第六单元 第4课 牛顿
【学习目标】了解牛顿的主要事迹，认识他对社会所作的贡献。
【重点难点】牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位作用。牛顿能够成为近代科学之父的原因。牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位和作用。
【自主学习】
一、早期科学发明与创造
1、童年时代：1642年牛顿出生于英国北部一个小村庄，他从小就爱思考，善于观察生活，观察生活中人们的劳动，再根据人们的需要进行一些 和 。
2、中学时代：他已开始进行 与 。成绩优异，考入剑桥大学。
3、大学时代：牛顿在剑桥大学期间，除了师从著名学者 教授学习外，还用大量时间自学 等人的数学著作，这些著作将牛顿引导到当时数学的最前沿----- 方面。大学毕业前，他就提出了数学上有名的 定理以及 的初步算法。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。
4、黄金时代：1665—1666年，牛顿在家乡居住的两年，是牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在 、 、 等领域的研究都取得了重要进展。牛顿在研究了 等人的实验结果后，自己制作了一架 望远镜，对太阳光进行 实验，证明日光即白光由 组成，还进一步说明了物体颜色的 。牛顿于1668年设计并制作了世界上第一架 望远镜，用它考察了行星运动，分析 现象，预言地球不是 。1672年，牛顿在提交给英国皇家学会的论文《 》中，提出了光的本质是的 见解。这在以后的两个世纪中与波兰物理学家惠更斯的“ ”构成了关于光的两大基本理论。
二、发现万有引力定律[来源:21世纪教育网]
1、还在大学里，牛顿就已经了解了 、 和 等人在天文学方面的研究成果。但他有新的思考，经过反复思考与实验后，他得出结论：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种相互吸引的作用力，就是 。
2、1687年牛顿的划时代科学巨著《 》出版，在这部著作中，他确定了解决万有引力问题的 。这是一本重要的力学全书，它用 表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系。在那以后，牛顿力学就成为 。居于统治地位200多年，直到爱因斯坦 的提出以及 力学的建立才打破了这种权威。
三、勤奋的探索与科学的研究方法
1、牛顿说自己并没有什么特别的方法，只不过对一件事能够用很长时间加以考虑。
2、除了勤奋的探索精神外，牛顿将 作为得出科学概念的主要途径。这是近代的科学研究方法，牛顿是 个充分使用这种方法的人。
3、后人将牛顿的研究方法总结为“ ”法。
【合作探究】
阅读材料：
材料一：哥白尼的“日心说”，被教皇宣布为“邪说”，写的书临终才敢发表而且被列为禁书 ；布鲁诺、伽利格等人为了捍卫、宣传哥白尼“日心说”而壮烈地献出了自己的生命，成了科学史上的两大惨案。经过长期艰难曲折的历程，“日心说”终于战胜了“地心说”，从而使科学大踏步地向前发展。
材料二：牛顿曾说：我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。21世纪教育网
我只不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时地为比别人找到更光滑、更美丽的卵石和贝壳而高兴。而在我面前的真理的海洋，却完全是个迷。21世纪教育网
他认为“不花在研究上的时间都是损失”。
结合材料回答：
（1）天文学家的命运给你的启发是什么？[来源:21世纪教育网]
（2）牛顿的哪些品质值得我们学习？[来源:21世纪教育网]
21世纪教育网
[来源:21世纪教育网]
21世纪教育网
【当堂检测】
爱因斯坦说：“在人类历史上，能够结合物理实验、数学理论、机械发明成为科学艺术的人，只有一位，那就是牛顿。”结合所学知识论证爱因斯坦的话。
第六单元第4课 牛顿
【合作探究】（1）、任何新事物的发展都不一帆风顺的，科学的发展也有一个艰辛的历程；科学需要许多科学家的艰辛努力，甚至毕生的精力或生命；中世纪的欧洲基督教神学是阻碍科技发展的最大阻力；科学要发展就必须有勇于献身的勇者。（其他答案只要合情合理均可）
（2）、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，献身科学的精神等；（其他答案只要合情合理均可）
【当堂检测】（1）在物理学方面：①力学：牛顿发现万有引力定律，划时代的科学巨著《自然哲学中的数学原理》确定物体运动三定律和万有引力定律，用数学表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系，把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论之中。②光学：证明日光即由七色光组成，进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；提出光的本质是微粒的见解，统领西方物理学界两个世纪。
