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1、自然科学【学习目标】1记忆目标17世纪，法国数学家笛卡尔创立解析几何学，牛顿和莱布尼茨建立微积分学；牛顿发表科学巨著自然哲学的数学原理，提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律；1600年吉尔伯特发表论磁学；19世纪丹麦教授奥斯特发现了电流的磁效应；1831年英国科学家法拉第用实验证明了电磁感应现象；18世纪60年代英国科学家麦克斯韦建立了系统的电磁学理论，并预言电磁波的存在。1888年，德国人赫兹证明了麦克斯韦的理论；17世纪英国科学家波义耳把严密的实验方法引入化学；18世纪末，法国科学家拉瓦锡提出质量守恒定律；19世纪初道尔顿创立原子论；意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念；19世纪6
2、0年代俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律；17世纪早期英国科学家哈维建立了血液循环学说；18世纪，瑞典生物学家林奈制定了对植物的分类法；1838年早期德意志植物学家施莱登提出细胞是一切植物结构的基本单元，1839年施旺发现动物组织也是由细胞组成的；1802年法国博物学家拉马克提出生物进化观点；1859年英国达尔文发表物种起源确立进化论；19世纪晚期德国物理学家伦琴发现“X射线”；居里夫妇发现钋、镭有放射性；20世纪初德国科学家爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论。2理解目标从常量数学向变量数学转变，在人类认识史上的意义；电磁学的辉煌成就，人类进入电时代的重大意义；经济需要与科学发展的关系。3应
3、用目标通过对本节内容的学习，能够用“科学技术是第一生产力”的观点解释科学发展与经济需要和社会发展的关系。【学习障碍】1阅读理解障碍如何理解相对论与牛顿力学的关系？如何理解自然科学发展中的继承和发展关系？如何理解牛顿力学体系建立的意义？2解题障碍自然科学成就对人类生活的影响。【学习策略】1预习指南本节内容的最大特点就是知识要点多。因此，我们在学习时要注意按照自然科学的类别，按时间顺序将每位科学家的成就、国别、地位、影响等方面，编成一个简表，以便于对比、记忆和理清头绪。同时要注意运用已学过的数学、物理、化学、生物等学科的知识来理解教材。对于像爱因斯坦相对论这样的理论，我们只要了解其历史意义就可以了
4、，不必从理论上去加深探讨。当然，对于个别有兴趣的同学可以在课外找一些有关书籍资料，自行阅读加深了解。2记忆方法歌诀记忆法：如前所述，本节内容要点多，记忆量大，且易混淆。用歌诀记忆法可免此烦恼。近代数学成就：17世纪，是数学世纪；解析几何，笛卡尔创立；微积分学，牛顿和莱布尼茨；常量到变量，人类新认识。物理学成就：牛顿贡献有意义，力学体系建立；自然哲学的数学原理，提出三大定律和万有引力；1600论磁学，吉尔伯特是御医；丹麦奥斯特，发现(电)磁效应，是在19世纪；证明电磁感应，是在1831，功归英人法拉第；系统电磁(学)理论，麦克斯韦建立；他是英国人，是在19(世纪)中期；证明电磁理论，多亏德人赫兹
5、；开辟电的时代，辉煌19世纪。化学成就：17世纪，英国波义耳，近代化学创始；18世纪末，提出质量守恒，法国拉瓦锡；分子阿伏加德罗，提出者是意大利；19世纪中期，分子原子(结构学)说确立；俄国门捷列夫，发现元素周期；英国道尔顿，19(世纪初)建立(科学)原子论。生物学成就：英国哈维，建立血液循环，是在1616年；林奈制定植物分类法，生物学家是瑞典；施旺、施莱登，提出(动、植物)细胞说，分别1839、38年；1802(法国)拉马克，提出(生物)进化观点；达尔文，是英国人，1859物种起源；微生物家巴斯德，19世纪60年。物理学新时代成果：20世纪初，19世纪末，物理学界三成果；居里夫妇发现镭，伦琴
6、发现X射线；狭义、广义相对，德国爱因斯坦。对本节的有关自然科学成就，也可用“表格记忆法”更加全面地记忆。同学们不妨结合下表试一试。1720世纪初自然科技成就表成就时间人物地位数学解析几何学微积分学17世纪17世纪笛卡尔牛顿莱布尼茨从常量数学向变量数学的转变；是人类在认识史上一次巨大的飞跃物理牛顿力学体系 17世纪牛顿近代科学形成的标志，人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合发现电流磁效应证明电磁感应现象系统的电磁学理论证明电磁波19世纪19世纪19世纪19世纪奥斯特法拉第麦克斯韦赫兹开辟了人类生活的新时代电的时代，推动了第二次工业革命放射现象放射元素镭狭义相对论广义相对论1895年1
7、897年1905年1907年伦琴居里夫妇爱因斯坦为以相对论和量子理论为基础的现代物理学开辟了道路，发展了牛顿力学，揭示了时空的可变性，是物理学思想的一场重大革命化学将实验方法引入化学推翻“燃素论”原子论创立分子的概念元素周期律17世纪18世纪19世纪19世纪19世纪波义耳拉瓦锡道尔顿阿伏加德罗门捷列夫近代化学创始人首次提出质量守恒定律，他的理论使化学的发展步入正轨，标志近代化学发展时期的开始，确立了物质的分子原子结构学说，是无机化学的系统化和大综合生物血液循环学说植物分类法细胞学说生物进化论17世纪18世纪19世纪1838年1839年1802年19世纪中期哈维林奈施莱登施旺拉马克(提出)达尔文
