一、近代物理學的奠基人和革命者(專題七)
通史概要：科學技術是推動人類社會發展的原動力，近代以來，科學技術取得了輝煌的成就，物理學領域對自然運動變化規律的探索，生命科學領域對生命起源的探索，這些科學技術的發展帶來了人類生產力的巨大進步。近代科學誕生后，亞里士多德的力學不斷受到質疑。17世紀末，英國科學家牛頓在認真研究伽利略等前代科學家研究成果的基礎上，總結出運動三定律，成功地導出了萬有引力定律，成為整個近代物理學的重要支柱，從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合，科學擺脫了神學的束縛向前發展。到19世紀，近代科學進入了全面繁榮的時代，各門自然科學的理論體系紛紛建立起來。以牛頓力學為基礎，統一了聲學、光學、電磁學和熱學，有效地解釋了小到超顯微粒子、大到宇宙天體的物理世界。20世紀初愛因斯坦創立的相對論，是人類思想發展史中的一次根本性變革，形成全新的時空觀、運動觀和物質觀，對整個自然科學和哲學都產生了極其深遠的影響。相對論同量子理論一起，構成了現代物理學的基本理論框架。關于人的起源問題，各種傳說很多。西方神學認為各種生物是按上帝的旨意和計劃創造出來的，創造出來后就永恒不變。在長期的探索中，人們逐漸形成兩種認識，一種認為，生命起源于其他星體，后來才被帶到地球上來的；另一種認為，生命起源于地球自身的演化過程，后一種意見得到多數科學家的支持。17、18世紀，對生物的觀察和實驗研究加強了，初步形成了兩條研究路線。一條研究路線以林耐為代表，著重研究群體，另一條研究路線以哈維為代表，著重研究個體。法國科學家巴斯德為微生物學奠定了基礎。1859年，達爾文的巨著《物種起源》出版。進化論給上帝創造萬物說以致命的一擊。近代以來科技日新月異。18世紀，英國開始工業革命，資本主義由手工生產向機器大工業過渡。蒸汽機的發明使歷史跨入一個新的時代——蒸汽時代，蒸汽機的發明和應用，推動了交通運輸工具的改進。第二次工業革命從19世紀下半葉開始，電力的發明與廣泛應用，使世界歷史跨入“電氣時代”。內燃機的發明和應用，是科學與技術結合的又一典范。應用技術的重大突破還表現在化學工業的建立上。隨著一系列新的交通工具的出現，全世界交通運輸業有了迅猛發展，世界鐵路的總長度成倍增長，汽輪普遍代替帆船，汽車、飛機迅速成為重要的交通工具，人類從平面交通時代迅速步入水、陸、空立體交通時代。19世紀，隨著電動機和發電機的相繼發明，電報、電話和無線電通信也先后發明出來。短波試驗，從而奠定了幾乎所有現代遠距離無線電通信的技術基礎。20世紀科技發展中，最引人注目的成果是電子計算機。遍布世界的互聯網，正在以人們無法預料的速度、深度和廣度，改變著人類文明的進程。一、近代物理學的奠基人和革命者課標要求：了解經典力學的主要內容，認識其在近代自然科學理論發展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。教學目標：（1）、知識與能力：了解經典力學的三大定律、量子理論、和相對論等基礎知識。牛頓、普朗克、愛因斯坦等著名科學家的主要事跡，學會觀察，培養敏銳的洞察力。理解科學進步中繼承與發展的關系。（2）、過程與方法：充分利用圖書館、博物館、互聯網等資源。提高收集、分析相關資料的能力。在學習過程中通過合作、探究學習，培養分析解決問題的能力及交流與合作的能力�？茖W的方法。全面提高科學素質，創新精神和實踐能力。學會運用閱讀法、觀察法、討論法、推理法、概括法、實驗法等來學習了解近代物理學的相關問題。（3）、情感態度與價值觀：通過學習，了解科學家為科學進步所作出的努力。學習他們為科學獻身的精神；形成科學的態度。知道在科學的道路上荊棘遍布，增強面對挫折的能力。增強毅力，樹立勇往直前、持之以恒的精神。教學課時：1課時。重點難點：重點：伽利略對物理學發展的重大貢獻；經典力學的建立；相對論的提出；量子論的誕生。難點：物理學各階段發展的原因；對科學發展創新性的理解。教學建議：1、本課教材主要從四個方面向學生介紹物理學從16世紀末17世紀初到19世紀末20世紀初的重大成就：經典力學的重要奠基者──伽利略、經典力學的建立、從經典力學到相對論、量子論的誕生與發展。這一時期物理學方面的文字、圖片、人物介紹等資料比較豐富，教師可以適當補充一些資料，提高學生學習的興趣。2、第一目“經典力學的重要奠基者──伽利略”，教材主要介紹了16世紀末17世紀初物理學的發展情況。由于伽利略和文藝復興時期近代科學的產生有著直接的聯系，建議教師在本目教學時首先讓學生回顧文藝復興時期近代科學產生的背景，把本目內容放在這種背景下，有助于學生深入理解伽利略進行研究科學的手段和取得的成就。3、第二目“經典力學的建立”，本目教材介紹了17～18世紀物理學的發展情況，即經典力學的建立。建議教師在教學中從四個方面把握教材（1）經典力學建立的背景及概況。（2）經典力學建立的標志。（3）經典力學的顯著特征。（4）經典力學的影響。牛頓三大運動定律和萬有引力定律建立后，光學、電磁學等與力學的進一步統一，大大推動了物理學的發展。經典力學體系的建立標志著近代科學的形成。4、第三目“從經典力學到相對論”，本目教材介紹了19世紀末20世紀初物理學發展的新階段即物理學界出現了一種嶄新的革命性的理論──相對論。建議教師在教學中從三方面把握教材。（1）相對論提出的歷史背景。（2）相對論的提出及主要內容。（3）相對論提出的歷史意義。相對論的提出是物理學思想的一次重大革命，它否定了經典力學的絕對時空論，從本質上修正了由狹隘經驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性即：揭示了時空的可變性、時空變化的聯系性，樹立了新的時空觀、運動觀、物質觀。這一理論被后人譽為20世紀人類思想史上最偉大的成就之一。5、第四目“量子論的誕生與發展”，本目教材主要介紹了19世紀末20世紀初物理學的另一個重大成就──量子論的誕生與發展。建議教師在教學中從三方面把握教材。（1）量子論誕生的背景。（2）量子論的誕生、發展和量子力學。（3）量子論和量子力學的影響。在量子論基礎上發展起來的量子力學，極大地促進了原子物理、固體物理和原子核物理等科學的發展。同時，也標志著人類對客觀規律的認識，開始從宏觀世界深入到了微觀世界。