第六單元杰出的科學(xué)家教案

第六單元：杰出的科學(xué)家一、課標(biāo)內(nèi)容：1.了解李時珍、詹天佑、李四光等科學(xué)家的主要事跡，認(rèn)識他們對社會發(fā)展所作的貢獻(xiàn)。2.了解牛頓、愛因斯坦等人的成長歷程及主要科學(xué)成就，認(rèn)識他們在社會發(fā)展中的作用。第3課：中國地質(zhì)力學(xué)的奠基人李四光教學(xué)指導(dǎo)意見：基本要求：了解李四光的主要事跡：留學(xué)歸來報(bào)效祖國、創(chuàng)建地質(zhì)力學(xué)、推動中國石油和其他礦產(chǎn)資源的開采。感受李四光的科學(xué)精神和愛國情操，增強(qiáng)歷史使命感和社會責(zé)任感。發(fā)展要求：認(rèn)識李四光的科學(xué)成就對中國社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。教學(xué)重點(diǎn)：李四光的科學(xué)研究成就及其對中國現(xiàn)代化建設(shè)的主要貢獻(xiàn)。教學(xué)難點(diǎn)：李四光能夠成為中國科技界一面旗幟的主觀與客觀原因。導(dǎo)入新課：他是中國第一首小提琴曲《行路難》的譜寫者他的雕塑和孔子、魯迅等中華名人一起“落戶”在中華世紀(jì)壇，供全國人民紀(jì)念他曾是前清進(jìn)士、同盟會員、共產(chǎn)黨員、中國科學(xué)院副院長、中華人民共和國第一任地質(zhì)部部長他是中國地質(zhì)力學(xué)的創(chuàng)建人，他把“中國貧油論”的帽子甩進(jìn)了太平洋他曾當(dāng)選中國科技協(xié)會主席，世界科技協(xié)會副主席，又入選蘇聯(lián)科學(xué)院院士他是……李四光，原名李仲揆，1889年出生于湖北省黃岡縣一個貧寒人家。他自幼就讀于其父李卓侯執(zhí)教的私塾，14歲那年告別父母，獨(dú)自一人來到武昌報(bào)考高等小學(xué)堂。在填寫報(bào)名單時，他誤將姓名欄當(dāng)成年齡欄，寫下了“十四”兩個字，隨即靈機(jī)一動將“十”改成“李”，后面又加了個“光”字，從此便以“李四光”傳名于世。一、留學(xué)歸來，報(bào)效祖國1、（1）留學(xué)日本（1904—1910）：學(xué)習(xí)造船。——1910年回國，賜“工科進(jìn)士”；（“實(shí)業(yè)救國”）留學(xué)期間：接受革命思想，加入同盟會；辛亥革命后，任湖北軍政府實(shí)業(yè)部部長，掌管全省農(nóng)、林、工商、礦業(yè)事務(wù)。2、留學(xué)英國（1912—1918）：學(xué)習(xí)采礦、地質(zhì)，獲得碩士學(xué)位?！?920年回國，受聘北大（1920—1928），從事科研與培養(yǎng)人才。（“科學(xué)救國”）李四光在伯明翰大學(xué)學(xué)習(xí)期滿時，有一位好心的老師找到他說：“印度有一個礦山需要聘請一位高水平的工程師，待遇十分優(yōu)厚。憑你的學(xué)識和水平，完全可以勝任這個職務(wù)。如果你愿意的話，我可以介紹你去。”“不，謝謝?！崩钏墓鈶B(tài)度嚴(yán)肅地回答說，“我學(xué)習(xí)地質(zhì)，是為了繁榮自己的祖國，造福于中華民族。外國的條件再優(yōu)越，也解決不了我們中華民族的貧窮問題。我是個中國人，理應(yīng)回中國去。為祖國找礦，才是我的志向。”不久，李四光收到了北京大學(xué)校長蔡元培教授發(fā)來的聘書。雖然教書并不是李四光本來的意愿，待遇更談不上優(yōu)厚，但他卻欣然接受了北京大學(xué)的聘請，回國任教。3、赴英深造（對國民政府不滿）——1950年回國，為祖國科學(xué)事業(yè)作偉大貢獻(xiàn)（建設(shè)祖國）1949年秋，新中國成立在即，正在國外的李四光被邀請擔(dān)任政協(xié)委員。得到這個消息后，他立即做好了回國準(zhǔn)備。這時，倫敦的一位朋友打來電話，告訴他國民黨政府駐英大使已接到密令，要他公開發(fā)表聲明拒絕接受政協(xié)委員職務(wù)，否則就要被扣留。李四光當(dāng)機(jī)立斷，只身離開倫敦來到法國。兩星期之后，李夫人許淑彬接到李四光來信，說他已到了瑞士與德國交界的巴塞爾。夫婦二人在巴塞爾買了從意大利開往香港的船票，于1949年12月啟程秘密回國?！舅伎肌坷钏墓馊瘟魧W(xué)，為什么又三次回國？我們從他身上看到了怎樣的精神品質(zhì)？在日本學(xué)的是造船專業(yè)，回國后卻找不到合適的工作，因?yàn)楫?dāng)時中國根本沒有鋼材來建造船只。于是1913年7月，李四光去了英國伯明翰大學(xué)學(xué)習(xí)采礦專業(yè)，他想學(xué)成歸國后把我國的鐵礦開采出煉成鋼，這樣就有造船的材料了?？墒且荒旰?，他又決定改學(xué)地質(zhì)，因?yàn)樗X得，如果不知道礦藏在哪里是不能開采的，還是不能達(dá)到目的。這樣，學(xué)地質(zhì)便成了他終生的選擇。他早年立下報(bào)國之志，以國家強(qiáng)大、開發(fā)祖國地下寶藏為己任，有強(qiáng)烈的愛國熱情。在思想方面：李四光熱愛祖國，熱愛人民，熱愛偉大的中國共產(chǎn)黨。