近代的科學和文化（一）教案之一

教學目標 

需要掌握的知識：解析幾何學和微積分的創立；牛頓及《自然哲學的數學原理》；萬有引力定律的發現；法拉第及電磁感應原理；原子——分子結構學說的確立；門捷列夫制定化學元素周期表；達爾文及其生物進化論學說；巴斯德及微生物學的創立；居里夫婦及放射性元素鐳。

通過引導學生編制近代自然科學簡表，培養學生歸納、提煉歷史知識的能力。

通過對近代時期自然科學的學習，了解它的迅速發展，認識到是由于資本主義制度取代封建制度，促進了生產發展所引起的，同時自然科學的發展，反過來促進了生產的發展，鞏固了資本主義制度對封建制度的勝利；通過了解近代科學家的巨大成就及他們獻身科學的崇高品德及勤奮刻苦、執著追求的進取精神，使學生繼承并發揚科學家們的優秀品質。

教學建議

本課地位

本節主要概述了17——20世紀初期自然科學成就。在這近三個世紀的時間里，資本主義經歷了相當長的自由資本主義時期，并于19世紀70年代開始向壟斷資本主義時期過渡。經濟發展為科技的繁榮奠定了基礎，同時，文藝復興后重視實踐和理性的風氣也促進了科學的進一步發展，自然科學成就轉化為生產力，又推動著社會的進步。

重點分析：

牛頓對力學的貢獻；達爾文創立生物進化學說；門捷列夫和元素周期表；居里夫婦發現鐳元素；愛因斯坦及相對論。這些科學家在他們各自的研究領域都做出了巨大的貢獻，他們的事跡及獻身科學的精神有助于陶冶學生的情操，培養學生科學的探索精神。

難點分析：

涉及了許多自然科學知識，如解析幾何學、微積分、運動三大定律、萬有引力定律、電磁感應原理、原子——分子結構學說、化學元素周期表、生物進化學說、微生物學等。這些知識都是在生物學、物理學、化學、數學等自然學科中的專門知識，所以以初中學生的認知水平和知識結構來理解這些自然科學知識是非常困難的。

重點突破方案：

對于重點知識可以運用講故事的方式激發興趣、設疑、引導學生在課上或課下主動探究近代自然科學的成果與奧秘，并思考科學家們的事跡給學生以怎樣的啟示。

難點突破方案：

本節的難點都是自然科學領域中的抽象概念，老師對此稍做說明，使學生有一個簡單的了解，不必作太深奧的講述。由于歷史人物較多，可充分運用歷史圖片以增強學生的感性認識。

教學設計示例

重點：

牛頓對力學的貢獻；達爾文創立生物進化學說；門捷列夫和元素周期表；居里夫婦發現鐳元素；愛因斯坦及相對論。

難點：

解析幾何學、微積分、運動三大定律、萬有引力定律、電磁感應原理、原子——分子結構學說、化學元素周期表、生物進化學說、微生物學等。

教學思想：

以近代自然科學家為科學獻身的精神和事跡教育感染學生，以科學家們如何在現實生活中發現找到科學研究的切入點，使學生課上或課下能夠積極主動地探究科學家的事跡及其成就，勇于在現實生活中發現問題，進行探究。

教學手段：自制PowerPoint多媒體課件；圖片教學；圖示法教學。

教學過程 ：

導入  新課:

提問:14世紀，一股資產階級文化的新潮流在意大利興起,這種資產階級文化運動在歷史上被稱為什么？請同學回憶文藝復興的成就表現在哪些方面?教師指出:文藝復興不僅在當時是思想文化領域里的一場偉大變革，而且成為近代文化的先驅，在重視實踐和理性分析的社會風氣下,自然科學在此后的三四百年飛速發展，涌現了許多杰出的自然科學家，他們在數學、物理、化學、生物學等領域為人類作出了巨大的貢獻。

講授新課:

一、數學的進展

1、用小數表示分數。

2、代數符號規范化

3、笛卡爾創立解析幾何學。教師解釋概念，并闡明解析幾何學與微積分的關系。

二、物理學的進展

1.力學及其發展。解釋力學的概念，說明17世紀以前人們運用力學知識的狀況，并請學生列舉生活中運用力學的實例，啟發學生動腦思考，體會生活中處處有科學。

2、牛頓對力學的貢獻：運動三大定律和萬有引力定律。教師可以先請學生講或者直接由老師講關于牛頓的小故事，或者介紹牛頓的名言，然后師生共同閱讀了解牛頓的貢獻，教師要講明《自學哲學的數學原理》的重大意義及地位，最后請學生分析牛頓只所以做出如此重大貢獻的原因。如善于思考、勤于實踐、刻苦努力、重視和精心研究前人和同時代人的科學研究成果。

3、法拉第與電磁感應原理。教師回顧電、磁發展簡史，突出法拉第在這方面的特殊貢獻。

4.電磁感應原理的應用。請學生列舉電磁感應原理在生產生活中應用的例子，激發學生積極思維。

三、化學的發展

1.原子——分子結構學說的確立。教師講清三個問題：（1）19世紀之前，人們掌握的化學知識還很零散和膚淺，缺乏系統的理論來總結和提高。（2）道爾頓創立原子學說及其意義。（阿佛加德羅的原子——分子學說及意義。

2.門捷列夫與化學元素周期表

提問學生元素周期表是由誰發現的，教師講門捷列夫是如何在困境中成才的小故事。再說明元素周期表的貢獻。

四、生物學的發展

1.生物進化思想的產生。請學生列舉生物進化的例子，啟發學生動腦思考問題，教師介紹神創論者關于生物進化思想主張及其影響，盡管神創論者影響深遠，但隨著自然科學的發展，經過多年的艱苦斗爭，生物進化的理論終于戰勝了傳統的神學觀點而獲得勝利。

2.達爾文創立生物進化理論。達爾文是怎樣完成這一偉大的創舉呢？達爾文成功的秘訣是什么？（看圖、老師講達爾文遠航考察的故事）講術理論內容及意義。

3.巴斯德開創微生物學

（1）請學生講什么是微生物。（2）巴斯德在一系列化學實驗中證明引起發酵的細菌來自空氣，并發現殺滅細菌的消毒方法。（3）微生物學在醫學方面的應用與貢獻。（4）請學生閱讀教材134頁資料，回答材料反映了什么情況，給學生什么啟示？

五、19世紀晚期到20世紀初的科技進步

1、放射現象的發現：德國物理學家倫琴發現了一種能穿透金屬板使底片感光的X射線，被廣泛應用于醫學。

2、居里夫婦發現鐳元素：請學生講述或者教師講述居里夫婦為科學獻身的故事，培養學生的進取努力的精神。

3、愛因斯坦與相對論：教師簡要介紹什么是相對論，重點突出相對論的意義：愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論提示了時空的可變性，否定了牛頓的絕對空間和絕對時間觀念，相對論的提出使愛因斯坦成為繼牛頓之后最偉大的物理學家。結合圖片講述愛因斯坦獲諾貝爾獎及他原子彈爆炸的故事，啟發學生思考科學發明與社會政治經濟的關系。

課堂小結：請學生列舉近代自然科學家及其成就，課后繪制自然科學簡表。