“诺贝尔奖金”的由来
1901年12月10日下午４时30分，在瑞典王国首都斯德哥尔摩的音乐厅内，举行了一次世界性盛会。
在这次盛会中，由瑞典科学院等机构推荐的物理、化学、医药学、文学、和平等方面的杰出人才，接受“诺贝尔基金会”颁发的荣誉证书和巨额奖金，以表彰他们对社会和人类的杰出贡献。
在音乐声中，这些来自不同国别的优秀科学家、文学家和社会活动家由奖金基金会成员的陪同，迈步进入大厅。音乐厅内顿时爆发出雷鸣般掌声，人们不仅对这些优秀人才表示崇敬，更重要的是纪念瑞典著名的科学家阿尔弗列德·伯里哈德·诺贝尔。
授奖仪式开始先是由基金会主席用瑞典话介绍得奖者在科学或文学上的成就。紧接着，便是得奖者用本国语言致答词，然后是颁发荣誉证书和金质奖章。最后，由瑞典国王亲临致词，向得奖者祝福，授奖仪式到此结束。
第二天，得奖者领取一笔巨额奖金，作为对他杰出成就的奖励。这些奖金就是由诺贝尔的遗产，大约200万英镑作为基金，以每年的利息提供的。
从此，诺贝尔奖金就产生了。那么，为什么诺贝尔要把这些遗产捐献出来？他又是怎样积累这么多财富呢？事情还得从头说起。
1833年10月21日，诺贝尔生于瑞典首都斯德哥尔摩的一个知识分子家庭，他的祖父是名军医，父亲伊曼努厄尔·诺贝尔是一个科学家、发明家，致力炸药、水雷及其它爆破性化学的研究。并对外科器械设计和造船工程学也很感兴趣。他把科学研究的精神传给自己的儿子阿尔弗列德。
在父亲的影响下，阿尔弗列德·诺贝尔从小热爱化学、物理学和机械工程学。起初，诺贝尔对造船工程极感兴趣，17岁时，到美国学习造船工程学。
在此期间，诺贝尔经常到郊外游玩，看到工人们在荒山野岭里用铁锤砸石头，为了开通一条铁路或公路，他们劈山斩岭，花费很大心血和劳动。这在他的心中留下很深印象，他经常想：能够发明一种东西，一下子就能把大山劈开，那该多节省力气呀！
回国后，他便同父兄合作，先后在瑞典和俄国从事硝化甘油和其它烈性炸药的实验和制造。
经过他们刻苦的试验和研究，1866年，诺贝尔终于制造成功了一种液体炸药。这种炸药爆炸力极强，人们把它称为“诺贝尔炸油”，被全世界普遍使用。
但是，这种炸药有一个极大的弱点，就是容易引起爆炸，尤其是在长途运输过程之中，受到震动和磨擦，往往会自动引爆。美国旧金山的一辆火车，就是在运送这种炸药时受到震动，整列火车车毁人亡。还有一次，一艘满载液体炸药的巨轮“欧罗巴号”，在大西洋航行的时候，因为风浪颠簸，引起炸药爆炸，整条船沉没在大西洋中。
这种事件的不断发生，一下子使得人们非常紧张。一谈到这种“诺贝尔炸油”，便退避三舍，不敢接触。这样，许多政府不准它进口，许多运输公司也拒绝运送这种可怕的东西。诺贝尔并不气馁，他开始着手实验一种安全的炸药，从此以后，他少言寡语，整日躲在实验室，潜心于新炸药的研制。
炸药的研制要经过无数次试验，而第一次试验都是非常危险的，稍不注意，便会发生爆炸事件。
1864年9月3日，这一天，诺贝尔一大早便出外办事。等到晚上回来的时候，一下子惊呆了，他的实验室变成了平地，到处是碎砖破瓦，空中还弥漫着浓浓的硝烟。空荡荡的地面上，到处沾满了鲜血。更让诺贝尔痛心的是，他亲爱的弟弟和同甘共苦的５名工作人员，因爆炸身亡，父亲也成了终身残废。
诺贝尔从此陷入无限的悲痛之中，脑海里进行着强烈的斗争，怎么办？是放弃试验，还是继续？！。
但诺贝尔明白，科学实验不可能是一帆风顺的，如若从此放弃试验，弟弟和同事的鲜血不是白流了吗？
于是，在朋友的帮助下，诺贝尔租了一条大船。在瑞典首都附近的马拉伦湖上搞实验。这样，可以避免因爆炸引起其它人员和建筑物的伤亡或破坏。
诺贝尔在船上冒着生命危险，进行几百次的试验。４年以后，经过自己艰苦、认真的工作，他终于获得了成功。
他把液体炸药吸入一种硅土里面，这样，即使遇到一定的温度或磨擦、震动，这种固体的炸药也不容易爆炸。这样，能够安全运输的固体炸药——黄色炸药就问世了。
但这种必须经过引爆后才能爆炸。为此，诺贝尔又发明了人类历史第一个引爆装置——雷管。这就给人们提供了很多方便，使人类有计划的利用炸药，进行开山劈路，钻隧打井，节省了很多力气。
后来，诺贝尔又着手发明更具爆炸力的炸药，投入了艰苦而又复杂，而且是更加危险的试验。
经过无数次试验，诺贝尔终于制成了这种炸药，但对炸药的爆炸力缺乏正确的判断，因而进行了一次冒险的试验。这一天，他把工作人员统统赶出实验室，自己一人留在哪里，要亲自点燃导火线，大家不放心他的安全，多次劝说不让他点燃导火线，但诺贝尔执意不肯，他清楚记得1864年９月３日那天的爆炸事件，因此，他一定要让危险远离他人。大家见劝说无效，只好远远的离开，躲在实验室四周，静静地等待着试验的结果。
实验室，诺贝尔安装好炸药，又仔细地检查了一遍，便上前点燃了导火线。
火星“兹兹”地冒着，导火线越来越短，诺贝尔为了仔细观察炸药的爆炸情况，一动不动地站在跟前，双眼死盯着燃烧的导火线。
“轰！”的一声，炸药爆炸了，浓烟从实验室里飞速地向外涌出。
附近的人们睁大眼睛看着，始终不见诺贝尔的身影，他们顾不得危险，纷纷向实验室奔去。
刚跑到门口，就见一个满身鲜血的中年人从实验里跑了出来，边跑边叫道：“我成功了！我成功了！”
大家看到诺贝尔还活着，便激动地跑上前去，一边替他检查伤势，一边热烈地祝贺他。 这是1875年的一天，诺贝尔终于成功发明了威力强大的胶质炸药。于是，诺贝尔在很多国家建造炸药厂，并申请专利，很快便成为拥有巨富的“炸药大王”。
后来，他移居巴黎，在实验中继续进行各种炸药的研究和实验。1887年，诺贝尔又发明了无烟炸药，这就是我们现在使用的炸药。
1896年12月10日，诺贝尔在他意大利的工厂里突然去世。在死前一年，即1895年11月27日，诺贝尔立下了一个独特的遗嘱，把自己一生的积蓄捐献出来当作基金，将其利息作为奖金，每年奖给世界上对物理、化学、医药学、文学和促进世界和平有特殊贡献的人。后来，又增加了经济奖，这就是现在很多科学家为之骄傲的“诺贝尔奖金”的由来。为了纪念这位伟大的科学家，在诺贝尔金质奖章的正面雕有诺贝尔的浮雕像，镌有他出生和亡故的年月日。基金会并决定，每年的诺贝尔奖金颁发的时间地点，是根据诺贝尔诞生时间和地点以及他逝世的时间，那就是1833年10月21日诞生在瑞典首都斯德哥尔摩和1896年12月10日下午４点半在意大利逝世。
“Ｘ射线”是如何发现的
1895年11月的一个寒冷的傍晚，在德国沃兹堡大学的校园里，一位年过半百的教授。正独自走向物理研究所的一间实验室。
他就是该校的校长、著名的物理学家伦琴教授。最近一段时间内，他一直在试验一个经过改良的阴极射线管。因为他白天有许多行政工作和教学任务。只好把自己的科学实验放在夜晚进行。
伦琴教授走到实验室，先把厚厚的外衣脱下，换上工作衣后，就坐在实验台旁。只见他小心翼翼地用黑纸把一个梨形的真空放电管严严实实地包起来，以防止任何可见光线从管内透露出来。然后，他站起身来，仔细地关闭所有的门窗，又拉上窗帘，才接通电源，弯腰检验黑纸是否漏光。
突然，他发现了一个奇特的现象：在离放电管不到１米的小工作台上，射出一道绿色的荧光！
“这光是从哪儿来的呢？”伦琴心中想道。他奇怪地向四周看看，并未发现什么。于是他切断电源，光电管熄灭了。再看那道绿光时，绿光也不见了。
接着，他连续试了多次，只要电源一通，光电管一亮，绿光就出现了。于是他划了一根火柴，看看小工作台上到底有什么东西。
原来，那里有一块硬纸板，上面镀着一层氰亚铂酸钡的晶体材料，神秘的光线就是它发出来的！
“可这块纸板又为何能发光呢？”伦琴不得而知，暗问自己道。“难道是这光电管中有某种未知的射线，射到纸板上引起它发光的吗？
想到这里，他随手拿起一本书来，把它档在光电管和纸板之间，想证实一下自己的推断。可使他惊奇的是，这种光线不仅是光电管内放射出来的，更奇怪的是，纸板上还是发光。他又将纸板挪远一些，上面仍然发光。
“上帝呀！这种射线竟能穿透固体物质！”伦琴欣喜若狂，抑制不住内心的激动，忘记了四周的一切。他紧接着用木头，硬橡胶来做障碍物，进行了反复实验，结果发现，这些物体都不能挡住这种射线通过。就这样，不知不觉，已到了第二天早上。
