2019-2020年高中历史 近代科学之父牛顿教案 岳麓版选修 .doc

2019-2020年高中历史 近代科学之父牛顿教案 岳麓版选修教学目标基本要求：了解牛顿的成长历程，简述他的主要科学成就：建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。 发展要求：认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人生启迪。联系必修专题七“近代物理学的奠基人和革命者”一课的有关内容。人物简介 牛顿是英国近代伟大的物理学家、数学家和天文学家、经典物理学理论体系的建立者，他在物理学、数学和天文学研究方面都做出了划时代的发明和发现，被称为“近代科学之父”， 牛顿自然哲学的数学原理建立起完整的力学理论体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃。发现著名的万有引力定律和牛顿力学三定律。牛顿的自然哲学的数学原理把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。牛顿建立起一个完整的力学理论体系，成为宇宙定律的发现者，把科学革命推向了新的高峰。牛顿是17世纪科学革命中所涌现出的最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。 【新课过程】 导入新课：请看导言：主要介绍了牛顿墓碑上的文字，和牛顿在科学领域的重要地位。思考：为什么牛顿被称为近代科学之父？一、 早期科学发明与创造1、 童年时代：日常的生活和学习 善于观察2、 中学时代：日常的生活和学习 科学观察与实验 P233参考书3、 大学时代：日常的生活和学习 二项式定理、微积分的初步计算4、16651666年：黄金时代 A、光学领域： 1）发明折射望远镜： 用途：证明日光由七色光组成；说明物体颜色的形成原理； 意义：奠定光谱学的基础；P235页参考书 2）创“微粒说”意义：与惠更斯的“波动说”构成光的两大基本理论；B、天文学领域：发明世界上第一架反射望远镜 用途：考察行星运动；分析潮汐现象；预言地球不是正球体； 意义：对天体观察进入新阶段； 二、 发现万有引力定律1、 原因：略 见书 从中我们得到怎样的认识？生答：科学的发展是经历了一辈又一辈科学家努力和不断创新的结果。牛顿最重要的科学成就是牛顿力学体系的建立。2、 牛顿力学体系的建立自然哲学中的数学原理的发表1）内容： a物体运动三大定律和万有引力定律； b。潮汐现象、地球形状等问题2）意义：a形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年； b标志近代科学形成； c推动工业革命进程 三、 取得成就的原因1、 勤奋的探索精神；2、 科学的研究方法；3、 注重实验，实行“归纳演绎”法4、 善于借鉴吸收并大胆创新 四、 评价牛顿1、 成就：许多划时代的发明 天文学：反射望远镜，研究潮汐现象，语言地球不是正球体； 物理学：力学：经典力学理论；光学：日光原理、微粒说； 数 学：二项式定理、微积分计算2、地位：诸多成就，尤其经典力学，被称为“近代科学之父”。 【课外阅读】牛顿之前，开普勒和他的老师对于天体运行轨迹做了非常多工作，观测了30年太阳系里各个行星绕太阳旋转的运行轨迹，他们发现每个行星运行轨迹都是圆形或者椭圆形，并建立了相应的行星运行轨迹数学公式。 而开普勒却忽略了最重要的一点，即：为何这些轨迹是圆形或椭圆形的？ 牛顿也苦苦思索这个问题，有一天在苹果树下思考的时候，一个苹果砸中了他的头，他突然想到了世界上最著名的万有吸引定律。正是万物之间有吸引力，才使太阳依靠这个吸引力“拉着”各个行星围绕自己旋转，不致行星远离太阳系。运用万有吸引定律可以合理解释潮汐现象，彗星轨迹等许多现象。 牛顿继续研究，假设空间只有太阳和地球情况下运行轨迹问题，发现这是一个极其复杂的过程，地球受到太阳吸引而做圆周运动的过程中，太阳同时受到地球吸引也在做一个复杂运动。它们在互相吸引条件下，地球运行轨迹不再是圆形，太阳也不再固定一点不动。 如果把这个推广到整个太阳系，情况将更加复杂，由于计算量太过庞大，无法用计算来证明，但可以预见整个太阳系应该不是一个稳定的系统，在行星吸引力的作用下，太阳并不能固定一点不动，而应该有一个复杂轨迹。 但现实情况却不是这样，太阳系已经存在几百亿年了，整个系统非常稳定，太阳固定中心一直未变，是什么力促使太阳固定中心位置不变？ 对于这个问题，牛顿苦苦思索了一辈子也没有想明白，在牛顿晚年时，他终于“想明白”了。一定是上帝用手抓着太阳，使太阳固定不变，然后其它行星围绕太阳旋转。 这就是牛顿为何老年信奉神学的原因。后来，直到到了18世纪，法国出来个伟大的科学家庞加来（名字记不住了，或者是拉普拉斯），运用摄动法才合理解释了太阳系稳定结构的原理。 顺便分析一下牛顿为何信奉神学的另外原因，牛顿自小是个孤儿，爱好单调，性格孤僻，脾气暴躁，工作有偏致狂倾向。他在科学上做出了无与伦比的贡献，但在处理人事关系上做的极不好，一生没有一个朋友，一生没有结婚。牛顿一直在孤独中度过自己人生，可能只有在教堂里同上帝对话才能使自己心理得到一些宽慰。 人类历史上另外一个科学巨匠爱因斯坦，性格和牛顿正好相反，爱好广泛，喜欢拉小提琴，朋友很多，自己的想法很多都是在朋友的交流中产生的（例如波粒二相理论），爱因斯坦一生爱好和平，到老年热中于人类公益事业，为世界和平事业奔走相呼