專題七、近代以來科學技術的輝煌（通用2篇）
專題七、近代以來科學技術的輝煌 篇1
一 近代物理學的奠基人和革命者
導入：投影材料
大自然和自然定律都在黑暗中躲藏，
上帝說，讓牛頓問世！
于是一切都有了光明。—— 蒲伯
英國現(xiàn)代派詩人j.c.squire對蒲伯的上述兩句詩做出了回應：
此情形并未能持久，
魔鬼喝道：“嗬！讓愛因斯坦問世！”
世界又變得難以捉摸。
師：大自然和自然定律的探索是物理學研究的主要對象，這兩段詩，反映了近代以來物理學的發(fā)展和主要成就。詩人為什么會這樣說呢？我們今天一起來學習專題七第一節(jié)內(nèi)容，請大家翻開課本p120.
新課：
一、自主學習——梳理知識
科學家 主要成就 影響
物理學 自然科學 思想認識
伽利略 自由落體定律 為經(jīng)典力學奠定基礎 觀察、實驗和推理方法 打破教會權(quán)威
牛頓 《自然哲學的數(shù)學原理》（物體運動三大定律和萬有引力定律） 標志著牛頓力學體系的形成 標志著近代科學的形成 人類認識上的巨大飛躍
普朗克 量子理論 改變了••••••使••••••重大變革 ） 為現(xiàn)代自然科學和現(xiàn)代技術革命提供了重要的理論基礎 ••••••重大變革
愛因斯坦 成功解釋光電效應，得出光具有波粒二象性的結(jié)論 推動了量子論的發(fā)展 人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革
相對論（狹義、廣義）、光速不變原理 構(gòu)成現(xiàn)代物理學的基本理論框架
二、合作學習
�。ㄒ唬槭裁凑f牛頓問世一切有了光明？
1、牛頓的巨大成就有哪些？
地球人都知道，運動三定律和萬有引有定律。若要增強興趣可舉踢球的例子。
2、牛頓力學體系的建立對人類文明的發(fā)展產(chǎn)生了哪些重大影響？
投影：三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些今天看來簡單之極的問題，在當時卻是根本無法認識和把握的。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。 ——《大國崛起》解說詞
問：這段材料的主要觀點是什么？
牛頓出現(xiàn)和他的成就結(jié)束了人類對宗教的迷信和對自然的恐懼。是人類認識上的巨大飛躍，為什么這么說呢？
答：①牛頓的運動三定律構(gòu)成了近代力學體系的基礎，成為整個近代物理學的重要支柱；
②牛頓力學體系對自然界的力學現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合；
�、圻m用適用于一切天體運動和宇宙中的所有物體；
�、苁沽W和天文學在理論上達到了相當完備的程度，也在生產(chǎn)和科學實驗中得到廣泛應用和驗證。
結(jié)論1：人類認識上的巨大飛躍，使科學擺脫了神學的束縛向前發(fā)展；
過渡：牛頓的發(fā)現(xiàn)表明，自然界中一切在引力作用下產(chǎn)生的運動均可從物質(zhì)自身的原因得到說明，因此無需借助于超自然因素的作用。對科學的發(fā)展產(chǎn)生了怎樣的影響？
結(jié)論2：標志著近代科學的形成。帶動了各門科學的發(fā)展，引起了巨大的科學革命。
那我們再來看一些材料，投影：《牛頓哲學原理》插圖和材料：（伏爾泰認為）牛頓以他對天地萬物的寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教非理性主義的的荒謬。 ——《世界文明史》
解讀：圖上拿圓規(guī)者為牛頓，中間為藝術女神繆斯（music），將“理性之光”傳到伏爾泰身上。問：光的寓意是什么？科學之光和理性之光。牛頓的科學成就促進了啟蒙運動的進一步發(fā)展。再想一想：科學的發(fā)展對人類文明的進步有什么作用？
結(jié)論3：激發(fā)了人類理性，推動了社會的進步；能否再舉一例說明對社會進步的影響？投影材料：“許多歷史學家認為,如果從近代科學的角度看,正是牛頓開啟了工業(yè)革命的大門�！� ——《大國崛起》解說詞
問：科學的發(fā)展與工業(yè)革命有何關系？還可以得出什么結(jié)論？
結(jié)論4：開啟了工業(yè)革命的大門。