妻子发现他一夜未归，派人叫他吃早饭。他嘴里应着，可手仍在不停地做实验。经过几次催促，他胡乱吃了一点，一句话没说，又回到实验室。
接连几天，都是如此，他把自己关在实验室里，外边的一切似乎对他都毫无意义，一门心思都用到这种无名的射线身上。他反复的用各种金属做实验，结果，除了铜和铂以外，其它都被射线穿透。
有一天，他无意之中把手挡在光电管和纸板之间，一下子惊呆了，他清楚地看到每个手指的轮廓，并隐约地看出手骨骼的阴影！
“这怕是人类第一次看到活人身体内部的骨骼！”伦琴惊俱的想道。冷静了一下，他决定继续自己的试验，直到能从理论上说明以后，才对外公布。
最近几天来，人们发现伦琴教授有些异常，一个人一言不发呆在实验室，常常是早去晚归，废寝忘食，但大家十分尊敬这位勤奋的科学家，没有人去打扰他。
他的妻子对此疑虑重重，见他日渐消瘦脸庞和疲惫不堪的身躯，关切地问道：
“你今天一定要说清楚，最近这几天在实验室究竟干些什么？”
伦琴笑了笑，轻描淡写地答道：“只是一般的实验。”妻子十分了解伦琴，知道他一定有重大的秘密，出于对丈夫的关切和自己的好奇，硬要求丈夫把她带到了实验室。当妻子亲眼见到这种现象时，也感到异常的惊奇。伦琴见机行事，对妻子说：
“你是否愿意充当实验对象？”
妻子见丈夫一本正经的样子，便不敢把这当做好玩的事情，想拒绝又怕影响丈夫的工作勉强同意了这件事情。
她小心翼翼地按着丈夫的安排，把手放在装有照相底片的暗盒上，伦琴急忙开通电源，用光电管对着照射了15分钟。可当他把照片送到妻子的面前时，吓得她浑身打颤，瞪大了恐怖的眼睛。她简直不敢相信，这毕露的骨骼，竟是自己丰润的手！
这是历史上最早的“Ｘ”射线照片。这是伦琴给这种射线起的名字，直到现在，人们还把它称为Ｘ射线。
过后不久，伦琴就把这种射线通过自己的论文《一种新的射线》公布于世。
这件事很快轰动了全世界。人们奔走相告传送着这一伟大的发现，伦琴也成为新闻人物。但除了很多表示祝贺的人之外，还有对此持怀疑态度的人。更有甚者对此表示强烈谴责，他们认为，这是对神圣人体的亵渎。
伦琴对此不屑一顾，毅然于第二年元月，在自己研究所里举行第一次报告，并现场作了表演。在报告中，伦琴激动地谈道：“Ｘ”射线的发现，将对物理学尤其人体医学方面，产生极大的影响。
全场响起了暴雨般的掌声。一位年迈的解剖学家激动地说，这是他有生以来参加过的最有意义的学术大会。于是就带领与会者向伦琴欢呼。大家提议，把这种射线命名为“伦琴射线”。
如今Ｘ射线已经在晶体结构研究、金属探勘，医学和透视等方面，得到了广泛的应用，给人类带来了莫大的福音。为了表彰伦琴教授的杰出贡献，诺贝尔奖金基金会决定把第一年的物理奖授给了这位著名的物理学家。
习题精选
一、选择（下列各题只有一个选项是正确的）
1．创立解析几何学，用代数方程程描述几何图形的法国学者是_________。
A笛卡尔 B莱布尼茨 C 牛顿 D道尔顿
2．下列哪一位科学家证明导体在磁场中运动时可以产生电流 _________。
A牛顿 B法拉第 C 道尔顿 D门捷列夫
3．深入探索化学元素之间的关系，制定了化学元素周期表的是_________。
A 道尔顿 B门捷列夫 C阿佛伽德罗 D巴斯德
4．20世纪初，提出了著名的物理学相对论的科学家是_________|。
A居里 B伦琴 C 爱因斯坦 D 巴斯德
5．下列科学家中，不是英国人的是 。
A牛顿B 巴士德 C 法拉第 D 达尔文
二．填空
1859年________国的科学家________的著作《物种的起源》问世，提出了以自然选择为基础的生物进化学说。
17世纪法国 创立了 ，用代数方程描述几何图形。
3．19世纪中期 国化学家 制定了化学元素周期表。
三、材料解析题
阅读下列材料：“科学虽然没有国界，但科学家却有自己的祖国。”
请回答：1、这是那一位科学家的名言？
2、他在科学上有哪些贡献？
参考答案：
一、选择题：１Ａ ２Ｂ ３Ｂ ４Ｃ ５Ｂ
二、填空题：1、英，达尔文
2、笛卡尔，解析几何学
3、俄国，门捷列夫
三、材料解析题
法国科学家巴斯德
开创了生物学的一个分支-----微生物学，他的贡献改变了外科手术的面貌。
习题精选
一、单项选择题
1．发现电磁感应原理，证明导体在磁场中运动可以产生电流的科学家是（ ）
A．莱布尼茨B．道尔顿C．法拉第D．笛卡尔
2．提出相对论的科学家是（ ）
A．牛顿B．达尔文C．爱因斯坦D．法拉第
3．《物种起源》的作者是（ ）
A．牛顿B．达尔文C．爱因斯坦D．法拉第
二、双项选择题
1．对近代化学作出了杰出贡献的科学家有（ ）
A．笛卡尔B．．道尔顿C．巴斯德D．门捷列夫
2．发明微积分的学者有（ ）
A．笛卡尔．B．牛顿C．莱布尼茨D．门捷列夫
3．下列科学家是英国人的是（ ）
A．法拉第B．牛顿C．门捷列夫D．巴斯德
参考答案：
一、1．C 2．C 3．B
二、1．BD 2．BC 3．AB
习题精选
一、填空题
1．19世纪中期两位著名的生物学家是_______和_______，前者提出以自然选择为基础的__________学说，后者开创了生物学的一个分支：___________。
2．科学家牛顿在前人研究的基础上，经过长期的实验和数学计算，写出科学巨著《___________》。全书的核心是运动三大定律和__________定律。
参考答案：
一、1．达尔文 巴斯德 生物进化 微生物学 2．自然哲学的数学原理 万有引力
习题精选
一、材料解析题
阅读以下材料：
科学虽然没有国界，但学者却有他自己的祖国。
请回答：①这句名言是什么时期的哪位科学家说的？
②这句名言体现了这位科学家的什么成秀品质？
③他在科学上有什么贡献？
参考答案：
一、①19世纪中期，法国科学家巴斯德。
③热爱自己的祖国。
③他开创了生物学的一个分支——微生物学，他的贡献改变了外科手术的面貌。
习题精选
一、简答题
写出《物种起源》发表的年代和主要内容。
参考答案：
一、《人物种起源》发表于1859年，主要内容是：一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程，生物不是不变的。生物的繁殖能力很强，但是赖以生存的条件有限，各种生物必须为争取生存而斗争。结果，对环境能适应的生物得以生存，不能适应的被淘汰。这就是以自然选择为基础的生物进化学说。
选择题：
1、发现放射性元素镭的是
A 居里 B 居里夫妇
C 伦琴 D 哈代
2．20世纪初，提出著名的物理学相对论的科学家是
A 居里 B 爱因斯坦
C 伦琴 D 门捷列夫
分析：这两个题的共同特点是考查学生对居里夫妇和爱因斯坦科学成就的记忆，学生一定要牢记著名科学家及其重要贡献，为便于学生记忆教学时可适当讲解科学家们进行科学发现过程中的故事。参考答案：1：居里夫妇 2：爱因斯坦。
列 表
请学生列举近代自然科学家及其成就，绘制自然科学简表。
国 别
科 学 家
作 出 的 贡 献
答案
国 别
科 学 家
作 出 的 贡 献
法国
笛卡尔
创立解析几何学
德国
莱布尼茨
使用微积分进行测量和计算
英国
法拉第
发现电磁感应
英国
道尔顿
创立近代原子学说
俄国
门捷列夫
制定化学元素周期表
法国
巴斯德
开创了微生物学
英国
牛顿
运动三定律和万有引力定律
困境中成才的门捷列夫
他生于西伯利亚，是一大家兄弟姐妹中最后一个。父亲是当地一所中学校长，但当门捷列夫很小的时候，父亲就因双目失明而退休。沉重的家庭负担落在了母亲的肩上，这位刚毅的女人开了一家玻璃厂以维持一家的生计，并且勉强带大了所有的孩子。1848年门捷列夫的父亲去世了，母亲的工厂也因失火倒闭，他本从刚刚高中毕业，便随母亲来到了莫斯科。他们此行的目的是想进一所大学，可没有一所大学愿意对他敞开大门。1850年母亲又带他去圣彼得堡，在朋友的帮助下终于进了彼得堡师范学院。在安排妥当小儿子的前途后，这位伟大的母亲便去世了。门捷列夫没有辜负母亲的希望，他在大学里刻苦努力地学习，最终以第一名的成绩完成了学业。若干年后，他虽然成为了国际知名的化学家、俄国人心目中的科学英雄，但他并没有得意洋洋，他依然保持着昔日的平易近人和谦虚谨慎的作风。门捷列夫还是一位进步的科学家，曾经公开抗议过沙皇迫害学生的行为，据说，因为此他没有被选上俄罗斯帝国科学院的院士。1906年，他以一票之差未能获得诺贝尔化学奖，但他不朽的科学业绩已被永远载入史册。