把畢生的事業(yè)都獻(xiàn)給了祖國、人民和黨。懷有強(qiáng)烈的民族自尊心和自信心?！粜轮袊闪⒊跗冢性S多科學(xué)家和李四光一樣，放棄了在國外優(yōu)越的工作與生活條件，回到祖國。你能舉出一些例子嗎？他們后來為國家作出了哪些貢獻(xiàn)？二、科學(xué)貢獻(xiàn)（一）“地質(zhì)力學(xué)”的創(chuàng)立和運(yùn)用1、什么是地質(zhì)力學(xué)？2、地質(zhì)力學(xué)理論的形成過程。3、李四光運(yùn)用該理論進(jìn)行了哪些實(shí)踐?）通俗講：“它的一條腿站在地質(zhì)學(xué)方面，另一條腿站在力學(xué)方面。反映地殼運(yùn)動的一切現(xiàn)象是地質(zhì)力學(xué)考察和研究的對象”。地質(zhì)力學(xué)是地質(zhì)學(xué)和力學(xué)的結(jié)合。地質(zhì)力學(xué)理論認(rèn)為，地殼上任何一種構(gòu)造形跡，都反映了地應(yīng)力的作用。這種地應(yīng)力作用是研究地質(zhì)力學(xué)、分析構(gòu)造形跡特征以及它們之間內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)。李四光運(yùn)用地質(zhì)力學(xué)的原理，建立了“構(gòu)造體系”這一地質(zhì)力學(xué)的基本概念。地質(zhì)力學(xué)在礦產(chǎn)和水文地質(zhì)的勘查、地震地質(zhì)的研究，特別是對石油、煤田和若干金屬礦產(chǎn)的預(yù)測以及解決重大工程建設(shè)和大型礦山開發(fā)中遇到的地質(zhì)問題，都起了重要作用。1、創(chuàng)立經(jīng)過：（1）萌芽：1926年《地球表面形象變遷的主因》（2）正式提出：1945年《地質(zhì)力學(xué)的基礎(chǔ)與方法》（3）載入史冊：1948年《新華夏海的起源》，李四光也被公認(rèn)為地質(zhì)力學(xué)的奠基人（4）系統(tǒng)總結(jié)：20世紀(jì)六十年代《地質(zhì)力學(xué)概論》——地質(zhì)力學(xué)的代表作，是地質(zhì)力學(xué)研究中的里程碑2、成功運(yùn)用：這里可請學(xué)生同桌商討，在閱讀課文的前提下，找出若干個不同領(lǐng)域的“關(guān)鍵詞”，以便讓他們能準(zhǔn)確地理解李四光對現(xiàn)代化建設(shè)的貢獻(xiàn)：石油勘探、鈾礦資源、地震預(yù)測。在20世紀(jì)前期，以美國為代表的西方國家，為了掠奪中國的礦產(chǎn)資源，曾派遣一批批專家學(xué)者來中國勘察和了解礦產(chǎn)的蘊(yùn)藏情況。一戰(zhàn)期間，美國美孚石油公司組織的一支打井對，曾在他們認(rèn)為最有希望找到石油的陜北一連打了七口探井卻一無所獲；還有其他一些外國人，也在中國的土地上到處找油，同樣是兩手空空。于是，他得出了“中國貧油”的結(jié)論。理論上：李四光早在三十年代，就預(yù)言中國東部新華夏系沉降帶中蘊(yùn)藏著豐富的石油資源。面對毛澤東的垂詢，李四光根據(jù)地質(zhì)力學(xué)的原理，分析我國東部地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，認(rèn)為整個新華夏體系就是"多字型構(gòu)造體系"，它的三個沉降帶既生油又儲油，具有廣闊的找油遠(yuǎn)景。從理論上否定了"中國貧油"論。實(shí)踐上：1956年，他親自主持石油普查勘探工作，在很短時間里，先后發(fā)現(xiàn)了大慶、勝利、大港、華北、江漢等油田，完全證實(shí)了他的科學(xué)預(yù)見。為中國石油工業(yè)建立了不朽的功勛。1964年，周恩來總理在人大政府工作報(bào)告中指出，“大慶油田，是根據(jù)我國地質(zhì)學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的石油地質(zhì)理論進(jìn)行勘探而發(fā)現(xiàn)的?！崩钏墓庠缇皖A(yù)見到新中國的國防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要鈾礦資源，回國時克服重重困難帶回了一臺伽瑪儀，這為后來尋找鈾礦發(fā)揮了重要作用。探索地震預(yù)報(bào)：1967年10月距唐山大地震9年，時任地質(zhì)部部長李四光，在國家科委地震辦公室研究地下水觀測的會議上指出，“應(yīng)向?yàn)纯h、遷安地區(qū)(屬唐山地區(qū))做些工作。如果這些地區(qū)活動的話，那就很難排除大地震的發(fā)生。”（1）尋找石油資源——勘測到大慶、大港、勝利、華北等大油田；使中國摘掉“貧油”的帽子，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供能源保障；（2）以地質(zhì)力學(xué)理論為指導(dǎo)，尋找鈾礦資源——為中國核能事業(yè)做出了貢獻(xiàn)；（3）探索地震預(yù)報(bào)——加強(qiáng)各種地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測和預(yù)防；（二）其它科學(xué)領(lǐng)域的成就1、古生物學(xué)方面：創(chuàng)立蜓科化石鑒定的10條標(biāo)準(zhǔn)，提高了鑒定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，被國內(nèi)外古生物學(xué)普遍采用?！