8、(确立)现代生理学起点。推动了现代生物学和医学的发展对生物学的一次伟大综合3理解方法比较分析法：科技领域的发现发明大都是在前人研究的基础上进行。所以我们在理解本节有关问题时用比较分析法就容易解决了。如爱因斯坦的相对论与牛顿力学的关系，我们就可以用比较分析的方法去理解。首先我们应该明确牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律的成立有一个前提，那就是物体运动远比光速低的情况下才成立。20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间是随着物质的运动而变化的。物质的质量也是随着运动速度的变化而变化的。这样就揭示了空间、时间、物质、运动之间在本
9、质上的统一性。把牛顿的力学理论作为一种特殊情况(运动速度远比光速低的时候)概括在内，从而建立了一个既适用于宏观、低速，又适用于微观、高速的运动理论。其次我们应该认识到，相对论发展了牛顿力学。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿力学所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。相对论的提出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是天体的物理学和宇宙学的基础。同样，我们用比较分析法去认识自然科学发展中的其他学科继承和发展的关系。如化学上，道尔顿与门捷列夫两位科学家所取得的成就之间就具有继承关系。这类情况还有许多，我们在学习中要注意比较分析。4解题方法例1下列近代自然科学的成就中
10、，开辟了人类生活新时代的是( )A瓦特制成改良蒸汽机B牛顿发表自然哲学的数学原理C法拉第用实验证明电磁感应现象D爱因斯坦提出物理学相对论解法导引：解答本题的关键是要注意，题干中“开辟了人类生活新时代”这个关键词。正确选项必须与人类生活密切相关才符合题意。B、D两项开辟了人类科学的新时代，与人类生活关联不密切，A项是在别人发明的基础上的改良，也不具有“开辟生活新时代”的作用，主要与生产关系密切，与生活不密切，只有电磁感应现象的发明，使电的利用成为可能，开启人类电气时代的大门，与人类生活关系密切，符合题意。答案：C例2爱因斯坦创立的相对论力学与牛顿力学的关系比较准确的说法是( )A前者否定了后者B
11、前者概括了后者C前者发展了后者D前者融化了后者解法导引：结合前面我们讲的比较分析法对该题进行分析可以看出，爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，不是否定了整个牛顿力学体系，相对论继承和发展了牛顿力学。牛顿力学不仅对他所处时代的社会生活和生产起了巨大推动作用，在现在，它仍对人类认识宏观世界有重大帮助，仍在指导着我们的物理学思想。答案：B5释疑锦囊如何理解牛顿力学体系建立的意义？释疑方法：本题要求回答的是“意义”。对于一项重大科技成果的历史意义，我们主要从它对学术领域的影响，对生产和生活的影响等方面去总结。要点综述：牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性
12、的概括和综合。牛顿力学体系由机械运动的三大定律和万有引力定律组成。它正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的，地球上的物体运动规律和天体运动规律，概括在一个统一的理论之中，这是人类对自然界认识的一个飞跃。牛顿力学是整个物理学和天文学的基础；也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。至今仍在指导着人们的物理学研究。【同步达纲练习】一、单项选择题近代时期，欧洲自然科学取得了巨大的成就，这些自然科学转化成了巨大的生产力，推动着社会的前进。回答18题。1近代科学形成的标志是( )A微积分学的创立B牛顿力学体系的形成C道尔顿原子论的创立D达尔文生物进化论的提出
13、2促成20世纪科学技术飞跃发展的理论基础是( )A量子论和相对论B达尔文的进化论C牛顿力学体系的形成D原子论3人类对自然规律的第一次理论性的概括和综合是( )A微积分学的建立B生物进化学说的创立C元素周期律的发现D牛顿力学体系的建立4建立了系统的电磁学理论，并预言电磁波存在的科学家是( )A奥斯特B法拉第C麦克斯韦D赫兹5爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的一场重大革命，他( )A否定了牛顿的力学原理B借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说C揭示了时间、空间并非绝对不变的属性D修正了能量、质量互相转化的理论6在工业革命期间，英国科学家取得的重大自然科学成就有( )牛顿力学体系道尔顿的科学原子论哈维的血液
14、循环学说法拉第的电磁理论ABCD7下列科学成就出现的先后顺序是( )太阳中心说牛顿力学体系质量守恒定律生物进化论学说ABCD8英国科学家达尔文的进化论在社会领域的重大影响是( )A提出优胜劣汰的理论B将发展变化等观点引入科学领域C证明神根本不存在D使人类在思想上发生跃进二、问答题9上海的部分交通线路上已开始使用“非接触式IC卡”。该卡应用到物理学上的电磁感应原理。持卡者只要将卡在车门口的一台小机器前一晃，机器就能发出通过的信号。回答：(1)电磁感应现象是谁最早发现的？(2)这一发现与哪项科技革命有关？(3)这次科技革命是如何影响资本主义世界的？参考答案【同步达纲练习】1解析：根据歌诀：“牛顿贡献有意义，力学体系建立”，确定正确答案。答案：B2A 3D4解析：根据歌诀“系统电磁(学)理论，麦克斯韦建立”，确定正确答案。答案：C5解析：该题旨在考查学生再认、再现历史事实和历史结论的能力。解答时要求准确理解和把握爱因斯坦相对论和牛顿力学体系之间的关系。根据我们前面的“比较分析法”就可以排除A、B两项；而D项是“提出”，而不是“修正”，故排除。答案：C6解析
