2024-2025學(xué)年高中歷史第6章古今中外著名的科學(xué)家第4節(jié)“站在巨人肩膀上”的牛頓學(xué)案北師大版選修4

PAGE1-第四節(jié)“站在巨人肩膀上”的牛頓(老師用書(shū)獨(dú)具)●新課導(dǎo)入艾薩克·牛頓爵士是人類歷史上出現(xiàn)過(guò)的最宏大、最有影響的科學(xué)家，同時(shí)也是物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家，晚年醉心于煉金術(shù)和神學(xué)。他在1687年7月5日發(fā)表的不朽著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里用數(shù)學(xué)方法闡明白宇宙中最基本的法則——萬(wàn)有引力定律和三大運(yùn)動(dòng)定律。這四條定律構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的體系，被認(rèn)為是“人類才智史上最宏大的一個(gè)成就”，由此奠定了之后三個(gè)世紀(jì)中物理界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓為人類建立起“理性主義”的旗幟，開(kāi)啟工業(yè)革命的大門。牛頓逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂，成為在此長(zhǎng)眠的第一個(gè)科學(xué)家。我們應(yīng)當(dāng)如何評(píng)價(jià)牛頓？帶著這個(gè)問(wèn)題我們一起走進(jìn)本課的學(xué)習(xí)?！窠谭ò咐竟?jié)課包括四個(gè)框目的內(nèi)容：從笨學(xué)生到大科學(xué)家；創(chuàng)建經(jīng)典力學(xué)體系；數(shù)學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)家的成就；不徹底的唯物論者。建議老師在講授時(shí)將其整合成三塊：從笨學(xué)生到大科學(xué)家；牛頓的宏大成就；不徹底的唯物論者。即將教材的其次目和第三目整合成一個(gè)板塊來(lái)進(jìn)行講解。關(guān)于第一目“從笨學(xué)生到大科學(xué)家”，建議老師引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材，然后老師點(diǎn)撥關(guān)鍵點(diǎn)：(1)誕生——小學(xué)——中學(xué)——高校時(shí)代。(2)家鄉(xiāng)避疫——教授——大科學(xué)家。老師還應(yīng)當(dāng)點(diǎn)撥，牛頓的巨大勝利，與巴魯這樣的大科學(xué)家的引導(dǎo)密不行分，但更主要的緣由還是牛頓自己刻苦鉆研和不懈努力的結(jié)果。正如牛頓所說(shuō)：我只是一個(gè)在海邊玩耍的孩子，間或拾到了一些漂亮的貝殼，是因?yàn)樽约赫驹诹饲叭说募缟?，看得遠(yuǎn)了一些。關(guān)于“牛頓的宏大成就”，包括教材其次目和第三目的內(nèi)容。建議老師在授課時(shí)，制作表格，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材后自主填寫(xiě)：項(xiàng)目主要成就歷史意義物理學(xué)著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》運(yùn)動(dòng)三定律慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力定律萬(wàn)有引力定律數(shù)學(xué)微積分的創(chuàng)始人之一光學(xué)太陽(yáng)光的合成性；物質(zhì)的顏色之謎；《光學(xué)》天文學(xué)第一架反射式望遠(yuǎn)鏡天體力學(xué)的創(chuàng)立者關(guān)于“不徹底的唯物論者”的講授，建議老師將其本課導(dǎo)語(yǔ)結(jié)合起來(lái)，形成對(duì)牛頓的公正評(píng)價(jià)和相識(shí)。牛頓作為一個(gè)“唯物論者”的體現(xiàn)是什么？(牛頓的自然科學(xué)成就)。其“不徹底性”主要表現(xiàn)在什么地方？(把自然界中的各種現(xiàn)象和過(guò)程都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，一概用純粹力學(xué)的規(guī)律予以說(shuō)明；提出了所謂的“肯定時(shí)間”“肯定時(shí)空”的觀點(diǎn)；認(rèn)為各種自然事物，只能發(fā)源于上帝的意志之中)。結(jié)合時(shí)代背景回答，其“不徹底性”的緣由何在？(17世紀(jì)是近代唯物主義的形成時(shí)期，唯物主義還不成熟)。結(jié)合本課引言和所學(xué)學(xué)問(wèn)總結(jié)歸納，怎樣評(píng)價(jià)牛頓？(盡管牛頓是一個(gè)并不徹底的唯物論者，但這掩蓋不了其作為宏大科學(xué)家的熠熠光輝。他在數(shù)學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)家、光學(xué)等領(lǐng)域都獲得了巨大的成就。其中任何一項(xiàng)成就度，足以使他跨入大科學(xué)家的宏大行列而名垂千古，而他卻集諸多成就于一身，成為科學(xué)史上劃時(shí)代的、里程碑式的科學(xué)巨匠。他把自己的一切都獻(xiàn)給了宏大的科學(xué)事業(yè))。