（2）数学方面：提出了数学上有名的二项式定理和微积分的初步算法。21世纪教育网
（3）机械发明：自制折射望远镜，还制作了世界上第一架反射望远镜等。(共105张PPT)
第 4 课 近代科学之父牛顿
【本课学习目标】
重点：了解牛顿的成长历程，简述他的主要科学成就：建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神
难点：认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人生启迪。
现实思考
牛顿于1668年得到硕士学位，1669年由
巴罗推荐，任剑桥大学教授，接替巴罗担任了鲁卡斯讲座的第二代教授职务。这时，牛顿年仅27岁。
1672年，牛顿被推选为英国皇家学会会员。就在这一年，他发表了第一篇论文。
讨论：“牛顿现象”在当今中国有可能出现吗？为什么？
一、社会必然
1、材料四 鲁迅在《电的利弊》中说：“外国用火药制造子弹御敌，中国却用它做爆竹敬神；外国用罗盘针航海，中国却 用它看风水；外国用鸦片医病，中国却拿来当饭吃”
材料四中鲁迅揭露了当时中国社会的什么问题？——1995年高考历史题
2、1689年牛顿代表剑桥大学当选为国会议员。但据说他在国会从不发言，有一次他站了起来，议会大厅里顿时静了下来，人们等待着这位伟人发言，可他只说了一句“应把窗户关上”就又坐下了。
1703年，牛顿被选为英国皇家学会会长。以后的24年间，他一直连任，甚至去世，这在英国皇家学会历史上是绝无仅有的。
1705年，英国女王授予他爵士称号。所以后世提到他时有时称“牛顿爵士”。在所有的自然科学家中，牛顿是获得这一荣誉的第一人。
牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。” ——《科学简史》
从牛顿受到的“礼遇”、“殊荣”可得出哪些认识？
经过资产阶级革命、文艺复兴运动、启蒙运动洗礼、工业革命前夕的英国形成了崇尚科学、尊重科学的社会风尚，这是杰出科学家成长的丰厚土壤。
剑桥大学校园
1661年，19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支付学费，1664年成为奖学金获得者，1665年获学士学位。
17世纪中叶，剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味，当牛顿进入剑桥时，那里还在传授一些经院式课程，如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象，卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座，规定讲授自然科学知识，如地理、物理、天文和数学课程。
讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
在这段学习过程中，牛顿掌握了算术、三角，读了开普勒的《光学》，笛卡儿的《几何学》和《哲学原理》，伽利略的《两大世界体系的对话》，胡克的《显微图集》，还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
牛顿在巴罗门下的这段时间，是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁，精于数学和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，认为牛顿的数学才超过自己。后来，牛顿在回忆时说道：“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程，也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”（导师制）
1664年，牛顿被选为巴罗的助手，第二年，剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
1665～1666年严重的鼠疫席卷了伦敦，剑桥离伦敦不远，为恐波及，学校因此而停课，牛顿于1665年6月离校返乡。
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生浓厚的兴趣，家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665～1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进了前人没有涉及的领域，创建了前所未有的惊人业绩。
深
广
创新
坚持
孤独
二、个性特征
你的学生中有“牛顿”吗？
出生经历
1643年1月4日诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭.
