第一節(jié)自然科學(xué)

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1．知識(shí)方面：通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生了解和掌握解析幾何學(xué)和微積分的創(chuàng)立；牛頓力學(xué)體系的建立；法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律；拉瓦錫對(duì)燃燒現(xiàn)象的科學(xué)解釋?zhuān)坏罓栴D提出科學(xué)的原子論；門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素周期律；哈維建立血液循環(huán)學(xué)說(shuō)；林耐創(chuàng)立科學(xué)的植物分類(lèi)法；細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立；達(dá)爾文創(chuàng)立生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)；巴斯德奠定微生物學(xué)的基礎(chǔ)；倫琴發(fā)現(xiàn)放射現(xiàn)象；居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳；愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論。

　　2．能力方面：

　　（1）通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生討論課本中的思考題，培養(yǎng)學(xué)生初步運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義的觀點(diǎn)分析、評(píng)價(jià)歷史現(xiàn)象和歷史人物的能力。

　　（2）引導(dǎo)學(xué)生對(duì)某些科學(xué)家的失誤進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生批判地繼承前人成果的能力和注重學(xué)習(xí)科學(xué)思維方法的能力。

　　3．態(tài)度、價(jià)值觀方面：

　　（1）通過(guò)了解近代世界自然科學(xué)的巨大成就和杰出科學(xué)家獻(xiàn)身于科學(xué)研究的崇高精神、換而不舍的鉆研精神，使學(xué)生樹(shù)立繼承和發(fā)展人類(lèi)優(yōu)秀文化成果的觀念，學(xué)習(xí)科學(xué)家刻苦鉆研的精神及為科學(xué)、真理而獻(xiàn)身的精神。

　　（2）通過(guò)對(duì)門(mén)捷列夫元素周期律的回顧，加深學(xué)生對(duì)辯證唯物主義基本原理之一——質(zhì)變量變理論的認(rèn)識(shí)。

　　（3）通過(guò)對(duì)杰出科學(xué)家愛(ài)國(guó)主義情操的回顧，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情感。

　　（4）通過(guò)對(duì)杰出科學(xué)家高尚人格的介紹，對(duì)學(xué)生進(jìn)行注重個(gè)人品格、修養(yǎng)的教育。

　　4．學(xué)法指導(dǎo)方面：引導(dǎo)學(xué)生編制“17世紀(jì)至20世紀(jì)初自然科學(xué)大事年表”，幫助學(xué)生掌握歸納、概括及將知識(shí)系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)方法。

　　重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1．重點(diǎn)分析：

　　（1）牛頓力學(xué)體系的建立。包括牛頓三定律和萬(wàn)有引力在內(nèi)的牛頓力學(xué)體系正確地反映了宏觀物體在低速運(yùn)動(dòng)中的客觀規(guī)律，把過(guò)去一向認(rèn)為是截然無(wú)關(guān)的地球上的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律概括為一個(gè)統(tǒng)一的理論，實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次理論性的大綜合，是人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍。牛頓力學(xué)是整個(gè)物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代機(jī)械、土木建筑、交通等工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)此內(nèi)容，可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)“科學(xué)理論”創(chuàng)建和作用的正確認(rèn)識(shí)。

　　（2）電磁學(xué)的成就。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，為電磁學(xué)的系統(tǒng)研究奠定了基礎(chǔ)。法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象，確立了電磁感應(yīng)定律，為創(chuàng)造發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)提供了理論基礎(chǔ)，為人類(lèi)開(kāi)發(fā)出新能源，打開(kāi)了電氣時(shí)代的大門(mén)。從電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)和理論研究到電氣時(shí)代的到來(lái)，深刻地說(shuō)明了科學(xué)研究對(duì)生產(chǎn)不僅有巨大推動(dòng)作用，還有正確的指導(dǎo)作用。這可以使學(xué)生加深對(duì)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)的理解。

　　（3）達(dá)爾文創(chuàng)立的生物進(jìn)化論。以自然選擇、適者生存為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化論，系統(tǒng)地闡述了生物界所有的動(dòng)物、植物都是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)進(jìn)化而來(lái)的規(guī)律，從根本上推翻了長(zhǎng)期統(tǒng)治生物學(xué)思想的“神創(chuàng)論”。達(dá)爾文的生物進(jìn)化論被恩格斯稱(chēng)為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。學(xué)習(xí)此內(nèi)容，可以使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，任何真正科學(xué)的理論都必須是符合客觀世界發(fā)展規(guī)律的，都具有革命性。

　　2．難點(diǎn)分析：

　　（1）解析幾何學(xué)和微積分學(xué)的創(chuàng)立。由于在高中一年級(jí)尚未學(xué)習(xí)到涉及“高等數(shù)學(xué)”的內(nèi)容，所以此內(nèi)容對(duì)學(xué)生很難理解，只須按照課本內(nèi)容進(jìn)行介紹并且指出“高等數(shù)學(xué)”在以后的學(xué)習(xí)、工作和科學(xué)研究中的重要性即可。

