1、选修四第六单元第四课近代科学之父牛顿教学设计教学目标1知识与能力： 了解掌握牛顿的成长历程，识记牛顿的主要科学成就：数学：二项式定理和微积分；光学：光学分析；天文学：发明反射望远镜；力学：建立经典物理学理论体系等。评述牛顿的历史地位，评述牛顿力学体系的形成及其在科学史上的重要地位和作用。 2过程与方法 ： 编制表格，培养归纳概括和知识系统化的能力；利用网络和图书馆等途径培养查找资料和探究问题的能力。 3情感态度价值观 ：感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。学习牛顿科学的研究方法和勤奋精神。培养学生树立为科学和真理献身的精神。教学重难点重点 ：牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位作用 牛顿
2、能够成为近代科学之父的原因 难点 ：牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位和作用教学工具幻灯片、教材。教学过程第一部分 导入新课： 投放幻灯片：牛顿墓碑上的文字“启蒙运动时期英国诗人波普曾经在牛顿的墓碑上这样写道： 自然界和自然规律 隐藏在黑暗中， 上帝说： 让牛顿出生吧！ 于是，一切都成为光明。” 请大家思考这段话，然后用简洁的话概括。 请xxx同学概括一下。 是牛顿使人类了解和认识自然界和自然规律。今天我们就一起来学习一个牛人近代科学之父牛顿。 第二部分：探究学习1.了解牛顿的成长历程。2.请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就。并举例说明牛顿的科学成就有何作用。3.牛顿为什么能够成为“
3、近代科学之父”？4.为什么将牛顿称为“近代科学之父”？一、早期科学发明与创造（牛顿的成长历程）先让学生阅读课本的相关内容，再请学生归纳；注重培养学生的阅读、分析、归纳能力。师生共同归纳：1出生：1642年，英国北部小村庄乌尔索普2童年时代：爱思考，善于观察生活，能根据人们的需要进行一些发明与创造。举例：四轮车、日晷仪、风车等。3中学时代：除发明创造外，开始进行科学研究与实验。4大学时代：进入剑桥大学，开始接触大量科学著作，师从巴罗教授，并自学笛卡尔的数学著作。二、探究：在科学领域，牛顿有哪些科学成就？让学生分组阅读，再进行归纳：1数学：提出了二项式定理以及微积分的初步算法；2光学：自制了折射望
4、远镜，对太阳光进行了反射实验，证明日光即由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理。奠定了光谱学的基础；1672年关于光和色的新理论提出光的本质是微粒学说，与惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。3天文学：制成世界上第一架反射望远镜，考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究。 4. 物理学：自然哲学中的数学原理提出三大运动基本定律和万有引力，标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。阅读：“巨人肩上的思索” 牛顿曾谦逊地说：“如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。” 提问：哪些巨人？回答：哥白尼、开普勒、伽利略等总结：牛顿在总
5、结前人和自己的大量研究成果的基础上，经过反复思考与实验后得出结论：宇宙间一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力，就是万有引力。万有引力定律后来成为天文学上的基础定律，推动了人们对天体运动的研究。三、发现万有引力定律，创建经典力学1发现万有定律（1）主张：宇宙间一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力，就是万有引力。（2）作用：万有引力定律后来成为天文学上的基础定律，推动了人们对天体运动的研究。（3）实践：海王星和冥王星的发现问：从中我们得到怎样的认识？生答：科学的发展是经历了一辈又一辈科学家努力和不断创新的结果。牛顿最重要的科学成就是牛顿力学体系的建立。2. 创立牛顿
6、力学（学生自主阅读，完成其标志、内容、意义、地位及作用）（1）标志：自然哲学中的数学原理的发表（2）内容： a物体运动三大定律和万有引力定律；阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。 b解释了潮汐现象、地球形状等问题（3）意义：这本书用数学表达式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成完整力学理论体系。牛顿力学体系建立标志经典力学体系建立。（4）地位：经典力学理论在以后的二百多年间，居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子力学的建立才打破了这种绝对权威。（5）作用：牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。牛顿力学体系对自然界的力学现象做
7、了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。使力学 和天文学 在理论上达到完备的程度，并得到应用和验证。(根据 万有引力 定律准确算出了 地球 的平均密度和扁平率；解释潮汐的成因；发现海王星等；)使科学摆脱神学束缚，19世纪进入全面繁荣时期，各自然科学理论体系纷纷建立，成为近代科学形成的标志。四、取得成就的原因（阅读、概括与归纳）1牛顿自身的因素（优秀品质）：(1)具有虚怀若谷、谦虚好学的精神；(2)勇于探索、勇于创新的精神； (3)正确科学的研究方法：归纳演绎法；(4)严谨的科学态度;(5)甘于寂寞，献身科学的精神等；2、有利的社会环境：政治：英国资产阶级革命的洗礼；
8、社会经济的发展对基础理论研究提出迫切的要求；文艺复兴、启蒙运动等思想解放运动的推动；前人的研究成果； 五、评价牛顿1、成就：许多划时代的发明 天文学：反射望远镜，研究潮汐现象，预言地球不是正球体； 物理学：力学：经典力学理论；光学：日光原理、微粒说； 数 学：二项式定理、微积分计算2、地位：诸多成就，尤其经典力学，被称为“近代科学之父”。课堂小结： 资本主义的发展推动了近代科技的发展，时代造就了近代科技巨人近代科技之父牛顿。而近代科技的发展又推动了资本主义社会的进一步发展。牛顿之后，一场轰轰烈烈的工业革命就在英国发生了。课后习题作业设计：1课堂练习： 为什么说牛顿是近代科学之父?2课后作业： “为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这就是著名的“钱学森之问”。温家宝说：“钱学森之问对我们是个很大的刺痛，也是很大的鞭策。” 结合牛顿时代西方科技发展与康乾盛世中国科技落后的情况，思考：现代中国的科技如何才能牛呢？或：“牛顿现象”在当今中国有可能出现吗？为什么？ （下次在课堂上宣读）