牛顿是遗腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体重只有3磅，差点夭折。
1、幼童時期的牛頓
早产、营养不足、衰弱多病。
父親在出生前病逝，3岁母亲改嫁，
由外婆抚养長大。
家境一贫如洗。
个性孤僻、內向、害羞。
小学成绩不佳，常受同学嘲笑、欺負
2、少年時期的牛頓
个性內敛，喜愛閱讀。14岁辍学放牛。
成绩不算优秀，受到同学嘲笑的刺激而发憤向上→18岁考上剑桥大学。
功課不佳，但对一切不明白的事物感兴趣。
少年发明家(水鐘、風車、……)
~十六岁在大風暴中測量風速~
3、牛頓的读书法
利用假期、瑣碎時間→预习功課。
牛頓：“当我走进教室上課時，常发現对上課內容的了解深度，已
经超越了我的老師。”
牛頓說：
我并无特別过人的智慧，有的只是坚持不懈的思索经历而已。
一个人如果控制不了自己的脾气，脾气將控制你。(自制力)
4、牛頓的默想生活
他常在信仰的思索里想到科学，在科学的思索里想到信仰。
纽约大学历史系教授曼纽：“近代的科学是源自牛頓对上帝的默想。”
因为牛頓有独自來到花園祷告与默想的习惯，所以看到苹果掉在地上，进而发現了万有引力的存在。
有人問牛頓：
为什么能够有伟大的发現？
牛頓答道：“我始終把思考的主題像一幅画般摆在面前，再一点一线的去勾勒，直到整幅画慢慢的凸显出來。這需要長期的安靜与不断的默想。”
5、朋友、学生眼中的牛頓
“牛頓讲話慎重、緩慢。他尽量避免意气之爭，不見利忘义，不奉承人，宁原默默忍受侮辱，也不愿披掛着一身的裝甲去与人爭战。”
他是一个杰出的科学家，喜欢公开表白自己 的信仰，又有个不擅与人交际、喜愛独自安靜工作的个性。
6、牛頓的金钱观
房租、伙食费、购买要分发的圣经，是牛頓学生生活的三大花費。
7、牛頓之“牛”
牛顿说 “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。”
—— 你了解它的原意吗？
自然界和自然规律
隐藏在黑暗中，
上帝说：
让牛顿出生吧！
于是，一切都变得光明。
——你怎样理解诗中反映的现象？
英国诗人波普曾经这样写道：
三、科学成就
愛因斯坦說：“在人类的历史上，能够結合物理实验、数学理论、机械发明成为科学艺术的人，只有一位-----那就是牛顿。”
思考：牛顿的一生有哪些重大机械发明、理论发现？其理论发现的贡献是什么？
经典力学奠基者
（17世纪初）
经典力学建立者（17世纪晚期）
从经典力学发展到
相对论、量子论
（19世纪末～20世纪初）
伽利略（意）
牛顿（英）
爱因斯坦（德）
普朗克（德）
近代物理学的发展过程
科学家 主要成就 意义
伽利略
牛顿
普朗克
近代物理学发展过程中的主要成就及意义
自由落体定律
匀速运动、匀加速运动
用自制的望远镜证明了哥白尼的“日心说”
为经典力学
奠定基础
证明哥白尼的“日心说”的正确性
《自然哲学的数学原理》
（物体运动三大定律和万有引力定律）
运动三定律是近代物理学的重要支柱
相对性原理、光速不变原理
相对论（狭义、广义）
量子理论
爱因斯坦
近代物理学理论框架的重大突破
继承和发展了牛顿力学
构成现代物理学的基本理论框架
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
1、数学：
2、光学：
3、天文学：
4、力学：《自然哲学中的数学原理》提出三大运动基本定律和万有引力，标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。
（一）对光学的三大贡献
1、1666年，牛顿在家休假期间，得到了三棱镜，他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后，分解成几种颜色的光谱带，牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住，只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜，结果出来的只是同样颜色的光。这样，他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的，这是第一大贡献。
牛顿为了验证这个发现，设法把几种不同的单色光合成白光，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜，原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上，这是他第一次公开发表的论文。
