第3课 自然科学的革命 教学设计 (2)

第3课
自然科学的革命
教学设计
1教学目标
一、识记和理解
记住近代自然科学的奠基者牛顿和他力学研究
( http: / / www.21cnjy.com )的划时代著作《自然哲学的数学原理》；知道达尔文的进化论思想及代表作《物种起源》；了解爱因斯坦和他的相对论。理解牛顿《自然哲学的数学原理》和达尔文《物种起源》发表的意义以及爱因斯坦相对论创立的意义；理解自然科学家在社会发展中的地位和作用。
二、能力和方法
通过指导学生制作表格，从三位自然科学家所取得的成就入手，归纳出近代自然科学发展的基本线索，培养归纳、概括和动手能力。
通过指导学生收集近代著名科学家学习、生活、工作的典型材料，讲述近代科学家的故事，培养学生收集整理资料、归纳概括与口头表达等方面的能力。
三、情感态度与价值观
通过了解科学家的历史贡献，树立科学技术是第一生产力的思想。
通过学习科学家刻苦钻研的故事，树立为科学献身的人生理想。
通过了解科学家的生平事迹和研究成果，初步理解科学精神的内涵。
2学情分析
3重点难点
教学重点和难点
重点：
三位科学家的成就及其贡献。
难点：
自然科学成就对经济和社会发展的影响。
4教学过程
活动1【导入】一、导入新课
师：许多同学对自然科学有着特别浓厚的兴趣，如物理、化学、生物等学科，那么你能说出一些著名的科学家吗？
（学生自由回答）
师：可以看出，许多同学对那些著名的科学家都
( http: / / www.21cnjy.com )非常熟悉、特别崇敬，也渴望能够像他们那样取得不凡的成就。的确，科学家们以他们非凡的才智、不朽的贡献，在人类社会的发展中发挥了巨大的作用，他们同那些杰出的政治家、军事家、艺术家一样名垂青史。那么，在世界近代史上,自然科学取得了哪些突出的成就，涌现出了哪些著名的科学家呢？
（多媒体显示课题：自然科学的革命）
活动2【讲授】二、学习新课
学习新课：
从17世纪开始，自然科学得到了飞速的发展，
( http: / / www.21cnjy.com )涌现出了众多才华出众的科学家，他们就如同满天的繁星，他们的智慧使我们生活的世界变得异常美丽。今天，就让我们一起走近群星中最耀眼、最夺目的几颗。
首先进入我们视野的一颗巨星是牛顿。
一、牛顿（多媒体显示画像及名字、生卒年代）
请A组同学介绍收集到的有关牛顿的材料。
指导学生阅读课文中有关牛顿的内容，将相应内容填入表格中的第一行。（多媒体显示表格）
近代自然科学的主要成就
国别
人名
主要成就或著作
意义
师（根据学生介绍情况决定对
( http: / / www.21cnjy.com )下列内容是否补充）：牛顿是一个精力旺盛、才华出众的科学奇才，他18岁进入剑桥大学学习，26岁成为该校教授。他的研究和成就是多方面的，最突出的成就是在物理学领域，45岁时他写出了《自然哲学的数学原理》一书，在书中他提出了运动三大定律（又被称为牛顿三大定律，即惯性定律、加速度的比例定律、作用反作用定律）和万有引力定律，从而建立了经典力学的基本体系，实现了自然科学的第一次理论性的大综合，这是人类对自然界认识的一次飞跃，成为科学发展史上的一座丰碑，为近代自然科学的发展奠定了基础。
那么牛顿成功的奥秘在哪里呢？
（指导学生阅读课文中牛顿的小故事，并进行讨论。重在引导学生学习牛顿对事业的专注、追求等精神品质。）
同时，正因为研究的深入、知识的广博，牛
( http: / / www.21cnjy.com )顿深深懂得学术研究的真谛，显得格外的谦虚。他曾经说“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”
（多媒体显示这两段名言）
请同学们联系牛顿所生活的时代，英国正在发生怎样的重大社会变革？（资产阶级革命）牛顿为此时英国社会的进步，也为人类的进步作出了重大贡献。
19世纪上半期，经受了工业革命洗礼
( http: / / www.21cnjy.com )的英国成为世界上最发达的国家，引导着世界发展的潮流。此时，又有一位英国人用他的智慧震惊了整个世界，他就是达尔文，让我们一起走近这颗耀眼的科学巨星。
二、达尔文（多媒体显示画像及名字、生卒年代
）
请B组同学介绍收集到的有关达尔文的材料。
指导学生阅读课文中有关达尔文的内容，将相应内容填入表格中的第二行。
（多媒体显示表格）
师（根据学生介绍情况决定对下列内容
( http: / / www.21cnjy.com )是否补充）：达尔文的兴趣始终在生物学方面，22岁大学毕业时，他有幸获得了一个机会，跟随一艘考察船进行环球科学考察，这成为西方科学史上最有价值的远洋航行之一。在长达5年的漫长的航程中，达尔文目睹了许多自然奇迹，发现了大量的化石，观察过无数种植物和动物，并对所观察到的一切都做了详细的笔记，这些笔记为他后来的全部工作打下了基础，他从中得出了许多重要的思想。回国后他又做了近20年的潜心研究，阅读了各种有关生物学的书籍，到1859年他50岁的时候，终于发表了多年的研究成果---《物种起源》。
在书中达尔文系统地阐述了生物进化理论，明确提