過渡：19世紀末，面對經(jīng)典物理學近乎完美的發(fā)展，有的物理學家表示：“19世紀已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學家只是修飾和完美這座大廈�！保ㄍ队埃┛墒�，隨著人類認識的不斷發(fā)展，經(jīng)典力學受到了越來越大的挑戰(zhàn)。
�。ǘ槭裁凑f愛因斯坦的問世使世界又變得難以捉摸？
經(jīng)典物理學是以日常生活中常見的低速運動的物體為研究對象的，一旦進入光速運動時，經(jīng)典物理學的某些結(jié)論就變得不準確。在這種背景下，量子理論與相對論應運而生。正如詩人j.c.squire對蒲伯的回應（投影導入材料）
1、量子理論（投影：誕生－發(fā)展—廣泛應用）
普朗克，19xx年提出了著名的量子概念，并發(fā)表《關于正常光譜能量分布定律的理論》,標志著量子理論的誕生。量子力學標志著人類對客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到微觀世界。普朗克由此獲得1918年諾貝爾物理學獎。
19xx年，愛因斯坦把普朗克的量子理論推廣到光學中，成功地解釋了光電效應，得出了光具有波粒二象性的結(jié)論。后來經(jīng)過各國科學家們的努力，量子論不斷發(fā)展，建立了量子力學。成為反映自然界基本規(guī)律的理論體系，讓人們從上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念，使物理乃至整個自然科學的觀念都發(fā)生了重大變革。
過渡：誰知道1921年諾貝爾物理學獎獲得者是誰？他因什么成就獲獎？
p121材料閱讀與思考：1921年，愛因斯坦獲得了諾貝爾獎金。這獎來得十分不容易。當時有不少德國的諾貝爾獎獲得者威脅說，如果給相對論授獎，他們就要退回已獲的獎章，結(jié)果評選委員會找到一個辦法，讓愛因斯坦作為光電效應理論的建立者而得獎，相對論始終沒有獲得諾貝爾獎。
能否因為相對論沒有獲諾貝爾獎，就否定它的成就呢？
2、相對論
投影：相對論的主要內(nèi)容和意義
狹義相對論 廣義相對論
創(chuàng)立 19xx年《論動體的電動力學》 19xx年
內(nèi)容 ①時間和空間都與物質(zhì)運動有關。
�、跁r間和空間隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化。 ①物質(zhì)存在的現(xiàn)實空間是彎曲的，
�、诳臻g結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量和分布情況，③空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強度。
適用范圍 適用于高速運動中的勻速運動體系 適用于高速運動中的加速運動體系
意義 打破絕對時間和絕對空間，但不是牛頓力學對全盤否定，而是繼承和發(fā)展。 第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想
狹義相對論發(fā)表100多年了，也許全世界只有幾十個人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對論對人類生活的巨大改變。簡單舉一個例子：相對論能修正gps（全球定位系統(tǒng)）。
全球定位系統(tǒng)——gps的應用也已普及化了，許多城市的公共汽車、出租車上都安裝了它。早期的gps接收器確定物體位置的誤差是在15米范圍內(nèi)，這個誤差可以用愛因斯坦相對論來修正。
投影：(英國)皇家學會會長湯姆遜致辭說：“愛因斯坦的相對論是人類思想史上最偉大的成就之一，也許就是最偉大的成就，它不是發(fā)現(xiàn)一個孤島，而是發(fā)現(xiàn)了新的科學思想的新大陸�！�。
你同意“相對論是人類思想史上最偉大的成就之一”這一說法嗎？為什么？
理解相對論建立的意義：
結(jié)論1：對物理學：相對論的建立是對近代物理學理論框架的重大突破；構(gòu)成現(xiàn)代物理學的基本理論框架.量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱。