习题精选
一、填空题
1．19世纪中期两位著名的生物学家是_______和_______，前者提出以自然选择为基础的__________学说，后者开创了生物学的一个分支：___________。
2．科学家牛顿在前人研究的基础上，经过长期的实验和数学计算，写出科学巨著《___________》。全书的核心是运动三大定律和__________定律。
参考答案：
一、1．达尔文 巴斯德 生物进化 微生物学 2．自然哲学的数学原理 万有引力
居里夫人
波兰籍女科学家。原名玛丽?斯克罗夫斯卡，1867年11月7日生于波兰华沙一个教师家庭。1891年考入巴黎索邦大学攻读物理学，在此期间遇上了著名的法国实验物理学家皮埃尔?居里，并于1895年结婚。贝克勒尔新射线的发现使她意识到该问题的重要性，当即将“放射性物质的研究”作为其博士论文的题目，“放射性”一词就是她首先使用的。为了寻找具有放射性的元素，居里夫妇付出了令人难以置信的艰苦劳动。在一座极为简陋的实验室里，他们将奥地利政府提供的几吨废渣，进行反复的化学分离和物理测定。相继发现了钋、镭等放射性物质。为了确定镭的原子量，居里夫妇又花了三年时间，提炼出了0、12克纯镭，测定出镭的原子量为225，放射性比铀强二百多万倍。1903年居里夫人完成了博士论文，她与丈夫及贝克勒尔共同分享了诺贝尔物理学奖，可是，她们夫妇累了，没有力气亲自去领奖。在过去的四年多中，居里夫人体重减了10公斤，健康受到严重的损害。1911年，她因为发现两种新元素再度获诺贝尔奖，这一次是化学奖，化学家们终于承认了居里夫人的工作，她成了第一位两次获殊荣的人物。巨大的荣誉并没有使她成为一个不可一世的人物。第一次世界大战期间，她亲自驾驶一辆救护车，做人道主义救护工作。由于她在放射性方面的研究，使这一领域呈现了新的热闹景象。不少新的放射性元素被发现，放射性在医学上可能的应用也被开发出来。由于 长期受放射线的照射，居里夫人染上了白血病，1934年7月4日于法国去世。
第２７课近代的科学和文化（一）
———自然科学革命
教学目标
知识目标：解析几何学和微积分的创立；牛顿及《自然哲学的数学原理》；万有引力定律的发现；法拉第及电磁感应原理；原子——分子结构学说的确立；门捷列夫制定化学元素周期表；达尔文及其生物进化论学说；巴斯德及微生物学的创立；居里夫妇及放射性元素镭。
能力目标：通过引导学生编制近代自然科学简表，培养学生归纳、提炼历史知识的能力。
意识情感目标：通过对近代时期自然科学的学习，了解它的迅速发展，认识到是由于资本主义制度取代封建制度，促进了生产发展所引起的，同时自然科学的发展，反过来促进了生产的发展，巩固了资本主义制度对封建制度的胜利；通过了解近代科学家的巨大成就及他们献身科学的崇高品德及勤奋刻苦、执着追求的进取精神，使学生继承并发扬科学家们的优秀品质。
教学重点：牛顿对力学的贡献；达尔文创立生物进化学说；门捷列夫和元素周期表；居里夫妇发现镭元素；爱因斯坦及相对论。
教学难点：解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律、电磁感应原理、原子——分子结构学说、化学元素周期表、生物进化学说、微生物学等。
教学思想：以近代自然科学家为科学献身的精神和事迹教育感染学生，以科学家们如何在现实生活中发现找到科学研究的切入点，使学生课上或课下能够积极主动地探究科学家的事迹及其成就，勇于在现实生活中发现问题，进行探究。
教学手段：自制PowerPoint多媒体课件；图片教学；图示法教学。
教学过程：
导入新课:
提问:14世纪，一股资产阶级文化的新潮流在意大利兴起，这种资产阶级文化运动在历史上被称为什么？请同学回忆文艺复兴的成就表现在哪些方面?教师指出:文艺复兴不仅在当时是思想文化领域里的一场伟大变革，而且成为近代文化的先驱，在重视实践和理性分析的社会风气下，自然科学在此后的三四百年飞速发展，涌现了许多杰出的自然科学家，他们在数学、物理、化学、生物学等领域为人类作出了巨大的贡献。
讲授新课:
一、数学的进展 1、用小数表示分数。
2、代数符号规范化
3、笛卡尔创立解析几何学。教师解释概念，并阐明解析几何学与微积分的关系。
二、物理学的进展 1．力学及其发展。解释力学的概念，说明17世纪以前人们运用力学知识的状况，并请学生列举生活中运用力学的实例，启发学生动脑思考，体会生活中处处有科学。
2、牛顿对力学的贡献：运动三大定律和万有引力定律。教师可以先请学生讲或者直接由老师讲关于牛顿的小故事，或者介绍牛顿的名言，然后师生共同阅读了解牛顿的贡献，教师要讲明《自学哲学的数学原理》的重大意义及地位，最后请学生分析牛顿只所以做出如此重大贡献的原因。如善于思考、勤于实践、刻苦努力、重视和精心研究前人和同时代人的科学研究成果。
3、法拉第与电磁感应原理。教师回顾电、磁发展简史，突出法拉第在这方面的特殊贡献。
4．电磁感应原理的应用。请学生列举电磁感应原理在生产生活中应用的例子，激发学生积极思维。
三、化学的发展 1．原子——分子结构学说的确立。教师讲清三个问题：（1）19世纪之前，人们掌握的化学知识还很零散和肤浅，缺乏系统的理论来总结和提高。（2）道尔顿创立原子学说及其意义。（阿佛加德罗的原子——分子学说及意义。 2．门捷列夫与化学元素周期表 提问学生元素周期表是由谁发现的，教师讲门捷列夫是如何在困境中成才的小故事。再说明元素周期表的贡献。
四、生物学的发展 1．生物进化思想的产生。请学生列举生物进化的例子，启发学生动脑思考问题，教师介绍神创论者关于生物进化思想主张及其影响，尽管神创论者影响深远，但随着自然科学的发展，经过多年的艰苦斗争，生物进化的理论终于战胜了传统的神学观点而获得胜利。 2、达尔文创立生物进化理论。达尔文是怎样完成这一伟大的创举呢？达尔文成功的秘诀是什么？（看图、老师讲达尔文远航考察的故事）讲术理论内容及意义。 3．巴斯德开创微生物学 （1）请学生讲什么是微生物。（2）巴斯德在一系列化学实验中证明引起发酵的细菌来自空气，并发现杀灭细菌的消毒方法。（3）微生物学在医学方面的应用与贡献。（4）请学生阅读教材134页资料，回答材料反映了什么情况，给学生什么启示？
五、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
1、放射现象的发现：德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属板使底片感光的X射线，被广泛应用于医学。
2、居里夫妇发现镭元素：请学生讲述或者教师讲述居里夫妇为科学献身的故事，培养学生的进取努力的精神。
3、爱因斯坦与相对论：教师简要介绍什么是相对论，重点突出相对论的意义：爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论提示了时空的可变性，否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念，相对论的提出使爱因斯坦成为继牛顿之后最伟大的物理学家。结合图片讲述爱因斯坦获诺贝尔奖及他原子弹爆炸的故事，启发学生思考科学发明与社会政治经济的关系。
课堂小结：请学生列举近代自然科学家及其成就，课后绘制自然科学简表。
国 别
科 学 家
作 出 的 贡 献
探究活动：
近代历史上，欧美国家为什么能取得如此辉煌的自然科学成就？
学生讨论，教师指导，点评。
小结：由于资本主义的迅速发展，社会生产力极大的提高，人们的视野空前的扩大，而资本主义经济的发展又对自然科学提出了大量的需求，正是这样的社会条件促进了近代自然科学的飞速发展。而这些自然科学的成就又迅速地转化为生产力进一步推动了经济和社会的发展。因此，我们不难理解邓小平说过的那句话：科学技术是第一生产力。
习题精选
一、材料解析题
阅读以下材料：
科学虽然没有国界，但学者却有他自己的祖国。
