自然科學(xué)的發(fā)展

自然科學(xué)的發(fā)展第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三

[新版教材引文]資產(chǎn)階級的興起和歐洲思想解放的潮流催生了許多頂天立地的科學(xué)巨匠。殖民掠奪、奴隸貿(mào)易和圈地運動使資本主義積累了大量資本和廉價勞動力，奠定了工業(yè)革命的物質(zhì)基礎(chǔ)。生產(chǎn)力的發(fā)展和新的社會需要又推動了科技創(chuàng)新。而科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的突破最終引發(fā)了改變世界的工業(yè)革命。至19世紀，人類社會已經(jīng)告別中世紀的宗教黑暗，相繼跨入蒸汽時代和燈火輝煌的電氣時代。 根據(jù)引文分析近代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的原因。第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三一、近代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的原因1、生產(chǎn)力發(fā)展和社會發(fā)展的需求2、人文主義和理性主義的興起解放了人們的思想3、科學(xué)家們的個人天賦和不懈努力，在總結(jié)前人成果基礎(chǔ)上的創(chuàng)新第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三二、經(jīng)典力學(xué)的建立1.

是經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者。

他是

人，他論證了

天文學(xué)家

的“日心說”。更主要的是，他以系統(tǒng)的

和

推翻了以

為代表的傳統(tǒng)的自然觀，開創(chuàng)了以

為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的

。因此，他被稱為“”。他的杰出成就為

經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。

伽利略意大利波蘭哥白尼實驗觀察亞里士多德實驗事實近代科學(xué)近代科學(xué)之父牛頓第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三后來，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，馬褲也不紐扣，就走進了大學(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式定理。他抓住姑娘的手指，錯誤的把它當成通煙斗的通條，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。他馬虎拖沓，曾經(jīng)鬧過許多的笑話。一次，他邊讀書，邊煮雞蛋，等他揭開鍋想吃雞蛋時，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請朋友吃飯，當飯菜準備好時，牛頓突然想到一個問題，便獨自進了內(nèi)室，朋友等了他好久還是不見他出來，于是朋友就自己動手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，發(fā)現(xiàn)了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問題。1643年1月4日，伽利略逝世的這一天，牛頓出生，只有三磅重，誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位科學(xué)巨人，并且竟活到了85歲。原希望他成為一個農(nóng)民，但牛頓本人卻無意于此。每次，母親叫他同傭人一道上市場，熟悉做交易的生意經(jīng)時，他便懇求傭人一個人上街，自己則躲在樹叢后看書。牛頓的好學(xué)精神感動了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)。第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三2.牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立①他是

科學(xué)家。他在其科學(xué)巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，提出了物體機械運動的

和

。這是人類認識自然的歷史上對自然規(guī)律第一次進行的理論性概括和總結(jié)，它形成了一個以實驗為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達形式的牛頓力學(xué)體系，即經(jīng)典力學(xué)體系。②檢驗： 海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)。英國三大定律萬有引力定律第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三③評價A、牛頓力學(xué)有助于人類解釋與預(yù)見物理現(xiàn)象，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)以及與之有關(guān)的工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。牛頓力學(xué)的創(chuàng)立，標志著人類科學(xué)時代的開始。（自然科學(xué)角度）B、牛頓力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了第一次工業(yè)革命，使人類進入蒸汽時代。（生產(chǎn)力和社會發(fā)展角度）C、牛頓用數(shù)學(xué)方法精確描述宇宙運行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。（哲學(xué)角度）D、但是，牛頓理論體系本身還有不完善之處，隨著科學(xué)研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)僅用經(jīng)典力學(xué)理論無法解決越來越復(fù)雜的物理學(xué)問題。20世紀初，愛因斯坦因此提出了

。相對論第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三三、生物學(xué)：達爾文與進化論1.主要著作及觀點：

