學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第16課近代科學(xué)技術(shù)革命一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與能力熟悉近代科學(xué)技術(shù)革命的歷程，從哥白尼、牛頓、達爾文、瓦特、愛迪生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)及其成就中，理解科學(xué)發(fā)現(xiàn)源于質(zhì)疑后的頑強探究。2．過程與方法通過人物的介紹和對材料的閱讀進行歸納總結(jié)，得出結(jié)論3。情感態(tài)度與價值觀理解科學(xué)進步中繼承和創(chuàng)新的關(guān)系，認識科技進步對促進社會生產(chǎn)生活和觀念發(fā)展的作用。認識科技創(chuàng)新對改變?nèi)祟愑^念和生活的價值，認識科技發(fā)展中繼承與發(fā)展，創(chuàng)新性與局限性的歷史關(guān)系。培養(yǎng)為科技獻身的精神。二、教學(xué)重點:近代科技的勃興三、教學(xué)難點：科學(xué)進步是對傳統(tǒng)神學(xué)宗教思想體系的突破,科學(xué)與哲學(xué)和宗教的關(guān)系四、教學(xué)方法：教師講析為主，師生討論為輔五、課時安排:2課時六、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課：資產(chǎn)階級的興起和歐洲思想解放的潮流催生了許多頂天立地的科學(xué)巨匠。殖民掠奪、奴隸貿(mào)易和圈地運動使資本主義積累了大量資本和廉價勞動力，奠定了工業(yè)革命的物質(zhì)基礎(chǔ)。生產(chǎn)力的發(fā)展和新的社會需要又推動了科技創(chuàng)新。而科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的突破最終引發(fā)了改變世界的工業(yè)革命。至19世紀,人類社會已經(jīng)告別中世紀的宗教黑暗，相繼跨入蒸汽時代和燈火輝煌的電氣時代.（二）講授新課一、從哥白尼到伽利略1．哥白尼——日心說哥白尼是文藝復(fù)興時期波蘭著名的天文學(xué)家，太陽中心說的創(chuàng)始人，近代天文學(xué)的奠基人.哥白尼通過天文觀察和數(shù)學(xué)計算創(chuàng)立了“日心說"，認為太陽位于宇宙的中心,地球和其他星球都圍繞太陽運轉(zhuǎn).哥白尼創(chuàng)立的日心說，即天文學(xué)名著《天體運行論》的發(fā)表，不但是天文學(xué)上的一次偉大革命，推動了天文學(xué)研究的飛速發(fā)展，而且引起了人類宇宙觀的重大革新，沉重地打擊了封建神權(quán)的統(tǒng)治，“從此自然科學(xué)便開始從神學(xué)中解放出來”。2．伽利略──經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者16世紀末17世紀初，隨著文藝復(fù)興運動的擴展和人的思想的解放,意大利科學(xué)家伽利略認為研究自然界必須進行系統(tǒng)地觀察和實驗。他將科學(xué)實驗與數(shù)學(xué)相結(jié)合，進行科學(xué)研究,并強調(diào)追究事物之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。希臘學(xué)者亞里士多德認為地球上的物體運動有天然運動和受迫運動。他認為物體的受迫運動是推動者加于被推動者的，推動者一旦停止推動，運動就會立即停止.在1604年，伽利略在實驗中發(fā)現(xiàn)：物體下落時的距離與所用時間的平方成正比，而物體下落的速度與物體的重量無關(guān)，這就是著名的落體定律。他還通過實驗證實了勻速運動定律和勻加速運動定律.伽利略的研究表明,外力并不是維持運動狀態(tài)的原因，而只是改變運動狀態(tài)的原因。這是對古希臘哲學(xué)家亞里士多德以來有關(guān)運動觀念的重大變革,為經(jīng)典力學(xué)的建立奠定基礎(chǔ).他的發(fā)現(xiàn)以及他開始的科學(xué)研究方法,是人類思想史上偉大的成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。伽利略對哥白尼學(xué)說的傳播和天文學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻。他自創(chuàng)了用以觀察天體的第一架望遠鏡，從望遠鏡里他發(fā)現(xiàn)月球表面有高山深谷，并不是以前人們所說的月球表面是光滑的；木星有四顆衛(wèi)星,很相似于行星繞著太陽轉(zhuǎn)，他看到銀河是由無數(shù)恒星組成的，還觀察到哥白尼曾推論的金星有盈虧現(xiàn)象。1632年伽利略出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。