请回答：①这句名言是什么时期的哪位科学家说的？
②这句名言体现了这位科学家的什么成秀品质？
③他在科学上有什么贡献？
参考答案：
一、①19世纪中期，法国科学家巴斯德。
③热爱自己的祖国。
③他开创了生物学的一个分支——微生物学，他的贡献改变了外科手术的面貌。
爱因斯坦
犹太血统，1879年3月14日生于德国南部的小城乌尔姆，和牛顿一样，他幼年时也未表现出智力超群。相反，到四岁多他还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。上中学后，学业不突出，除数学课外，其它课都不好，老师劝他退学，就这样这位伟大的天才就中途退不了。后几经周折进入瑞士的一所中学学习，1896年考进苏黎士的联邦工业大学。大学期间他只对自己感兴趣的学科着迷，而忽视其他科目。他迷上的物理学反而对数学冷落了，数学课全凭一个叫格罗斯曼的同学的笔记来应付。大学毕业后找不到工作，依然是这位同学的父亲帮他在伯尔尼专利局找了个工作。在伯尔尼，他与几个朋友组织了一个学习小组，讨论科学和哲学的前沿问题。因常在一个叫奥林匹亚的小咖啡馆聚会，他们把自己的小组称作奥林匹亚科学院。1905年是科学史上值得纪念的一年，因为他在德国物理学年鉴上发表五篇文章，其中有三篇是划时代的，1912年他当上了教授。1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖金，但当时排犹运动日益高涨，德国也有些人反对相对论，当时有不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会找到了一个办法，让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者而得奖，相对论始终未获诺贝尔奖。
在他的后半生，爱因斯坦卷入当时复杂的国际政治，对到处弥漫的战争气氛感到十分不安和担忧。在二战中，他认为自己应该拿起枪，与法西斯作斗争。为防止纳粹最先造出原子弹，他给当时美国总统罗斯福写信，建议尽早研制原子弹。美国终于进行了曼哈顿工程，1945年7月16日成功地试爆了第一颗原子弹。第二第三颗原子弹很快投到日本，日本被迫投降，二战结束。战后愈演愈烈的核军备竞赛，使他发现原子弹是人类的瘟神，他的痛苦无法形容。
爱因斯坦和他的“相对论”
1911年的一天，在著名的布拉格大学校园里的一片草地上，一群大学生围坐在一位年轻学者的身旁，正进行着激烈的讨论。
“请您通俗地解释一下，什么叫相对论？”一位学生微笑着向青年学者发问。
年轻学者环视一下周围的男女学生，微笑着答道：“如果你在一个漂亮的姑娘旁边坐了两个小时，就会觉得只过了１分钟；而你若在一个火炉旁边坐着，即使只坐１分钟，也会感觉到已过了两个小时。这就是相对论。”
大学生们先是一愣，接着便大笑起来。
“好！今天我们就谈到这里。”年轻学者站起身来，向大家告别后，便向图书馆走去。 这位年轻学者，就是伟大的科学家，相对论的创始人——爱因斯坦。
爱因斯坦1879年３月14日出生在德国的一个犹太人家庭。父亲是一个电器作坊的小业主，当爱因斯坦15岁时，父亲因企业倒闭带领全家迁往意大利谋生。
1896年秋天，爱基斯坦就读于瑞士联邦高等工业学校。在学校里，除了数学课以外，他对其它讲得枯燥无味的课程都不感兴趣。但热衷于探索自然界的奥秘，对此他产生了浓厚的兴趣，利用课外时间阅读大量有关哲学和自然科学的书籍。
1900年，爱因斯坦从瑞士联邦高等工业学校毕业后，加入了瑞士国籍，长期找不到工作。两年后，他才在瑞士联邦专利局找到同科学研究无关的固定职业。但在专利局供职期间，他不顾工资低微的清贫生活，坚持不懈地利用业余时间进行科学研究，并不断取得成果。1905年，爱因斯坦在物理学方面的研究，取得突破性进展，创立了狭义相对论。这时他刚刚26岁。
相对论是爱因斯坦在自己题为《论动体的电动力学》这篇论文中提出的。在此之前，传说物理学的时空观是静止的、机械的、绝对的，空间、时间、物质和物质运动相互独立，彼此没有什么内在联系。也就是说，物质只不过是孤立地处于空间的某一个位置，物质运动只是在虚无的、绝对的空间作位置移动，时间也是绝对的，它到处都是一样的，是独立于空间的不断流逝着的长流。这就是牛顿古典力学的时空观。爱因斯坦以极大的毅力和胆识，突破了传统物理学的束缚，猛烈地冲击形而上学的自然观。他认为，空间、时间、物质和物质运动，彼此不可分割，它们之间紧密相联。作为物质存在形式的空间和时间，在本质上是统一的，随着物质的运动而变化。狭义相对论的最重要的结论之一，是关于质量和能量的关系
（Ｅ＝ＭＣ２）。它告诉我们，物质的质量是不固
定的，运动的速度增加，质量也随着增加；一定质量的转化必定伴随着一定能量的转化，反之亦然。这个著名的公式成为原子弹、氢弹以及各种原子能应用的理论基础，由此而打开了原子时代的大门。
狭义相对论的问世，震动了物理学界，也使这位年轻学者的名字，马上传遍了整个欧洲，给他带来了极高的声誉。德国著名的理论物理学家普朗克，向布拉格大学推荐爱因斯坦时说：“要对爱因斯坦理论作出中肯评价的话，那么可以把他比作20世纪的哥白尼。这也正是我所期望的评价。”
1911年，年仅32岁的爱因斯坦，被布拉格大学聘为教授，1913年，他重新回到德国，任柏林大学教授，并当选为普鲁士皇家科学院正式院士，不到４个月，第一次世界大战爆发了。
爱因斯坦一向憎恶战争，主张民族和睦，公开发表反战宣言，同一位哲学家共同起草了《告欧洲人民书》，呼吁欧洲科学家应竭尽全力，尽快结束这场人类大屠杀。然而，却没有什么著名人士响应。在这段岁月里，爱因斯坦满腹愁肠，闭门不出，深入自己的科学研究。 在研究中，他发现狭义相对论的理论体系还不完善，它只解释了等速直线运动，而不能解释加速运动和万有引力的问题。因此，爱因斯坦又花了整整十年时间，于1915年又创立了广义相对论。
广义相对论的重要结论是，加速运动与引力场的运动是等价的，要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的。对此，爱因斯坦作了一个形象的比喻。他设想有一个人乘摩天楼的电梯自由降落，人不会感到自己在下降，因为这时电梯和人都依照重力加速度定律在下降，仿佛在电梯里不存在地球引力。反之，如果电梯以不变的加速度上升，那么人在电梯里将觉得双脚紧贴在地板上，好象站在地球表面一样。这个等价原理是广义相对论的基础，它显示了等速运动的一些基本原理可以应用到加速度运动中，把狭义相对论推广到更为普通的情况。
爱因斯坦认为，光在引力场中不是沿着直线，而是沿着曲线传播。并指出，当从一个遥远的星球上发出的光在到达地球的途中经过太阳的时候，应当由于太阳的引力而弯曲，因此，而使这个星球看起来的位置与实际不符。其偏斜的弧度，据爱因斯坦计算，应当是1.75秒。因此建议，在下一次日全蚀时，通过天文观测来验证这个理论预见。
1919年５月，英国一位天体物理学家率领两个天文考察队，拟定在日全蚀时分别在
巴西和西非摄影，以验证从广义相对论推出的这一重要结论。同年11月，伦敦皇家学会和天文学会联席会议正式公布观测结果。测得的光线偏转度竟和爱因斯坦计算的非常一致。这下使牛顿的引力学说失去了普遍的意义。
这个消息公布后，全世界为之轰动，爱因斯坦的名字在社会上广为流传，几乎家喻户晓，科学爱们公认他是继伽里略、哥白尼以来最伟大的物理学家之一，是“20世纪的牛顿”。 1933年，德国法西斯头子希特勒上台后，加紧了对犹太人的迫害。爱因斯坦被迫迁居美国，任普林斯敦高级学校研究院教授，并于1940年取得美国国籍。
1955年４月，爱因斯坦在普林斯敦病逝。这位伟大的科学家在他的遗嘱中，要求把他的骨灰撒在不为人知的地方。但他那献身科学的精神和充满光芒相对论学说，则永远激励着后人。
爱睡懒觉的笛卡尔