　　（2）愛(ài)因斯坦的相對(duì)論。這是本節(jié)最大的難點(diǎn)，由于此理論極其深?yuàn)W，教師在講授時(shí)只要講清楚兩點(diǎn)即可。第一，否定了牛頓的絕對(duì)空間和絕對(duì)時(shí)間觀念，指出時(shí)間、空間和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)不是各自孤立存在的，而是辯證的統(tǒng)一。時(shí)間、空間隨著物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化，物質(zhì)的'質(zhì)量也隨其運(yùn)動(dòng)速度而變化。相對(duì)論揭示了物質(zhì)與其存在形式——空間、時(shí)間、運(yùn)動(dòng)之間的本質(zhì)聯(lián)系。牛頓的力學(xué)只是相對(duì)論力學(xué)的一種特例（物質(zhì)在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)），被包容在相對(duì)論的體系中。相對(duì)論是一種適用于宏觀、微觀、低速、高速各種情況的運(yùn)動(dòng)理論。第二，1916年愛(ài)因斯坦進(jìn)一步把相對(duì)論發(fā)展為廣義相對(duì)論，揭示了時(shí)空結(jié)構(gòu)（四維空時(shí)）與物質(zhì)分布的關(guān)系，指出物質(zhì)間的萬(wàn)有引力是由于物質(zhì)的存在、分布使時(shí)間和空間的性質(zhì)不均勻（即時(shí)空彎曲）而引起的。

　　課時(shí)安排：一課時(shí)

　　教學(xué)方法：學(xué)生閱讀與教師講授相結(jié)合

　　教學(xué)用具：自制多媒體課件

　　課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

　　師：同學(xué)們，在我們學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展史和政治發(fā)展史為主要內(nèi)容的世界近代史之后，再學(xué)習(xí)世界近代的人類(lèi)文明史。其中包括屬于第一生產(chǎn)力的自然科學(xué)和反映人類(lèi)社會(huì)生活、精神生活的文化藝術(shù)。伴隨著面向現(xiàn)實(shí)世界、重視實(shí)踐和理性這一風(fēng)氣的盛行，歐洲的科學(xué)和文化藝術(shù)有了迅速的發(fā)展。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第五章的引言，先從整體上把握本章的知識(shí)。（板書(shū)章節(jié)課題）

　　一、近代數(shù)學(xué)的建立

　　生：（閱讀引言）

　　師：我們今天共同學(xué)習(xí)第一節(jié)。自然科學(xué)，這當(dāng)然應(yīng)該以近代自然科學(xué)家為主要內(nèi)容。關(guān)于科學(xué)家，我們已經(jīng)了解了不少，人們也力圖根據(jù)科學(xué)家的貢獻(xiàn)判斷出其中最杰出者。美國(guó)曾經(jīng)邀請(qǐng)50多位在全世界受到尊敬的科學(xué)家推舉有史以來(lái)世界上最杰出的科學(xué)家。在全部推選名單中，只有一個(gè)人的名字出現(xiàn)在每一份名單上，而且大多是名列榜首。同學(xué)們知道這位科學(xué)家是哪位嗎？

　　生：（回答）

　　師：這位科學(xué)家就是牛頓。牛頓在科學(xué)上的貢獻(xiàn)是多方面的，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中，他也有開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。下面，請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勁ｎD和其他兩位近代著名數(shù)學(xué)家的貢獻(xiàn)。

　　生：（回答）

　　師：（小結(jié)學(xué)生發(fā)言）笛卡爾創(chuàng)立解析幾何實(shí)際上是把變量引進(jìn)了數(shù)學(xué)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)折，使數(shù)學(xué)成為研究和解決運(yùn)動(dòng)與變化問(wèn)題的工具。對(duì)于作為工具學(xué)科的數(shù)學(xué)，當(dāng)然也是牛頓研究的領(lǐng)域，他從幾何學(xué)入手創(chuàng)立了微積分學(xué)，理論分析清晰，但是計(jì)算起來(lái)比較麻煩。萊布尼茨則是用代數(shù)方法創(chuàng)立了微積分學(xué)，雖然理論難以理解，但是計(jì)算起來(lái)很方便。這些使精密測(cè)量和變量計(jì)算成為可能。解析幾何和微積分組成的高等數(shù)學(xué)，使數(shù)學(xué)從常量數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向變量數(shù)學(xué)，是人類(lèi)認(rèn)識(shí)史上的一次巨大飛躍。在ZI世紀(jì)，高等數(shù)學(xué)的用途將越來(lái)越廣泛。牛頓在科學(xué)上的貢獻(xiàn)是多方面的，最重要的是在力學(xué)方面。同學(xué)們知道，有什么貢獻(xiàn)嗎？生：（回答）