第21课 近代自然科学 教案

《近代自然科学》教学设计
教材分析:
本课是北师大九年级上册世界历史第七单元 “近代科技与文化”第21课内容，本课主要介绍了近代社会在科学技术领域取得的一系列辉煌成就。近代自然科学的殿堂里出现了许多巨匠，如哥白尼、牛顿、达尔文、麦克斯韦等是其中的杰出代表，他们的科学理论与学说，以及丰硕的科技成果对人类进步与发展影响深远。
教学目标：
【知识与能力目标】
掌握波兰天文学家哥白尼的“日心说”、英国科学家牛顿的经典力学体系和达尔文的著作《物种起源》及进化论，以及麦克斯韦电磁场理论的伟大贡献。
【过程与方法目标】
1.通过上网或查阅图书等方式，搜集哥白尼、牛顿、达尔文和麦克斯韦等人的资料，培养学生思考和分析问题的能力。
2.引导学生认识哥白尼、牛顿、达尔文和麦克斯韦等科学家取得科技成就的原因，使学生养成善于思考、观察、勤奋等进行科学研究所具备的初步能力。
【情感态度价值观目标】
学习科学家的宝贵精神和崇高品格，树立继承和发展人类优秀文化成果的观念，树立敢于捍卫真理，为了科学事业不计个人得失、乐于奉献的敬业精神。
教学重难点：
【教学重点】
哥白尼、牛顿、达尔文和麦克斯韦等人的主要成就。
【教学难点】
如何认识科学家在社会发展中的作用。
教学准备：
【教师准备】
研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。
【学生准备】
预习本课内容，收集有关资料（含文字和图片资料）。
教学过程：
导入新课：
我们已经学习了两次工业革命，了解了科学技术给人类带来的影响。科学技术是第一生产力，社会的方方面面都含有大量的科学技术成果。可是，人们却很少提到这些科学成就所带来的文明，是一代又一代科学家们经过无数次思考，实验和不懈的努力之后才取得的成果。没有科学家的发现，就没有现代人类文明。现在，我们一起来了解一下科学巨匠的故事吧!【设计意图】这样的导入让学生明白历史是连贯的，有连续性，事物是彼此有联系的。
学习新课：
一、近代科学创始人
1.师：中世纪的欧洲人们的宇宙观如何？
生：主张地心学说。
师：介绍中世纪欧洲天文学领域新旧思想的斗争。近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的，天文学是一门最古老的科学。在天文学领域，两种宇宙观，新旧思想的斗争十分激烈。特别是到了中世纪后期，天主教会还别有用心地为托勒密的“地心说”披上了一层神秘的面纱，认为地球处于宇宙中心，证明了上帝的智慧，上帝把人派到地上来统治万物，就一定让人类的住所——地球处于宇宙中心。这种荒唐说法被当作权威加以祟信之后，托勒密的学说就成为不可怀疑的结果而严重阻碍着天文科学的进步。然而，托勒密体系的错误日益暴露，人们急需建立新的理论体系。当时，文艺复兴正蓬勃开展，它不仅大大解放了人们的思想，同时也推动了近代自然科学的产生。
3.“日心说”的提出
波兰天文学家哥白尼适应时代要求，他从1506年开始，在弗洛恩堡一所教堂的阁楼上对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论——日心说。1543年，哥白尼公开发表《天体运行论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。“日心说”的提出恢复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学界和思想界，动摇了封建神学的理论基础，是天文学发展史上一个重要的里程碑。
师：日心说的提出，说明了什么？
生：波兰天文学家哥白尼通过天文观察和长期测算创立了“日心说”，他认为太阳位于宇宙的中心，静止不动，包括地球在内的行星都围绕太阳运转。“日心说”推翻了统治欧洲一千多年的“地心说”。它沉重打击了宗教神学宇宙观，使天文学从教会的束缚下解放出来，自然科学从此获得了新生。
教师总结：正如恩格斯所说，“日心说”是“向神学发出的挑战书”，是“自然科学的独立宣言”，哥白尼揭开了近代自然科学革命的序幕。
二、近代科学集大成者
师：关于科学家，我们已经了解了不少，人们也力图根据科学家的贡献判断出其中最杰出者。美国曾经邀请50多位在全世界受到尊敬的科学家推举有史以来世界上最杰出的科学家。在全部推选名单中，只有一个人的名字出现在每一份名单上，而且大多是名列榜首。同学们知道这位科学家是哪位吗？
生思考。
师：这位科学家就是牛顿。谁能讲讲牛顿的故事呢？从中你可以学到哪些成功的秘诀呢？
生：讲述关于牛顿的故事。秘诀：执着、勤奋等。
