1、第四節(jié) “站在巨人肩膀上”的牛頓新課導(dǎo)入 艾薩克牛頓爵士是人類(lèi)歷史上出現(xiàn)過(guò)的最偉大、最有影響的科學(xué)家，同時(shí)也是物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家，晚年醉心于煉金術(shù)和神學(xué)。他在1687年7月5日發(fā)表的不朽著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理里用數(shù)學(xué)方法闡明了宇宙中最基本的法則萬(wàn)有引力定律和三大運(yùn)動(dòng)定律。這四條定律構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的體系，被認(rèn)為是“人類(lèi)智慧史上最偉大的一個(gè)成就”，由此奠定了之后三個(gè)世紀(jì)中物理界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓為人類(lèi)建立起“理性主義”的旗幟，開(kāi)啟工業(yè)革命的大門(mén)。牛頓逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂，成為在此長(zhǎng)眠的第一個(gè)科學(xué)家。我們應(yīng)該如何評(píng)價(jià)牛頓？帶著這個(gè)問(wèn)題我們一起走進(jìn)本課的學(xué)習(xí)。教法

2、案例本節(jié)課包括四個(gè)框目的內(nèi)容：從笨學(xué)生到大科學(xué)家；創(chuàng)建經(jīng)典力學(xué)體系；數(shù)學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)家的成就；不徹底的唯物論者。建議教師在講授時(shí)將其整合成三塊：從笨學(xué)生到大科學(xué)家；牛頓的偉大成就；不徹底的唯物論者。即將教材的第二目和第三目整合成一個(gè)板塊來(lái)進(jìn)行講解。關(guān)于第一目“從笨學(xué)生到大科學(xué)家”，建議教師引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材，然后教師點(diǎn)撥關(guān)鍵點(diǎn)：(1)出生小學(xué)中學(xué)大學(xué)時(shí)代。(2)家鄉(xiāng)避疫教授大科學(xué)家。教師還應(yīng)該點(diǎn)撥，牛頓的巨大成功，與巴魯這樣的大科學(xué)家的引導(dǎo)密不可分，但更主要的原因還是牛頓自己刻苦鉆研和不懈努力的結(jié)果。正如牛頓所說(shuō)：我只是一個(gè)在海邊玩耍的孩子，偶爾拾到了一些美麗的貝殼，是因?yàn)樽约赫驹诹饲叭说?/p>

3、肩上，看得遠(yuǎn)了一些。關(guān)于“牛頓的偉大成就”，包括教材第二目和第三目的內(nèi)容。建議教師在授課時(shí)，制作表格，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材后自主填寫(xiě)：項(xiàng)目主要成就歷史意義物理學(xué)著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理運(yùn)動(dòng)三定律慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力定律萬(wàn)有引力定律數(shù)學(xué)微積分的創(chuàng)始人之一光學(xué)太陽(yáng)光的合成性；物質(zhì)的顏色之謎；光學(xué)天文學(xué)第一架反射式望遠(yuǎn)鏡天體力學(xué)的創(chuàng)立者關(guān)于“不徹底的唯物論者”的講授，建議教師將其本課導(dǎo)語(yǔ)結(jié)合起來(lái)，形成對(duì)牛頓的公正評(píng)價(jià)和認(rèn)識(shí)。牛頓作為一個(gè)“唯物論者”的體現(xiàn)是什么？(牛頓的自然科學(xué)成就)。其“不徹底性”主要表現(xiàn)在什么地方？(把自然界中的各種現(xiàn)象和過(guò)程都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，一概用純粹力學(xué)的規(guī)律予以

4、解釋?zhuān)惶岢隽怂^的“絕對(duì)時(shí)間”“絕對(duì)時(shí)空”的觀點(diǎn)；認(rèn)為各種自然事物，只能發(fā)源于上帝的意志之中)。結(jié)合時(shí)代背景回答，其“不徹底性”的原因何在？(17世紀(jì)是近代唯物主義的形成時(shí)期，唯物主義還不成熟)。結(jié)合本課引言和所學(xué)知識(shí)總結(jié)歸納，怎樣評(píng)價(jià)牛頓？(盡管牛頓是一個(gè)并不徹底的唯物論者，但這掩蓋不了其作為偉大科學(xué)家的熠熠光輝。他在數(shù)學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)家、光學(xué)等領(lǐng)域都獲得了巨大的成就。其中任何一項(xiàng)成就度，足以使他跨入大科學(xué)家的偉大行列而名垂千古，而他卻集諸多成就于一身，成為科學(xué)史上劃時(shí)代的、里程碑式的科學(xué)巨匠。他把自己的一切都獻(xiàn)給了偉大的科學(xué)事業(yè))。課程標(biāo)準(zhǔn)了解牛頓的成長(zhǎng)歷程及主要科學(xué)成就，認(rèn)識(shí)他在社會(huì)發(fā)展

