高二歷史自然科學教案
第一節 自然科學
概況:
國家
人物
時間
成就
作用地位
近代數學的建立
法國
笛卡爾
提出解析幾何學
17世紀,數學的發展突飛猛進;把形與數統一起來,實現了從常量數學向變量數學的轉折,使精密測量和變量計算成為可能。
英國
牛頓
提出微積分學
德國
萊布尼茨
牛頓力學
英國
牛頓
機械運動三大定律和萬有引力定律
是對自然規律的理性概括,是近代科學形成的標志
電磁學
英國
吉爾伯特
《論磁體》
為制造發動機提供了可能,開辟了電的時代
丹麥
奧斯特
發現電流磁效應
英國
法拉第
用實驗證明電磁感應現象
英國
麥克斯韋
建立系統電磁學理論
德國
赫茲
證明麥克斯韋的理論
化學
英國
波義耳
把實驗方法引入化學
近代化學的創始人
法國
拉瓦錫
提出質量守恒定律
意大利
阿伏加德羅
提出分子概念
標志近代化學發展時期的開始
英國
道爾頓
創立原子論
俄國
門捷列夫
發現元素周期律
是無機化學的系統化和大綜合
生物學
英國
哈維
血液循環理論
奠定了近代生理學的基礎
瑞典
林奈
制定植物分類學
德國
施來登
提出細胞學說是植物的基本單位
德國
施旺
形成細胞學說
法國
馬克
提出生物進化觀點
英國
達爾文
確立進化論
是對生物學的大綜合
法國
巴斯德
奠定微生物學的基礎
物理學新時代
德國
倫琴
發現x射線
居里夫婦
提煉鐳
德國
愛因斯坦
狹義和廣義相對論
否定絕對時空觀,發展了牛頓力學
一、近代數學的建立
1、解析幾何學的創立。
解析幾何學是法國著名哲學家、數學家笛卡爾于1637年創立的。他最早導入運動著的一點的坐標概念,指出了平面上的點和實數對(x,y)的對應關系,提出對于一個二元方程f(x,y)=0滿足這方程的x,y值無窮多,x,y不同的數值所確定平面上許多不同的點,便構成了一條曲線。這樣,就把過去數學里孤立著的兩個研究對象“形”和“數”結合起來,并在數學中引入“變量”,完成了數學史上一項劃時代的變革。正如恩格斯所說,“數學中的轉折點是笛卡爾的變數。有了變數,辯證法進入了數學;有了變數,微分和積分也就立刻成為必要的了。”
2、微積分學的建立。
微積分學是英國科學家牛頓和德國科學家萊布尼茨于1665~1673年間,在前人研究的基礎上,分別獨立地創建的。牛頓從運動學的觀點,萊布尼茨從幾何的角度,分別研究得出了導數(求導數即微分學)、積分(求積分即積分學)的基本概念和運算法則,闡明了求導數和求積分是互逆的兩種計算,從而建立了微積分的初步基礎。微積分的產生,使精密的測量和變量計算有了可能;從微積分以后,數學開始進入一個新的以變數為主的領域,即“高等數學”。這不僅在數學史上而且在整個人類的認識史上都是一次巨大的飛躍。
二、牛頓力學體系的建立
1、牛頓力學體系的建立。
牛頓出身于一個貧苦的小農家庭,后以減費生進入劍橋大學,在他的舅父和老師的幫助下,成長為英國著名的物理學家、數學家、天文學家。牛頓在科學史上享有崇高地位,在自然科學領域內作出了奠基性的貢獻。1687年,他發表了科學巨著《自然哲學的數學原理》,把物體的運動規律歸結為運動三大定律和萬有引力定律,由此建立起一個完整的力學理論體系,即牛頓力學體系(也稱經典力學體系)。
2、牛頓力學體系建立的巨大意義。
牛頓力學體系正確地反映了宏觀物體低速運動的客觀規律,它把過去一向認為是截然無關的地球上的物體運動規律和天體運動規律概括在一個統一理論中,實現了自然科學的第一次理論性的大綜合。這是人類對自然界認識的一個飛躍。牛頓力學是整個物理學和天文學的基礎,也是現代一切機械、土木建筑、交通運輸等工程技術的理論基礎。