學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)了解牛頓的成長(zhǎng)歷程及主要科學(xué)成就，相識(shí)他在社會(huì)發(fā)展中的作用1.牛頓在物理學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)，其在世界自然科學(xué)發(fā)展史上的崇高地位(重難點(diǎn))2.對(duì)牛頓進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)(重點(diǎn))學(xué)問(wèn)點(diǎn)一從笨學(xué)生到大科學(xué)家1．1643年，牛頓誕生在英國(guó)林肯郡。2．讀小學(xué)時(shí)，牛頓成果一般。12歲時(shí)上了中學(xué)，漸漸成了同學(xué)中的佼佼者。3．1665年1月，牛頓高校畢業(yè)，取得文學(xué)學(xué)士學(xué)位。4．1667年初，牛頓回到劍橋，并于次年3月獲得碩士學(xué)位，同時(shí)成為高級(jí)院委。5．1669年10月，牛頓成了“盧卡斯講座”的數(shù)學(xué)教授。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二創(chuàng)建經(jīng)典力學(xué)理論體系1．牛頓對(duì)人類最重要的貢獻(xiàn)，是創(chuàng)建了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。2．1685年，牛頓發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力定律。3．1687年，牛頓出版了劃時(shí)代的宏大著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，系統(tǒng)闡述了他關(guān)于動(dòng)力學(xué)和引力問(wèn)題的探討成果。他提出了慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律。4．法國(guó)科學(xué)家拉普勒斯贊揚(yáng)《原理》是“人類才智的產(chǎn)物中最卓越的杰作”，牛頓當(dāng)然也堪稱人類有史以來(lái)最宏大的科學(xué)家。學(xué)問(wèn)點(diǎn)三數(shù)學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)的成就1．牛頓和萊布尼茨并稱為微積分的創(chuàng)始人。2．提出微粒說(shuō)：光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運(yùn)動(dòng)路徑。3．牛頓的著作《光學(xué)》在1704年正式出版。4．1668年，牛頓設(shè)計(jì)制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡，并因此成為世界一流的科學(xué)家，并被認(rèn)為是最宏大的天文學(xué)家。學(xué)問(wèn)點(diǎn)四不徹底的唯物論者1．從哲學(xué)的角度諦視牛頓，可以發(fā)覺(jué)他的哲學(xué)思想基本上屬于“自然科學(xué)的唯物主義”。2．牛頓把自然界中的各種現(xiàn)象和過(guò)程都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，一律用純粹力學(xué)的規(guī)律予以說(shuō)明；牛頓提出所謂的“肯定時(shí)間”和“肯定空間”的觀點(diǎn)，這些表明牛頓是一個(gè)不徹底的唯物論者。3．受亞里士多德的影響，牛頓認(rèn)為“是上帝之手給予了行星運(yùn)動(dòng)的第一推動(dòng)力”。4．1727年3月20日，牛頓在睡夢(mèng)中安穩(wěn)長(zhǎng)眠，享年85歲。牛頓被稱為“近代科學(xué)之父”的緣由1.牛頓是英國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。2．在天文學(xué)方面，他說(shuō)明白潮汐現(xiàn)象，指出潮汐的大小不但同朔望月有關(guān)，而且與太陽(yáng)的引力也有關(guān)系。牛頓從理論上推想出地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，并由此說(shuō)明白歲差現(xiàn)象等。3．在物理學(xué)上，牛頓基于伽利略、開(kāi)普勒等人的工作，提出了力學(xué)的三大定律和萬(wàn)有引力定律，并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。4．