师：牛顿在科学上的贡献是多方面的，最重要的是在力学方面，请学生列举。
【设计意图】学生对牛顿并不陌生，因此让学生讲述牛顿的故事，列举牛顿的贡献，既体现了学生的主体地位，也培养了学生的语言表达能力和归纳能力。
生：牛顿发表了科学巨著《自然哲学的数学原理》，提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，从而形成了牛顿力学体系。人们将牛顿力学体系的建立作为近代科学形成的标志。由于牛顿力学对自然科学的发展影响最大，因此他被称为“现代科学之父”。
教师总结：1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生300周年而作文章，对牛顿的一生做了如下的评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上的一幕才能理解他”，足可见牛顿在科学界的影响力，牛顿为人类作出的贡献。
三、物种起源的探索者
1.师关于物种的起源，特别是人类的起源问题，从古到今有很多种说法，你都知道哪些关于人类起源的说法？
生：女娲造人、上帝造人等。
2.物种起源的社会背景：欧洲受到宗教思想的影响比较严重，特别是基督教。基督教的经典《圣经》，它的权威性是不允许任何人去怀疑的，而达尔文却敢于质疑。
师介绍达尔文：查尔斯﹒罗伯特﹒达尔文(1809-1882)，英国生物学家，进化论的奠基人。他曾经乘坐贝格尔号舰作了历时5年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集，出版了《物种起源》，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论以及物种不变论。除了生物学外，他的理论对人类学、心理学、哲学的发展都有不容忽视的影响。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个分别是细胞学说、能量守恒转化定律)，对人类有杰出的贡献。
师：达尔文从宏观的角度观察生物界的发展变化，创立了生物进化论。他的进化论第一次把生物学放在了科学的基础上，为生物学和其他科学的研究奠定了理论基础。
师：当科学发展到19世纪晚期时，在研究运动的最古老的物理学中开始发生革命性的变化，物理学的新时代开始。
四、电磁理论的创始人
出示麦克斯韦的照片。
麦克斯韦简介：1847年麦克斯韦进入英国爱丁堡大学学习数学和物理，1850年转入剑桥大学，毕业于剑桥大学，毕业后留校任职。他成年时期的大部分时光是在大学里当教授。1873年出版的《论电和磁》，也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。他被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。
师：麦克斯韦的主要科学成就有哪些？
生：麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学力学、弹性理论方面的研究。他创建并领导了英国第一个专门的物理实验室——卡文迪什实验室。他一生最突出的贡献是在法拉第的基础上创建了电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果。
作品及评价：麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁学理论》，该书系统全面、完美地阐述了电磁场理论，成为经典物理学的重要支柱之一。麦克斯韦在电磁学上取得的成就，被誉为继牛顿之后“物理学的第二次大综合”。他是世界近代最有影响力的物理学家之一。
课堂小结：
两次工业革命的完成在促进资本主义发展上起了巨大作用，两次工业革命的进行和完成又归功于这一时期的科学技术的发展，尤其是第二次工业革命时期的科学巨匠，在天文学、物理学、生物学等方面作出了巨大成就，在推动整个科学的发展上作出了不可磨灭的贡献。
板书设计：
近代科学创始人一哥白尼
近代科学集大成者一牛顿
近代自然科学 物种起源的探索者一达尔文
电磁理论的创始人一麦克斯韦
教学反思：
本课属于科技史内容。学生通过物理课学习或阅读课外读物对牛顿、达尔文这些科学家有一定程度的了解，但是他们所了解的大部分都是些表面化的东西，而要想通过一节课来使学生全面的了解他们也不现实，所以如何将最重要的知识传授给学生，成为此课的关键。课前教师要求学生通过网络或图书查找关于这些科学家的资料，以讲故事、讨论、多媒体展示的方式讲授本课，取得了一定的效果。