結(jié)論2：為現(xiàn)代自然科學和現(xiàn)代技術革命提供了重要的理論基礎。
結(jié)論3：是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革。
本課總結(jié)：投影知識結(jié)構(gòu)表。這節(jié)課我們學了伽利略、牛頓、普朗克和愛因斯坦的科學成就，通過介紹物理學的發(fā)展是一個不斷超越前人、突破權(quán)威的進步歷程。向我們揭示了人類對自然認識不斷深入的過程，勾畫出物理學理論體系的創(chuàng)新，使人類認識自然、應用自然和改造自然的能力不斷增強，進而推動了人類文明的不斷進步。
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請討論：1、近代科學迅猛發(fā)展的原因是什么？
1）生產(chǎn)力發(fā)展和社會發(fā)展的需求
2）人文主義和理性主義的興起解放了人們的思想
3）科學家們的個人天賦和不懈努力
投影：1666年秋天的一個傍晚，牛頓坐在花園的蘋果樹下，正在考慮一個運動的問題。忽然一只熟透的蘋果掉了下來，正好落在牛頓的前面。這只蘋果引起了牛頓的注意。他想，蘋果為什么不向天上飛，也不向前后左右落，而偏偏垂直地落到地面上呢？肯定是地球在吸引它。既然地球能吸引離地面這么高的蘋果樹上的蘋果，那它也肯定在吸引著月亮。經(jīng)過研究、演算和論證，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。
——引自《科學簡史》
請思考：
⒈如果蘋果落在你的前面，你會像牛頓那樣去思考、去探究嗎？
�、矁H僅因為蘋果落地的啟發(fā)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律嗎？
投影材料——牛頓名言：
我之所以能比別人看得遠些，是因為我站在巨人們的肩上。
我的成就當歸于精力的思索。
聰明人之所以不會成功，是由于他們?nèi)狈皂g的毅力。
你若想獲得知識，你該下苦功；你若想獲得食物，你該下苦功；你若想得到快樂，你也該下苦功。因為辛苦是獲得一切的定律。
我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。
投影：愛因斯坦的故事
成功的秘訣：一個愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大科學家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一個公式給他：a＝x＋y＋z。愛因斯坦解釋道：“a代表成功，x代表艱苦的勞動，y代表正確的方法……”“z代表什么？”青年迫不及待地問。“代表少說廢話�！睈垡蛩固拐f。
科學與人文的結(jié)合：
愛因斯坦曾經(jīng)說過：“科學對于人類事物的影響有兩種方式。第一種方式是大家都熟悉的；科學直接地、并且在更大程度上間接地生產(chǎn)出完全改變了人類生活的工具。第二種方式是教育性質(zhì)的——它作用于心靈�！�
科技不僅具有”生產(chǎn)力“方面的功能，而且具有”精神文化”方面的功能。
愛因斯坦根據(jù)相對論的觀點提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換理論后，曾致信美國總統(tǒng)羅斯福，建議美國研制原子彈，以便在二戰(zhàn)中盡快戰(zhàn)勝法西斯國家。1945年8月 美國 先后在日本的廣島、長畸投下兩顆原子彈，加速了日本法西斯的投降，但對無辜平民的傷害也同樣令全世界震驚。愛因斯坦為此非常懊悔。
2、物理學的發(fā)展給了我們什么樣的啟示？
向科學家學習什么？我們對待科學應持什么態(tài)度？
�。ò鍟┳鹬厥聦�，不迷信權(quán)威，敢于質(zhì)疑，勇于探索創(chuàng)新，實踐出真知，……
作業(yè)：收集關于牛頓和愛因斯坦的小故事, 出一期黑板報，感受科學家們的科學精神、科學態(tài)度和優(yōu)秀的品質(zhì)。
專題七、近代以來科學技術的輝煌 篇2
�。ㄒ唬└攀鲑だ院团ｎD的主要成就，認識經(jīng)典力學在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位。