生物進化理論

——物競天擇、適者生存2.影響①從根本上改變了19世紀絕大多數(shù)人對生物界和人類在生物界中的位置的看法，是對上帝造人說的顛覆，在自然科學(xué)領(lǐng)域里沖擊了教會的權(quán)威地位。它所揭示的關(guān)于生命自然界辯證發(fā)展的規(guī)律，為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要的自然史的基礎(chǔ)。第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三②此后，進化論被運用到人文領(lǐng)域，形成了許多令人耳目一新的學(xué)說。③進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產(chǎn)生巨大震動。 如：嚴復(fù)翻譯《天演論》；新文化運動。思考：中外關(guān)于人類起源的傳說出現(xiàn)的原因以及達爾文能夠提出進化論的原因。第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三諷刺達爾文的漫畫第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三當時諷刺達爾文的漫畫第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三達爾文被邀赴宴。宴會上，他恰好和一位年輕美貌的女士并排坐在一起。“達爾文先生，”坐在旁邊的這位美人帶著戲謔的口吻向科學(xué)家提出疑問，“聽說你斷言，人類是由猴子變來的。我也是屬于你的論斷之列嗎？”那當然嘍！”達爾文看了她一眼，彬彬有禮地答道。“不過，您不是由普通猴子變來的，而是由長得非常迷人的猴子變來的?！边_爾文和他的進化思想第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三1、①生產(chǎn)力落后； ②生物知識缺乏； ③統(tǒng)治階級的需要； ④愚民政策； ⑤精神獨裁。2、①資本主義發(fā)展的需要； ②思想解放的洗禮； ③科學(xué)的發(fā)展和生物知識的積累； ④達爾文的努力。第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三童年時代的瓦特和茶壺的故事

一天晚上，瓦特和一個小女孩在家里喝茶。瓦特不停地擺弄茶壺蓋，一會兒打開，一會兒蓋上，當他把茶壺嘴堵住時，蒸汽頂開了茶蓋。在旁的外祖母對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓(xùn)斥。瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，從此萌發(fā)制造蒸汽機的念頭。瓦特與蒸汽機“瓦特蒸汽機巨大的、不知疲倦的威力使生產(chǎn)方法以過去所不能想象的規(guī)模走上了機械化道路。”

——羅爾特《詹姆斯·瓦特》第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三四、進入蒸汽時代——瓦特和蒸汽機1.背景 英國工業(yè)革命開始，需要高效新動力的支撐與推動。2.新式蒸汽機廣泛應(yīng)用的影響：

1）解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題；

自然力（人力、畜力、水力、風(fēng)力）蒸汽

2）改變了工業(yè)格局的分布；

近水建廠交通發(fā)達、資源豐富

3）出現(xiàn)了發(fā)明和使用機器的熱潮；

4）促進了交通運輸業(yè)的發(fā)展，加強了各地的交流和聯(lián)系。

蒸汽輪船、蒸汽機車

概括：極大地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，使人類社會進入“蒸汽時代”。第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三五、電氣時代的到來——愛迪生與電的應(yīng)用1.背景2.愛迪生的發(fā)明與電力的廣泛應(yīng)用

成就：電燈、電報、電話、電影等思考：你認為愛迪生成功的奧秘是什么？好奇心+敏銳思維+勤奮努力A、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的動力和能源要求B、科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的推動（電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，法拉第）C、發(fā)電機的發(fā)明—電氣時代到來標志（1870年，格拉姆）第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三3.電氣技術(shù)普及的影響影響：①以發(fā)電機為標志的電氣技術(shù)，提供了更為強大便捷而又廉價的動力，極大地推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，掀起了第二次工業(yè)革命?？茖W(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，又有力地推動了社會變革和文明進步。②資本主義從此確立全球優(yōu)勢，世界各地聯(lián)系更加緊密。③科技革命還改變了人們的生活方式，把人類帶進了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三科學(xué)家國家主要成果地位哥白尼伽利略牛頓達爾文瓦特愛迪生波蘭意大利英國美國英國英國提出太陽中心說開創(chuàng)近代科學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)生物進化論改良蒸汽機科技發(fā)明近代天文學(xué)奠基人“近代科學(xué)之父”奠定了經(jīng)典物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)生物學(xué)領(lǐng)域掀起一場劃時代革命蒸汽機成為改造世界的動力機械“發(fā)明大王”近代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的表現(xiàn)第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三1781年天王星被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家用牛頓力學(xué)計算它的軌道，可是計算結(jié)果總是同觀測紀錄不大相符。經(jīng)反復(fù)核算，觀測無誤。那問題是否出現(xiàn)在牛頓力學(xué)上面？法國的勒維列和英國的亞當斯堅信牛頓力學(xué)的正確，大膽猜想計算結(jié)果之所以不理想，是因為太陽系中還有一顆未知的行星，我們沒有考慮到它對天王星的引力作用。他們用牛頓力學(xué)算出了這顆未知行星的位置和質(zhì)量。1848年9月23日，柏林天文臺臺長在收到勒維列來信的當晚，用望遠鏡對準勒維列所指出的位置，一下子就看到了一顆新的行星—海王星。勒維列無需觀測星空，就在筆尖上發(fā)現(xiàn)了新行星。牛頓力學(xué)又創(chuàng)造了新的奇跡。海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三冥王星失去行星地位

2006年08月25日07:04:18

來源：新華網(wǎng)

