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1、第4课 近代科学之父牛顿,目标导航,预习导引,1.课程标准 了解牛顿的成长历程及主要科学成就,认识他在社会发展中的作用。 2.学习要点 (1)知道牛顿在物理学、天文学等领域的主要成就。 (2)认识牛顿在世界自然科学发展史上的崇高地位。 (3)理解牛顿是“近代科学之父”,是人类历史上最伟大的科学家之一。,目标导航,预习导引,一,二,三,一、早期的科学发明与创造 1.牛顿从小就爱思考,善于观察,并根据人们的需要进行一些发明和创造。 2.中学时代的牛顿已开始进行科学研究与实验,中学毕业时,他考进英国历史悠久的剑桥大学。 3.大学时代的牛顿,除了师从著名学者巴罗教授学习外,还用大量时间自学笛卡儿等人的
2、数学著作,这些著作将牛顿引导到当时数学的最前沿解析几何与微积分方面。大学毕业前,他就提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法。,目标导航,预习导引,一,二,三,4.16651666年,是牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在光学、数学和力学等领域的研究都取得了重要进展。 (1)牛顿在研究伽利略等人的实验成果的基础上,自制了一架折射望远镜,对太阳光进行反射实验。他的实验与结论奠定了光谱学的基础。 (2)1668年,牛顿设计并制作了世界上第一架反射望远镜。这一发明,使人类对天体的观察进入了一个新阶段。 (3)1672年,牛顿将其论文关于光和色的新理论送交学会。这篇论文提出了光的本质是微粒的见解,该
3、学说长期统领西方物理学界,与荷兰物理学家惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。,目标导航,预习导引,一,二,三,二、发现万有引力定律 1.牛顿在了解哥白尼、伽利略和开普勒等人在天文学方面研究成果的基础上,经过反复思考与实验后,提出了万有引力定律,该定律后来成为天文学上的基础定律,极大地推动了人们对天体运动的研究。,牛顿说:“如果说我比别人看得远些,那是因为站在巨人肩上的缘故。”在牛顿发现万有引力定律的过程中,有哪些巨人的肩膀托起了他?万有引力定律的发现有什么意义? 提示:哥白尼、开普勒、伽利略等。该定律后来成为天文学上的基础定律,极大地推动了人们对天体运动的研究。,目标导航,预习导引,
4、一,二,三,2.1687年,自然哲学中的数学原理一书出版,在这部著作中,牛顿确定了解决万有引力问题的物体运动三定律,用数学表达方式,把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理,构成一个完整的力学理论体系。,目标导航,预习导引,一,二,三,三、影响深远的治学方法 1.勤奋的探索精神 在科学研究上,牛顿是一个十分专注的科学家,是一位勤奋的探索者。 2.科学的研究方法 牛顿将实验作为得出科学概念的主要途径,这是近代的科学研究方法,牛顿是第一个充分使用这种方法的人。后人将其方法总结为“归纳演绎”法。 3.严肃的科学态度 他在实验中得出结论后,还要在进一步的实验中证明自己所得出结论的正确性。,目标
5、导航,预习导引,一,二,三,你认为牛顿获得巨大成就的原因有哪些? 提示:牛顿虚怀若谷、谦虚好学,具有勇于探索、甘于寂寞、献身科学的精神;使用科学的研究方法;吸收前人的研究成果等。,问题1,问题2,(1)思想观念变化。文艺复兴这一深刻的思想解放运动,导致人们观念的根本改变和思维方式的革命,进而推动了科学技术的大发展。 (2)科学与科学家受到尊重。社会的进步使人得到进一步尊重,人的价值和人的潜能得以充分发挥。 (3)科学技术的继承与科技的融合。科学是技术的源泉,技术是科学发展的体现。科学技术是在继承的基础上发展起来的,生产经验的积累和技术能力的提高为科学研究创造了条件。 (4)商品经济尤其是资本主
6、义经济的市场需求,是技术变革的动力。市场化的经济体制是技术变革的保证。,问题1,问题2,(5)创新文化的建立为重大技术变革奠定了思想基础。新文化的特征是坚持实事求是、开拓创新的科学精神和遵循严格的逻辑推理及缜密的数学、实验验证的科学方法。 (6)科学家的个人品质。科学家大无畏追求真理的科学精神也是必要的条件。,问题1,问题2,【例题1】 有人认为,牛顿的时代是一个科学革命的时代,其依据是( ) A.文艺复兴和宗教改革动摇了宗教神学的统治地位 B.真正的科学伴随着资本主义的发展登上历史舞台 C.牛顿的天体力学完成了物理学发展史上的第一次大综合 D.经典力学的诞生彻底解决了物理学的理论问题 解析:
7、最能说明科学时代到来的应是科学发展的事实,牛顿力学体系仅是众多科学发现中的一个方面,在牛顿生活的时代,众多科学领域都取得了重大进展。 答案:B 点拨 社会存在决定社会意识,社会的需要是科学产生和发展的动力。,问题1,问题2,(1)由机械运动的三大定律(惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律)和万有引力定律组成的牛顿力学体系,正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律,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中,实现了自然科学的第一次理论性的大综合,这是人类对自然认识的一个飞跃,使人类获得了用理性解决所有问题的自信。 (2)牛顿力学建立了一套与古代不同的自
8、然观和方法论,其最显著的特征,一是注重实验,实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的内在逻辑关系,并由此得出重要结论;二是它的数学化,自然的数学结构是近代科学先驱深信不疑的真理。 (3)牛顿力学体系的建立标志着近代自然科学的形成。,问题1,问题2,【例题2】 “牛顿的发现,给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类,终于大胆地抬起头来,开始用自己理性的眼光打量世界。”这表明牛顿的发现( ) A.推动了天文学的发展 B.使人类彻底摆脱了神学的影响 C.促进了人类的思想解放 D.使人类开始关注现实世界 解析:题干材料中“开始用自己理性的眼光打量世界”等信息,说明牛顿经典力学开始把人类的思维从神学的桎梏下解放出来,故C项符合题意;A项与题干材料中的信息不符,B项犯了表述绝对化的错误,D项是文艺复兴运动的影响。 答案:C,
