近代文化·教案示例之一

近文（·案例一教案示例之一第课近文一)——自然科学革命北京前门中学王明(一教学目的．要求学生掌握的基础知识：解析几何学和微积分的创立。英国科学家牛顿及运动三大定律。万有引力定律的发现。英国科学家法拉第及电磁感应原理的发现子——分子结构学说的确立国化学家门捷列夫制定化学元素周期表国学家达尔文及其生物进化论学说国学家巴斯德及微生物学的创立。．要求学生从思想上认识：(1)近代时期自然科学的迅速发展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自然科学的发展反过来促进了生产的发展固了资本主义制度对封建制度的胜利。(2)学习近代自然科学的发展概况结合工业革命，进一步理解科学技术是生产力的理论。(3)近代时期，众多的科学家所以作出重大贡献，除了客观条件外，还由于他们的努力以及他们具备的优秀品质，如他们的勤奋刻苦着求牛顿的虚心精神，巴斯德的爱国思想等，都是他们取得成就的因素，也是值得我们青少年学习的品德。．要求学生培养的能力：(1)在教师的帮助和指导下学生考什么近代时期被人们称为知识革命的时代？从而培养学生以历史唯物主义观点分析问题的能力。(2)通过列表反映近代自然科学的展状况，以培养学生综合所学知识的能力。教学重点、难点

重点：牛顿对力学的贡献和达尔文创立生物进化学说。难点：本课涉及的自然科学知识，如解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律电磁感应原理原子——分结构学说学元素周期表生物进化学说微生物学等。(二教学过程．复习提问世纪，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称为什么？学生答后，教师讲)对！是文艺复兴。文艺复兴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，近代文化在它的基础上取得长足进步。．导入新课大家通常把世界近代史分为两大时期：第一时期从640年年是自由本主义时期第时期从1871年到年是“自由”资本主义向帝国主义过渡和帝主义最后形成的时期，近代第二时期即近代后期的文化在第二册世界历史课本里阐述。学生阅读本课提示中上半段话，老师作简要说明：文艺复兴后的欧洲17世以来的三四百年是识革命的时代自然科学迅速发展起来涌现了许多杰出了自然科学家，他们为人类作出了巨大的贡献。．讲授新课一、数学的进展(板书)．解析几何学的创立(书世纪是数学发展新时期的开始。首先科学家们开始使用小数代替分数。其次，代数符号已经规范化代数原来只是术的一个组成部分着计算方法的不断改进符号体系的被引进使数有可能成为一科学先用字母做符号的是法国科学家维叶特后来法国科学家笛卡尔(请同学们看页宙卡尔像》又改进了维叶特的符号体系。笛卡尔的方法和我们现在用的已十分接近明代数符号已经基本实现规范化号的规范化符号体系的建立，使代数发生了一次质的飞跃。笛卡尔在数学上又一大贡献是创立了解析几何学析几何学把点和数联系在一起曲线和方程联系在一起从能利用代数方法来研究几何学解析几何学的建立为微积分的产生创造了条件。．微积分的发明(板书)微积分的发明者是著名的科学家牛顿和莱布尼请同学看177《布尼茨像

是在研究笛卡尔解析几何的基础上取得这一成就的。当行星围绕太阳沿椭圆轨道运动的时候不运动速度每时每刻都在变且加速度也在变怎样来计算行星在无论哪个时刻的速度或者它所走过的路程？牛顿在老师的指导下在钻研笛卡尔解析几何的基础上到了新的出路可以把任意时刻的速度看做是在微小的时间范围里的速度的平均值一个微小的路程和时间间隔的比值当个微小的时间间隔缩无限小的时候就是微分的概念一变速的运动物体在一定时间里走过的路程以看做是在许多微小时间间隔里所走的路程的和就是积分的概念。牛顿从这些基本概念出发，建立了微积分。微积分是高等数学的主要分支之一积的发明不仅在数学史上且整个人类的认识史上都是一次巨大的飞跃，称得上是一次“革命二、牛顿和力学(板书)．力学知识的发(板书)我们在初二物理课中学过了物体的机械运动力则是研究物质机械运动的科学同学们阅读课本177页有关力学知识发展的一段小字。这段小字明力学是资格很老的学科，它经历了漫长的发展年代16世纪以后，借助统的科学实验，人们对力学的研究，更加精密准确，到了17世纪得到了系统的总，并取得了很大的进展。牛顿则是对力学科学的发展作出伟大贡献最杰出的一个。．牛顿的贡献：运动三大定律和万有引力定板书)请同学们先看课本《牛顿像》和《苹果落地，牛顿思考它的原因》两幅插图，再请一位同学朗读牛顿生平的一段小字。然后，我们一起来讨论课本上的思考题在物理学上作出重大贡献的原因？(学生答：善于思)，学生回答后，老师指出除了善于思考还应加上勤于实践，这是牛顿作出许多发现最重要的原因。牛顿的老家在英国东南部林肯郡的一个农村从特别喜欢手工母给他的零用钱都用来购买木工工具。他做了许多精巧的风车、风筝、日晷、漏壶等实用器械。从十三岁起，牛顿发奋读书，各门功课都是最优秀的。十八岁时，牛顿进剑桥大学三一学院学习。二十六岁就当上了数学教授，成为剑桥大学公认的大数学家。牛顿成为著名的科学家之后仍一如既往十分重视科学实验他的绝大部分时间是在实验室中度过的亲制造了第一架反射望远请同学们看178页插)熔制金属，直到制成和磨亮镜子，都亲自动手经常呆在实验室不分昼夜地进行实验，直到实验完毕为止。牛顿不满足于实验，他在实验的基础上整理、分析、研究各种杂乱的材料，使之上升成为系统的、科学的理论。牛顿细心观察各种自然现象作启发自己的科学思维的重要途径们看到“苹果落地的图给人们描绘了一个动的故事一天傍晚牛坐在苹果树下乘凉忽有一个苹果从树上掉落在他的身边顿看见了得非常奇怪是反复思考苹果掉落的原因。

