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第18課 近代科學(xué)體系的奠基人牛頓,目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),一,二,三,一、成長的足跡 1.中學(xué)時代 牛頓12歲進入中學(xué)讀書,后由于家境貧寒,曾經(jīng)一度輟學(xué)。由于牛頓的好學(xué)精神感動了舅舅,舅舅勸說牛頓母親讓他復(fù)學(xué)。 2.大學(xué)時代 1661年牛頓進入劍橋大學(xué)三一學(xué)院,在這里,牛頓悉心研究了歐幾里得和笛卡兒的幾何學(xué),發(fā)現(xiàn)了代數(shù)二項式定理。這些為牛頓后來在數(shù)學(xué)領(lǐng)域做出貢獻奠定了堅實基礎(chǔ)。 3.回歸故鄉(xiāng) 1665年牛頓回到了故鄉(xiāng),在這期間他發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了日光的組成,并開始研究引力問題。,,,,目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),一,二,三,預(yù)習(xí)交流1 結(jié)合時代背景分析牛頓出生的大環(huán)境。 提示:政治上,英國資產(chǎn)階級革命正在進行;經(jīng)濟上,資本主義經(jīng)濟發(fā)展;思想上,文藝復(fù)興、宗教改革,解放了思想;自然科學(xué)上,出現(xiàn)伽利略等近代自然科學(xué)家。,目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),一,二,三,二、萬有引力定律 1.前人的基礎(chǔ):在牛頓以前,天文學(xué)家開普勒發(fā)現(xiàn)了行星繞日運動的三大定律,伽利略也發(fā)現(xiàn)了力學(xué)的一些基本原理。 2.萬有引力定律 (1)證明:牛頓通過大量的研究,充分證明了宇宙間所有的物體都是相互吸引的。他把這種無處不在的引力,稱做“萬有引力”。 (2)撰文:1686年,牛頓撰寫了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一文,提出了力學(xué)的三大定律和萬有引力定律,為經(jīng)典力學(xué)規(guī)定了一套基本概念。 (3)意義:“萬有引力定律”的創(chuàng)立,對以后的天體研究起了極大的推動作用,人們把牛頓力學(xué)體系的建立當做近代科學(xué)體系形成的標志。,,,目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),一,二,三,預(yù)習(xí)交流2 從主觀方面分析為什么牛頓能取得如此大的成就。 提示:具有虛懷若谷、謙虛好學(xué)的精神;尊重他人的科研成果,勇于探索的精神;甘于寂寞、獻身科學(xué)的精神等。,目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),一,二,三,三、晚年的困惑 1.原因 (1)個人生理和心理方面:由于過度疲勞以及為確定最先發(fā)明權(quán)與同行的爭吵,牛頓心境不佳,性格變得固執(zhí)易怒,患上了嚴重的憂郁癥。 (2)認識的局限性方面:大千世界的奧秘?zé)o窮無盡,人們對它的認識也總是相對的。 (3)宗教神學(xué)的影響:在牛頓生活的那個時代,中世紀神學(xué)的巨大陰影還未消退。 2.表現(xiàn):晚年的牛頓轉(zhuǎn)而迷戀和鉆研宗教與神學(xué)思想,寫下了大量的《圣經(jīng)》評注和其他神學(xué)論文。,目標導(dǎo)航,預(yù)習(xí)引導(dǎo),一,二,三,3.牛頓的地位 (1)牛頓是近代自然科學(xué)體系的奠基人。 (2)從伽利略到牛頓,是實驗自然科學(xué)誕生的時代,對后來科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。,,,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,一、牛頓在社會發(fā)展中的作用 活動與探究 材料一 在這方面,他以伽利略的研究為基礎(chǔ),將后者的成果發(fā)展到輝煌的頂點。伽利略主要關(guān)心的是地球的運動,牛頓則發(fā)現(xiàn)了有關(guān)宇宙本身的定律。 材料二 伽利略發(fā)現(xiàn),運動中的物體若無一定的外力使它轉(zhuǎn)向,便做勻速直線運動,這一發(fā)現(xiàn)要求人們必須解釋:為什么行星不以直線飛離,而趨于落向太陽,結(jié)果形成其橢圓形的軌道;為什么月亮同樣趨于落向地球。,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,材料三 牛頓已發(fā)現(xiàn)了一個數(shù)學(xué)上能證實的根本的宇宙規(guī)律……實際上,自然界好像是一個巨大的機械裝置,按照通過觀察、實驗、測量和計算可予以確定的某些自然法則進行運轉(zhuǎn)?！