他的這些發(fā)現(xiàn)和觀點,摧毀了教會的信條而證明了哥白尼學(xué)說的正確。二、牛頓的經(jīng)典力學(xué)1．經(jīng)典力學(xué)建立的背景及概況17～18世紀，近代自然科學(xué)中突出發(fā)展起來的是經(jīng)典力學(xué)，又稱牛頓力學(xué)。這除了由于工場手工業(yè)時期經(jīng)濟上的需要之外,也是因為力學(xué)研究的對象最直接，它拋開物體的物理、化學(xué)性質(zhì)只把它作為一個質(zhì)量的實體來看待。在經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域中，最重要的成就是萬有引力定律和運動三定律的發(fā)現(xiàn),這些成就構(gòu)成了經(jīng)典力學(xué)的基本內(nèi)容。在經(jīng)典力學(xué)的建立中，曾有許多科學(xué)家為之付出心血，牛頓則是其中的集大成者，故經(jīng)典力學(xué)又稱牛頓力學(xué).2．經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志。經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志是牛頓確立的萬有引力定律和運動三大定律.牛頓在數(shù)學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域均有重大貢獻，最重要的是在力學(xué)方面。他在力學(xué)方面的貢獻之一是確立了萬有引力定律.這個定律說明,任何兩個物體之間都有引力存在。這個引力與彼此吸引的物體的質(zhì)量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。萬有引力定律總結(jié)了此前一個半世紀的科學(xué)發(fā)明并用精確的數(shù)學(xué)術(shù)語把它們連結(jié)起來了.此外，牛頓還確立了著名的運動三定律,即慣性定律、比例定律（即加速度與力成正比)、作用和反作用相等定律。運動三定律是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。1687年，他出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，在該書中他首先給力學(xué)的基本要領(lǐng)如質(zhì)量、動量、慣性、力及向心力下了定義,對大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質(zhì)中的運動，全部應(yīng)用運動三定律和萬有引力定律給予了說明，把自然界中的一切力學(xué)現(xiàn)象都囊括在他的力學(xué)體系之中。《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書的出版標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)的成熟.牛頓力學(xué)在科學(xué)史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運動統(tǒng)一起來，把萬有引力定律和運動三定律視為宇宙間一切力學(xué)運動有普遍規(guī)律，從力學(xué)的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實現(xiàn)了人類自然界認識的第一次綜合.3．經(jīng)典力學(xué)的顯著特征最顯著的特征之一就是注重實驗,實驗可以進一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，并由此得出重要的結(jié)論。另一個顯著特征是它的數(shù)學(xué)化,這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。4．經(jīng)典力學(xué)的影響牛頓三大運動定律和萬有引力定律建立后，光學(xué)、電磁學(xué)等與力學(xué)的進一步統(tǒng)一，大大推動了物理學(xué)的發(fā)展。經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。三、達爾文與進化論1．生物進化論誕生的歷史背景歐洲思想解放運動的高漲是催生進化論思想的重要條件。16世紀以來，隨著資本主義的產(chǎn)生,新興的資產(chǎn)階級為了維護自身的政治、經(jīng)濟利益開始在意識形態(tài)領(lǐng)域展開反封建斗爭,文藝復(fù)興、宗教改革和啟蒙運動相繼發(fā)生。這三大運動有力地沖擊了基督教神學(xué)，摧毀了基督教會的精神獨裁，極大地促進了歐洲的思想解放，使資產(chǎn)階級“人文主義”和“理性主義"深入人心。這就使人類的視野不斷拓展，思想文化領(lǐng)域更加開放，風(fēng)氣更活躍.面向現(xiàn)實世界，重視實踐，崇尚理性的追求蔚然成風(fēng).