2、牛顿不但擅长数学计算，而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望远镜样机，这是第二大贡献。公元1671年，牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会，牛顿名声大震，并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
3、1672年《关于光和色的新理论》
提出光的本质是微粒学说。与惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。
伽利略的发现及他所应用的科学的推理方法是“人类思想史上最伟大的成就之一。它标志着物理学的真正开端”
——爱因斯坦
伽利略
成就：
宣传“日心说”
望远镜
温度计
落体定律
Galileo 1564－1642
（二）发现万有引力定律
牛顿在总结前人和自己的大量研究成果的基础上，经过反复思考与实验后得出 结论：宇宙间一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力，就是万有引力
牛顿说 “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。” 牛顿在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？有什么意义？
哥白尼、开普勒、伽利略
该定律后来成为天文学上的基础定律，推动了人们对天体运动研究
1685年，哈雷登门拜访牛顿时，牛顿已经发现了万有引力定律：
两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。
万有引力的发现说明，天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
（三）、创建牛顿力学即经典力学
1、标志：《 》
2、内容：
3、意义：
4、地位：
自然哲学中的数学原理
他在书中确定了解决万有引力问题的物体运动三大定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。
经典力学理论在以后的二百多年间，居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子力学的建立才打破了这种绝对权威。
这本书用数学表达式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成完整力学理论体系。牛顿力学体系建立标志经典力学体系建立。
牛顿为什么获得如此巨大的成就？
四、人生启迪：
(一) 牛顿获得巨大成就的原因
1、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；
2、勇于探索科学精神；
3、科学的研究方法；
4、甘于寂寞，献身科学的精神等；
5、吸收前人的研究成果；
6、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼
他继承了英国唯物主义的始祖培根重视归纳法有传统，主张科学研究要通过实验发现现象，然后运用归纳法总结为定律，再用数学推演建立理论体系。《自然哲学的数学原理》一书正是这样写成的，这无疑是一种重要的科学方法，对后来的科学发展起了很大的促进作用。
牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父。
他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，
牛顿是17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。
（二）谈谈你是怎样评价牛顿的？在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？
虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；严谨的科学研究态度；
牛顿在科学史上的崇高地位是举世公认的。恩格斯曾指出：“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于建立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”的确，牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献。
（三）怎样理解牛顿是“近代科学之父”？
近代科学，是牛顿开辟的。他创立了科学研究的世界观和方法论，从此之后，世界进入了一个科学昌明的时代。人类的文明由此大踏步的向前迈进了。而牛顿之所以会成为点燃科学之光的人，是因为一个一闪念的想法。苹果从树上落下来，多少年来人们都习以为常，认为是天经地仪的事情，自然而然应该落下来。牛顿似乎比别人傻，对这个不是问题的问题想了一下。这可了得，做了一回傻子，竟然得出了万有引力的科学结论，并以此开辟了现代物理学和天文学。来自于苹果落地的道理，竟然星球之间也是如此。