在“苹果落地”的启发下，经过专心研究，他终于发明了万有引力定律。牛顿作出重大贡献的另一个原因是他重视和精心研究前人和同时代人的科学研究成果。请同学们阅读课本页排的牛顿的一句(得远那是因为我站在巨人们的肩上条语录一方面反映了牛顿的谦逊精神，另一方面说明牛顿之所以在科学上取得杰出成就就为他吸取了先前的科巨匠的研究成果经过艰苦的努力牛顿在力学研究上取得了巨大成就。1687年牛顿划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书出版。他在这一著作中统阐述了运动大定律和万有引力定律以严密的数学推理和天文观测相结合对物质组成相互作用和运动规律做了全面的论证而建立起一个完整的普遍的力学理论体系然哲学的数原理》是科学发展过程中的一个重要里程碑，它不但奠定了天体力学的基础，而且使牛顿力学体系取得统治地位达两百年之久。三、电学的发展(板书)．法拉第的实验(板书)电和磁无论在西方还是在中国，都是两千多年前就已发现了的自然现象。但在1世以前，人们认为两者是各不相关的。德国哲学家谢林首先提出电、磁、光、热是相互联系的。受谢林的启发1820年麦科学家奥斯特通过实验发现电流对磁针的作用。奥斯特这一发现轰动了世初期的物理学界科学家们都在思考和探索然可以生磁过来可不可以生电呢？在这方面，英国科学家法拉第做了不懈的努力，并取得了巨大的成功。法拉第是伦敦一个铁匠的儿子。他的父亲身体不好而子女多，无法使全家过温饱生活。因此法拉第童年时常挨饿，有时一个星期只能吃一块面包，他13岁给家书店当跑街，岁了订书徒工。他非常好学，利用订书的机会读了不少科学书籍，并攒钱买器材、药品来做简单的化学、物理实验。由于他热爱科学岁大胆向当时著名化学家戴维毛遂自荐，次年戴维录用他为助手1816年开始独立进行研究工作年拉第获悉电流使磁针偏转的奥斯特实验后就虑两个问题能不能使磁针在电流作用下不断地转动不能使磁针转变为电年月日，法拉第作了个著名的实验，课本179页图显示了他作实验的状况他把一个棒状磁铁在一组线圈中来回运动的时候发现线圈中产生电流关是棒状磁铁必须复不停地在线圈中运动着磁铁的往复运动电流的方向也在不断地改变。这就是电磁感应原理。．电磁感应原理的应(书)法拉第发现的电磁感应原理是电机的理论基础人们根据电磁感应原理制成了实用的发电机电动机建立起巨的水力和火力发电站一切极大地改变了工业生产和人类生活各方面的面貌。四、化学的进步(板书)．原子——分子结构学说的确(板书

