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1、专题六专题六 杰出的中外科学家杰出的中外科学家 内容标准内容标准了解李时珍、詹天佑、李四光等科学家的主要事迹，认识他们对社会发展所作的贡献。了解牛顿、爱因斯坦等人成长历程及主要科学成就，认识他们在社会发展中的作用。 学习要求学习要求1.了解李时珍、詹天佑、李四光等科学家进行科学探索的主要事迹。2.知道李时珍编著本草纲目 、詹天佑修筑京张铁路和李四光创建地质力学的主要科学成就。3.认识他们对社会发展所作的贡献，特别是李四光的理论对我国社会发展所作的贡献。4.认同科学发展过程中进行科学总结和自主创新的重要性。5.体会优秀科学家所具备的求真探索、为国为民的精神。6.了解牛顿的成长历程以及他提出的科学
2、理论：经典力学和光学上的微粒说。7.了解爱因斯坦的成长历程以及他提出的科学理论：相对论和光子理论。8.认识牛顿和爱因斯坦在社会发展中的作用，确认科学改变世界、科技就是生产力等价值观念。9.说出牛顿、爱因斯坦等科学家身上所表现出的优秀品质。 整体感知整体感知 科技是人类探索自然的产物。古代中国的科技长期居于世界前列，除了闻名于世的四大发明以外，中医药学是最具民族特色的科学成果之一，李时珍的本草纲目被称为“东方医药巨典” ；在近代，中国科技远远落后于西方的情况下，詹天佑修建的京张铁路是中国第一条不借助外国力量修建的铁路，振奋了民族精神；李四光的地质力学理论和方法，成为世界地质学界具有独创性的学说，
3、他的一些理论模型对我国的石油探测和地震预报具有重要的指导意义。在世界科学史上，牛顿和爱因斯坦是有史以来最伟大的、最广为人知的科学家，牛顿创立的经典力学解开了物质运动的本质；爱因斯坦创立的相对论，使人类对自然界的认识进入一个全新的时代。 知识清单知识清单一、杰出的中外科学家们一、杰出的中外科学家们我们今天所理解的科学和技术形成于 17 世纪，到 18 世纪末科学的主要理论成果是牛顿力学体系的形成，而技术的最重要的成果是蒸汽动力取代了人力和畜力以及风力和水力成为工业的原动力。在人类文明的重要转折关头，我们总是能够看到科学技术的力量。随着经济全球化进程的不断加快和新科技革命的出现，科学技术作为人类历
4、史发展的基础性力量已经越来越受到人们的高度重视。古今中外历史上，杰出的科学家们为推动社会进步作出的贡献后人是不能忘怀的。1.李时珍与李时珍与本草纲目本草纲目李时珍是中国明代卓越的医药学家，世称“医中之圣” ，作为中国中医药学的代表人物，李时珍参考八百多种文献书籍，在整理和总结前人经验成果的基础上，结合自己的发现与研究，经过 27 年的艰苦努力，写成了本草纲目一书，全书共 52 卷，190 多万字，分为 16 部，62 类，系统总结了中国 16 世纪以前医药学的经验和成就，是中国古代医药学、植物学的宝贵遗产，该书后来传到世界各地，成为世界人民的宝贵财富，对中国乃至世界医药学的发展都起到了重大推动
5、作用，被称为“东方医药巨典” ，书中首创了按药物自然属性逐级分类的纲目体系，这种分类思想是现代生物分类学的重要源泉之一，比现代植物分类学创始人林奈的自然系统早了一个半世纪。达尔文曾将这部书称为“中国的百科全书” 。他的伟大医学成就受到了世界人民的赞誉，他被公认为对人类最有贡献的科学家之一。除本草纲目外，他的著作留传至今的还有濒湖脉学 、 奇经八脉考等。2.詹天佑与京张铁路詹天佑与京张铁路詹天佑，安徽人，1861 年出生，1872 年赴美留学，是中国第一批官办留学生中的一员，1881 年回国时，是 120 位中国留学生中获得学位的两位留学生之一。参加过中法战争中的马尾海战，1888 年转入中国铁
6、路公司任职，开始献身中国铁路事业，他的足迹遍及长城内外、大江南北，几乎和当时中国的每一条铁路都有关系。他的突出贡献是 1905 年1909 年勘探并主持修建京张铁路。其间，他在一些关键问题上做出了突出贡献：首先是选线，他选定的路线比外国工程师所选线路在隧道工程上减少两千多米；其次，是发明了“詹天佑钩” ，解决了火车在爬坡和下坡时存在的不安全问题；第三是发明了双头列车，解决了火车上下坡的动力问题。另外，在修建铁路工程时，詹天佑提出了“花钱少，质量好，完工快”三项要求，到 1909 年京张铁路比原计划提前两年全线通车，节省了 28 万两银子，工程费用只及外国人估价的五分之一。京张铁路是中国第一条不