5、中的作用重點(diǎn)難點(diǎn)1.牛頓在物理學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)，其在世界自然科學(xué)發(fā)展史上的崇高地位(重難點(diǎn))2.對(duì)牛頓進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)(重點(diǎn))從笨學(xué)生到大科學(xué)家1.1643年，牛頓誕生在英國(guó)林肯郡。2讀小學(xué)時(shí)，牛頓成績(jī)一般。12歲時(shí)上了中學(xué)，逐漸成了同學(xué)中的佼佼者。31665年1月，牛頓大學(xué)畢業(yè)，取得文學(xué)學(xué)士學(xué)位。41667年初，牛頓回到劍橋，并于次年3月獲得碩士學(xué)位，同時(shí)成為高級(jí)院委。51669年10月，牛頓成了“盧卡斯講座”的數(shù)學(xué)教授。創(chuàng)建經(jīng)典力學(xué)理論體系1.牛頓對(duì)人類(lèi)最重要的貢獻(xiàn)，是創(chuàng)建了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。21685年，牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律。31687年，牛頓出版了劃時(shí)代的偉大著作自然哲學(xué)

6、的數(shù)學(xué)原理，系統(tǒng)闡述了他關(guān)于動(dòng)力學(xué)和引力問(wèn)題的研究成果。他提出了慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律。4法國(guó)科學(xué)家拉普勒斯稱(chēng)贊原理是“人類(lèi)智慧的產(chǎn)物中最卓越的杰作”，牛頓當(dāng)然也堪稱(chēng)人類(lèi)有史以來(lái)最偉大的科學(xué)家。數(shù)學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)的成就1.牛頓和萊布尼茨并稱(chēng)為微積分的創(chuàng)始人。2提出微粒說(shuō)：光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運(yùn)動(dòng)路徑。3牛頓的著作光學(xué)在1704年正式出版。41668年，牛頓設(shè)計(jì)制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡，并因此成為世界一流的科學(xué)家，并被認(rèn)為是最偉大的天文學(xué)家。不徹底的唯物論者1.從哲學(xué)的角度審視牛頓，可以發(fā)現(xiàn)他的哲學(xué)思想基本上屬于“自然科學(xué)的唯物主義”。2牛頓把自然界中的各

7、種現(xiàn)象和過(guò)程都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，一律用純粹力學(xué)的規(guī)律予以解釋?zhuān)慌ｎD提出所謂的“絕對(duì)時(shí)間”和“絕對(duì)空間”的觀點(diǎn)，這些表明牛頓是一個(gè)不徹底的唯物論者。3受亞里士多德的影響，牛頓認(rèn)為“是上帝之手賦予了行星運(yùn)動(dòng)的第一推動(dòng)力”。41727年3月20日，牛頓在睡夢(mèng)中安然長(zhǎng)眠，享年85歲。牛頓被稱(chēng)為“近代科學(xué)之父”的原因1.牛頓是英國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。2在天文學(xué)方面，他解釋了潮汐現(xiàn)象，指出潮汐的大小不但同朔望月有關(guān)，而且與太陽(yáng)的引力也有關(guān)系。牛頓從理論上推測(cè)出地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，并由此說(shuō)明了歲差現(xiàn)象等。3在物理學(xué)上，牛頓基于伽利略、開(kāi)普勒等人的工作，提出了力學(xué)的三大定律和萬(wàn)有引力定

8、律，并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。4在數(shù)學(xué)上，牛頓創(chuàng)立了“牛頓二項(xiàng)式定理”，并和萊布尼茨幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué)。在牛頓的著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中，他用數(shù)學(xué)解釋了哥白尼的“日心說(shuō)”和天體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。5在光學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光由不同顏色的光構(gòu)成，并制成“牛頓色盤(pán)”；關(guān)于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說(shuō)”。6牛頓力學(xué)體系的建立是近代科學(xué)形成的標(biāo)志，是人類(lèi)認(rèn)識(shí)史上對(duì)自然規(guī)律的第一次概括和總結(jié)。牛頓對(duì)近代自然科學(xué)的奠基作用不包括()A經(jīng)典力學(xué)B微積分C放射理論D日光的分析【解析】據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，經(jīng)典力學(xué)、微積分、日光的分析皆屬牛頓的貢獻(xiàn)，而放射理論不是他的成就?！敬鸢浮緾閱讀下列材料，回答問(wèn)題。材料一

