个基本假设基础之上的。第一个假设是相对性原理，即物体运动状态的改变与选择任何一个参照系无关；第二个假设是光速不变原理，即对任何一个参照系而言，光速都是相同的。从两个基本假设出发，爱因斯坦得出如下新的结论：a运动物体在运动方向上长度缩短。b运动着的时钟要变慢。c任何物体的运动速度都不可能超过光速。d同时性是相对的，在一个惯性系中同时发生的事情，在另一个运动着的惯性系中测量便不是同时发生的。e如果物质速度比光速小得多，相对论力学就变为牛顿力学，比起牛顿力学来，相对论力学具有更普遍的意义。f物体的能量等于物体的惯性质量乘以光速的平方。
（3）广义相对论实际上是关于空间、时间与万有引力关系的理论，它指出空间──时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布。狭义相对论已指出时间、空间是一个整体，即四维时空。广义相对论进一步指出，物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。如果物质消失，时空就回到平直状态。广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。
（4）历史地位：爱因斯坦相对论的建立，是对近 ( http: / / www.21cnjy.com )代物理学理论框架的重大突破，标志着人类迈入现代科学技术时代，它不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明，无论是空间还是时间都不可能单独发生变化，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。
5. 牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系：①牛顿 ( http: / / www.21cnjy.com )力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物质运动是在低速情况下，这些定律才适用。②相对论否定了牛顿的绝对时空观，提出时空不是绝对不变的，而是随物质的运动而变化，物质质量随运动的速度变化而变化，并提出了质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在科学、哲学上有重大意义。③相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。
了解下列基础知识：牛顿力学体系、量子力学、相对论的基本内容；物理学发展的基本线索，认识其发展的阶段特征；认识科学进步是在前人科技成果的基础上，从理论上进行创新、构建新的理论体系的过程。
在教师的指导下，用材料比较和阅读法概括物理学发展的线索；认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；结合科学进步的历程，讨论：人类对宇宙认识是不断加深的，但在每一阶段又是有限的；了解一些科学创新的基本方法。
通过对本课的学习，培养学生对科学的热爱之情，了解科学创新的基本条件，培养学生正确的自我意识，认识科技发展中没有绝对权威。通过对物理学发展历程的学习，培养自己关注科技进步的习惯，培养学生尊重科学的意识。第三课 人类文明的引擎
学 案
一、课 标
以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用
二、学习要求：
㈠知识与技能
1、识记瓦特研制成功“万能蒸汽机”解决了工业发展的动力问题。理解“蒸汽时代”概念。
2、识记电力的发现与发展，电进入了人们生产和生活的各个领域。理解“电气时代”的概念。
3、识记社会生产力大幅度提高；改变着社会结构和世界形势；使人们的生活更加丰富多彩。理解科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
㈡过程与方法
1、可收集历代科学家对电探索的音像资料，认识电气时代的到来是几国几代科学家努力探索的结果，激发热爱科学、追求真理的精神。
2、用情景再现和问题探究的方法，感受社会的发展需要科学技术。
3、用情景再现和问题探究的方法，感受电力的发现与发展是几代科学家努力的结果，树立继承发扬人类优秀文化成果的观念。
4、用历史比较和问题探究的方法，感受科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力。
㈢情感、态度与价值观
通过对工业机器和动力的发明应用的学习，了解科技是第一生产力，培养学生对科学的兴趣。
三、重难点
重点：蒸汽时代和电气时代的到来及其对人类的影响。
难点：理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果，是人类文明不断积淀的结果。
四、自主学习
㈠棉纺织业的技术创新