在數(shù)學(xué)上，牛頓創(chuàng)立了“牛頓二項(xiàng)式定理”，并和萊布尼茨幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué)。在牛頓的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，他用數(shù)學(xué)說(shuō)明白哥白尼的“日心說(shuō)”和天體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。5．在光學(xué)方面，牛頓發(fā)覺(jué)白色日光由不同顏色的光構(gòu)成，并制成“牛頓色盤”；關(guān)于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說(shuō)”。6．牛頓力學(xué)體系的建立是近代科學(xué)形成的標(biāo)記，是人類相識(shí)史上對(duì)自然規(guī)律的第一次概括和總結(jié)。牛頓對(duì)近代自然科學(xué)的奠基作用不包括()A．經(jīng)典力學(xué) B．微積分C．放射理論 D．日光的分析C[據(jù)所學(xué)學(xué)問(wèn)可知，經(jīng)典力學(xué)、微積分、日光的分析皆屬牛頓的貢獻(xiàn)，而放射理論不是他的成就。]閱讀下列材料，回答問(wèn)題。材料一上中學(xué)時(shí)牛頓就喜愛(ài)做試驗(yàn)并記筆記。他將日常生活中發(fā)生的很多現(xiàn)象記錄下來(lái)，還對(duì)所學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)進(jìn)行分類整理。因生活所迫，他曾一度輟學(xué)在家，即便如此，他仍在從事科學(xué)探討。有一天，外面狂風(fēng)大作，下起大雨。牛頓只披了一件斗篷跑到院子里，在雨中跳來(lái)跳去地做風(fēng)力試驗(yàn)，再把試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，以供探討。材料二假如說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕思缟系脑?。我不知道在別人看來(lái)，我是什么樣的人；但在我自己看來(lái)，我不過(guò)就像是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為時(shí)常發(fā)覺(jué)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為漂亮的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于呈現(xiàn)在我面前浩瀚的真理的海洋，我還沒(méi)有發(fā)覺(jué)呢。——牛頓(1)結(jié)合材料一，你怎樣看待牛頓的學(xué)習(xí)方法？(2)材料二中牛頓以怎樣的看法看待他取得的成就？在他身上我們能夠?qū)W到科學(xué)家的哪些優(yōu)秀品質(zhì)？【思路分析】考查角度對(duì)宏大的科學(xué)家牛頓的評(píng)價(jià)材料解讀材料一：簡(jiǎn)潔介紹了牛頓善做試驗(yàn)的學(xué)習(xí)品質(zhì)，并列舉了一個(gè)小例子；材料二：展示了牛頓的兩則名言，從而說(shuō)明白牛頓對(duì)自己宏大成就的看法解答思路第(1)問(wèn)要求回答的是“怎樣看待”而不是“學(xué)習(xí)方法”，解題關(guān)鍵在于牛頓的學(xué)習(xí)方法是科學(xué)的。牛頓通過(guò)做試驗(yàn)、記筆記，積累數(shù)據(jù)并對(duì)學(xué)問(wèn)進(jìn)行分類整理。第(2)問(wèn)中的第一小問(wèn)要求回答的是“看法”而不是“成就”，其次小問(wèn)要求回答的是“優(yōu)秀品質(zhì)”，解題關(guān)鍵是仔細(xì)體會(huì)牛頓的名言【嘗試解答】(1)怎么看待：________________________________________________________________________________________________________(2)看法：____________________________________________________________________________________________________________優(yōu)秀品質(zhì)：__________________________________________________________________________________________________________[答案](1)怎樣看待：牛頓的學(xué)習(xí)方法是科學(xué)的。通過(guò)做試驗(yàn)、記筆記，積累數(shù)據(jù)，并能夠把學(xué)問(wèn)進(jìn)行分類整理。這樣的學(xué)習(xí)方法與當(dāng)時(shí)的“歸納—演繹”的科學(xué)探討方法是一樣的。(2)看法：牛頓對(duì)待自己取得的成果是很虛心的。優(yōu)秀品質(zhì)：我們可以從牛頓身上學(xué)到虛懷若谷的虛心看法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探討看法，還有勤奮的探究精神等。