蚨ｎD的物理學(xué)分析方法現(xiàn)今開始不僅被應(yīng)用于物質(zhì)世界,而且被應(yīng)用于思想知識的整個領(lǐng)域及人類社會。正如伏爾泰(法國著名的啟蒙思想家)所說的,“整個自然界、所有行星竟會服從永恒的法則,而且一種身高5尺的小動物竟能不顧這些法則,完全按照自己的怪想隨心所欲地行動,這是非常奇異的”。尋找決定人類事物的這些永恒法則,是法國革命之前的所謂的啟蒙運動的實質(zhì)。 ——以上材料均摘自[美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,(1)據(jù)材料一、材料二,探究牛頓經(jīng)典力學(xué)誕生的客觀條件。 提示:繼承前人的科研成果;科技自身發(fā)展的要求。 (2)牛頓物理分析方法的特征是什么? 提示:利用數(shù)學(xué)做完整的推演;注重實驗。 (3)據(jù)材料三,結(jié)合所學(xué)知識探究牛頓經(jīng)典力學(xué)產(chǎn)生的影響。 提示:牛頓經(jīng)典力學(xué)開創(chuàng)了物理學(xué)的新時代,推動了近代科學(xué)的發(fā)展;對社會意識形態(tài)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響,為啟蒙思想家探求人類社會的法則提供了科學(xué)理論依據(jù)。,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,二、對牛頓的評價 活動與探究 材料一 讓人們歡呼人類曾經(jīng)誕生過一位堪稱偉大作品的人物。 ——牛頓墓碑題詞末句 材料二 萊布尼茨曾說過:“在從世界開始到牛頓生活的時代的全部數(shù)學(xué)中,牛頓的工作超過了一半?！?問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,(1)請根據(jù)所學(xué)知識探究分析,材料一、材料二中為什么對牛頓有這樣高的評價? 提示:牛頓發(fā)現(xiàn)了代數(shù)二項式定理;發(fā)明了微積分;發(fā)現(xiàn)了日光的組成;提出了力學(xué)的三大定律和萬有引力定律,建立了牛頓力學(xué)體系。 (2)結(jié)合時代背景,分析牛頓取得這些成就的原因。 提示:歐洲工商業(yè)的迅速發(fā)展和殖民擴張的需要為科學(xué)的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ);文藝復(fù)興、宗教改革解放了人們的思想;牛頓扎實的基礎(chǔ)知識,勤奮和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,熱愛科學(xué)、追求真理的精神;借鑒了前人的科學(xué)成果。,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,名師點津 1.牛頓在社會發(fā)展中的貢獻 (1)在天文學(xué)方面,牛頓解釋了潮汐現(xiàn)象,牛頓從理論上推測出地球不是球體,而是兩極稍扁、赤道略鼓,并由此說明了歲差現(xiàn)象等。 (2)在物理學(xué)方面,牛頓建立了三大運動基本定律和萬有引力定律,并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。 (3)在數(shù)學(xué)方面,牛頓創(chuàng)立了代數(shù)二項式定理,并和萊布尼茨幾乎同時創(chuàng)立了微積分學(xué)。 (4)在光學(xué)方面,牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光是由不同顏色的光構(gòu)成的,并制成“牛頓色盤”;關(guān)于光的本性,牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說”。,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,一,二,2.對牛頓的評價 (1)牛頓是英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家,是經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立者,也是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。 (2)牛頓被稱為“近代科學(xué)之父”,他是近代科學(xué)體系的奠基人,創(chuàng)建了經(jīng)典力學(xué)的理論體系,完成了人類文明史上第一次自然科學(xué)的大綜合,為近代天文學(xué)奠定了基礎(chǔ)。 (3)牛頓擁有科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì):虛懷若谷的謙虛態(tài)度;勤奮好學(xué)的求知態(tài)度;善于思考,善于觀察;正確的科學(xué)研究方法;勤奮探索的科學(xué)精神;嚴謹?