1、必修三 第三单元 第16课 近代科学技术革命 教学设计一、教学目标1.知识目标：a. 了解经典力学的主要内容，简述进化论的主要观点；b以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。2. 能力目标：a通过人物的介绍和对材料的阅读进行归纳总结，得出结论，培养归纳、总结能力；b. 通过对比天主教神学的观点与科学试验、实践的结论，培养透过现象看本质的能力。3. 情感目标：a理解科学进步中继承和创新的关系，认识科技进步对促进社会生产生活和观念发展的作用。二、教学重点1. 认识经典力学和进化论在近代自然科学理论发展中的历史地位；蒸汽机的发明和电气技术的应用推动社会发展。三、教学难
2、点1. 科学与宗教和哲学的关系。四、教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：导入新课投影导入：图片及文字材料：学生看投影，结合所学知识，思考。材料引入，明确课题。环节二：明确课题、点明课标1、明确课程标准。2、明确本课知识间的关系。学生知道这节课应该学什么、明确学习目标后，为学习定下方向。环节三：讲授新课一、 从哥白尼到伽利略【自主学习】1哥白尼(1)背景：基督教宣扬的_在欧洲占绝对统治地位；观测技术进步。(2)观点：提出太阳中心说。(3)影响：哥白尼的日心说改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。2伽利略(1)1610年，发现了木星的四颗_，为
3、日心说找到了确凿的证据。(2)开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“_”。(3)其杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础。教师投影：【合作探究】探究点：近代自然科学兴起与资本主义发展、思想解放运动的联系材料一随着资本主义萌芽的产生与发展，欧洲掀起了文艺复兴运动。文艺复兴运动不仅推动了文学艺术、思想的繁荣，也推动了哥白尼、伽利略、布鲁诺等前赴后继投身于近代天文学的研究，推动牛顿经典力学的诞生。材料二欧洲启蒙思想家受被牛顿证实的万有引力定律的影响很大，他们相信不仅存在着控制物质世界的自然法则，也存在着控制人类社会的自然法则理性被用来检验一切事物所有的人、所有的制度、所有的传统
4、，伟大的启蒙运动产生了。请思考：结合上述材料，分析近代自然科学的产生与资本主义发展、思想解放运动的关系。教师归纳、投影：资本主义的发展是近代自然科学产生的社会前提。一方面，文艺复兴为近代自然科学产生奠定了思想基础；另一方面，以牛顿力学为代表的近代自然科学为启蒙运动奠定了科学基础。二、牛顿的经典力学【自主学习】1成就(1)万有引力定律和牛顿力学定律。(2)经典力学代表作是_，建立起一个完整的力学理论体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃。(3)牛顿还是微积分的创立者之一。2影响(1)牛顿力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。(2)牛顿力学的建立标志着_的
5、开始。(3)牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。(4)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国_和唯物主义哲学奠定了科学基础。教师投影：【拓展提升】牛顿经典力学的特征和地位教师归纳、投影：(1) 特征注重实验。实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。数学化。这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。研究人们日常生活中易于理解的宏观世界。后来科学发现所揭示的是人们没有直接经验的微观现象，表明人们对物质世界的认识在不断深化。(2) 地位它是人类认识自然的历史上对自然规
6、律的第一次总结与概括。标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。牛顿力学和热学引发了第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。打击了封建宗教神学，促进了人类思想不断解放。三、达尔文与进化论【自主学习】1背景：19世纪以前，神创论占统治地位。基督教神学宣扬的上帝造人说禁锢着人们的思想。2创立：1859年达尔文发表了划时代的巨著物种起源，建立起以自然选择为基础的严密的生物进化理论，其主要观点是“_，适者生存”。3意义：生物进化论从根本上改变了19世纪绝大多数人对人类和其他生物在生物界中位置的看法，是对上帝造人说的颠覆，引起教会的极大恐慌与围攻。 4证实(1)1863年赫胥黎发表_，进一步从解剖学的角
7、度论证了人猿同祖的学说，进化论逐渐被科学界普遍接受。(2)1871年，达尔文发表_，进一步论证了人类是从古猿进化而来的观点。 教师投影：【合作探究】探究点：近代科学对基督教封建神学的冲击材料一牛顿力学定律以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，使科学摆脱了神学束缚，把造物主神，从无生命研究领域驱逐出去。材料二达尔文的进化论给神创论以有力打击，证明整个有机界一切动植物包括人都是自然界长期发展的产物，把造物主神，从有生命研究领域驱逐出去。请思考：根据材料一、二并结合所学知识，谈谈“造物主”是怎样被驱逐的。教师归纳、投影：基督教神学认为，世界是
8、上帝创造的，各种物种从被上帝创造那一天起是不变的。牛顿力学体系把天上、地上的物体运动概括在一个理论之中，说明物体是按照自身的规律不断变化和运动的，从而把神上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去。达尔文的生物进化论把变异和自然选择看作新物种起源的首要因素，证明了造物主上帝根本没有存在的必要，把造物主从有生命现象的研究领域中驱逐出去，最终完成了驱逐上帝的任务。四、瓦特与蒸汽机【自主学习】1背景：英国工业革命开始后，迫切需要解决_的问题。2成就：历经20多年的不懈努力，瓦特完成了对_蒸汽机的革新。3意义(1)蒸汽机的广泛应用，成为改造世界的动力机械，解决了工业革命的动力问题。(2)动力机的采用为工业、交