18世纪，英国的 ① 出现了一系列的技术 ( http: / / www.21cnjy.com )创新，揭开了工业革命的序幕。1765年，织工哈格里夫斯发明“ ② ”标志着英国工业革命的开始。1771年， ③ 发明水力纺纱机，并在曼彻斯特建立了第一座用水力纺纱机装备的纺纱厂；1779年，克隆普顿发明了 ④ ，使棉纱产量和质量都有大幅度提高；1785年，牧师卡特莱特研制出 ⑤，英国的棉纺织业已经在技术上完成了由手工业向 ⑥ 的过渡。
㈡“万能的原动机”
1769年，英国工人瓦特改 ( http: / / www.21cnjy.com )良蒸汽机，使蒸汽机的热效率大大提高。从此以后，蒸汽机得到广泛应用，成为一切生产部门和交通运输部门“ ⑦ ”，使人类历史进入了一个新的时代，即 ⑧ 。
㈢“科”“技”结合的典范
1、蒸汽机的发明和应用， ( http: / / www.21cnjy.com )有力地推动了纺纱织布、机械制造和交通运输等部门的技术进步。1803年，美国人 ⑨ 制成一艘汽船，几年后，制成一艘汽船“克莱蒙特号”，试航成功，他被视为汽船的发明人；1814年，英国人 ⑩ 研制的第一辆蒸汽机车初步成功，他的火车的鸣叫，召唤着“ ”的到来；1794年，英国人莫兹利发明了 ，促进了一个新的行业机械加工制造业的诞生。
2、1831年，英国的 发现电磁感应现象；1867年，德国工程师 制成发电机；1882年，美国人 在纽约创建了第一个发电站。
3、1887年，瑞典人 发明了无烟炸药，因为他在欧洲和美国都开办了生产炸药的工厂，因而发了大财，按照其遗嘱，用他的一部分遗产作为基金，用其利息奖励世界各国对物理、化学、 、文学以及 有杰出贡献的人，这就是 奖的由来。
答案：①棉纺织业 ②珍妮机 ③阿克莱特 ④“骡机” ⑤水力织布机 ⑥机器大工业 ⑦万能的原动力 ⑧蒸汽时代 ⑨富尔顿 ⑩史蒂芬孙 铁路时代 移动刀架 法拉第 西门子 爱迪生 诺贝尔 医学 和平事业 诺贝尔
五、知识结构
1、棉纺织业
①凯伊——飞梭
②哈格里夫斯——珍妮纺纱机
③阿克莱特——水力纺纱机
④克隆普顿——骡机
⑤卡特莱特——水力织布机
2、动力蒸汽机
①条件：社会生产的直接推动和实验科学
②概况：
巴本：实验型汽缸
塞维利：蒸汽泵
纽可门：大气活塞式蒸汽机
瓦特：改进蒸汽机，使其成为“万能的原动机”
3、交通运输
①富尔顿：“克莱蒙特号”汽船
②史蒂芬孙：火车
4、电 力
①法拉第：电磁感应
②雅可比：实用电动机
③西门子：发电机
④格拉姆：直流电动机
⑤爱迪生：发电站
5、内 燃 机
①卡尔·本茨：内燃机
②狄塞尔：柴油机
③汽车、远洋轮船、飞机等陆续出现
④石油开采业和化学工业产生
六、重难点分析
1、蒸汽机与蒸汽时代
蒸汽机是将蒸汽能量转换为机械功的往复式 ( http: / / www.21cnjy.com )动力机械。它的出现引起18世纪的工业革命。直到20世纪它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机。随着英国采矿业的发展，人力和畜力无法满足排除矿井地下水的要求。萨弗里制成世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利，利用蒸汽冷却和大气压力来提水。其汲水深度不得超过6米。1705年纽可门及助手发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，称纽可门大气式蒸汽机，可汲出10米深处的水，但它的热功效低。1764年瓦特改良蒸汽机解决了这一问题，大大降低了煤耗。蒸汽机在工厂生产和铁路交通中广泛使用。
2、科学技术创新与尊重权威的关系
在技术领域中瓦特和爱迪生是在尊重先哲的前提下进行创新才有这样伟大的发明。
科学技术是生产力，极大地改变了人类的命运，瓦特的蒸汽机的应用和爱迪生的伟大发明，推动了人类生产力的进步，导致生产革命，极大地提高了人类的生产力。科学技术的革命性进步，使人类从黑暗的中世纪进入近代社会，人类生产方式和生产组织形式，人类的社会结构和人类文明发展的走向发生了革命性变革。瓦特改良蒸汽机的应用使人类进入蒸汽时代，爱迪生的伟大发明改变了人类在电气时代的生产和生活。
七、巩固练习
一、选择题
1、英国工业革命开始的标志是 （ ）
A、钟表匠凯伊发明飞梭 B、1765年，织工哈格里夫斯发明“珍妮机”
C、1771年，阿克莱特发明水力织布机 D、1779年，克伦普顿发明“骡机”
2、最早发明蒸汽机的是（ ）
A、瓦特 B、格拉姆 C、麦克斯韦 D、纽可门
3、18世纪人们可利用的新能源是（ ）
A、水 B、风 C、电 D、煤
4、瓦特制成的改良蒸汽机对工业革命最大的影响是（ ）
A、标志着英国工业革命的开始 B、促进了英国重工业的发展
C、标志着近代自然科学的建立 D、使机械生产突破了自然条件限制
5、第一辆蒸汽机的发明者是（ ）
A、富尔顿 B、史蒂芬孙 C、莫兹利 D、西门子