獙ふ液烷_發(fā)煤炭資源提供依據(jù)。蜓，是昆蟲化石的一類，殼為石灰質(zhì)，多呈紡錘型。通過對蜓的種屬鑒定，可以較為準(zhǔn)確地劃分含煤的石炭二疊紀(jì)地層的先后順序，為尋找和開發(fā)煤炭資源提供依據(jù)。在研究過程中，由于深感描述與鑒定的煩瑣，李四光創(chuàng)立了10條鑒定標(biāo)準(zhǔn)，提高了鑒定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，這一標(biāo)準(zhǔn)被中外古生物學(xué)家普遍采用。2、冰川學(xué)方面：（1）成就：通過實(shí)地考察，確定中國第四紀(jì)冰川的存在（2）運(yùn)用：后運(yùn)用此研究成果為成昆鐵路選線、攀枝花鋼廠選址等重大工程服務(wù)。李四光是我國第四紀(jì)冰川學(xué)研究的奠基人。1921年在太行山東麓和大同盆地首次發(fā)現(xiàn)第四紀(jì)冰川遺跡。30年代在長江中下游廬山、黃山、九華山、天目山等地發(fā)現(xiàn)了各類冰蝕、冰磧地形和冰磧物，撰寫了經(jīng)典名著《冰期之廬山》，劃分了四次冰期和三次間冰期，為中國第四紀(jì)冰川學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。推翻了國際上許多冰川學(xué)權(quán)威斷言中國無第四紀(jì)冰川的錯誤結(jié)論。并最終得到國際學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。中國第四紀(jì)冰川的確立，是我國第四紀(jì)地層學(xué)和氣候?qū)W研究上的一個里程碑，它對尋找地下水資源、礦金礦床、選定工程建設(shè)場址，都有重要指導(dǎo)作用。新中國成立后，李四光親自組織指導(dǎo)冰川專業(yè)人員開赴西南地區(qū)，運(yùn)用其研究成果為成昆鐵路選線、攀枝花鋼廠選址等重大工程服務(wù)。李四光的治學(xué)態(tài)度，實(shí)地考察，“讓事實(shí)說話”的科學(xué)精神，是我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)上所急需的，我們就應(yīng)該學(xué)習(xí)這樣的精神，把它應(yīng)用到我們的日常學(xué)習(xí)中去。對李四光科學(xué)理論及其作用的小結(jié)1、作用十分突出：“四光齊放”找油找礦防地震，尋冰尋線鑒化石；2、顯示了科技對社會發(fā)展的巨大推動力；3、反映了第三次科技革命以來科學(xué)理論發(fā)展的趨勢：學(xué)科間的聯(lián)系越來越密切，科學(xué)研究朝著綜合性方向發(fā)展。李四光對科學(xué)研究和事業(yè)的認(rèn)識：李四光對科學(xué)研究和事業(yè)的認(rèn)識：科學(xué)尊重事實(shí)，不能胡亂編造理由來附會一部學(xué)說?？茖W(xué)是老老實(shí)實(shí)的東西，它要靠許許多多人民的勞動和智慧積累起來。不懷疑不能見真理，所以我希望大家都取懷疑態(tài)度，不要為已成的學(xué)說所壓倒”。把地球交給我們珍貴的遺產(chǎn)——煤炭之類極其豐富的財(cái)富，不管青紅皂白，一概當(dāng)作燃料燒掉，不到幾十年，我們的后代，對我們這種愚蠢和無所作為的行徑，是不會寬恕的?！薄诶钏墓馍砩象w現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？尊重科學(xué)，實(shí)事求是，敢于挑戰(zhàn)科學(xué)的傳統(tǒng)權(quán)威；勤于思考，敢于創(chuàng)新；注重科學(xué)發(fā)展觀等等。三、對李四光的評價(jià)1、學(xué)術(shù)地位：我國地質(zhì)力學(xué)的奠基者，杰出的地質(zhì)學(xué)家，是新中國地質(zhì)事業(yè)的開拓者和奠基人；2、人格魅力：他把一生都獻(xiàn)給科學(xué)事業(yè)，獻(xiàn)給祖國和人民，他身上你凝聚著強(qiáng)烈的愛國熱情和民族自尊心、自信心；3、總體評價(jià)：以杰出的成就為中國科學(xué)工作者樹立了光輝的榜樣，在中國科學(xué)發(fā)展史上具有不可替代的位置。李四光是中國科技界的一面旗幟---周恩來第4課：近代科學(xué)之父牛頓教學(xué)指導(dǎo)意見：基本要求：了解牛頓的成長歷程，簡述他的主要科學(xué)成就：建立經(jīng)典物理學(xué)理論體系、發(fā)明反射望遠(yuǎn)鏡等。感受牛頓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與勤奮的探索精神。發(fā)展要求：認(rèn)識牛頓在社會發(fā)展中的作用，感悟其成長的人生啟迪。