1．威斯敏斯特教堂墓地的一塊墓碑上寫(xiě)著：自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)，讓他誕生吧，于是一切都成為光明。其中的“他”是指()A．巴羅 B．笛卡兒C．牛頓 D．伽利略C[本題考查學(xué)生的理解實(shí)力。牛頓是近代經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)始人，揭示了自然界和自然規(guī)律的奇妙。]2．斯塔夫里阿諾斯在《全球通史》中寫(xiě)道：“在‘光榮革命’到來(lái)之前，一個(gè)宏大的人發(fā)覺(jué)了說(shuō)明自然現(xiàn)象的鑰匙?！边@位“宏大的人”()A．揭示了物體高速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律B．提出光的本質(zhì)是微粒的見(jiàn)解C．獨(dú)創(chuàng)了人類第一架望遠(yuǎn)鏡D．揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性B[材料中“宏大的人”指的是牛頓，愛(ài)因斯坦揭示了物體高速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；牛頓提出光的本質(zhì)是微粒的見(jiàn)解，故B項(xiàng)正確；牛頓設(shè)計(jì)制造了第一架反射望遠(yuǎn)鏡，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；愛(ài)因斯坦揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]3．《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)出版的最大意義是()A．變更了19世紀(jì)多數(shù)人對(duì)生物界和人類在生物界中的位置的看法B．建立了完整的力學(xué)理論體系，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大飛躍C．開(kāi)創(chuàng)了以試驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)并且有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)D．從根本上動(dòng)搖了歐洲中世紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)B[A項(xiàng)是達(dá)爾文生物進(jìn)化論的意義，C項(xiàng)是伽利略的成就，D項(xiàng)“從根本上動(dòng)搖”不正確，B項(xiàng)符合題意。]4．有一次，牛頓一邊做試驗(yàn)一邊煮雞蛋，竟將懷表當(dāng)成雞蛋放到鍋里煮起來(lái)，對(duì)這件事理解正確的是()A．體現(xiàn)了牛頓用心致志的工作看法B．體現(xiàn)了牛頓肅穆的科學(xué)看法C．牛頓在生活上不能自理D．牛頓做事心不在焉A[B項(xiàng)與材料無(wú)關(guān)，C、D兩項(xiàng)說(shuō)法本身不符合史實(shí)，由材料可看出牛頓用心致志探究的工作看法。]5．閱讀下列材料：材料一牛頓的《原理》公認(rèn)是科學(xué)史上的最宏大的著作。在對(duì)當(dāng)代和后代思想的影響上，無(wú)疑沒(méi)有什么別的杰作可以同《原理》相媲美。二百多年來(lái)，它始終是全部天文學(xué)和宇宙學(xué)思想的基礎(chǔ)……無(wú)怪乎牛頓力學(xué)的非凡勝利甚至給諸如心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等各個(gè)不同領(lǐng)域的工作者也留下了極其深刻的印象，以致他們?cè)噲D在解決各種問(wèn)題時(shí)以力學(xué)或準(zhǔn)力學(xué)為楷模?！妒⑹呤兰o(jì)科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史》材料二啟蒙思想家們?cè)谂ｎD革命的啟發(fā)、激勵(lì)下進(jìn)行了種種思索，伏爾泰曾寫(xiě)道：“假如全部自然界，一切行星，都要聽(tīng)從永恒的規(guī)律，而有一個(gè)小動(dòng)物，五尺來(lái)高，卻可以不把這些定律放在眼中，完全隨意地為所欲為，那就太驚奇了?！钡捎谂ｎD學(xué)說(shuō)本身的機(jī)械確定論性質(zhì)，充溢機(jī)械唯物論精神的啟蒙思想也不行避開(kāi)地帶有形而上學(xué)的武斷(主要是忽視了人的心靈的困難性)?！妒澜缥拿魇贰氛?qǐng)回答：(1)牛頓說(shuō)：“假如說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕思缟系脑??！苯Y(jié)合所學(xué)學(xué)問(wèn)，指出牛頓生活的時(shí)代的特征，并列舉兩位影響了牛頓的巨人。(2)依據(jù)上述材料并結(jié)合所學(xué)學(xué)問(wèn)，