1、伽利略：經(jīng)典力學的奠基者，創(chuàng)立了自由落體定律。
2、牛頓：創(chuàng)立經(jīng)典力學體系
�。�1）內(nèi)容：①牛頓運動三定律（慣性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律）
②萬有引力定律
（2）歷史地位：
�、偻瓿扇祟悓ψ匀唤缯J識史上的第一次理論大綜合
�、诔蔀榻茖W形成的標志。
③具有驚人的預見力和巨大的理論指導意義。（如海王星的發(fā)現(xiàn)）
�。ǘ┲老鄬φ�、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。
1、普朗克與量子論：
�、賰�(nèi)容：物體在發(fā)射輻射和吸收輻射時，以一定數(shù)值的整數(shù)倍進行能量交換。正如物質(zhì)是由一個個原子組成的一樣，能量也是由一份份“能量原子”構(gòu)成的。（“能量原子”簡稱“量子”）
②意義：讓人們從根本上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念，使物理學乃至整個自然科學的觀念都發(fā)生了重大變革，人們對物質(zhì)世界的探索從宏觀世界深入到微觀世界。
2、愛因斯坦與相對論
▲狹義相對論：
�、倩A：相對性原理和光速不變原理
�、趦�(nèi)容：認為時間和空間都與物質(zhì)運動速度的變化而變化。（牛頓所說的絕對時間和空間都不存在了，但狹義相對論并非全盤否定牛頓力學，而是對牛頓力學的繼承和發(fā)展。）
�、垡饬x：是對近代物理學理論框架的重大突破，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，
量子論與相對論一起，構(gòu)成現(xiàn)代物理學的基本理論框架，標志人類邁進現(xiàn)代科技時代。
�。ㄈ┖喪鲞_爾文及其進化論的主要觀點，概述科學與宗教在人類起源問題上的分歧。
1、達爾文與進化論：
�。�1）形成標志：1859年達爾文的巨著《物種起源》出版。
（2）主要觀點：①自然界中生物的物種是不斷進化的，是不斷從低級向高級發(fā)展的。
②自然界進化的規(guī)則是“物競天擇，適者生存”。
�、� 達爾文還提出人類起源于古猿的觀點。
（3）意義：①思想上：挑戰(zhàn)封建神學，否定了神創(chuàng)論，促進思想解放。
�、诳茖W上：把發(fā)展變化思想引入生物界，開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代。
�、壅紊希哼M化論傳入中國，對維新變法運動和新文化運動起了巨大推動作用。
2、科學與宗教在人類起源問題上的根本分歧：生命是自然界進化的結(jié)果，還是上帝創(chuàng)造的產(chǎn)物
�。ㄋ模┝信e瓦特和愛迪生的主要發(fā)明，說明科學技術進步對社會發(fā)展的作用。
1、瓦特改良蒸汽機：
應用：①“萬能蒸汽機”首先運用于紡織業(yè)；
②蒸汽機還推動交通運輸：汽船、火車；
意義：極大推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，“蒸汽時代”的到來：
2、愛迪生與“電氣時代”
�、倮碚摶A：法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應”現(xiàn)象
②愛迪生（發(fā)明大王）：發(fā)明電燈。在紐約創(chuàng)建第一個發(fā)電站，把輸電線變成網(wǎng)絡
�、垡饬x：城市興起，改變了人們的生活方式，物質(zhì)、精神生活更加豐富多彩。
�。ㄎ澹┮跃W(wǎng)絡技術為例，認識現(xiàn)代信息技術對人類社會的影響。
1、1946年第一臺計算機在美國誕生
2、互聯(lián)網(wǎng)的影響：
（1）積極：網(wǎng)上銀行，網(wǎng)上購物，網(wǎng)上炒股，網(wǎng)絡教育，電子信箱，電子報刊，網(wǎng)絡游戲等。
�。�2）消極：①信息泛濫、垃圾信息；②網(wǎng)絡犯罪問題；③虛擬社會對人的生產(chǎn)和學習工作特別是對青少年產(chǎn)生消極影響。