說明：教學(xué)時可聯(lián)系必修Ⅲ專題七“近代物理學(xué)的奠基人和革命者”一課的有關(guān)內(nèi)容。教學(xué)重點(diǎn)：牛頓力學(xué)體系的形成在科學(xué)史上的重要地位、牛頓能夠成為近代科學(xué)之父的原因教學(xué)難點(diǎn)：牛頓力學(xué)體系的形成在科學(xué)史上的重要地位和作用一、早期的科學(xué)發(fā)明和創(chuàng)造1、出生：1642年，英國北部小村莊烏爾索普2、童年時代：愛思考，善于觀察生活，能根據(jù)人們的需要進(jìn)行一些發(fā)明與創(chuàng)造。四輪車、風(fēng)車、日晷儀3、中學(xué)時代：除發(fā)明創(chuàng)造外，開始進(jìn)行科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)4、大學(xué)時代：進(jìn)入劍橋大學(xué)，開始接觸大量科學(xué)著作。（1）師從巴羅教授，并自學(xué)笛卡爾的數(shù)學(xué)著作；（2）提出了二項(xiàng)式定理以及微積分的初步算法。5、回鄉(xiāng)后：（1）光學(xué)成就：①自制了折射望遠(yuǎn)鏡，對太陽光進(jìn)行了反射實(shí)驗(yàn)，證明日光即由七色光組成，還進(jìn)一步說明物體顏色的形成原理?！於斯庾V學(xué)的基礎(chǔ)。②1672年在《關(guān)于光和色的新理論》一文中提出光的本質(zhì)是微粒學(xué)說，與惠更斯的“波動說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。（2）天文學(xué)成就：1668年：設(shè)計(jì)并制作了世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，考察行星運(yùn)動，分析潮汐現(xiàn)象，預(yù)言地球不是正球體二、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，創(chuàng)建牛頓力學(xué)（經(jīng)典理學(xué)）“巨人肩上的思索”牛頓曾謙遜地說：“如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀！蹦男┚奕?？哥白尼、開普勒、伽利略牛頓在總結(jié)前人和自己的大量研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)思考與實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論：宇宙間一切物體之間，都存在著一種相互吸引的作用，這種作用力，就是萬有引力。（一）發(fā)現(xiàn)萬有引力定律1、含義：宇宙中一切物體之間，都存在著一種相互吸引的作用，這種相互吸引的作用力，就是萬有引力2、意義：萬有引力定律成為天文學(xué)的基礎(chǔ)定律，極大地推動了人們對天體運(yùn)動的研究；人們用它解釋彗星的軌道問題、雙星行為以及新發(fā)現(xiàn)行星的運(yùn)動（二）創(chuàng)建牛頓力學(xué)（經(jīng)典理學(xué)）1、創(chuàng)建標(biāo)志：《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》（1687）2、內(nèi)容：（1）確定了解決萬有引力問題的物體運(yùn)動三定律（2）闡明了萬有引力的概念并把它應(yīng)用到天文學(xué)中（3）解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等3、意義：用數(shù)學(xué)表達(dá)式，把伽利略和開普勒等人提出的零散的理論加以科學(xué)整理，從而構(gòu)成完整力學(xué)理論體系4、地位：經(jīng)典力學(xué)理論在以后的200多年間，居于物理學(xué)的統(tǒng)治地位，直到愛因斯坦相對論和量子力學(xué)的建立才打破了這種絕對權(quán)威愛因斯坦說：“在人類歷史上，能夠結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)理論、機(jī)械發(fā)明成為科學(xué)藝術(shù)的人，只有一位，那就是牛頓。”思考：牛頓的一生有哪些重大發(fā)現(xiàn)？1、數(shù)學(xué)：提出了二項(xiàng)式定理以及微積分的初步算法；2、光學(xué)：⑴自制了折射望遠(yuǎn)鏡，對太陽光進(jìn)行了反射實(shí)驗(yàn)，證明日光即由七色光組成，還進(jìn)一步說明物體顏色的形成原理?！於斯庾V學(xué)的基礎(chǔ)；⑵1672年《關(guān)于光和色的新理論》提出光的本質(zhì)是微粒學(xué)說，與惠更斯的“波動說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。3、天文學(xué)：⑴制成世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，考察行星運(yùn)動，分析潮汐現(xiàn)象，預(yù)言地球不是正球體。