自然科学的发展

自然科学的发展第1页，共26页，2023年，2月20日，星期六

[新版教材引文]资产阶级的兴起和欧洲思想解放的潮流催生了许多顶天立地的科学巨匠。殖民掠夺、奴隶贸易和圈地运动使资本主义积累了大量资本和廉价劳动力，奠定了工业革命的物质基础。生产力的发展和新的社会需要又推动了科技创新。而科学技术领域的突破最终引发了改变世界的工业革命。至19世纪，人类社会已经告别中世纪的宗教黑暗，相继跨入蒸汽时代和灯火辉煌的电气时代。 根据引文分析近代科学技术迅猛发展的原因。第2页，共26页，2023年，2月20日，星期六一、近代科学技术迅猛发展的原因1、生产力发展和社会发展的需求2、人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思想3、科学家们的个人天赋和不懈努力，在总结前人成果基础上的创新第3页，共26页，2023年，2月20日，星期六二、经典力学的建立1.

是经典力学的重要奠基者。

他是

人，他论证了

天文学家

的“日心说”。更主要的是，他以系统的

和

推翻了以

为代表的传统的自然观，开创了以

为根据并具有严密逻辑体系的

。因此，他被称为“”。他的杰出成就为

经典力学的创立奠定了基础。

伽利略意大利波兰哥白尼实验观察亚里士多德实验事实近代科学近代科学之父牛顿第4页，共26页，2023年，2月20日，星期六后来，作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。1643年1月4日，伽利略逝世的这一天，牛顿出生，只有三磅重，谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位科学巨人，并且竟活到了85岁。原希望他成为一个农民，但牛顿本人却无意于此。每次，母亲叫他同佣人一道上市场，熟悉做交易的生意经时，他便恳求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后看书。牛顿的好学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。第5页，共26页，2023年，2月20日，星期六2.牛顿经典力学的建立①他是

科学家。他在其科学巨著《自然哲学的数学原理》中，提出了物体机械运动的

和

。这是人类认识自然的历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结，它形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。②检验： 海王星和冥王星的发现。英国三大定律万有引力定律第6页，共26页，2023年，2月20日，星期六③评价A、牛顿力学有助于人类解释与预见物理现象，是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。（自然科学角度）B、牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类进入蒸汽时代。（生产力和社会发展角度）C、牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。（哲学角度）D、但是，牛顿理论体系本身还有不完善之处，随着科学研究的深入，人们发现仅用经典力学理论无法解决越来越复杂的物理学问题。20世纪初，爱因斯坦因此提出了

。相对论第7页，共26页，2023年，2月20日，星期六三、生物学：达尔文与进化论1.主要著作及观点：

生物进化理论

——物竞天择、适者生存2.影响①从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在生物界中的位置的看法，是对上帝造人说的颠覆，在自然科学领域里冲击了教会的权威地位。它所揭示的关于生命自然界辩证发展的规律，为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。第8页，共26页，2023年，2月20日，星期六②此后，进化论被运用到人文领域，形成了许多令人耳目一新的学说。③进化论思想对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。 如：严复翻译《天演论》；新文化运动。思考：中外关于人类起源的传说出现的原因以及达尔文能够提出进化论的原因。第9页，共26页，2023年，2月20日，星期六讽刺达尔文的漫画第10页，共26页，2023年，2月20日，星期六当时讽刺达尔文的漫画第11页，共26页，2023年，2月20日，星期六达尔文被邀赴宴。宴会上，他恰好和一位年轻美貌的女士并排坐在一起。“达尔文先生，”坐在旁边的这位美人带着戏谑的口吻向科学家提出疑问，“听说你断言，人类是由猴子变来的。我也是属于你的论断之列吗？”那当然喽！”达尔文看了她一眼，彬彬有礼地答道。“不过，您不是由普通猴子变来的，而是由长得非常迷人的猴子变来的。”达尔文和他的进化思想第12页，共26页，2023年，2月20日，星期六1、①生产力落后； ②生物知识缺乏； ③统治阶级的需要； ④愚民政策； ⑤精神独裁。2、①资本主义发展的需要； ②思想解放的洗礼； ③科学的发展和生物知识的积累； ④达尔文的努力。第13页，共26页，2023年，2月20日，星期六童年时代的瓦特和茶壶的故事

一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。瓦特与蒸汽机“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。”

——罗尔特《詹姆斯·瓦特》第14页，共26页，2023年，2月20日，星期六四、进入蒸汽时代——瓦特和蒸汽机1.背景 英国工业革命开始，需要高效新动力的支撑与推动。2.新式蒸汽机广泛应用的影响：

1）解决了工业发展的动力问题；

自然力（人力、畜力、水力、风力）蒸汽

2）改变了工业格局的分布；

近水建厂交通发达、资源丰富

3）出现了发明和使用机器的热潮；

4）促进了交通运输业的发展，加强了各地的交流和联系。

蒸汽轮船、蒸汽机车

概括：极大地推动了社会生产力的发展，使人类社会进入“蒸汽时代”。第15页，共26页，2023年，2月20日，星期六五、电气时代的到来——爱迪生与电的应用1.背景2.爱迪生的发明与电力的广泛应用