7、借助外国力量修建的铁路干线，大长了中国人民的志气，给藐视中国的列强以坚决的回击。詹天佑还为建立中国铁路近代化制度作出了卓越贡献。周恩来称他是“中国人的光荣” 。3.李四光与地质力学李四光与地质力学李四光生于 1889 年，1904 年赴日本留学，1918 年，在英国获得自然科学硕士学位，1920年回国，任北大地质系教授，后任系主任。是我国杰出的地质学家、地质力学的创建者和新中国地质事业的开拓者和奠基人。李四光在青年时期，发现了中国第四纪冰川的痕迹，有力地驳斥了中华文明由西方传入的论调；中年以后，主持绘制石油、铀矿分布蓝图，为中国的工业化建设做出重大贡献；李四光主张用力学研究地壳现象，探讨地壳运
8、动与矿产分布的规律，把各种构造形迹看作是地应力活动的结果，从而创立了“构造体系”的基本理论。根据这一基本理论，中国从 20 世纪 50 年代后期至 60 年代，相继找到大庆、大港、胜利、华北等大油田，摘掉了中国“贫油”的帽子，支持了国家的工业化建设，保证了国家的能源安全，这些发现也证明了李四光地质力学理论。李四光主张在研究地质构造活动性的基础上观测地应力的变化，为实现地震预报指明了方向。他把一生都献给了科学事业，献给了祖国人民，他有强烈的民族自尊心和自信心。他以杰出的成就为中国科学工作者树立了光辉榜样，在中国科学发展史上具有不可替代的位置。4.宇宙定律的发现者宇宙定律的发现者牛顿牛顿牛顿是英国
9、物理学家、数学家和天文学家和自然哲学家，经典物理学理论体系的建立者，他集 16、17 世纪科学先驱们成果之大成，建立起一个完整的力学理论体系，把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中，成为宇宙定律的发现者，被称为“近代科学之父” 。1642 年生于英国一个自耕农家庭，少年牛顿资质平平，成绩一般，但喜欢读书、沉思、做科学实验，虽然家境困难，但其母亲坚持让他读书，1661 年，牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支付学费，1665 年获得学士学位后留在大学研究室。这年夏天，因伦敦发生严重瘟疫，学校暂时关闭，牛顿回到家乡，在家乡的这 18 个月里，他以旺盛的精力从事科
10、学研究。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，牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表达了经典力学的三个基本定律惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律，牛顿用这些定律把天上的行星和它们的卫星的运动规律同地上重力下坠的现象统一起来，完成了物理学发展史上的第一次理论大综合，其标志就是他以 1687 年发表的自然哲学的数学原理这一科学巨著建立起来的天体力学。牛顿在光学上提出了光的“微粒说” 。在同时代的一些人看来，牛顿或许是一个孤傲、与世隔绝、有偏执狂的人物，但他在天文学、力学、光学、数学等很多领域作出了贡献，是 17 世纪科学革命中所涌现出的最伟大的科学家
11、，也是人类历史上最伟大的科学家之一。5.爱因斯坦爱因斯坦追寻空间和时间的本质追寻空间和时间的本质爱因斯坦 1879 年出生于德国，一岁时，随全家迁居慕尼黑，在担任工程师的叔父等人的影响下，他较早地受到科学和哲学的启蒙，1894 年，爱因斯坦因厌恶德国学校的军国主义教育而放弃了德国国籍，只身去了意大利的米兰，1896 年，爱因斯坦进入大学学习物理学，1900 年毕业之后便利用业余时间开展科学研究。爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家，被科学界尊崇为天才的他对科学最伟大的贡献，不是来自实验室的成果，而是“思维实验” ，他创立的狭义相对论和广义相对论，标志着物理学的重大突破，是在科学发展的道路上