⑵發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，推動人們對天體運(yùn)動研究。4、物理學(xué)：《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》提出三大運(yùn)動基本定律和萬有引力，標(biāo)志牛頓力學(xué)體系建立即經(jīng)典力學(xué)體系建立。探究：在牛頓身上我們能學(xué)到科學(xué)家的哪些優(yōu)秀品質(zhì)？材料一：牛頓說“我之所以能比別人看得遠(yuǎn)些，是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。”材料二：作為大學(xué)教授，牛頓常常忙得不修邊幅，往往領(lǐng)帶不結(jié)，襪帶不系好，馬褲也不扣紐扣，就走進(jìn)了大學(xué)餐廳。有一次，他在向一位姑娘求婚時思想又開了小差，他腦海了只剩下了無窮量的二項(xiàng)式定理。他抓住姑娘的手指，錯誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條，硬往煙斗里塞，痛得姑娘大叫，離他而去。牛頓也因此終生未娶。材料三：在他生活的時代，英國皇家社會還在倡導(dǎo)以觀察來驗(yàn)證科學(xué)概念的方法，而牛頓則將實(shí)驗(yàn)作為得出科學(xué)概念的主要途徑，這是牛頓第一次使用這種方法的人優(yōu)秀品質(zhì)：虛懷若谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學(xué)求知態(tài)度；善于思考善于觀察；正確科學(xué)研究方法；勤奮探索科學(xué)精神；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度；三、牛頓獲得巨大成就的原因1、牛頓自身的因素：(1)具有虛懷若谷、謙虛好學(xué)的精神；(2)勇于探索、勇于創(chuàng)新的精神；(3)科學(xué)的研究方法：歸納——演繹法；(4)甘于寂寞，獻(xiàn)身科學(xué)的精神等；2、有利的社會環(huán)境：⑴政治：英國資產(chǎn)階級革命的洗禮；⑵社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對基礎(chǔ)理論研究提出迫切的要求；⑶文藝復(fù)興、啟蒙運(yùn)動等思想解放運(yùn)動的推動；⑷前人的研究成果；……四、評價(jià)牛頓“我不知道世人怎樣看我，但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為發(fā)現(xiàn)比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜，至于展現(xiàn)在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)?！薄ｎD英國著名詩人在他的墓碑上鐫刻著銘言：讓人們歡呼這樣一位多么偉大的巨匠，人類榮耀曾經(jīng)因他而在世界上存在過。1942年愛因斯坦為紀(jì)念牛頓誕生300周年而寫的文章，對牛頓的一生作如下的評價(jià)：“只有把他的一生看作為永恒真理而斗爭的舞臺上一幕才能理解他”。談?wù)勀闶窃鯓釉u價(jià)牛頓的？評價(jià)：P128：牛頓是英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，是經(jīng)典力學(xué)理論體系的建立者。他在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)研究方面做出劃時代發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，是17世紀(jì)科學(xué)革命中所涌現(xiàn)出來最偉大的科學(xué)家，也是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。被稱為“近代科學(xué)之父”。課堂練習(xí)：1、牛頓提出的物體機(jī)械運(yùn)動定律不包括：A、萬有引力定律B、慣性定律C、加速度定律D、作用與反作用定律2、17世紀(jì)牛頓力學(xué)體系產(chǎn)生原因有：①生產(chǎn)的迅速發(fā)展對基礎(chǔ)理論提出了迫切要求②伽俐略等人的研究已有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)③牛頓個人的偉大天才和所做出的巨大努力④同時代眾多著名科學(xué)家協(xié)同一致的通力合作A、①②③④B、①②④C、①②③D、②③④3、實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次飛躍的是：A、電磁學(xué)理論的建立B、進(jìn)化論的出現(xiàn)C、牛頓力學(xué)的建立D、日心說的提出4、下列關(guān)于牛頓的評述不正確的是：A、牛頓被譽(yù)為“近代科學(xué)開創(chuàng)者”B、牛頓的三大成就是萬有引力定律、微積分學(xué)和對光的分析C、牛頓的力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程力學(xué)和技術(shù)的理論基礎(chǔ)D、牛頓的熱學(xué)和力學(xué)引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點(diǎn)的第二次技術(shù)革命第5課：20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦教學(xué)指導(dǎo)意見：基本要求：了解愛因斯坦的成長歷程，簡述他的主要科學(xué)成就：提出狹義相對論、廣義相對論、光量子假說等。