8月24日，在捷克首都布拉格舉行的國際天文學(xué)聯(lián)合會大會通過行星的新定義，冥王星終于“慘遭降級”，被驅(qū)逐出了行星家族，被列為“矮行星”。第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三 一個大雪天的夜晚,愛迪生的媽媽突然生病了,爸爸急忙找來醫(yī)生。醫(yī)生說：“你媽媽得了急性闌尾炎，需要開刀做手術(shù)”。那時候只有油燈沒有電燈，油燈的光線很暗，一不小心就會開錯刀。愛迪生突然想起一個好辦法，他把家里所有的油燈全都端了出來，再把一面鏡子放在油燈的后面，讓醫(yī)生順利的做完了手術(shù)。醫(yī)生說：“孩子你是用你的智慧和聰明救了你的媽媽?！睈鄣仙鴭寢尩氖终f：“媽媽我要制造一個晚上的太陽?！睈鄣仙c電的應(yīng)用第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三這里，我們不妨追溯一下他小時候的兩個故事。在他幼年時期，有一回他看到母雞孵卵生出小雞，很覺奇妙，但并不滿足。事后，他也悄悄攢些雞蛋放在倉庫里，自己伏在上面，親自試一試能否生出小雞來，弄得全家人好一陣子找不到他。七歲上學(xué)后，他強烈的求知欲和鉆研問題的習(xí)慣就更加明顯了。他對他所接觸的東西，總是無休止地提出這樣或那樣的問題，并要求老師解答清楚。對此，老師很覺頭痛。有一回上算術(shù)課時，老師教同學(xué)們說二加二等于四，愛迪生一定要讓老師講明白，二加二為什么等于四。盡管老師給他作了一般的解釋，但并不能滿足他的要求。于是，老師就說他“愚笨”。愛迪生不滿足自己已經(jīng)學(xué)得的知識，而時時刻刻用自己天真幼稚的心靈探索著大自然的秘密。然而，他的老師未能理解他?？墒菐资旰?，愛迪生卻成為享有盛名的發(fā)明家了。愛迪生12歲第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三愛迪生只念過三個月的小學(xué)。學(xué)校老師說他“愚呆”

，他不得不退學(xué)回家。當過鄉(xiāng)村教師的母親并不相信這一點，親自做他的教師，引導(dǎo)他去讀一些書。愛迪生很喜歡科學(xué)。他很小就在自己家的地窖里，建起了一個小實驗室。他把平時省吃儉用的錢，全部花在儀器上。但光靠這個錢是不能滿足試驗需要的，于是，他就到火車上當賣報童。后來，他發(fā)現(xiàn)火車上行李車廂中有一間吸煙室未用，他就把家中地窖里的試驗品搬到這上來，堅持做化學(xué)試驗。有一天，火車搖晃，行李滑下來，把他試驗用的一支磷桿摔到地下，車廂立即著火?；鸨悔s到現(xiàn)場的人撲滅了，可是車長卻打聾了他的耳朵，造成終身殘廢。愛迪生所走過的道路是不平坦的。他當過電報生。在書攤和圖書館消磨很多精力。但由于幾次失業(yè)，最后不得不到紐約投奔朋友。他口袋里連一個小錢也沒有。他餓急了，只好向人討了點茶水喝，這是他到紐約后的第一頓飯。饑因交加的愛迪生，容儀拙陋，衣著襤褸，被人看不起。一個偶然機會他很快幫助人家修好了一臺機器，而被留下來，這才找到了工作。逐步走上了科學(xué)研究的道路。第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三為了選擇做燈絲用的物質(zhì)，愛迪生共對1600種不同的材料進行試驗，僅植物類的炭化試驗就達6000多次。他的試驗筆記簿多達200多本，共計40000余頁，先后經(jīng)過3年的時間。他每天工作十八、九個小時。甚至在1871年圣誕節(jié)他結(jié)婚的那一天，竟因工作忘記了新娘子，讓妻子瑪麗小姐在洞房中空等了一夜。最后發(fā)明了白熱電燈——竹絲電燈。直到1908年發(fā)明用鎢做燈絲后才代替它。愛迪生在科學(xué)研究的道路上，步履堅實，用心維艱，的確花費了巨大的體力與心力。愛迪生被視為當代最多發(fā)明物的人，擁有1093項專利在他名下?！疤觳攀前俜种坏撵`感加上百分之九十九的汗水”第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三“最大的浪費莫過于浪費時間了。”“人生太短暫了，要多想辦法，用極少的時間辦更多的事情。”愛迪生的發(fā)明：電燈電報電話電車電梯留聲機蓄電池打字機甚至與電力無關(guān)的橡皮、水泥第二十五頁，共二十六頁，編輯于2023年