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,1.牛頓被譽為“近代實驗科學(xué)的開創(chuàng)者”,他為人類社會的發(fā)展做出了巨大貢獻。以下發(fā)明有牛頓參與的是 ( ),問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,解析:A項為牛頓的反射式望遠鏡;蒸汽機為紐可門發(fā)明,瓦特改進;照相機是第二次工業(yè)革命的成果;留聲機為愛迪生的發(fā)明,故選A項。 答案:A,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,2.牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)緣于對哪一領(lǐng)域成就的思考 ( ) A.光學(xué)領(lǐng)域 B.數(shù)學(xué)領(lǐng)域 C.天文學(xué)領(lǐng)域 D.經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域 解析:牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是通過地球?qū)υ铝恋囊Φ挠嬎愣C實的,是天文學(xué)領(lǐng)域,故選C項。 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,3.威斯敏斯特教堂墓地的一塊墓碑上寫著:自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中,上帝說,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:題干中的這段話充分體現(xiàn)了“他”對自然科學(xué)發(fā)展的重大作用,而選項中四個人物能夠體現(xiàn)這種作用的只有牛頓。 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,4.牛頓被稱為“近代科學(xué)之父”。如果讓你為他配音,選擇的臺詞應(yīng)是( ) A.“如果說我比別人看得遠些,那是因為我站在巨人肩上的緣故” B.“不要希圖成為一個成功的人,而要努力成為一個有價值的人” C.“物競天擇,適者生存” D.“天才不過是百分之一的靈感,加上百分之九十九的汗水” 解析:題中的四句名言,只有A項是牛頓所說,因此應(yīng)選A項。 答案:A,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,5.閱讀下列材料: 材料一 牛頓的《原理》公認是科學(xué)史上的最偉大的著作。在對當代和后代思想的影響上,無疑沒有什么別的杰作可以同《原理》相媲美。二百多年來,它一直是全部天文學(xué)和宇宙學(xué)思想的基礎(chǔ)……無怪乎牛頓力學(xué)的非凡成功甚至給諸如心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)等各個不同領(lǐng)域的工作者也留下了極其深刻的印象,以致他們試圖在解決各種問題時以力學(xué)或準力學(xué)為楷模。 ——《十六、十七世紀科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史》,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,材料二 啟蒙思想家們在牛頓革命的啟發(fā)、激勵下進行了種種思考,伏爾泰曾寫道:“如果全部自然界,一切行星,都要服從永恒的規(guī)律,而有一個小動物,五尺來高,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)說本身的機械決定論性質(zhì),充滿機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》 請回答: (1)牛頓說:“如果說我比別人看得遠些,那是因為我站在巨人肩上的緣故?！苯Y(jié)合所學(xué)知識,指出牛頓生活的時代特征,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,指出牛頓學(xué)說對近代社會發(fā)展的主要影響。,問題導(dǎo)學(xué),當堂檢測,1,2,3,4,5,參考答案:(1)資本主義不斷發(fā)展,啟蒙思想興起與傳播,近代科學(xué)不斷取得進展。哥白尼、開普勒、伽利略、笛卡兒。(列舉兩位即可) (2)影響:①在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域做出杰出貢獻,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。②為心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)等學(xué)科樹立了楷模。③推動了啟蒙運動。④機械決定論對啟蒙思想及某些社會科學(xué)研究也產(chǎn)生了一定的負面影響。,