9、上中學(xué)時(shí)牛頓就喜歡做實(shí)驗(yàn)并記筆記。他將日常生活中發(fā)生的許多現(xiàn)象記錄下來(lái)，還對(duì)所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分類(lèi)整理。因生活所迫，他曾一度輟學(xué)在家，即便如此，他仍在從事科學(xué)研究。有一天，外面狂風(fēng)大作，下起大雨。牛頓只披了一件斗篷跑到院子里，在雨中跳來(lái)跳去地做風(fēng)力實(shí)驗(yàn)，再把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，以供研究。材料二如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕思缟系木壒省Ｎ也恢涝趧e人看來(lái)，我是什么樣的人；但在我自己看來(lái)，我不過(guò)就像是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前浩瀚的真理的海洋，我還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)呢。牛頓(1)結(jié)合材料一，你怎樣看待牛頓的學(xué)習(xí)方法

10、？(2)材料二中牛頓以怎樣的態(tài)度看待他取得的成就？在他身上我們能夠?qū)W到科學(xué)家的哪些優(yōu)秀品質(zhì)？【思路分析】考查角度對(duì)偉大的科學(xué)家牛頓的評(píng)價(jià)材料解讀材料一：簡(jiǎn)單介紹了牛頓善做實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)品質(zhì)，并列舉了一個(gè)小例子；材料二：展示了牛頓的兩則名言，從而說(shuō)明了牛頓對(duì)自己偉大成就的態(tài)度解答思路第(1)問(wèn)要求回答的是“怎樣看待”而不是“學(xué)習(xí)方法”，解題關(guān)鍵在于牛頓的學(xué)習(xí)方法是科學(xué)的。牛頓通過(guò)做實(shí)驗(yàn)、記筆記，積累數(shù)據(jù)并對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類(lèi)整理。第(2)問(wèn)中的第一小問(wèn)要求回答的是“態(tài)度”而不是“成就”，第二小問(wèn)要求回答的是“優(yōu)秀品質(zhì)”，解題關(guān)鍵是認(rèn)真體會(huì)牛頓的名言【嘗試解答】(1)怎么看待：_(2)態(tài)度：_優(yōu)秀品質(zhì)：_【

11、答案】(1)怎樣看待：牛頓的學(xué)習(xí)方法是科學(xué)的。通過(guò)做實(shí)驗(yàn)、記筆記，積累數(shù)據(jù)，并能夠把知識(shí)進(jìn)行分類(lèi)整理。這樣的學(xué)習(xí)方法與當(dāng)時(shí)的“歸納演繹”的科學(xué)研究方法是一致的。(2)態(tài)度：牛頓對(duì)待自己取得的成績(jī)是很謙虛的。優(yōu)秀品質(zhì)：我們可以從牛頓身上學(xué)到虛懷若谷的謙虛態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度，還有勤奮的探索精神等。一、選擇題1威斯敏斯特教堂墓地的一塊墓碑上寫(xiě)著：自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)，讓他出生吧，于是一切都成為光明。其中的“他”是指()A巴羅B笛卡兒C牛頓D伽利略【解析】本題考查學(xué)生的理解能力。牛頓是近代經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)始人，揭示了自然界和自然規(guī)律的奧秘?！敬鸢浮緾2右圖的作者是()A牛頓B伽利略C

12、愛(ài)因斯坦D愛(ài)迪生【解析】本題考查知識(shí)能力。根據(jù)所學(xué)知識(shí)或圖片上的英文字母可知，右圖是牛頓的科學(xué)巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，故選A項(xiàng)?！敬鸢浮緼3自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書(shū)出版的最大意義是()A改變了19世紀(jì)多數(shù)人對(duì)生物界和人類(lèi)在生物界中的位置的看法B建立了完整的力學(xué)理論體系，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大飛躍C開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并且有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)D從根本上動(dòng)搖了歐洲中世紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)【解析】A項(xiàng)是達(dá)爾文生物進(jìn)化論的意義，C項(xiàng)是伽利略的成就，D項(xiàng)“從根本上動(dòng)搖”不正確，B項(xiàng)符合題意?！敬鸢浮緽4有一次，牛頓一邊做試驗(yàn)一邊煮雞蛋，竟將懷表當(dāng)成雞蛋放到鍋里煮起來(lái)，對(duì)這件事理解正確的是()A體