資產(chǎn)階級革命和工業(yè)革命對進化論的誕生起了巨大的推動作用。17～18世紀的西歐，更是一個狂飚突進的時代,英法相繼爆發(fā)資產(chǎn)階級革命,封建專制統(tǒng)治被推翻,為資本主義發(fā)展創(chuàng)造了條件.同時由于世界市場擴大的需求，工業(yè)革命從英國興起并進而席卷歐洲，資本主義迅猛發(fā)展.資本主義的發(fā)展一方面為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件,另一方面也對科學(xué)技術(shù)提出了新的要求。科學(xué)技術(shù)進步，生物學(xué)知識積累為進化論的誕生奠定了基礎(chǔ).文藝復(fù)興運動和啟蒙運動之后，伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)長足進步，這為生物學(xué)研究創(chuàng)造了條件。19世紀初期,生物學(xué)本身也有了較大的發(fā)展,特別是細胞學(xué)說的建立。細胞學(xué)說是德意志生物學(xué)家施萊登和施旺于1838～1839年建立的.該學(xué)說認為一切動物和植物都是由細胞組成，細胞是生命的基本單位,一切有機體都是由單一細胞發(fā)展而成的,每個細胞不僅能獨立地活動,而且能作為整個機體組成單位而行使其功能.這就揭示了所有生命現(xiàn)象的本質(zhì)統(tǒng)一性.細胞學(xué)說被恩格斯稱為19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。細胞學(xué)說為生物進化論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。2．生物進化論的誕生把生物進化作為一門科學(xué)進行探討,并首次提出系統(tǒng)進化學(xué)說的是19世紀初（1809年）的拉馬克。半個世紀后，即1859年，科學(xué)的生物進化論誕生了，其主要代表是達爾文。此后，進化論又為孟德爾開創(chuàng)的遺傳學(xué)所修飾和發(fā)展，終于發(fā)展成現(xiàn)代進化論.達爾文的生物進化理論可概括為:生物是進化的，一切生物都經(jīng)歷了由低級向高級，由簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程。物種不斷地變異，新種產(chǎn)生，舊種滅絕；生物的進化是連續(xù)的，沒有不連續(xù)的突變，自然界沒有飛躍；生物間有共同祖先，彼此間有一定的血緣關(guān)系;自然選擇是變異最重要的途徑。其中前三點講的是生物進化，最后一點講的是進化機制，是生物進化論的核心。達爾文認為,生物都具有過度繁殖的傾向，即每個物種產(chǎn)生比能存活的多得多的后代。但生物的生存資源是有限的,因而他們的生存必須通過競爭來實現(xiàn)。這里的競爭有種內(nèi)競爭、種間競爭、還包括生物同無機環(huán)境的競爭。在這一過程中，物種不斷發(fā)生變異，有些變異對生存比較有利，有些則不利.這樣就出現(xiàn)了適者生存，不適應(yīng)者被淘汰的現(xiàn)象。上述過程就是生存斗爭和自然選擇。生物經(jīng)自然選擇后的性狀會遺傳給后代。達爾文學(xué)說是對進化論研究成果全面的、系統(tǒng)的科學(xué)總結(jié)，是進化論發(fā)展史上劃時代的里程碑，也是現(xiàn)代進化論的主要理論源泉。達爾文的思想品德和治學(xué)態(tài)度也是出類拔萃的.正如有人所說,他的勇敢無畏的正確結(jié)論來源于他長期對自然界生物的無與倫比的細致觀察和豐富積累，來源于他嚴密的科學(xué)態(tài)度和勤奮的工作精神。就像進化論本身一樣,是長期細微工作的有利選擇和積累的結(jié)果。3．生物進化論的歷史意義進化論思想對歐洲思想界產(chǎn)生了巨大影響。達爾文進化論的提出，是人類思想史上劃時代的大事.它有力地挑戰(zhàn)了封建神學(xué)創(chuàng)世說，結(jié)束了上帝7天造就世上萬物和人類的神話。正如17世紀牛頓把“造物主”從無生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去一樣,19世紀的達爾文又把“造物主”從有生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去了。達爾文進化論極大地促進了歐洲的思想解放，使人們的世界觀發(fā)生了根本性的變化。它所揭示的關(guān)于生命自然界辯證發(fā)展的規(guī)律，不僅結(jié)束了生物學(xué)中物種不變論的統(tǒng)治，也為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要的自然史的基礎(chǔ)。進化論開創(chuàng)了生物科學(xué)發(fā)展的新時代.在達爾文以前，人類對生物界的產(chǎn)生和發(fā)展基本上處于無知的階段。達爾文學(xué)說的創(chuàng)立,才成功地使生命自然界的主要過程得到了說明，歸結(jié)為自然的原因。