他出身贵族家庭，从小体弱多病，但十分好学，在耶稣会学院接受古典教育时，院照顾他不必早起，这使他养成了早晨躺在床上思考问题的习惯。1616年他厌倦了浪荡公子的生活，入伍参军，在欧洲许多军队里呆过，1620年亲身经历了布拉格战役。长期的行伍生涯也使向卡尔感到疲惫，遂于1628年离开了军队来到荷兰，过着漂泊的生活，但他没有一刻停止思考。1649年瑞典女王邀请他成为宫廷哲学家，这斯德哥尔摩寒冷的气候对长年气管炎的向笛卡尔很不适，偏偏这位刚愎自用的女王认为凌晨5点钟学习哲学最合适，笛卡尔不得不改变他一生的睡懒觉的习惯，冒着严寒去王宫图书馆授课。不久他就染上了肺炎，1665年2月11日去世。
生理学无冕之王——巴甫洛夫
1890年10月的一天，在彼得堡军医学院里，一群大学生边走边议论着：
“今天是巴甫洛夫教授给我们上消化生理课，到时我们一定要请教一下，‘条件反射’！”一个学生兴奋地说道。“当然！巴甫洛夫是我们学院最年轻的教授，可以说是生理学方面的权威。”另一个学生应和道。
这群大学生来到教室后，见整个教室坐满了人。大家济济一堂，静等着巴甫洛夫教授的到来。
一阵铃声响过，从门口走进一位精壮的中年教授。大家不约而同地喊出：“巴甫洛夫教授！”
巴甫洛夫微笑着环视了一下教室，然后登上讲台，向大家鞠了一躬，接着便翻开教案，认真地上起课来。
这时，一个学生举手起立，朗声说道：“请问巴甫洛夫教授，什么是条件反射？”
话音刚落，同学们一下子把眼光都集中在这个发问的学生身上，弄得他十分不好意思，迟疑地坐了下来。紧接着，大家又把眼光转向巴甫洛夫教授，等待着他能回答这个问题。巴甫洛夫轻轻笑了一下，愉快地说道：“好吧！下边我给大家讲个故事……”他稍微停顿了一下，接着便讲了起来：从前，在俄国中部的梁赞城里，有户人家养了一条狗，主人怕这条狗乱跑，就用一根很粗的锁链把它锁了起来。从此，这条狗一见人就“汪汪”乱吠，并且呲牙咧嘴，表现非常凶恶。
一天，一群孩子走过这户人家，那条狗拚命的冲着他们狂吠，孩子们远远地躲了起来，谁也不敢接近它。
这时，一个脑袋很大的孩子向狗走去，他不但没躲，反而愈来愈靠近那条狗。
同伴们一齐惊讶地喊道：“不要靠近它！这畜生要咬人呢！”
“我去把锁链打开，它就不会再叫了！”这个孩子很坦然地说道。
“别打开！别打开！”小同伴们一面喊，一面吓得四散而逃。
孩子真的把锁链打开了。奇怪的是，它不仅不咬他，反而温顺地摇着尾巴，接受孩子的抚摸，从此，这条狗再也不凶恶地狂吠啦。
巴甫洛夫停了一下，看着一个个瞪大眼睛的学生问道：“大家知道这是因为什么吗？” 学生们摇摇头，仍然瞪着眼睛，静等教授的下文。
“其实，当时我也不知道原因，只是通过研究发现：套上锁链，对那条狗来说是一种刺激，也就是一种条件。这种条件引起了它保护自己的反射，因此这条狗变得异常凶恶。而一旦打开锁链，消除了这种条件，便不再引起它保护自己的反射，因此它变得温顺起来了。”同学们都露出了恍然大悟的神色，纷纷议论起来：
“原来那个孩子就是巴甫洛夫教授，真了不起！”
“噢！这就是条件反射，原来竟是这么简单！”
其实，他们哪里知道，巴甫洛夫为研究动物的消化生理付出了多少代价。
1849年，巴甫洛夫出生于梁赞城的一个贫苦的家庭，父亲是个传教士。1870年，21岁的巴甫洛夫带着一张“贫困证明书”，进入了彼得堡大学攻读生理学。他刻苦学习，阅读大量的书籍，大学毕业时，获得了金质奖章。后来，又转到军医学院深造，并在这所学院中度过了40多个年头。
在这期间，巴甫洛夫选择了研究消化系统的生理状况这个课题，开始长时间观察动物体内的消化活动。
他首先把狗的食道经过手术切断，把切断的食道两端缝在狗脖子的皮肤上，然后让狗饿上一段时间。
一天以后，巴甫洛夫把这只饥饿的狗拉到了实验室，在狗的面前放一盘鲜肉。狗一见鲜肉，便贪馋地吞了起来。然后咀嚼了几下就咽下去了。可是，不一会儿，咽下去的肉又掉到了食盘里。这是因为狗的食道已被切断，肉根本进不了胃里。
狗依然贪婪地吃着，盘子里的肉始终是那么多。
这只狗徒劳地吃了四五分钟后，奇怪的现象出现了，在通向狗胃的一根像皮管里流出了大量的胃液。
胃液不断分泌，是狗的第十对脑神经——迷走神经的冲动引起的。巴甫洛夫对这只狗的迷走神经也动过手术，已在上面引出一根丝线。现在，只要他稍微提动一下丝线，就切断了脑与胃之间的联系。结果，狗尽管还是在不断地吞咽鲜肉，但胃液却停止分泌了。
这就是著名的“假饲”实验，它可以使人们观察到狗的消化腺的分泌情况。
从20世纪初，巴甫洛夫又开始研究高级神经活动，第一次发现了大脑皮层机能的活动规律。
他又给一条狗动了手术，在狗的腮帮子上开个小孔，用一根细细的导管安在它的一个唾液腺上。当狗吃东西流唾液的时候，一部分唾液就通过导管流到了外面。
巴甫洛夫通过实验发现，只要食物落到狗的口中，它就会泌出唾液，如果食物是湿的，分泌的唾液就少些，食物是干的，分泌的就多些。这种反射活动是狗和其它一切动物生来就有的，巴甫洛夫称它为非条件反射。
但后来的实验中，他又发现一个非常重要的事实，除了食物刺激口腔会引起狗的唾液分泌以外，其他的刺激，比如光、声音等的刺激，也能引起狗的唾液分泌。
为了通俗、形象地说明这种现象，在一次实验时，巴甫洛夫举起一只柠檬，对观看实验的学者说：
“诸位都知道这是柠檬，我不准备把它送到你们口中，只是让大家看一看……”
说到这里，所有在场的人的口中都流出了口水，许多人不自觉地咽了一下，并且笑出声来。
巴甫洛夫接着说：“诸位并没有吃到柠檬，却流出了口水。但诸位又是吃过柠檬的，知道它很酸，所以一见到它就流出了口水。这种流口水的反射是有条件的。因此我们称它为条件反射。”
从“非条件反射”到“条件反射”，巴甫洛夫经历了漫长而又艰苦的实验过程，这是消化生理过程中的一项重要发现，为人类在生理学方面的研究，做出了巨大的贡献。为此，在1904年，诺贝尔奖基金会该年度的生理学和医学奖金，授予了巴甫洛夫教授。要知道，巴甫洛夫是世界生理学家中第一个享有这种荣誉的科学家。
1935年，巴甫洛夫以86岁的高龄，主持了在苏联召开的第１５届国际生理学大会，在这次大会上，巴甫洛夫被授予“全世界生物学界元老”的称号。次年２月，这位被人们赞颂为“生理学无冕之王”的科学家去世。
电灯的发明
在电灯问世以前，人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯。这种灯因燃烧煤油或煤气，因此，有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味，并且要经常添加燃料，擦洗灯罩，因而很不方便。更严重的是，这种灯很容易引起火灾，酿成大祸。多少年来，很多科学家想尽办法，想发明一种既安全又方便的电灯。
19世纪初，英国一位化学家用2000节电池和两根炭棒，制成世界上第一盏弧光灯。但这种光线太强，只能安装在街道或广场上，普通家庭无法使用。无数科学家为此绞尽脑汁，想制造一种价廉物美、经久耐用的家用电灯。
这一天终于来到了。1879年10月21日，一位美国发明家通过长期的反复试验，终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此，这位发明家的名字，就象他发明的电灯一样，走入了千家万户。他，就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。
1847年2月11日，爱迪生诞生于美国俄亥俄州的米兰镇。他一生只在学校里念过三个月的书，但他勤奋好学，勤于思考，其发明创造了电灯、留声机、电影摄影机等1000多种成果，为人类做出了重大的贡献。
爱迪生１２岁时，便沉迷于科学实验之中，经过自己孜孜不倦地自学和实验，16岁那年，便发明了每小时拍发一个信号的自动电报机。后来，又接连发明了自动数票机，第一架实用打字机、二重与四重电报机，自动电话机和留声机等。有了这些发明成果的爱迪生并不满足，1878年9月，爱迪生决定向电力照明这个堡垒发起进攻。他翻阅了大量的有关电力照明的书籍，决心制造出价钱便宜，经久耐用，而且安全方便的电灯。
他从白热灯着手试验。把一小截耐热的东西装在玻璃泡里，当电流把它烧到白热化的程度时，便由热而发光。他首先想到炭，于是就把一小截炭丝装进玻璃泡里，刚一通电可马上就断裂了。
“这是什么原因呢？”爱迪生拿起断成两段的炭丝，再看看玻璃泡，过了许久，才忽然想起，“噢，也许因为这里面有空气，空气中的氧又帮助炭丝燃烧，致使它马上断掉！”于是他用自己手制的抽气机，尽可能地把玻璃泡里的空气抽掉。一通电，果然没有马上熄掉。但８分钟后，灯还是灭了。