13、現(xiàn)了牛頓專(zhuān)心致志的工作態(tài)度B體現(xiàn)了牛頓嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度C牛頓在生活上不能自理D牛頓做事心不在焉【解析】B項(xiàng)與材料無(wú)關(guān)，C、D兩項(xiàng)說(shuō)法本身不符合史實(shí)，由材料可看出牛頓專(zhuān)心致志探索的工作態(tài)度。【答案】A二、非選擇題5閱讀下列材料：材料一牛頓的原理公認(rèn)是科學(xué)史上的最偉大的著作。在對(duì)當(dāng)代和后代思想的影響上，無(wú)疑沒(méi)有什么別的杰作可以同原理相媲美。二百多年來(lái)，它一直是全部天文學(xué)和宇宙學(xué)思想的基礎(chǔ)無(wú)怪乎牛頓力學(xué)的非凡成功甚至給諸如心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等各個(gè)不同領(lǐng)域的工作者也留下了極其深刻的印象，以致他們?cè)噲D在解決各種問(wèn)題時(shí)以力學(xué)或準(zhǔn)力學(xué)為楷模。十六、十七世紀(jì)科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史材料二啟蒙思想家們?cè)谂ｎD革命的啟

14、發(fā)、激勵(lì)下進(jìn)行了種種思考，伏爾泰曾寫(xiě)道：“如果全部自然界，一切行星，都要服從永恒的規(guī)律，而有一個(gè)小動(dòng)物，五尺來(lái)高，卻可以不把這些定律放在眼中，完全任意地為所欲為，那就太奇怪了?！钡捎谂ｎD學(xué)說(shuō)本身的機(jī)械決定論性質(zhì)，充滿(mǎn)機(jī)械唯物論精神的啟蒙思想也不可避免地帶有形而上學(xué)的武斷(主要是忽視了人的心靈的復(fù)雜性)。世界文明史請(qǐng)回答：(1)牛頓說(shuō)：“如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕思缟系木壒??！苯Y(jié)合所學(xué)知識(shí)，指出牛頓生活的時(shí)代的特征，并列舉兩位影響了牛頓的巨人。(2)根據(jù)上述材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，指出牛頓學(xué)說(shuō)對(duì)近代社會(huì)發(fā)展的主要影響。【解析】回答本題的關(guān)鍵是要“結(jié)合所學(xué)知識(shí)”，另外注意，無(wú)論是回答

15、第(1)問(wèn)中的“時(shí)代特征”還是回答第(2)問(wèn)中的“主要影響”，都要注意簡(jiǎn)明扼要，抓住核心。【答案】(1)資本主義不斷發(fā)展，啟蒙思想興起與傳播，近代科學(xué)不斷取得進(jìn)展。哥白尼、開(kāi)普勒、伽利略。(列舉兩位即可)(2)影響：在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)，并確立了相關(guān)學(xué)科的科學(xué)體系和科學(xué)的研究與思維方法。推動(dòng)了啟蒙運(yùn)動(dòng)。機(jī)械決定論對(duì)啟蒙思想及某些社會(huì)科學(xué)研究也產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。一、選擇題1牛頓在研究天文學(xué)領(lǐng)域上，汲取前人的研究成果不包括()A哥白尼B伽利略C愛(ài)因斯坦D開(kāi)普勒【解析】牛頓是17世紀(jì)的科學(xué)家，A、B、D三位科學(xué)家都生活在17世紀(jì)以前，故選C項(xiàng)?！敬鸢浮緾2解決萬(wàn)有引力定律問(wèn)題

16、的物體運(yùn)動(dòng)三定律不包括()A慣性定律B加速度定律C作用力與反作用力定律D質(zhì)能守恒定律【解析】據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，A、B、C三項(xiàng)均屬物體運(yùn)動(dòng)三大定律內(nèi)容，D項(xiàng)不屬此范疇?！敬鸢浮緿3牛頓曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒?。”由于伽利略、開(kāi)普勒等人的努力，牛頓才有可能在已經(jīng)準(zhǔn)備好了的材料上建立起宏偉的經(jīng)典力學(xué)大廈。這座大廈建立起來(lái)的標(biāo)志是()A關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話(huà)發(fā)表B物種起源發(fā)表C純粹理性批判發(fā)表D自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理發(fā)表【解析】牛頓力學(xué)體系建立的標(biāo)志是自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理的發(fā)表?！敬鸢浮緿4對(duì)牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理的評(píng)價(jià)，不準(zhǔn)確的是()A這部科學(xué)巨著第一次闡釋了微積分學(xué)B提出了物體運(yùn)動(dòng)的三大定律和萬(wàn)有引力定律C標(biāo)志著牛頓力學(xué)體系的建立，是近代科學(xué)形成的標(biāo)志D這是在人類(lèi)認(rèn)識(shí)史上對(duì)自然規(guī)律