6、下列对电磁学的发展起过决定意义的科学家是（ ）
A、伏特 B、奥斯特 C、法拉第 D、爱迪生
7、发电机由谁最早制成（ ）
A、法拉第 B、西门子 C、格拉姆 D、雅可比
8、一生的创造发明达1000多项，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界的科学家是（ ）
A、伽利略 B、达尔文 C、瓦特 D、爱迪生]
9、爱迪生最大的贡献是（ ）
A、发明了电这种新能源
B、使人们将电广泛地应用到日常生活中，丰富了人们的生活
C、发明电话 D、发明电灯
10、下列成就出现的先后顺序排列正确的是（ ）
①牛顿创立力学体系 ②达尔文创立进化论 ③瓦特改进蒸汽机成功 ④电灯发明
A、①②③④ B、①③②④ C、③①④② D、②①④③
二、非选择题
11、近代以来，在科技革命的推动下，人类社会发生了深刻的变迁。根据以下材料并结合所学知识回答。
材料一、从科技发明到产品投入市场所用平均时间。
1885年—1919年 1920年—1944年 1945年—1964年
从科技发明到生产技术成熟 30年 16年 9年
从生产技术成熟到产品投入市场 7年 8年 5年
材料二、某发达国家科技进步对经济增长的贡献率
时间 1929年—1974年 1948年—1973年 1947年—80年代中期
贡献率 31% 33% 40%
⑴材料一、二分别反映了科学技术发展的哪些特点？
⑵19世纪末20世纪初，科技革命是怎样推动世界成为一个整体的？
参考答案：
一、选择题：
1、B 2、D 3、D 4、D 5、B 6、C 7、B、 8、D 9、B 10、A
二、非选择题：
答：⑴科学技术转化为直接生产力的速度加快，科学技术对经济增长的推动作用加大。
⑵在第二次科技革命推动下，经济巨大发展，资本主义以全球为市场进行扩张，世界领土瓜分完毕；内燃机和新的交通工具的创新、新的通讯手段的发明。
八、学习探究
1、第一次工业革命后，农业发展，流动人口增多；蒸汽机的发明和使用，工厂制日益普及；交通运输的迅速发展，为人口流动、制成品和原材料的流通，提供了快捷、安全的交通工具；市场不断扩大，商品经济日益繁荣等；所有这些，推动了城市的发展。第二次工业革命也给人们的生活带来了巨大的变化，人们的交通更加便捷，生活水平不同程度地得到改善，思维方式和社会组织形式等许多方面也发生了急剧的变化。通过上网查询、查阅科技资料和报刊等方式搜集相关材料，谈一谈你对“科学技术是生产力”的理解。
提示：信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体；社会财富增加；人们生活丰富多彩，城市化进程加快等。
2、瓦特蒸汽机问世有何意义？
答案：第一，解决了工业发展中的动力问题，自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。第二，促使工业革命轰轰烈烈地开展，出现了发明和使用机器的热潮。瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切。第三，推动人类社会由此进入“蒸汽时代”，蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静——历史已跨进了一个新的时代。
九、资料卡片
首先，资产阶级统治在世界范围内的确 ( http: / / www.21cnjy.com )立，为电力支力革命的发生提供了良好的政治前提。在第一次工业革命的推动下，英国的议会改革、法国共和制的最终确立、美国内战、俄国1861年改革、德意志和意大利的统一、日本明治维新先后发生。到19世纪六七十年代，资本主义制度在世界范围内初步确立，成为电力革命的政治前提。
其次，资本主义经济的迅猛发展和对广大殖民地的掠夺，为电力动力革命提供了雄厚的资本。资本主义列强到处扩张，在亚非拉抢占殖民地，使得东方从属于西方，巨额财富滚滚流向宗主国。电力动力革命是科学技术与工业生产紧密结合产生的，没有雄厚的经济基础，是难以支持长达几年甚至几十年数以千计万计的科学实验的。
第三，科研之风和取得科技成就是电力动力革命的直接推动力。科技是第一生产力，特别是通过第一次工业革命使人们逐渐意识到，要想生产更多的产品，赚取更多的利润，在资本主义竞争中立于不败之地，只能靠科学技术。单靠延长工时，增加劳动强度来榨取剩余价值是不可能长久的，并容易激化阶级矛盾，危及资产阶级的统治。因此资本主义继续发展的最重要出路就是依靠科学技术。随着现代科学技术的发展，需要一大批学者、教授和科学家致力于科学技术的研究，而资本主义经济实力就为他们进行科学实验提供了良好的物质条件。
第四，资本主义世界市场的初步形成，为电力 ( http: / / www.21cnjy.com )动力革命提供了广阔的市场。资本主义列强到处抢占商品市场和原料产地，掌握了广大的海外殖民地，这些都为电力动力革命迅猛发展提供了广阔的空间。