( http: / / www.21cnjy.com )出：所有的生物都是由简单到复杂、由低级到高级不断进化而来的，“物竞天择，适者生存”是生物进化的基本规律。这是19世纪生物科学的最大成就，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，并且用发展的观点对生物进行研究。这一突破性成就对生命的起源和演变作出了理论上的说明，并得到了实践验证。达尔文的生物进化论被恩格斯称为“19世纪自然科学的三大发现之一。”（另外两项是细胞学说、能量守恒和转化定律）
同时，进化论的提出，在人类
( http: / / www.21cnjy.com )思想史上也是划时代的大事。在此之前人们普遍相信世界是由神创造、安排的，物种从古到今是一成不变的。达尔文以详实的证据推翻了这种观点，把上帝从有生命现象的研究领域驱逐出去了。达尔文的学说不仅与自然界的事实相符，也与人类社会的实际相符。进化论思想渗入到人类社会的每一个方面。因此，达尔文是近代自然科学史上攀上生物科学高峰的一位科学大师。
达尔文的生物进化理论推翻
( http: / / www.21cnjy.com )了各种唯心的神造论和物种不变论，《物种起源》的出版，是生物学发展史上的一次革命，具有划时代的意义。“物竞天择，适者生存”也成为广为传诵的名言，并被赋予不同的寓意，或激励人的成长，或倡导社会变革。
（多媒体显示这句名言）
进化论思想对我国有什么影响呢？
（引导学生联系中国近代史回答）
进化论思想在19世纪末由严复介绍到我国
( http: / / www.21cnjy.com )并加以改造，用来激励中国人民团结奋斗，救亡图存。这种思想在知识界引起巨大轰动，风靡一时，为维新变法运动提供了理论基础，严复也因此成为著名的资产阶级启蒙思想家。
那么，达尔文为什么能取得如此大的成就呢？
（指导学生结合课文及老师的叙述进行讨论。重在引导学生学习达尔文细心观察、潜心研究、坚持不懈等精神与意志品质。）
科学研究是没有止境的，人类也从来没有停
( http: / / www.21cnjy.com )止过对各种奥秘的探究。20世纪物理学又取得了新的突破，这一奇迹的创造者就是爱因斯坦，让我们一起来接近这颗巨星。
三、爱因斯坦（多媒体显示青年与老年时的两幅照片及名字、生卒年代）
我们最熟悉的是头发凌乱、老年时的爱因斯坦的形象，其实他最主要的成就是在年轻时取得的，因此请同学们看一幅他年轻时的照片。
请C组同学介绍收集到的有关爱因斯坦的材料。
指导学生阅读课文中有关爱因斯坦的内容，将相应内容填入表格中的第三行。要特别注意“国别”一项。
（多媒体显示表格）
师（根据学生介绍情况决定对下列内容
( http: / / www.21cnjy.com )是否补充）：爱因斯坦出生于德国的一个犹太人家庭，21岁大学毕业，到伯尔尼瑞士专利局工作，在平凡的岗位与环境中，他在孕育着自己伟大的思想。他一生中成就众多，最主要的成就是创立了相对论：1905年，年仅26岁的他创立了狭义相对论；1915年，36岁的他又创立了广义相对论。1921年，42岁的他获得了诺贝尔物理学奖。
相对论对牛顿的力学体系和绝对时空观进行了
( http: / / www.21cnjy.com )根本性变革，揭示了物体的质量和能量在一定条件下可以互相转换的规律，论证了物质的运动和时间、空间的关系，推导出了著名的质能关系式E＝mc2，从而揭示了原子内部所蕴藏的巨大能量的秘密。相对论的提出，为原子能技术的开发提供了理论依据，同时，也是对时空观念的伟大革命，对二十世纪物理学的发展产生了极为深刻的影响，促使人们用新的眼光去评估传统思想，去寻求解决问题的新答案。
1933年，54岁的爱因斯坦迁居美国。那么他为什么要这样做呢？
（引导学生将历史发展与个人命运联系起来，学会将重大历史事件具体化。）
因为他是犹太人，受到希特勒纳粹政权的
( http: / / www.21cnjy.com )迫害，被德国纳粹分子列为重要的迫害对象，幸而1932年底他到美国讲学，才未遭毒手。他在柏林的住所被查抄和捣毁，他的财产被没收，他的著作被焚毁，纳粹德国还重金悬赏要杀害他。
因此他被迫迁居美国，后来加入了美国国籍，一生中的后22年是在美国度过的。
爱因斯坦还积极投入到社会进步事业之中。
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以极大的热忱关心社会，关心政治。在第一次世界大战期间，他参加过反战活动。1939年，他联合许多著名科学家上书罗斯福总统，建议美国研制原子弹，以防德国抢先。1945年8月，美国在日本广岛和长崎投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。他认为科学家们对于一切事物都要优先负起责任，必须限制原子能，绝对不能使用来杀害人类，而是要用来增进人类的幸福。第二次世界大战后，他积极致力于反对核战争的和平运动。
爱因斯坦还有着广泛的爱好，他自幼喜爱音乐，是一名熟练的小提琴手，还喜欢弹钢琴。音乐既给了他灵感，又能使他得到充分的放松和休息。
活动3【活动】三、学生活动
作为20世纪最伟大的科学家，爱因斯坦成功的原因是什么呢？
（引导学生讨论）
那么，你知道爱因斯坦自己是怎么
( http: / / www.21cnjy.com )说的呢？有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决。他回答：“当我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z!