感受愛因斯坦腳踏實(shí)地進(jìn)行科學(xué)研究和勇于科學(xué)創(chuàng)新的精神。發(fā)展要求：認(rèn)識愛因斯坦對科學(xué)和社會發(fā)展的巨大推動作用，感悟其成長的人生啟迪。說明：教學(xué)時可聯(lián)系必修Ⅲ專題七“近代物理學(xué)的奠基人和革命者”一課的有關(guān)內(nèi)容。教學(xué)重點(diǎn)：愛因斯坦及其主要科學(xué)成就和科學(xué)精神教學(xué)難點(diǎn)：相對論的提出及影響導(dǎo)入新課：現(xiàn)代物理學(xué)是相對于什么而言的？現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱是什么？分別是由誰提出的?相對于牛頓的經(jīng)典物理學(xué)(力學(xué))而言的;量子論和相對論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱;兩大理論的提出者分別是德國理論物理學(xué)家普朗克和美籍德國科學(xué)家愛因斯坦。20XX年是愛因斯坦逝世50周年，同時也是他提出狹義相對論100周年。100年前，年僅26歲的愛因斯坦，以他卓越的思考力、非凡的洞察力，提出了狹義相對論，傳統(tǒng)經(jīng)典物理學(xué)由此徹底改變。為紀(jì)念相對論誕生100周年暨愛因斯坦逝世50周年，聯(lián)合國大會將20XX年確定為“國際物理年”，這是聯(lián)合國首次為一個學(xué)科確定的全球規(guī)模的紀(jì)念活動。愛因斯坦，這位在許多國度千年人物(1001－2000年)評選中都居榜首的俊杰，絕不僅僅是因?yàn)樵谖锢韺W(xué)上的成就。他既是偉大的科學(xué)家、現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，更是杰出的思想家，他是一幅視野開闊的思想寬銀幕。一、生平個性（一）生平簡歷1、阿爾伯特·愛因斯坦（1879——1955）1879年出生于德國小鎮(zhèn)烏爾姆的一個猶太人家庭。2、1895年到瑞士，1896年考人瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)師范系理論物理專業(yè)學(xué)習(xí)，1900年畢業(yè)。3、1902——1909年在瑞士伯爾尼專利局任技術(shù)員，創(chuàng)立狹義相對論。加入瑞士國籍。4、1913年任柏林大學(xué)教授。1915年創(chuàng)立廣義相對論。5、1933年10月遷居美國，1940年加入美國國籍，1955年逝世于美國普林斯頓。（二）成長歷程：1、出身：1879年出生于德國的一個猶太人家庭；2、童年：善于思考，對自然界的現(xiàn)象總愛尋根問底；3、中學(xué)：被趕出校門，堅(jiān)持自學(xué)4、大學(xué)：進(jìn)入蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)師范系，主修數(shù)學(xué)和物理。利用一切時間學(xué)習(xí)各種知識，漸漸地迷上了物理學(xué)，開始如饑似渴地攻讀物理大師們的著作，這為他打下了從事理論物理學(xué)研究的基礎(chǔ)5、大學(xué)畢業(yè)：成為瑞士伯爾尼專利局的一名技術(shù)員（三）個性特征1、和牛頓一樣，愛因斯坦年幼時也未顯出智力超群，相反，到了四歲多還不會說話，家里人甚至擔(dān)心他是個低能兒。愛因斯坦小時候頭很大，形狀也奇怪，4歲還不會說話；行為遲鈍，他說話所用的時間比起別的孩子要多得多。2、孤獨(dú)：他不愿和其他孩子在一起玩耍，總喜歡一個人玩，并且老是陷在沉思之中，如癡如呆。3、成績平平、自學(xué)能力強(qiáng)。在整個中小學(xué)時代常常被斥為“生性孤僻、智力遲鈍”，“不守紀(jì)律、心不在焉、想入非非”。