可不管怎么说，爱迪生终于发现：真空状态时白热灯显得非常重要，关键是炭丝，问题的症结就在这里。
那么应选择什么样的耐热材料好呢？
爱迪生左思右想，熔点最高，耐热性较强要算白金啦！于是，爱迪生和他的助手们，用白金试了好几次，可这种熔点较高的白金，虽然使电灯发光时间延长了好多，但不时要自动熄掉再自动发光，仍然很不理想。
爱迪生并不气馁，继续着自己的试验工作。他先后试用了钡、钛、锢等各种稀有金属，效果都不很理想。
过了一段时间，爱迪生对前边的实验工作做了一个总结，把自己所能想到的各种耐热材料全部写下来，总共有1600种之多。
接下来，他与助手们将这1600种耐热材料分门别类地开始试验，可试来试去，还是采用白金最为合适。由于改进了抽气方法，使玻璃泡内的真空程度更高，灯的寿命已延长到２个小时。但这种由白金为材料做成的灯，价格太昂贵了，谁愿意化这么多钱去买只能用２个小时的电灯呢？
实验工作陷入了低谷，爱迪生非常苦恼，一个寒冷的冬天，爱迪生在炉火旁闲坐，看着炽烈的炭火，口中不禁自言自语道：“炭炭……”
可用木炭做的炭条已经试过，该怎么办呢？爱迪生感到浑身燥热，顺手把脖子上的围巾扯下，看到这用棉纱织成的围脖，爱迪生脑海突然萌发了一个念头：
对！棉纱的纤维比木材的好，能不能用这种材料？
他急忙从围巾上扯下一根棉纱，在炉火上烤了好长时间，棉纱变成了焦焦的炭。他小心地把这根炭丝装进玻璃泡里，一试验，效果果然很好。
爱迪生非常高兴，紧接又制造很多棉纱做成的炭丝，连续进行了多次试验。灯炮的寿命一下子延长13个小时，后来又达到45小时。
这个消息一传开，轰动了整个世界。使英国伦敦的煤气股票价格狂跌，煤气行也出现一片混乱。人们预感到，点燃煤气灯即将成为历史，未来将是电光的时代。
大家纷纷向爱迪生祝贺，可爱迪生却无丝毫高兴的样子，摇头说道：“不行，还得找其它材料！”
“怎么，亮了45个小时还不行？”助手吃惊地问道。“不行！我希望它能亮1000个小时，最好是16000个小时！”爱迪生答道。
大家知道，亮1000多个小时固然很好，可去找什么材料合适呢？
爱迪生这时心中已有数。他根据棉纱的性质，决定从植物纤维这方面去寻找新的材料。 于是，马拉松式的试验又开始了。凡是植物方面的材料，只要能找到，爱迪生都做了试验，甚至连马的鬃，人的头发和胡子都拿来当灯丝试验。最后，爱迪生选择竹这种植物。他在试验之前，先取出一片竹子，用显微镜一看，高兴得跳了起来。于是，把炭化后的竹丝装进玻璃泡，通上电后，这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时！
这下，爱迪生终于松了口气，助手们纷纷向他祝贺，可他又认真地说道：“世界各地有很多竹子，其结构不尽相同，我们应认真挑选一下！”
助手深为爱迪生精益求精的科学态度所感动，纷纷自告奋勇到各地去考察。经过比较，在日本出产的一种竹子最为合适，便大量从日本进口这种竹子。与此同时，爱迪生又开设电厂，架设电线。过了不久，美国人民便用上这种价廉物美，经久耐用的竹丝灯泡。
竹丝灯用了好多年。直到1606年，爱迪生又改用钨丝来做，使灯泡的质量又得到提高，一直沿用到今天。
当人们点亮电灯时，每每会想到这位伟大的发明家，是他，给黑暗带来无穷无尽的光明。1979年，美国花费了几百万美元，举行长达一年之久的纪念活动，来纪念爱迪生发明电灯一百周年。
病菌和病毒的发现者——巴斯德
一个人吃东西吃坏了肚子，发烧腹泻，医生常会说他感染了病菌，得了急性肠炎；一个人要是得了肝炎，医生就会说他是感染了病毒。现在，人们还经常听说什么“艾兹病病毒”、“蘑菇病病毒”等等，那么，“病菌”和“病毒”到底是什么东西？它们又是被谁最早发现的呢？
其实，“病菌”和“病毒”都是可以使人和动物致病的微生物，它们非常非常小，肉眼看不见，只有在显微镜下才能看清它们的样子。它们都是被法国杰出的微生物学家和化学家路易斯·巴斯德发现的。
1865年，欧洲蔓延着一种可怕的蚕病，蚕大批大批的死掉，许多以养蚕为生的农民，对此毫无办法。
路易斯·巴斯德当时是巴黎高等师范大学的生物学教授。他得到消息之后，马上到法国南部实地调查。他首先取来病蚕和被病蚕吃过的桑叶仔细观察，一连几天和助手通宵达旦地工作。
很快，他通过显微镜发现蚕和桑叶上都有一种椭圆形的微粒。这些微粒能游动，还能迅速地繁殖后代。他找来没病的蚕和从树上刚摘的桑叶，在显微镜下，没发现那种微粒。“这就是病源”！“巴斯德兴奋地叫了起来。他立即告诉农民，把病蚕和被病蚕吃过的桑叶统统烧掉。这样，蚕病被控制住了。
通过蚕病事件，巴斯德为人类第一次找到了致病的微生物，给它取了个名字，叫“病菌”。怎样防止蚕病传染呢？巴斯德带了病蚕回巴黎的实验室进行研究。两年之后，他成功了。方法很简单：把产完卵的雌蛾钉死，加水把它磨成浆糊，放在显微镜下观察，蚕有病菌，就把它产的卵烧掉；蚕没病菌，就把它产的卵留下，用没有病菌的蚕卵繁殖，蚕病就不会传染。
从此，巴斯德开始研究人类致病的原因，结果发现了多种病菌。他还发现在高温下，病菌很快就会残废，于是他向医生宣传高温杀菌法，可以防止病菌传染。现在，我们医院里使用的医疗器械，都要用高温水蒸汽蒸煮，这就是用巴斯德发明的消毒方法，后人叫它“巴氏消毒法。”
１８８０年，法国鸡霍乱流行，怎样才能使鸡不得传染病呢？这成了巴斯德新的研究课题。不久，他向科学院送上了自己的研究报告，他发现了传染病的免疫方法。
巴斯德把导致鸡霍乱流行的病菌浓缩液注射到鸡身上，当天鸡就死了。病菌浓缩液放了几个星期之后，巴斯德又给鸡注射，鸡却没有死。经过多次实验，巴斯德认识到，病菌放一段时间之后，不仅毒性大为减少，而且还有抗病的效力。这样，他就制成了鸡霍乱疫苗，注射后，能增强鸡的抵抗力，防止霍乱传染。
掌握了制造疫苗的方法之后，巴斯德就开始研究使人类致病的病菌。他组织学士们和助手们进行了无数次实验，制成了伤寒、霍乱、白喉、鼠疫等多种疫苗，控制了多种传染病。现在，儿童要打防疫针，这种免疫方法，就是巴斯德发明的。
疯狗咬人，人就会得“狂犬病”，全身抽搐而死。巴斯德在显微镜仔细观察狂犬的脑髓液，没有发现病菌。可是把狂犬髓液注射进正常犬的体中，正常犬马上就会得病死掉。“这是一种比细菌还要小的病源！”巴斯德惊奇地对助手们说。人们就把这种比细菌还小的生物病源叫做“病毒”。
怎样治狂犬病呢？巴斯德把刚死的狂犬脑髓取出，悬挂在一个干净瓶子里晾干，两星期之后，把它加水磨成浆湖，注射进正常犬的体中，结果没有发病。又过两个星期，他又注射刚死狂犬的脑髓液，结果这只正常犬没有任何反映。就这样，一种原治狂犬病的疫苗诞生了。 后来，他又把狂犬疫苗用来给人治病，结果，他又成功了。
巴斯德从没有停止过科学研究，直到他去世。他为人类健康作出了巨大贡献，受到全世界人民的尊敬。
习题精选
一、简答题
写出《物种起源》发表的年代和主要内容。
参考答案：
一、《人物种起源》发表于1859年，主要内容是：一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程，生物不是不变的。生物的繁殖能力很强，但是赖以生存的条件有限，各种生物必须为争取生存而斗争。结果，对环境能适应的生物得以生存，不能适应的被淘汰。这就是以自然选择为基础的生物进化学说。
解析几何与费马、笛卡尔等人的思想方法
在初等数学中，几何与代数是彼此独立的两个分支，它们所研究的基本上都是一些不变量(常量)．不过前者侧重于空间形式，而后者则侧重于数量关系．在方法上，它们也基本上是互不相关的．甚至在古希腊的论证几何学中还排斥代数方法的应用．解析几何学的建立，不仅由于在内容上引入了变量的研究而开创了变量数学，而且在方法上也使几何与代数方法实现了结合．下面分别介绍解析几何发展过程中各个历史阶段主要数学家的思想方法．
一、解析几何创立时期
解析几何是十七世纪四十年代由法国数学家费马和笛卡尔所创立的．
1．费马的思想方法．