A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”
关于人生的价值，爱因斯坦是这样说的：“
( http: / / www.21cnjy.com )一个人的价值，应该看他贡献什么，而不应当看他得到什么。”（多媒体显示这两段名言）希望同学们能从中获得启发。
牛顿、达尔文、爱因斯坦，他们是近代科学发展
( http: / / www.21cnjy.com )史上众多科学家中最杰出的三位大师，他们用自己的智慧改变了人类的认识、推动了历史的发展。我们接近他们，与他们进行心灵的交流，也使我们受益无穷。
我们再来思考以下几个问题：
问题探究：
（一）从17世纪开始的三、四百年之间，近代自然科学迅速发展的原因是什么呢？
（指导学生结合所学知识进行讨论、回答。）
活动4【活动】四、师生总结
老师归纳总结：
1．从欧洲文艺复兴开始的思想
( http: / / www.21cnjy.com )解放运动是近代自然科学发展的基础。它使人类冲破了封建统治和基督教神学的束缚，开始兴起理性、自由的科学研究之风，人们开始充分运用自己的聪明才智以及实验、数学等科学方法来观察世界、认识自然现象的本质、探索大自然的奥秘，欧美近代自然科学迅速发展起来。
2．资本主义生产的发展迫切需要科学和技术。
随着资本主义制度的确立和迅速发展，市场
( http: / / www.21cnjy.com )不断扩大，生产规模增加，要求不断改进技术，提高生产效率，更需要科学理论的创新和突破，因此在科研上的人力、物力投入也不断增加，推动了自然科学的迅速发展。
（二）三位科学家获得成功的相同主观因素有哪些？
（指导学生综合关于三位科学家成功原因的讨论进行归纳、回答。）
老师归纳总结：
他们获得成功的相同主观因素有：勤奋努力
( http: / / www.21cnjy.com )、不懈追求，细心观察、善于思考，实事求是、探索真知等，这是科学研究所必需的精神，也是我们日常学习中所需要的基本品质。
（三）近代自然科学还有哪些重大成就？
（学生自由回答）
近代自然科学发展迅速，成就众多，除了本课
( http: / / www.21cnjy.com )提到的三位科学家，还有许多，比如：法拉第发现了电磁感应原理,道尔顿创立了近代原子学说,门捷列夫制定了化学元素周期表,巴斯德开创了微生物学,居里夫妇发现放射性元素镭等。请同学们结合物理课、化学课、生物课的学习，更多地了解关于他们的情况，更希望同学们能以他们为楷模，成为像他们那样的人。
（四）科技发展与国家进步之间的关系是怎样的呢？
（指导学生从三位科学家的国籍和所处时代入手来思考、回答。）
老师归纳总结：
牛顿生活在资产阶级革命时期的英国，达尔文生活
( http: / / www.21cnjy.com )在工业革命时期的英国，这期间英国发展迅速，成为综合实力最强的国家。爱因斯坦生活在19世纪末到20世纪上半期的德国和美国，这期间这两个国家发展速度最快。从中可以看出：科技发展能够推动国家进步，国家进步又能促进科技发展。
活动5【作业】五、布置作业
1．心得：牛顿（或达尔文、爱因斯坦）的成功给我的启示。
2．有能力的同学，结合物理课、生物课的学习，进一步探究本课所涉及到的相关学科知识，如：运动三大定律和万有引力定律，相对论，进化论等。
3．课外阅读近代著名科学家的传记，进一步拓展知识面。