根据牛顿的启示，我们是不是也能发现什么呢？是不是也能加以应用呢？让我想起了现代教学。学校的任务是单单教学生学习书本知识吗？现在我们应该注重培养学生的各方面的能力。注重生活实际，在生活中发现问题，把问题加以解决。现在的学生不是不能发现问题，而是发现问题后没有正确面对解决。所以，也就不能像牛顿一样从人们常见的苹果落地现象中发现地球的引力了。现在教学何去何从？这是每个教育工作者要思考的问题。
第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦
你了解“当今的爱因斯坦”，吗？
一个瘦的出奇、全身瘫痪的天才，他的身体无力地蜷缩在轮椅里，思想却在宇宙的最深处飞扬，穿越时间与空间，追寻宇宙的尽头，探索黑洞的隐秘──这就是史蒂芬·霍金，被称为“当今爱因斯坦”的思想家、物理学家。
没有哪一位科学家的著作能像《时间简史》那样成为发行量上千万，全世界平均每500个人就拥有一册的畅销书。在西方，没有读过《时间简史》甚至会被认为是没受过教育。
沉思这个世界的問題，才能指望获得解放。
一、生平、个性
二、杰出贡献
三、和谐发展
重点：了解爱因斯坦的成长历程，简述他的主要科学成就：提出狭义相对论、广义相对论、光量子假说等。 感受爱因斯坦脚踏实地进行科学研究和勇于科学创新的精神。
难点：认识爱因斯坦对科学和社会发展的巨大推动作用，感悟其成长的人生启迪。
【本课学习目标】
他与牛顿是历史上最伟大的两位物理学家
——爱因斯坦是天才吗？
一、生平、个性
（一）生平简历
1、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。
2、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。
3、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。
4、1913年任柏林大学教授。1915年创立广义相对论。
5、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。
爱因斯坦的青少年时代
1、1879年出生于德国的一个犹太人家庭，从小对几何学兴趣浓厚
2、中学时代：表现平平
3、大学时代：广泛阅读，培养了自学和独立思考的能力，对物理学兴趣与日俱增
4、大学毕业：成为瑞士伯尔尼专利局的一名技术员
5、划时代事件：利用业余时间研究物理学，获得革命性突破
小时候的爱因斯坦。你能看出天才的影子吗
青年时期的爱因斯坦
十六岁的爱因斯坦
四岁的爱因斯坦
（二）个性特征
1、和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。爱因斯坦小时候头很大，形狀也奇怪，4岁还不会说话；行为迟钝，他說話所用的 時間比起別的孩子要多得多。
2、孤独：他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。
3、成绩平平、自学能力强。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”。
爱因斯坦取得伟大的成就和他小时侯的学习态度是分不开的。
对科学和真理充满强烈的求知欲
爱读书、爱思考、爱提问、爱钻研
三岁时 陶醉于母亲的钢琴曲，表现出对音乐的早慧
四五岁时被袖珍罗盘迷住，转动着大眼睛寻求答案；
五岁时因为愿意慢慢独立思考，所以回答老师的提问反应迟钝
六岁时要求拉小提琴。
七岁时还没有学会说话。
十岁时已经是暴力专制制度的反对者。
十二岁时已能独立证明数学定理。
少年爱因斯坦
智力令人担忧
有特殊的音乐天赋
喜欢独立思考
有正义感
勤学好问
对科学情有独钟
2、在这些经历中，你对爱因斯坦的哪件经历印象最深？
3、少年爱因斯坦是个怎样的人
无疑，与所有科学家都一样，愛因斯坦拥有惊人的智慧和对大自然的好奇心。在他五岁時一次生病，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奧秘。
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。1888年进入了中学后，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。
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。
早年被开除学籍
愛因斯坦比较孤独，不喜欢說話。学校的运动，他不會參予。他很讨厌上学，经常裝病缺席。在上课時，经常神遊四方，思考一切他喜欢的問題。后來，更因为上课与老师爭执，被开除学籍。