费马(Fermat，1601—1665)是十七世纪伟大的数学家之一．他出身于商人家庭，在都鲁斯学过法律，并以当律师谋生．费马曾是都鲁斯议会的顾问，研究数学是他的业余爱好．他自小喜欢博览群书，不仅精通多国语言和文学，而且喜欢自然科学，三十岁左右对数学发生强烈兴趣，特别注重于数论、几何、分析、概率论等方面的研究．他谦虚好静，平生很少发表文章，其研究成果大都是去世后在他的遗物中发现的，也有一些是他与朋友的通信中发现的．费马在数论方面发现了很多定理．他是一个伟大的直观天才，他提出的许多命题只有一个是错误的，其中还有一个尚未证明的定理——费马大定理．费马曾说他用自己首创的无穷下推法证明了这个定理，后人一直没有找到他的证明．费马的著作有《平面和立体轨迹引论》、《求最大和最小的方法》等．
(1)引进坐标，系统地研究曲线的方程．1629年费马写成《平面和立体轨迹引论》，在这篇文章中他把希腊数学中使用立体图而苦心研究发现的曲线的特征，通过引进坐标译成了代数语言，从而使各种不同的曲线有了代数方程一般的表示方法．费马还具体地研究了直线、圆和其它圆锥曲线的方程．
(2)通过坐标的平移和旋转化简方程．费马注意到了坐标可以平移或旋转．他曾给出一些较复杂的二次方程，然后通过平移或旋转将它们化为简单的形式．
(3)空间解析几何思想的萌芽．1643年，费马在一封信中，曾简短地描述了三维解析几何的思想．
2．笛卡尔的思想方法．
笛卡尔1596年3月31日生于土伦的拉哈耶，父亲是个相当富有的律师．笛卡尔20岁毕业于普瓦界大学，去巴黎当了律师．在巴黎他认识了米道奇(Mydorge，1585—1647)和梅森(Marin Mersenne，1588—1648)，花了一年时间和他们一起研究数学．当时有一种风气，即有志之士不是致力于宗教就是献身于军事．因此，笛卡尔赶了时髦，应征入伍，遍历欧洲．笛卡尔献身数学，完全出于一个偶然的机会．1617年服役期间，在荷兰布莱达遇到一张数学难题招贴，他看不懂上面的佛来米语，一位中年人热心地给他作了翻译，第二天他把解答交给那个中年人．中年人对笛卡尔的解答非常吃惊：巧妙的解题方法，准确无误的计算，说明了这位年轻士兵的数学造诣不浅．原来这位中年人就是当时有名的荷兰数学家别克曼(Isaac Beeckeman，1588—1637)教授．这使他自信有数学才能，从此开始在别克曼教授指导下认真地钻研数学．1628年，他移居荷兰，在较为安静自由的学术环境里住了二十年，写出了他的名著．笛卡尔的著作主要有《思想的指导法则》、《世界体系》、《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》等．《方法论》的附录之一《几何》中包括了他关于解析几何和代数的思想．
笛卡尔的中心思想是要建立起一种普遍的数，使算术、代数和几何统一起来．其思想方法主要表现在以下几方面：
(1)引入坐标观念．笛卡尔从自古已知的天文和地理的经纬制度出发，指出平面上的点和实数对(x，y)的对应关系，从而建立起坐标的观念．
(2)用方程表示曲线的思想．笛卡尔把互相关联的两个未知数的任意代数方程看成平面上的一条曲线．考虑二元方程F(x，y)=0的性质，满足这方程的x，y值无穷多，当x变化时，y值也跟着变化，x，y的不同的数值所确定平面上许多不同的点，便构成了一条曲线．具有某种性质的点之间有某种关系，笛卡尔说：“这关系可用一个方程来表示”，这就是用方程来表示曲线的思想．这样，就可以用一个二元方程来表示平面曲线，并根据方程的代数性质来研究相应曲线的几何性质；反过来，可以根据已知曲线的几何性质，确定曲线的方程，并用几何的观点来考察方程的代数性质．
(3)推广了曲线的概念．笛卡尔不但接纳以前被排斥的曲线，而且开辟了整个的曲线领域．笛卡尔所说的曲线，是指具有代数方程的那一种．他认为，几何曲线是那些可用一个唯一的含x和y的有限次代数方程来表示的曲线。这就取消了曲线是否存在看它是否可以画出这个判别标准。但是，笛卡尔关于曲线概念的推广并不彻底，几何曲线未必都能用代数方程表示出来．莱布尼兹(Leibniz，1646—1716)把有代数方程的曲线叫代数曲线，否则叫超越曲线．实际上笛卡尔及其同时代人都以同样的热情去研究旋轮线、对数曲线、对数螺线(logρ=aθ)和其它非代数曲线．
(4)按方程的次数对几何曲线分类．按照笛卡尔的观点，含x和y的一次和二次曲线属于第一类，即最简单的类；三次和四次方程的曲线构成第二类；五次和六次方程的曲线构成第三类；余类推．之所以如此分类，是因为笛卡尔相信每一类中高次的可以化为低次的．如四次方程的解可以通过三次方程的解来求出．然而他这个信念是不对的．
笛卡尔的成就是与他的思想奔放、善于独立思考、敢于大胆质疑的精神分不开的．还是在少年时代，他就有强烈的求知欲，除了学校规定的课程外，还大量地阅读了课外书籍．尤其可贵的是，他对书本知识从不盲从．他说：“决不可过分相信自己单单从例证和传统说法中所学到的东西．”正是这种在传统观念面前敢于破除迷信的精神，使他不仅在数学中开拓了新领域，同时还在物理学、生理学、哲学等学科中也作出了重要贡献．
二、解析几何发展和完善阶段
笛卡尔创立了解析几何，但是严格地说它还是很不完善的，许多方面还有待修改和补充．当时许多数学家为解析几何的发展和完善作了大量工作．
1．瓦里斯关于负纵横坐标的思想．
笛卡尔建立的坐标系只限于正的范围，即第一象限．为了使解析几何所考虑的曲线范围扩大到整个平面，1655年英国数学家瓦里斯(Wallis，1616—1703)有意识地引进了负的纵横坐标．瓦里斯还导出了各种圆锥曲线的方程，并且从这些方程都是二次的情况下，把圆锥曲线定义为：含两个变量的二次方程的曲线．
2．伯努利等人的极坐标思想．
在解析几何的发展过程中，由于引进了极坐标的概念，使对曲线的认识更加深刻．这一工作最早是由詹姆斯·伯努利(James Bernoulli，1655—1705)推进的．1691年他发表了关于极坐标的一篇文章，发明了极坐标；后来他又引进了双钮线、对数螺线、旋轮线等各种特殊曲线．1729年法国数学家雅各·赫尔曼(Jacob Hermann，1678—1733)把极坐标的概念进一步完善，并给出了直角坐标和极坐标的变换公式．欧拉第一次在极坐标中明确地使用三角函数，给出了极坐标系，还引进了曲线的参数表示式．
3．拉·希尔、克雷罗、欧拉等人的空间解析几何思想．
解析几何的一个重要发展是由平面推广到空间．1679年拉·希尔(La Hire，1640—1718)对三维坐标几何作了较为特殊的讨论．他先用三个坐标表示空间中的点P，然后写出曲线的方程．1715年詹姆斯的弟弟约翰·伯努利(John Bernoulli，1667—1748)首先引用了我们现在通用的三个坐标平面．在此基础上，通过帕朗(Parent，1666—1716)、克雷罗(Alexis Claude Clairaut，1713—1765)、赫尔曼等人的工作，弄清了曲面能用三个坐标变量表示的观念．1731年法国数学家克雷罗又指出，描述一条空间曲线需要两个曲面方程；而空间曲线的投影方程，即垂直于投影平面的柱面方程，可以通过决定这条曲线的两个曲面方程的某种组合给出．1732年赫尔曼给出了绕z轴旋转的方程的一般形式：x2＋y2=f(z)．1748年欧拉给出了空间坐标变换公式和曲面的六种标准形式——锥面、柱面、椭球面、单叶和双叶双曲面、双曲抛物面以及抛物柱面．后来蒙日(Monge，1764—1818)和他的学生哈息特(Jean—Nico-las Pierre Hachette，1769—1834)一起证明了二次曲面的每一个平面截口是一条二次曲线，并且还证明了单叶双曲面和双曲抛物面是直纹曲面．
4．拉格朗日的向量思想．
解析几何的又一个重要发展是由法国数学家拉格朗日推动的．1788年拉格朗日在《解析力学》中以类似后来的向量形式表示力、速度等具有方向的量．虽然他没有对这个概念作进一步推进，但是这种概念一经提出就引起了数学家与物理学家的注意．十九世纪八十年代一门叫做向量分析或向量代数的学科在美国数学家吉布斯(Josiah Willard Gibbs，1839—1903)和英国数学家希维赛德(Oliver Heaviside，1850—1925)的努力下诞生了．正如吉布斯所预料的，向量分析的出现立即对解析几何产生了深刻的影响．