世纪化学也取得了辉煌成就，在此之前，科学的元素概念，燃烧的氧化学说虽已先后确立但人们掌握的化学知识是很零散和肤浅乏系统的理论来总结和提高近代原子学说的创立者是英国科学家道尔顿。他1766年出身在英国一个贫苦农民家庭，虽只上过两年学，但勤奋自学使他成为学识渊博的教师。道尔顿从年至临终都业余地从事气象研究对大气成分性质做了细微认真的观察和实验尔顿原子学说的建立是对混合气体扩散的考察开始的经过认真究并进行了严密的逻辑推理道顿断定物质由原子组成并且进行了原子量的计算。他于年在英国曼彻斯特《文学哲学学会》上宣读了有原子论的论文尔顿原子学说的建立是近代化学发展中的一次重要的理论综合统地解释了各种各样的化合物和化学反应的结构住原子量作为区分化学元素的最根本特征，为整个化学学科的研究奠定了基础。意大利科学家阿佛伽德罗在年论文中引入了确定的分子概念，把原子和分区分开。他提出，分子是由原子组成的有物质特性的最小单位阿伽德罗的原子——分子学说后来被实验进一步验证，它是化学发展的基础。．化学元素周期表的制定板)我们在化学课已学过化学元素周期表，谁知道它的制定者(学生答：门捷列)下面我们就来讲他制定元素周期表的过程。科学的原子论建立以后，人们知道的元素种类在不断地增加。869年总共已有63种元素被人们所发现，其中金属8种非金属15种。占天然元素的三分之，它们的基本化学性质也已被人们所掌握为科学的发展积累了大量的资料学发展的丰富源泉。门捷列夫正是在这个基础上上他本人的长期艰苦实践和吸取了前人工作的有益经验自觉地运用了辩证法的规律，对化学元素进行了一次大的辩证综合1869年现了元周期律制了元素周期表元素周期律不但在化学上有重大意义且在物理上也有重大意义是化学和原子物理联系来的纽带本179页关小字说明门捷列夫的周期律引起广泛重视的原因可让学生课上阅读。五、达尔文的进化论(板书；．达尔文创立生物进化学板书)地球的动植物大约有万种么多形形色色的生物们是怎样形成的呢？它们对生活条件为什么那样适应呢？在很长的历史时期内不能做科学的解释创者认为种生物都是上帝创造的帝赐生物以一定的构造和适应能力才有各种各样的形态和构造才各种各样的适应现象且都永久不变这唯心主义的神学观点统治了许多世代，至今在世界上还有残余的影响。由于自然科学的发展然辩发展的性质不断地被揭露之科学的神创论即不断受到冲击过年的艰苦曲的反复斗争物化的理论终于战胜了传统的神学观点而获得胜利。

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？请同学们打开书本，找一个同学读180页图注。从图注中我们就不难找问题的答案的考虑、忍耐和勤奋”就是达尔文获得成功的原因。达尔文是英国著名的生物学家1809年12日达尔文出生在英国的施鲁斯伯里，祖父和父亲都是当时的名医父还是一个具有进化思想的动物学家尔文从小就热爱大自然，兴趣广泛，尤其喜欢打猎和采集矿物和动植物标本1831年尔文毕业于剑桥大学。同年到1836年月，他以自然科学家身分参加了《格尔号》军舰的环球航行。达尔文说格舰的航行是我一生中极其重要的一件事定了我的整个事业年的航行中尔每到一地总要进行认真的考察研究当的居民时他们当向导，爬山涉水采矿物和动植杨标挖掘生物化石，发现了许多前无记载的新物种，积累了十分丰富的生物学实际知识他以后的科学研究打下了坚实的基础别是对达尔文进化观点的形成具有重大影响。达尔文回到英国后既着手整理他环球旅行时所搜集的大量资料时还在考虑生物到底是怎样进化的这个问题为此很视农业实践仔细研究英国动物饲养家和植物栽培家的经验他己也饲养了各种同的鸽子过他多年的研究并结了过去有关生物进化的理论于示了生物进化的客观规律1859年表震动世界的名物种起源以极为丰富的材料论证了生物进化的理论一次把生物学放在完全科学的基础上于物进化学说的主要内容要求同学们掌握。请同学打开书本，找一个同学读180页4行至8行，并让同学划下来。课本页于《物种起源》出版的一幅图画，反映了该著作在当时社会上引起的强烈反应，让学生看看以增强印象。．巴斯德开创微生物(书)在世以前，人们所知道的最小生物是昆虫，随着用显微镜来观察和研究微小物体的发展人们发现了看不见的生——微生物得提出的是开创微生物学的并不是生物学家，而是首先在化学上有惊人成就的法国青年巴斯德。巴斯德经过一系列实验研究明引起发酵的细菌来自空气发现杀灾杂菌的消毒方法十代又力于致病微生物研究用病原菌毒素的接种法防治炭疽病霍乱、猪丹毒以及狂犬病开了医学的免疫学巴斯德关于微生物的研究也外科手术水平有了很大的提高过去许外手术本身尽管是成功的是手术后因为伤口感染的死亡率常常高达百分之五十以上斯德和一些医生认识到细菌是伤口感染的原因力张对医疗器械和绷带等进行煮沸或者蒸汽消毒。由于这种主张是建立在微生物