它把發(fā)展變化的思想引入生物界，這不僅豐富、發(fā)展了生物學(xué)本身，也使生物學(xué)各分支學(xué)科統(tǒng)一為一門綜合性的學(xué)科，并使它們獲得了新的發(fā)展方向。進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產(chǎn)生巨大震動。19世紀末20世紀初，帝國主義掀起了瓜分中國的狂潮,中華民族面臨嚴重危亡。中國愛國知識分子為挽救民族危亡，紛紛著書翻譯，積極宣傳和介紹進化論思想。他們高呼“物競天擇，適者生存”和“優(yōu)勝劣汰"，以期喚醒國人。他們還把達爾文生物進化理論當(dāng)作改造社會的利器,掀起了救亡圖存的維新變法運動和資產(chǎn)階級民主革命。四、瓦特與蒸汽機1．蒸汽機的出現(xiàn)是社會生產(chǎn)特別是工業(yè)革命發(fā)展的必然結(jié)果很早以前，就有人設(shè)想把蒸汽作為動力使用,但真正把蒸汽動力用于生產(chǎn)，卻是17世紀末以后的事情。1698年，托馬斯·薩夫里發(fā)明了蒸汽唧筒,用于抽干礦井里的水，18世紀初，T·紐科門在改進薩里夫蒸汽機的基礎(chǔ)上,制造了一種大氣壓力蒸汽機,主要用于礦井抽水，但它們都存在明顯缺陷，不能作為動力機普遍安裝.隨著工業(yè)革命的開展,大規(guī)模的工廠一個接一個建造起來，但這時的動力主要是利用河流里的水力，在這方面,有很多缺點，因為工廠都必須建在河流湍急的偏僻的山谷等處.這些地區(qū)交通不便，而且遠離原料產(chǎn)地和銷售市場，動力問題成為擺在人們面前的急迫問題。人們都希望找到便捷可用的動力，驅(qū)動不同機器。2．瓦特研制成功“萬能蒸汽機”瓦特在格拉斯哥大學(xué)實驗室當(dāng)實驗員時，負責(zé)修理紐科門蒸汽機，他勤奮好學(xué)，善于鉆研.18世紀60年代，瓦特經(jīng)過仔細研究，研制出了新的蒸汽機。這種蒸汽機在汽缸之后加了一個冷凝管，大大減少了熱量浪費，效率成倍增長，但還有很多缺陷。瓦特又對蒸汽機做了進一步改進，將蒸汽機的動力臂由原來的直線運動改為連續(xù)均勻的圓周運動，這樣就可以驅(qū)動其他的機器工作。這種蒸汽機突破了人力、畜力、風(fēng)力和水力作為機器動力的局限性，能夠提供可控制的任何強度的動力，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，適用于各種工作機，被稱為“萬能蒸汽機”。1785年萬能蒸汽機首先在一家紡紗廠投入使用。1789年，瓦特獲得專利，瓦特蒸汽機很快普及開來，除用在紗廠之外，還應(yīng)用到冶金廠、面粉廠，并在后來應(yīng)用到運輸業(yè)中。3．瓦特蒸汽機問世的意義第一，解決了工業(yè)發(fā)展中的動力問題，自此以后，只要有煤作燃料開動蒸汽機，就可根據(jù)需要建立工廠，不再受河流的限制。第二,促使工業(yè)革命轟轟烈烈地展開，出現(xiàn)了發(fā)明和使用機器的熱潮.瓦特蒸汽機應(yīng)用于運輸業(yè)中，導(dǎo)致蒸汽輪船和機車出現(xiàn)，交通運輸業(yè)發(fā)生了徹底變化，人們的交往更加方便，經(jīng)濟和文化聯(lián)系也日益密切。第三，推動人類社會由此進入“蒸汽時代”。蒸汽機是工業(yè)革命時期最偉大的發(fā)明.蒸汽機的廣泛利用，使英國到處建立起大工廠。那些高聳入云的煙囪，噴出縷縷煙霧,龐大的廠房，發(fā)出隆隆的轟鳴，打破了原來中世紀田園生活的恬靜──歷史已跨進了一個新的時代。五、愛迪生與電的應(yīng)用從18世紀美國科學(xué)家富蘭克林造出避雷針，到19世紀初意大利科學(xué)家伏特發(fā)明電池;從1837年英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，1837年美國人莫爾斯發(fā)明有線電報,到1867年德意志科學(xué)家西門子發(fā)明發(fā)電機和比利時人格拉姆發(fā)明電動機,可以看出，電力的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用凝聚著幾代科學(xué)家的不懈研究。從19世紀六七十年代起，各種各樣使用電力的新發(fā)明紛紛涌現(xiàn),徹底改變著人們的生產(chǎn)和生活。發(fā)電機和電動機相繼問世，使電力開始用于帶動機器，隨后,電燈、電話、電車、電影和無線電報等如雨后春筍般涌現(xiàn)出來.愛迪生是美國著名發(fā)明大王，一生完成了1000多種發(fā)明，其中包括電燈、留聲機、發(fā)報機、電影、電車、蓄電池、打字機、水泥等等。電力的廣泛應(yīng)用，推動了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展，而新機器的發(fā)明和制造，反過來也推動了電力的廣泛應(yīng)用。列寧指出：“電力工業(yè)是最能代表最新技術(shù)成就,代表19世紀末20世紀初的資本主義的一個工業(yè)部門。”人類社會進入“電氣時代"。（三）鞏