他甚至老師爭執，還被老師教訓說：“你(愛因斯坦)
的出席破壞了全班對我的尊敬。”最後因此而被開除學籍。
愛因斯坦之所以不喜歡上學，是因為他無法接受德國當
時那種混合了威權主義和百科全書式的填鴨教育。他後
來寫道：“現代教育事業道然沒有扼殺了研究的好奇心
，真是一項奇蹟。因為這脆弱的小樹苗需要鼓勵和自由
。否則它將枯萎。主張規範和責任感能引發觀察和研究
樂趣的想法，真是大錯特錯。”
“一隻再健康的馴獸如果不斷地用鞭子威脅牠，逼牠在
不餓時進食，牠也會喪失胃口。”
但是，他却沒有因不上学，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。在十二三岁的時候，已经开始钻研大大要读的书籍。他经常和叔叔研究有关数学的理论。在当時，他的家人对愛因斯坦的智慧和消化力，感到吃惊。
中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。第二年进入大学后，他仍然不愿意强迫自己去适应那种被动的、刻板的、纯粹按部就班的学习生活，他擅自“刷掉了”很多课程，只以“极大的兴趣”去听某些课和在家里自学。
1、积极、自主地学习，对一个人的成长是十分有利的。
2、君子之学必好问。学习应该勤学好问、好独立思考。
3、人应该自信自尊自强，而不应该自卑自暴自弃。
爱因斯坦启示——
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。”
而所谓“和谐的人”，按照他的思路，就是既富有个性又有益于社会的人。爱因斯坦的上述基本教育思想，与我们所主张的尊重学生主体性、促进学生健康成长的素质教育思想是完全一致的。1905年，26岁的爱因斯坦尚未知名，小人物写出了大文章。！年仅26岁的爱因斯坦，而且是一个瑞士专利局的职员，在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。但尽管如此，这一年是他最辉煌的时期，因为他做出了二十世纪物理学史上最辉煌的几项贡献 。
民国日报(1922年11月15日)载爱因斯坦到沪讯息
两次婚姻
诚如《爱因斯坦·毕加索》的作者阿瑟·米勒所说的，“爱因斯坦对女人的态度， 是他那个时代非常典型的。”对他来说，科学上的追求永远是第一位，至于婚姻是否美满， 或许他并没有考虑太多。不可否认，他喜欢女性，也喜欢活在女人堆里，但也仅止于此，他 的首要目标还是科学。一旦这些事情影响了他对科学的追求，他就会立即停止。任何事情都 不会改变他喜欢科学的初衷。
密內娃，兒子漢斯，愛因斯坦
爱因斯坦和量子理论的创始人普朗克
二、杰出贡献
1、光量子假说：爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。
1921年因光电效应研究获诺贝尔物理学奖。
2、狭义相对论（1905年提出）
狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）线性运动速度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。
爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对论，以光速永不改变、相对性原则来推论，得到“时间”会因速度快慢而改变的结论。
相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需要一个小时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的理论，因为时间是绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小时，因为时间是相对的，在不同速度下测量时间，长度是不一样的。
什么是狭义相对论？
相对论的意义：（1）是物理学思想的一次重大革命，否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。（2）同时，它发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
3、广义相对论（1915年提出）
1915年，爱因斯坦发表了他的广义相对论。他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因。他还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的，利用数学，爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒星）时，这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物，即使是光线，改变路径。
爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。45年8月 美国 先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。从这件事中，我们能得到什么启发？我们应如何对待科学的发展？
科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。
4、关注和平
1933年，希特勒掌握政权，迫害犹太人，这时爱因斯坦正在美国访问，为逃避希特勒的悬赏暗杀，他定居在普林斯顿大学，成为高等学术研究所的教授。因为担心德国纳粹政府抢先造出原子弹，为维护世界和平，1939年，爱因斯坦应美国一些著名原子核物理学家的请求，写信给美国罗斯福总统，建议集合科学界的力量，发展原子弹。这就是著名的曼哈顿计划的起源。
三、和谐发展
科学是美丽的，艺术也是美丽的。然而，人们更习惯于将这两种美丽置于界限分明的美的两端，就像阳刚之于阴柔、豪放之于婉约……从理论上说，它们确实属于两个范畴。一个以物为尺度，一个以人为中心；一个追求真实，一个追求美好；一个理性至上，一个感性为尊……然而，就是这么不一样的两种美在同一个人身上却发出了炫目的光芒……
拉小提琴的爱因斯坦(1941年)
“人类最美的经验是神秘感。神秘感是真艺术与真科学的真源泉。”
爱因斯坦为何热爱艺术
科学与艺术究竟有何关系
泰戈尔眼中的爱因斯坦：
爱因斯坦常常被称为一个孤独的人。数学想象的领域有助于把精神从纷繁的俗物中解脱出来，就这个意义而言，我认为他确实是一个孤独的人。他的哲学可以叫做一种超验的唯物论，这种哲学达到了形而上学的前沿，那里可以完全割断对自我世界的纠缠。对我来说，科学和艺术都是我们天性的表现，它们高出我们的生物学需要之上而具有终极价值。
爱因斯坦眼中的泰戈尔：
对我们来说他曾是精神、光与和谐的活的象征——在暴风雨中翱翔的伟大的自由之鸟——在未释放的感情之海上升起的阿瑞耳（莎士比亚剧作〈暴风雨〉中的小精灵）在他那金色竖琴上奏出的永恒的歌，但是他的艺术从来不曾对人类的愁苦和斗争漠不关心。他是“伟大的守护者”。
萧邦《幻想即兴曲》
他，推崇文学，热爱莎士比亚、歌德、海涅、陀思妥也夫斯基和
肖伯纳；共鸣卡夫卡
他，朗诵海涅的《哈尔茨山游记》
他，崇拜陀思妥也夫斯基：“陀思妥也夫斯基给予我的东西比任
何科学家给予我的都要多，比高斯还多！”
他，极力推崇文学艺术——认为——确信——宣称——看来
文学：
——旨在说明爱因斯坦已将文学当作精神生命的需要，并深深懂
得了文学的伦理价值，从而也证明了科学与艺术“是两个无
限的、永远也没有终点的世界”，需要不断去追求。
——进一步揭示科学与艺术之间紧密而深远的内在关系，也揭示
了这位科学巨匠酷爱音乐和文学的缘由。
他，推崇西方古典音乐，尤其酷爱巴赫、莫扎特、贝多芬的
作品
他，造诣于小提琴——优美、和谐、充满想象力——催化科
学创 见和思想闪光
他，倾心于钢琴——扣人心弦——描绘物理学优美的图景
音乐：
——“科学的美和艺术的美是相通的，是世界最高最美的两个侧面。”
从此以后，科学、艺术和哲学作为一个整体变成
了他一生的三大支柱
探讨爱因斯坦与艺术的关系，至少有两重意义：
揭示科学与艺术的互补性和统一性；加深我们艺
术本质的认识。
对他的科学创见和思想闪光， 音乐往往起了催化
作用 。
科学的美和艺术的美是相通的；是世界最高最美
的两个侧面。
爱因斯坦如此重视文学艺术的作用，对我们搞教育
和自然科学的人来说，不是可以引起深思吗？
关 键 语 句
从事科学与艺术的最大乐趣在于不断的
追求，探索未知的东西。
文学艺术的最大价值在于能提高人们的精神境
界。
科学满足人的理性追求，艺术满足人的
感情渴望。
科学与艺术都体现一种绝对和谐的美。
科学与艺术都需要丰富的想象力。
探讨爱因斯坦与艺术的关系，至少有两重意义：揭示科学与艺术的互补性和统一性；加深我们对艺术本质的认识
事实论证
理 论 论 证
音乐
文学
最推崇西方古典音乐并亲自演奏
科学创见的催化剂
极力推崇文学作品经常诵读
探索世界秘密的决定性手段
互补性
对企图表述位置的东西，它们的反应是不同的，可是它们互相补充着
科学满足人的理性追求
艺术满足人的感情渴望
统一性
科学的美和艺术的美是相通的；
从事艺术和科学的最大乐趣不是占有，而是不断追求
体现了一种绝对和谐之美
以丰富的想象力为心理背景
科学中含有人文精神和人文内涵，人文中拥有科学基础与科学珍璞。可以说，没有人文的科学是残缺的科学，而没有科学的人文也是残缺的人文。因此，一名大家的出现，必定是科学与人文的高度统一。相融则利，相离就只是半个人，这样的人满足不了时代的需要。(杨叔子)