成就：电灯、电报、电话、电影等思考：你认为爱迪生成功的奥秘是什么？好奇心+敏锐思维+勤奋努力A、现代工业生产的动力和能源要求B、科学新发现的推动（电磁感应现象的发现，法拉第）C、发电机的发明—电气时代到来标志（1870年，格拉姆）第16页，共26页，2023年，2月20日，星期六3.电气技术普及的影响影响：①以发电机为标志的电气技术，提供了更为强大便捷而又廉价的动力，极大地推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命。科学技术转化为生产力，又有力地推动了社会变革和文明进步。②资本主义从此确立全球优势，世界各地联系更加紧密。③科技革命还改变了人们的生活方式，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界，人们的生活从此更加方便舒适、丰富多彩。第17页，共26页，2023年，2月20日，星期六科学家国家主要成果地位哥白尼伽利略牛顿达尔文瓦特爱迪生波兰意大利英国美国英国英国提出太阳中心说开创近代科学牛顿经典力学生物进化论改良蒸汽机科技发明近代天文学奠基人“近代科学之父”奠定了经典物理学和天文学的基础生物学领域掀起一场划时代革命蒸汽机成为改造世界的动力机械“发明大王”近代科学技术迅猛发展的表现第18页，共26页，2023年，2月20日，星期六1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确，大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。海王星和冥王星的发现第19页，共26页，2023年，2月20日，星期六冥王星失去行星地位

2006年08月25日07:04:18

来源：新华网

8月24日，在捷克首都布拉格举行的国际天文学联合会大会通过行星的新定义，冥王星终于“惨遭降级”，被驱逐出了行星家族，被列为“矮行星”。第20页，共26页，2023年，2月20日，星期六 一个大雪天的夜晚,爱迪生的妈妈突然生病了,爸爸急忙找来医生。医生说：“你妈妈得了急性阑尾炎，需要开刀做手术”。那时候只有油灯没有电灯，油灯的光线很暗，一不小心就会开错刀。爱迪生突然想起一个好办法，他把家里所有的油灯全都端了出来，再把一面镜子放在油灯的后面，让医生顺利的做完了手术。医生说：“孩子你是用你的智慧和聪明救了你的妈妈。”爱迪生拉着妈妈的手说：“妈妈我要制造一个晚上的太阳。”爱迪生与电的应用第21页，共26页，2023年，2月20日，星期六这里，我们不妨追溯一下他小时候的两个故事。在他幼年时期，有一回他看到母鸡孵卵生出小鸡，很觉奇妙，但并不满足。事后，他也悄悄攒些鸡蛋放在仓库里，自己伏在上面，亲自试一试能否生出小鸡来，弄得全家人好一阵子找不到他。七岁上学后，他强烈的求知欲和钻研问题的习惯就更加明显了。他对他所接触的东西，总是无休止地提出这样或那样的问题，并要求老师解答清楚。对此，老师很觉头痛。有一回上算术课时，老师教同学们说二加二等于四，爱迪生一定要让老师讲明白，二加二为什么等于四。尽管老师给他作了一般的解释，但并不能满足他的要求。于是，老师就说他“愚笨”。爱迪生不满足自己已经学得的知识，而时时刻刻用自己天真幼稚的心灵探索着大自然的秘密。然而，他的老师未能理解他。可是几十年后，爱迪生却成为享有盛名的发明家了。爱迪生12岁第22页，共26页，2023年，2月20日，星期六爱迪生只念过三个月的小学。学校老师说他“愚呆”

，他不得不退学回家。当过乡村教师的母亲并不相信这一点，亲自做他的教师，引导他去读一些书。爱迪生很喜欢科学。他很小就在自己家的地窖里，建起了一个小实验室。他把平时省吃俭用的钱，全部花在仪器上。但光靠这个钱是不能满足试验需要的，于是，他就到火车上当卖报童。后来，他发现火车上行李车厢中有一间吸烟室未用，他就把家中地窖里的试验品搬到这上来，坚持做化学试验。有一天，火车摇晃，行李滑下来，把他试验用的一支磷杆摔到地下，车厢立即着火。火被赶到现场的人扑灭了，可是车长却打聋了他的耳朵，造成终身残废。爱迪生所走过的道路是不平坦的。他当过电报生。在书摊和图书馆消磨很多精力。但由于几次失业，最后不得不到纽约投奔朋友。他口袋里连一个小钱也没有。他饿急了，只好向人讨了点茶水喝，这是他到纽约后的第一顿饭。饥因交加的爱迪生，容仪拙陋，衣着褴褛，被人看不起。一个偶然机会他很快帮助人家修好了一台机器，而被留下来，这才找到了工作。逐步走上了科学研究的道路。第23页，共26页，2023年，2月20日，星期六为了选择做灯丝用的物质，爱迪生共对1600种不同的材料进行试验，仅植物类的炭化试验就达6000多次。他的试验笔记簿多达200多本，共计40000余页，先后经过3年的时间。他每天工作十八、九个小时。甚至在1871年圣诞节他结婚的那一天，竟因工作忘记了新娘子