近代的科学和文化1
教学目标需要掌握的知识:解析几何学和微积分的创立;牛顿及《自然哲学的数学原理》;万有引力定律的发现;法拉第及电磁感应原理;原子——分子结构学说的确立;门捷列夫制定化学元素周期表;达尔文及其生物进化论学说;巴斯德及微生物学的创立;居里夫妇及放射性元素镭。
通过引导学生编制近代自然科学简表,培养学生归纳、提炼历史知识的能力。
通过对近代时期自然科学的学习,了解它的迅速发展,认识到是由于资本主义制度取代封建制度,促进了生产发展所引起的,同时自然科学的发展,反过来促进了生产的发展,巩固了资本主义制度对封建制度的胜利;通过了解近代科学家的巨大成就及他们献身科学的崇高品德及勤奋刻苦、执着追求的进取精神,使学生继承并发扬科学家们的优秀品质。
教学建议
本课地位
本节主要概述了17——20世纪初期自然科学成就。在这近三个世纪的时间里,资本主义经历了相当长的自由资本主义时期,并于19世纪70年代开始向垄断资本主义时期过渡。经济发展为科技的繁荣奠定了基础,同时,文艺复兴后重视实践和理性的风气也促进了科学的进一步发展,自然科学成就转化为生产力,又推动着社会的进步。
重点分析:
牛顿对力学的贡献;达尔文创立生物进化学说;门捷列夫和元素周期表;居里夫妇发现镭元素;爱因斯坦及相对论。这些科学家在他们各自的研究领域都做出了巨大的贡献,他们的事迹及献身科学的精神有助于陶冶学生的情操,培养学生科学的探索精神。
难点分析:
涉及了许多自然科学知识,如解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律、电磁感应原理、原子——分子结构学说、化学元素周期表、生物进化学说、微生物学等。这些知识都是在生物学、物理学、化学、数学等自然学科中的专门知识,所以以初中学生的认知水平和知识结构来理解这些自然科学知识是非常困难的。
重点突破方案:
对于重点知识可以运用讲故事的方式激发兴趣、设疑、引导学生在课上或课下主动探究近代自然科学的成果与奥秘,并思考科学家们的事迹给学生以怎样的启示。
难点突破方案:
本节的难点都是自然科学领域中的抽象概念,老师对此稍做说明,使学生有一个简单的了解,不必作太深奥的讲述。由于历史人物较多,可充分运用历史图片以增强学生的感性认识。
教学设计示例
重点:
牛顿对力学的贡献;达尔文创立生物进化学说;门捷列夫和元素周期表;居里夫妇发现镭元素;爱因斯坦及相对论。
难点:
解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律、电磁感应原理、原子——分子结构学说、化学元素周期表、生物进化学说、微生物学等。
教学思想:
以近代自然科学家为科学献身的精神和事迹教育感染学生,以科学家们如何在现实生活中发现找到科学研究的切入点,使学生课上或课下能够积极主动地探究科学家的事迹及其成就,勇于在现实生活中发现问题,进行探究。
教学手段:自制PowerPoint多媒体课件;图片教学;图示法教学。
教学过程:
导入新课:
提问:14世纪,一股资产阶级文化的新潮流在意大利兴起,这种资产阶级文化运动在历史上被称为什么?请同学回忆文艺复兴的成就表现在哪些方面?教师指出:文艺复兴不仅在当时是思想文化领域里的一场伟大变革,而且成为近代文化的先驱,在重视实践和理性分析的社会风气下,自然科学在此后的三四百年飞速发展,涌现了许多杰出的自然科学家,他们在数学、物理、化学、生物学等领域为人类作出了巨大的贡献。
讲授新课:
一、数学的进展
1、用小数表示分数。
2、代数符号规范化
3、笛卡尔创立解析几何学。教师解释概念,并阐明解析几何学与微积分的关系。
二、物理学的进展
1.力学及其发展。解释力学的概念,说明17世纪以前人们运用力学知识的状况,并请学生列举生活中运用力学的实例,启发学生动脑思考,体会生活中处处有科学。
2、牛顿对力学的贡献:运动三大定律和万有引力定律。教师可以先请学生讲或者直接由老师讲关于牛顿的小故事,或者介绍牛顿的名言,然后师生共同阅读了解牛顿的贡献,教师要讲明《自学哲学的数学原理》的重大意义及地位,最后请学生分析牛顿只所以做出如此重大贡献的原因。如善于思考、勤于实践、刻苦努力、重视和精心研究前人和同时代人的科学研究成果。
3、法拉第与电磁感应原理。教师回顾电、磁发展简史,突出法拉第在这方面的特殊贡献。
4.电磁感应原理的应用。请学生列举电磁感应原理在生产生活中应用的例子,激发学生积极思维。
三、化学的发展
1.原子——分子结构学说的确立。教师讲清三个问题:(1)19世纪之前,人们掌握的化学知识还很零散和肤浅,缺乏系统的理论来总结和提高。(2)道尔顿创立原子学说及其意义。(阿佛加德罗的原子——分子学说及意义。
2.门捷列夫与化学元素周期表
提问学生元素周期表是由谁发现的,教师讲门捷列夫是如何在困境中成才的小故事。再说明元素周期表的贡献。
四、生物学的发展
1.生物进化思想的产生。请学生列举生物进化的例子,启发学生动脑思考问题,教师介绍神创论者关于生物进化思想主张及其影响,尽管神创论者影响深远,但随着自然科学的发展,经过多年的艰苦斗争,生物进化的理论终于战胜了传统的神学观点而获得胜利。
2.达尔文创立生物进化理论。达尔文是怎样完成这一伟大的创举呢?达尔文成功的秘诀是什么?(看图、老师讲达尔文远航考察的故事)讲术理论内容及意义。
3.巴斯德开创微生物学
(1)请学生讲什么是微生物。(2)巴斯德在一系列化学实验中证明引起发酵的细菌来自空气,并发现杀灭细菌的消毒方法。(3)微生物学在医学方面的应用与贡献。(4)请学生阅读教材134页资料,回答材料反映了什么情况,给学生什么启示?
五、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
1、放射现象的发现:德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属板使底片感光的X射线,被广泛应用于医学。
2、居里夫妇发现镭元素:请学生讲述或者教师讲述居里夫妇为科学献身的故事,培养学生的进取努力的精神。
3、爱因斯坦与相对论:教师简要介绍什么是相对论,重点突出相对论的意义:爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论提示了时空的可变性,否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念,相对论的提出使爱因斯坦成为继牛顿之后最伟大的物理学家。结合图片讲述爱因斯坦获诺贝尔奖及他原子弹爆炸的故事,启发学生思考科学发明与社会政治经济的关系。
课堂小结:请学生列举近代自然科学家及其成就,课后绘制自然科学简表。
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