三、解析几何的重要意义
解析几何的创立，不仅对于数学的研究和发展，而且对于科学的进步都具有重要的深远的意义．
1．解析几何为几何研究提供了新方法．
笛卡尔本来想通过解析几何来给几何引进一种新方法，然而他的成就却远远超过了他的期望．利用解析几何的方法，平面几何中必须分别处理的情况，就可以用代数来统一处理．例如，在平面几何中证明三角形的高交于一点时，必须分别考虑交点在三角形内部和外部，而用解析几何来证，则不加区别．
2．解析几何使几何和代数达到了完美的统一．
解析几何作为数学研究的重要的、有效的工具，集几何与代数的优点于一体，为数学的研究带来了方便．在这里，几何概念可以用代数表示，几何的目标，可以通过代数达到；反过来，给代数语言以几何的解释，可以直观地掌握那些语言的意义，又可以得到启发去提出新的结论．欧拉通过坐标变换，把一般二次方程Ax2＋Bxy+Cy2+Dx+Ey＋F=0所表示的二次曲线化归为以下九种标准形状之一：
y2-2px=0 (抛物线) (6)
x2-a2=0 (二平行直线) (7)
x2＋a2=0 (二平行虚直线) (8)
x2=0 (二重合直线) (9)
一般二次曲线的上述分类，使我们能够借助几何方法来研究某些代数问题．例如，考察下面的有趣例子：
已知实数x，y满足方程x2-2x＋2y2＝0，求z=x2＋y2的最大值与最小值．
因满足题给方程的x，y应在椭圆
上，(如图2—1)，而z=x2+y2为椭圆上一点(x，y)到原点的距离的平方，故zmax=22=4，zmin=0
正如拉格朗日所说：“只要代数同几何分道扬镳，它们的进展就缓慢，它们的应用就狭窄．但是当这两门科学结合成伴侣时，它们就互相吸取新的活力，从那以后，就以快速的步伐走向完善．”
3．解析几何为科学技术提供了数量工具．
随着科学技术的日益发展，迫切需要数学为其提供一种使用方便的数量工具，这在十七世纪成为一种公开的需求．而解析几何的创立恰好适应了这种需要．解析几何对曲线的研究使人们对曲线的性质认识更深刻．圆锥曲线由于自身的某些特殊性质，在实际应用中有其重要的价值，特别表现在物理学、光学等方面的应用．如根据抛物线的性质，牛顿制成了反射望远镜．现代的探照灯也是利用抛物镜面的聚焦性而制成的．
把科学应用到短程测地学、航海学、日历计算、天文预测、抛射物体的运动等，都需要数量知识，而正是解析几何把形象和路线表为代数的形式，从而导出了数量知识．
4．解析几何的创立使代数成为基本的数学科目．
从希腊时代到1600年，几何统治着数学，代数居于附庸的地位．而解析几何为倒换代数和几何的作用铺平了道路．1600年以后，代数才从几何统治的桎梏下解放出来，成为一门独立的基础数学科目，占据了它在数学中应有的地位．
习题2．1
1．简述解析几何创立过程中，费马、笛卡尔的思想方法。
2．解析几何发展与完善阶段数学家的思想方法主要表现在哪些方面？
3．解析几何的重大意义是什么？
4．设抛物线y=ax2(a≠0)与直线y=bx＋c(b≠0)有两个交点，其横坐标分别为x1、x2，又设直线y=bx＋c与横轴交点的坐标为
6．试证平面上任一直线(它不与双曲线渐近线平行)被双曲线及其两渐近线所截的线段长相等．
查理?达尔文
生于英国希罗普郡。祖父是18世纪英国著名的医生和博物学家。幼年的达尔文并未表现出特别的天份。8岁被送进教会学校，但对圣经故事一点都不感兴趣，倒是喜欢在河边钓鱼、上树摸鸟蛋，还喜欢搜集杂七杂八的物品。上中学后功课一般，以致父亲经常训斥他：“你除了打鸟、玩狗和抓老鼠外什么也不会干，这样下去会给我们家庭丢脸的”。16岁时被送进爱丁堡大学读医，但他也不喜欢。父亲便让他读神学，以便将来有个体面的职业，不久他又对父亲提出不学神学。在父亲不允的情况下，他整天跟一些纨绔子弟一起赛马、打猎、酗酒，他后来自己也承认“在剑桥的三年是完全浪费了”。但他也结识了植物学教授享斯洛等新朋友。1831年英国海军“贝格尔号”舰准备去南美进行科学考察，享斯洛推荐达尔文跟随以记录沿途见到的各种自然现象。但船长是个对颅相学很迷信的人，他发现达尔文的长相有点怪，鼻子的形状表明该人不是个精力充沛的人，恐不能胜任这次旅程，幸好船长没有支持这一点，只是心里有些不高兴。达尔文终于找到了自己喜欢的事业，他克服种种困难，随着考察团深入丛林、登上高山，收集各种动植物标本、挖掘古生物化石、记录地层情况。他坚持每天记日记、写报告，为他日后的研究工作积累了大量而丰富的材料。回英国后他已成为一个训练有素的博物学家，埋头整理他的考察报告，相继出版了《航海日志》、《地质报告》和《贝格尔号航行中的动物学发现》等著作。
课件19张PPT。第27课近代的科学和文化(一)
一、数学的进展
1、用小数表示分数
2、代数符号规范化
3、笛卡尔创立解析几何学二、物理学的进展
1、力学及其发展
2、牛顿对力学的贡献（1）运动三大定律（2）万有引力定律
3、法拉第与电磁感应原理
4、电磁感应原理的应用三、化学的发展
1、原子——分子结构学说的确立
（1）道尔顿创立原子学说及其意义
（2）阿佛伽德罗的原子——分子学说及其意义
2、门捷列夫与化学元素周期表
四、生物进化学说的发展
1、生物进化思想的产生
2、达尔文创立生物进化论
3、巴斯德开创微生物学五、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
1、放射现象的发现
2、居里夫妇发现镭元素
3、爱因斯坦与相对论
笛卡尔（法） （1596-1650） 数学家
把变量引进数学创立了解析几何学实现数学的转折。莱布尼茨（德）
（1646-1716）从几何角度建立微积分学。牛顿（1642-1727）
著作：《自然哲学的数学原理》
（1687）他提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，创建牛顿力学体系。奥斯特（丹）（1777-1851）奥斯特发现了电流的磁效应,把电学和磁学结合在一起.法拉第
（1791-1867）
1831年，他发现了当磁力作用发生变化的时候，线圈中就有电流现象，后来他创制成第一台感应发电机。波义耳(英)（1627-1691）波义耳把严密的实验方法引入化学,被称为近代化学的创始人。拉瓦锡(法)（1743-1794）及其夫人拉瓦锡是提出质量守恒定律的第一人。道尔顿（1766-1844）在集中甲烷英国化学家道尔顿创立了新的原子论,奠定了近代化学和原子物理学的基础。林耐(瑞)(1707-1778)他把植物分为纲、 目、 属、 种。他是按人为规定（生殖器官）分类的，称人为分类法，到19世纪中期进化论建立后，被自然分类法代替。
细胞学说：1839年创立1855年德国细胞病理学家微尔（1821-1902）进一步发展。恩格斯认为细胞学说、能量转化和进化论是19世纪自然科学三大发现。德国植物学家施莱登和施旺提出了细胞学说。 达尔文
（1809-1882）
英国博物学家，提出了进化论。1831年随贝格尔考察舰环球考察五年。于1859年出版了《物种起源》。伦琴（德）德国物理学家。1895年他发现了看不见的放射现象。他把这个不了解的射线称“x 射线”居里夫人
（1867-1934）1910年她成功地提炼出纯金属镭。爱因斯坦
（1879-1955）
1905-1915年
提出了相对论，发展了牛顿力学。习题精选
一、单项选择题
1．发现电磁感应原理，证明导体在磁场中运动可以产生电流的科学家是（ ）
A．莱布尼茨B．道尔顿C．法拉第D．笛卡尔
2．提出相对论的科学家是（ ）
A．牛顿B．达尔文C．爱因斯坦D．法拉第
3．《物种起源》的作者是（ ）
A．牛顿B．达尔文C．爱因斯坦D．法拉第
二、双项选择题
1．对近代化学作出了杰出贡献的科学家有（ ）
A．笛卡尔B．．道尔顿C．巴斯德D．门捷列夫
2．发明微积分的学者有（ ）
A．笛卡尔．B．牛顿C．莱布尼茨D．门捷列夫
3．下列科学家是英国人的是（ ）
A．法拉第B．牛顿C．门捷列夫D．巴斯德
参考答案：
一、1．C 2．C 3．B
二、1．BD 2．BC 3．AB