9、通运输业的发展铺平了道路。(3)极大地推动了社会生产力的发展，使人类社会进入_时代。教师投影：五、爱迪生与电的应用【自主学习】1背景：19世纪后期，科学新发现催生了发电机。人类从此进入了_时代。2成就：爱迪生发明和改进了电灯、电话、电报、电影等，促进了电力的广泛应用。3意义(1)以发电机为标志的电气技术，提供了更为强大便捷而又廉价的动力，掀起了第二次工业革命。(2)科学技术转化为生产力，有力地推动了社会变革和文明进步。(3)_从此确立全球优势，世界各地联系更加紧密。 (4)科技革命还改变了人们的_，人们的生活从此更加方便舒适、丰富多彩。教师投影：【合作探究】材料 早在19世纪50年代，马克思就
10、预言电的伟大革命力量，认为“蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一个更大无比的革命力量电力的火花将取而代之。”请思考：你觉得应该怎样评价蒸汽机的发明和电力的应用对社会发展的作用？教师归纳、投影：1、推动生产力大幅提高：分别进入蒸汽时代和电气时代。2、改变社会结构和世界形势，世界日益成为一个整体。3、加快城市化进程和人们生活更加丰富多彩。结论：科技进步推动了社会进步，科技是生产力，生产力是推动人类社会发展的终极动力。【拓展提升】西方近代科学与中国古代传统科技的区别教师归纳、投影：(1)中国古代传统科技发展的特点包括三个方面：第一，中国古代科技具有很强的实用性，都是服务
11、于生产并为统治阶级所用；第二，大多是对生产经验的直接记载或对自然现象的直接描述，具有较强的经验性；第三，理论的技术化倾向严重，而这些技术又不具有开放性，没有转化为普遍的社会生产力。(2)西方近代科学的两大特点：实验性和数学表达方式。实验性就是可以用实验的方法反复再现科技发明成果，数学表达方式就是可以用代数式来说明成果的内容。这与中国古代传统科学技术截然不同。学生看投影，思考体会、自主学习。学生思考，分组讨论、完成填空。学生看投影，思考体会。学生看投影，思考体会、讨论。学生思考，分组讨论、回答。学生思考，分组讨论、完成填空。学生看投影，思考体会。学生思考，分组讨论、回答。学生看投影，思考体会。学
12、生思考，分组讨论、完成填空。学生看投影，思考体会。学生思考，分组讨论、回答。学生思考，分组讨论、完成填空。学生看投影，思考体会。学生思考，分组讨论、完成填空。学生看投影，思考体会。学生思考，分组讨论、回答。学生看投影，思考体会、做笔记。学生思考，分组讨论、回答。学生看投影，思考体会。培养学生自主学习能力的同时，进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。培养学生研习史料、论从史出习惯和能力。进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。培养学生研习史料、论从史出习惯和能力。进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。进一步加强培养学生探
13、究性学习和创新性学习的能力。培养学生自主学习能力的同时，进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。培养学生自主学习能力的同时，进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。进一步加强培养学生探究性学习和创新性学习的能力。环节四：课堂小结1、要求学生自己对本课进行小结。2、投影：引领学生深化知识理解。整合知识，进一步理清知识间的联系。归纳总结本节课的主要内容，进一步深化认识。五、本课重点问题的阐释和史学资源补充1. 牛顿的哲学思想和科学方法牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初
14、具规模的物理学方法论体系，给物理学及整个自然科学的发展，给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。 牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的，一切自然现象他都力图力学观点加以解释，这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义，同时也导致了机械论的盛行。事实上，牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力，把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争；认为“通过运动或发酵而发热”；火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程，等等。这种机械观，即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点
15、，把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等，作为整个物理学的通用思考模式。可以认为，牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人，而因果关系正是经典物理学的基石。2. 拉马克主义 18世纪末19世纪后期，大多数动植物学家都没有认真地研究生物进化，而且偏离了古希腊唯物主义传统，坠入唯心主义。“活力论”虽然承认生物种可以转变，但把进化原因归于非物质的内在力量，认为是生物的“内部的力量”即活力驱动着生物的进化，使之越来越复杂完善。但活力论缺乏实际的证据，是一种唯心的臆测。最有名的活力论者就是法国生物学家拉马克。19世纪
16、后期出现的终极目的论或直生论，认为生物进化有一个既定的路线和方向。后人把拉马克对生物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义，其主要观点是：物种是可变的，物种是由变异的个体组成的群体。在自然界的生物中存在着由简单到复杂的一系列等级（阶梯），生物本身存在着一种内在的“意志力量”驱动着生物由低的等级向较高的等级发展变化。生物对环境有巨大的适应能力；环境的变化会引起生物的变化，生物会由此改进其适应；环境的多样化是生物多样化的根本原因。环境的改变会引起动物习性的改变，习性的改变会使某些器官经常使用而得到发展，另一些器官不使用而退化；在环境影响下所发生的定向变异，即后天获得的性状，能够遗传。如果环境朝一定的方向改变，由于器官的用进废退和获得性遗传，微小的变异逐渐积累，终于使生物发生了进化。拉马克学说中的内在意志带有唯心论色彩；后天获得性则多属于表型变异，现代遗传学已证明它是不能遗传的。