二、愛因斯坦的科學(xué)貢獻(xiàn)（一）提出狹義相對論1、標(biāo)志：1905年《論物體的電動力學(xué)》的發(fā)表2、內(nèi)容：兩個基本原理（1）相對性原理：在自然界，不僅物體的運(yùn)動和力的作用是相對的，而且比普通物體運(yùn)動速度更快的電磁波的運(yùn)動也是相對的（2）光速不變原理：光在真空中的速度，是一個不變的常數(shù)——每秒30萬公里，它和光源的運(yùn)動速度以及觀察者本人的運(yùn)動速度都無關(guān)3、意義：改變了牛頓力學(xué)的時空觀念，揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性，為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)，是近代物理學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命（二）提出廣義相對論1、標(biāo)志：1916年《廣義相對論的基礎(chǔ)》的發(fā)表2、內(nèi)容：兩個基本原理（1）等效原理：在一個加速運(yùn)動的系統(tǒng)里，物體會自動改變運(yùn)動狀態(tài)，而改變這種運(yùn)動狀態(tài)的力，就是慣性力（2）光速不變原理：在加速運(yùn)動系統(tǒng)里的慣性力，可以運(yùn)用到時空中的各種物體運(yùn)動上。還由此提出，在引力中傳播的光線，也要發(fā)生彎曲，并建議在發(fā)生日全食時，通過天文觀測驗(yàn)證這個預(yù)見。幾年后，證實(shí)了愛因斯坦的預(yù)言完全正確。3、意義：改變了人們對宇宙的認(rèn)識，在廣義相對論的指引下，天體和宇宙演化的觀測研究及理論探討前所未有地蓬勃開展起來【思考】愛因斯坦的相對論的創(chuàng)立是否意味著牛頓力學(xué)的消亡？牛頓力學(xué)研究的是宏觀物體低速運(yùn)動的狀態(tài)；相對論研究的是微觀世界下物體告訴運(yùn)動的狀態(tài)。相對論是對經(jīng)典力學(xué)的修正和互補(bǔ)（三）其它成就1、光電效應(yīng)研究（光量子假說解釋光電效應(yīng)）（1）普朗克提出量子假說。（2）愛因斯坦提出光量子假說，解決了經(jīng)濟(jì)物理學(xué)無法解釋的光電效應(yīng)問題。后來，他繼續(xù)進(jìn)行光輻射學(xué)的研究，1921年因光電效應(yīng)研究獲諾貝爾物理學(xué)獎?！难芯客苿恿肆孔恿W(xué)的發(fā)展。量子力學(xué)標(biāo)志著人類對客觀規(guī)律的認(rèn)識，開始從宏觀世界深入到微觀世界。今天，我們的現(xiàn)代文明，從電腦，電視，手機(jī)到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎沒有哪個領(lǐng)域不依賴于量子論。2、宇宙學(xué)研究3、統(tǒng)一場論研究等等探究思考：愛因斯坦說“在人類歷史上，能夠結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)理論、機(jī)械發(fā)明成為科學(xué)藝術(shù)的人，只有一位，那就是牛頓。在牛頓時代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導(dǎo)我們物理學(xué)的思想。”（1）請從物理學(xué)、數(shù)學(xué)、機(jī)械發(fā)明等方面概述牛頓的重大貢獻(xiàn)。貢獻(xiàn)略。（2）牛頓時代是什么時代？愛因斯坦處于什么時代？他為科學(xué)做出了怎樣的貢獻(xiàn)？經(jīng)典力學(xué)或傳統(tǒng)物理學(xué)時代。現(xiàn)代物理學(xué)時代。貢獻(xiàn)略。（2）牛頓力學(xué)與愛因斯坦相對論反映的事物有何不同？兩者之間有什么關(guān)系？相對論打破了牛頓以來傳統(tǒng)的絕對時空觀，但并非全盤否定牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律，而狹義相對論反映的是物體高速運(yùn)動的客觀規(guī)律，是對牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展。牛頓力學(xué)是相對論的一種特例（物體低速運(yùn)動狀態(tài)），包括在相對論體系中。愛因斯坦根據(jù)相對論的觀點(diǎn)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。從這件事中，我們能得到什么啟發(fā)？我們應(yīng)如何對待科學(xué)的發(fā)展？愛因斯坦作為一個杰出的科學(xué)家為人類的和平作了哪些努力？科學(xué)技術(shù)本身是一把雙刃劍。科技能造福人類，推動生產(chǎn)力水平的提高，但如果運(yùn)用不當(dāng)，也能危害人類。三、為人類和平進(jìn)步而斗爭鑒于未來任何世界大戰(zhàn)必將使用核武器，而這種武器威脅著人類的繼續(xù)生存，我們敦促世界各國政府認(rèn)識到并公開承認(rèn)，它們的目的決不能通過世界大戰(zhàn)來達(dá)到，因此，我們也敦促它們尋求和平辦法來解決它們之間的一切爭端。我們將結(jié)束人類的生存呢，還是人類將結(jié)束戰(zhàn)爭？——《羅素—愛因斯坦宣言》愛因斯坦的主張是什么？1、一戰(zhàn)時：在僅有四人參加的反戰(zhàn)宣言上簽字；2、一戰(zhàn)后：致力于恢復(fù)各國人民的相互諒解，并為此到法、英、荷等國奔走呼號；3、20世紀(jì)30年代：開始呼吁各國人民為和平而斗爭，為此遭到納粹的迫害。