12、矗立起的一座新的里程碑。1905 年，26 岁的爱因斯坦发表论动体的电动力学 ，提出狭义相对论，其内容是：空间、时间、物质和物质运动，彼此不可分割，它们之间紧密相连；作为物质存在形式的时间和空间，在本质上是统一的，随着物质的运动而变化。狭义相对论的创立，改变了牛顿力学的时空观，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了基础，是近代物理学领域的一次伟大革命；在随后的研究中，爱因斯坦发现狭义相对论的理论体系还不完善，它只解释了等速直线运动，不能解释加速运动和万有引力问题，经过 10 年的思考，爱因斯坦于 1916 年 3 月发表了总结论文广义相对论基础 ，创立了广义相对论，在狭义相对论的基础上
13、揭示了时空结构同物质分布之间的关系，指出物质间所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质分布不均匀（即时空弯曲）引起的，时空的几何性质不是按欧几里得几何学分布的，而是按非欧几何学分布的。1938 年，他在广义相对论的运动问题上取得重大进展，导出了物体运动的方程，更进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。广义相对论改变了人们对宇宙的认识，在这一理论指引下，天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。爱因斯坦的相对论变革了近三百年来的物理学时空观，而以崭新的时空观建立起全新的物理学知识体系，它不仅把人类对自然的认识提升到一个新的水准，而且也深深地影响了人们的思
14、维方式和世界观。爱因斯坦还以量子理论完满地解释了光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。1921 年，爱因斯坦以他的光子理论获得诺贝尔物理学奖。二、杰出的中外科学家给我们的启示杰出的中外科学家给我们的启示大凡优秀的科学家，他们的身上都有对科学事业和执着与探究精神，我们要关注他们求真探索、为国为民的精神和脚踏实地的验证理论和假设的科学探究范式。正如许多科学家强调的：牛顿所有成就中真正重要的是他发明了现今从事科学研究的方式，也就是你必须脚踏实地的用实验来验证你的理论及假设。渗透于科学家们创造过程中的这种科学方法和科学精神，是推动科学不断前行的巨大动力。从古今中外杰出的科学家的对社会所作贡献可
15、以看出：科学改变世界、科技就是生产力。 重点突破重点突破1.李四光的理论对我国社会发展所作的贡献李四光主张用力学研究地壳现象，探讨地壳运动与矿产颁的规律，把各种构造形迹看做是地应力活动的结果，从而创立了“构造体系”的基本理论。根据这一理论，他分析了中国东部的地质构造特点，认为新华夏构造体系的三个沉降带具有大面积储油层。根据他创立的“构造体系”的基本理论，中国从 20 世纪 50 年代后期至 60 年代，相继找到大庆、大港、胜利、华北等大油田，摘掉了中国“贫油”的帽子，支持了国家的工业化建设，保证了国家的能源安全。李四光主张在研究地质构造活动性的基础上观测地应力的变化，为实现地震预报指明了方向。
16、2. 牛顿力学和爱因斯坦相对论的关系牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律只有在物体低速运动的情况下才适用；爱因斯坦的相对论反映的是物体高速运动的客观规律,提出时空不是绝对不变的，而是随物质的运动而变化的，物质质量随运动的速度变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在科学上和哲学上都有重大的意义；相对论否定了牛顿的绝对时空观，但并非是对牛顿力学的全盘否定,它是对牛顿力学的继承和发展，它把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。 巩固练习巩固练习一、一、 选择题选择题1李时珍为了写本草纲目 参考了八百多种文献整理总结了前人经验“搜罗百氏” ， “采访四方”辞去了太医院的职务A、B、C、D、2.下列有关本草纲目的说法，不正确的是A、图文并茂的药物学专著 B、总结性的科学巨著C、推动世界医药学的发展 D