“整个宇宙是一个整体，并没有物理的宇宙、化学的宇宙、生物学的宇宙、人文的宇宙、艺术的宇宙、哲学的宇宙。所谓的科学、艺术、人文、哲学等等是我们给分割的。”
“人类的文明是一个高峰，有三条路上去，一条路是科学，另外一条路是艺术，还有一条路是人文。在山脚时，这三条路离得很远，你可以说当中有阻隔，但当你爬到顶峰时，这三条路就汇合了。”有道是：“会当凌绝顶，一览众山小”，就豁然开朗、融会贯通。
2005年是爱因斯坦逝世50周年，同时也是他提出狭义相对论100周年。100年前，年仅26岁的毛头小伙爱因斯坦，以他卓越的思考力、非凡的洞察力，提出了狭义相对论，传统经典物理学由此彻底改变。这一种颠覆是多么激动人心，为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合国大会将2005年确定为“国际物理年”，这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦，这位在许多国度千年人物(1001－2000年)评选中都居榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既是伟大的科学家、现代物理学的开创者和奠基人，更是杰出的思想家，他是一幅视野开阔的思想宽银幕。
深入探究：爱因斯坦对于艺术的审美、对于科学的执着
的原动力究竟何在呢？
巴赫《爱的协奏曲》
贝多芬《田园交响曲》
1933年，爱因斯坦为躲避法西斯的迫害移居美国直到去世。他一生都热心于社会正义和人类和平事业。他说：“人只有献身于社会，才能找到那实际上是短暂而有风险的生命意义。”
第三部分：共同品质 启迪现实
怎样才能培养出中华民族伟大复兴所需要的科学家呢？
一、努力创造尊重科学、崇高科学的社会风尚。
1、认识 科学技术是第一生产力，真正落实“科教兴国”战略。
2、提高科学家，知识分子待遇。
3、关心青少年成长，提高全民族科学意识，科学素养。
4、解放思想，营造自由开放的思想文化环境。
二、分析引导：
共同品质 启迪现实
1、挑战权威的创新精神，如李四光两次否定“洋神话”，而牛顿之前许多科学家如胡克、哈雷、惠更斯等人的科学研究已经很接近万有引力规律，但是，他们由于囿于传统观念，离真正的科学发现仍隔着一层关键的“窗户纸”，牛顿则在“巨人的肩上”大胆创新，做出了辉煌的科学发现，爱因斯坦则大胆否定了牛顿的绝对时空观念，创立了相对论。
2、正确的科研方法：
①独立思考是科学创见的首要条件，是科学思维的必备品质。
②重视实践调查，考察（李四光），归纳总结（牛顿），理论分析（爱因斯坦），科学实验以及实践调查，科学实践与理论研究相结合，是科学家基本的方法。
③坚持不懈勤奋探索。
成功=艰苦劳动+正确方法+少说空话
3、淡泊名利的人生态度，科学的价值观。杰出科学家无一例外的生活简朴，看轻物质享受，淡泊名利，有自知之明，对自身价值有正确的认识，有关注国家民族、全人类生存，兴衰的强烈责任感，以工作为快乐，以成功为享受，如爱因斯坦的快乐主张就很有代表性。
4、艰苦奋斗的精神。
据爱国斯坦夫人说，她的丈夫在思想是极其愿意遵守秩序的，但在日常生活上，他倒愿意“随便”而不想受到约束，想做什么就做什么，喜欢什么时候做就什么时候做。他给自己订了两条规则：一条是不要任何规则；另一条是不受任何人意见的支配。
爱因斯坦确实是一个极其懂得享受快乐的人。他的快乐主张便是一种很好的哲学，也许还要胜过他那著名的“相对论”呢。因为他的快乐很简单，不需要从任何人身上获取；他淡泊金钱名利和礼赞，可是他能够从工作中得到快乐，可以从小提琴确实占据了他生命中的重要一环，还有什么事能比小提琴更使他感兴趣的呢？
牛顿则终身未婚，把生命完全献给了人类的科学事业。
三、对我们教师的警示：
爱因斯坦，爱迪生等杰出科学家在青少年时代大多表现平庸、成绩平平，甚至遭遇过老师的冷嘲热讽的否定，遭遇过退学、开除，类似现象在我们现实生活中屡见不鲜，这使我们当教师的大跌眼镜。
杨启亮先生说过：“教师是天底下最危险的职业”，从关系学生成长这个角度来说，是很深刻的。
牛顿一生成就的基本格局是在1665-1667年，避居分村时期，即23-25岁之间奠定的；爱因斯坦则是在26岁，说明一位科学家成长的关键时期应该是在青少年时代，即中小学阶段，由此可见我们中小学教师的责任是何等重大！
简单地说，我们广大教师都有为国家培养人才的强烈责任感和事业心，即“爱才之心”，关键的问题是还要有“育才之法，识才慧眼，容才雅量。”要有正确的成绩观，要真正从学生的发展出发，着眼于学生的长远发展，终身发展。
陶行知写过一首打油诗：“糊涂先生”，说的是，当你的学生成了瓦特了，爱因斯坦来看老师，老师说，原来你就是瓦特，你就是爱因斯坦。
陶行知认为，这样的教师就是糊涂先生。
陶行知认为聪明的老师是，当你教学生的时候，就发现他们中有瓦特、有爱因斯坦。