4、二戰(zhàn)時：建議羅斯福搶在納粹之前研制原子彈，幾年后痛心原子彈爆炸引起的大量平民傷害；5、二戰(zhàn)后：親自組織領(lǐng)導(dǎo)“原子科學(xué)家非常委員會”，出刊《原子科學(xué)家公報(bào)》，要使全世界人民認(rèn)識到核戰(zhàn)爭的極端危險(xiǎn)性，倡議各國科學(xué)家用自己的言行來維護(hù)世界和平。人只有獻(xiàn)身社會，才能找出那短暫而有風(fēng)險(xiǎn)的生命的意義。一個人對社會的價(jià)值首先取決于他的感情、思想和行為對增進(jìn)人類利益有多大的作用。——愛因斯坦愛因斯坦淡泊名利，在接受邀請到普林斯頓研究院任職的要求之一竟然是年薪只要3000美元，他甚至還表示：“倘若在普林斯頓維持一年生活不需3000美元，還可以再低一些。”以至于校方要和他“討價(jià)還價(jià)”，請他別把年薪標(biāo)準(zhǔn)定得如此之低。“我們不要忘記，僅有知識和技術(shù)不可能使人類過上一種快樂而有尊嚴(yán)的生活。人類絕對有理由將高道德標(biāo)準(zhǔn)和價(jià)值觀念的倡導(dǎo)者，放在客觀真理的發(fā)現(xiàn)者之上?！薄獝垡蛩固箤垡蛩固箒碚f：生命的意義是什么？為人類的文明和進(jìn)步不懈努力。僅懂得科學(xué)的本身是不夠的，關(guān)心他人，應(yīng)成為一切技術(shù)奮斗的主要目標(biāo)。生命的意義在于設(shè)身處地為他人著想，酷愛正義并為改善人類境況而奮斗。愛因斯坦名言：1、成功＝艱苦的勞動＋正確的方法＋少談空話。2、一個人的價(jià)值，應(yīng)該看他貢獻(xiàn)什么，而不應(yīng)當(dāng)看他取得什么。3、我從來不把安逸和快樂看作是生活目的本身---這種倫理基礎(chǔ)，我叫它豬欄的理想。

4、對一切來說，只有熱愛才是最好的老師，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過責(zé)任感。

5、凡在小事上對真理持輕率態(tài)度的人，在大事上也是不可信任的。巨星隕落：1955年4月18日愛因斯坦病逝于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃造，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)梗涣⒓o(jì)念碑?；鸹瘯r按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠(yuǎn)對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩結(jié)束了那樸素的葬禮：

我們?nèi)极@益不淺，

全世界都感謝他的教誨；

那專屬他個人的東西，

早已傳遍廣大人群。他像行將隕滅的彗星，

光華四射，

把無限光芒同他的光芒永相連結(jié)。四、對愛因斯坦的評價(jià)在20世紀(jì)思想家的畫廊中，愛因斯坦就是公正、善良、真理的化身。他的品格與天地日月相輝映，他的科學(xué)貢獻(xiàn)，人類將萬世景仰?？茖W(xué)趣聞：愛因斯坦的大腦有何不同？愛因斯坦的主治醫(yī)生托馬斯·哈維博士認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來。最新結(jié)論是：哈維曾首次接受美國《國家地理頻道》專訪，徹底曝光整個事件的絕對內(nèi)幕。如今91歲高齡的哈維稱，為了方便研究，他竟將愛因斯坦大腦切成了240塊！首先是愛因斯坦大腦左右半球的頂下葉區(qū)域異常發(fā)達(dá)，比普通人的平均厚度多出一厘米，這造成愛因斯坦大腦寬度超過普通人15%左右。愛因斯坦大腦的另一顯著特征是其缺少常人大腦中的一種皺溝。這使神經(jīng)元彼此間更容易建立起聯(lián)系，因而使思維更為活躍。高考演練1．李四光的地質(zhì)力學(xué)理論研究成果具有重要的應(yīng)用價(jià)值。下列沒有體現(xiàn)此特點(diǎn)的是A．勘探石油，發(fā)現(xiàn)油田B．尋找鈾礦，發(fā)展核能C．研究和預(yù)測地震D．修建京張鐵路2．“地質(zhì)力學(xué)”是運(yùn)用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造和地殼運(yùn)動規(guī)律及其起因的學(xué)科。它是由中國李四光創(chuàng)立的?！暗刭|(zhì)力學(xué)”名詞正式提出是在其哪篇論著A．《地球表面形象變遷的主因》B．《地質(zhì)力學(xué)的基礎(chǔ)和方法》C．《新華夏海的起源》D．《地質(zhì)力學(xué)概論》3．李四光在很多的科學(xué)領(lǐng)域都曾取得舉世矚目的研究成果。下列哪些領(lǐng)域他的貢獻(xiàn)特別突出①量子力學(xué)②地質(zhì)力學(xué)③古生物學(xué)④冰川學(xué)A．②③④B．①②④C．①③④D．①②③④4．認(rèn)為李四光是地質(zhì)事業(yè)的奠基人，其主要依據(jù)是A．創(chuàng)造地質(zhì)力學(xué)理論B．擔(dān)任地質(zhì)部長C．創(chuàng)建“構(gòu)造體系”理論D．地震