1、影響世界發展進程的科學巨人第1頁，共23頁。課標要求: 了解牛頓、愛因斯坦等人的成長歷程及主要科學成就，認識他們在社會發展中的作用。第2頁，共23頁。一、近代科學之父牛頓1、所處時代背景西歐資本主義的發展。 英國資產階級革命正蓬勃展開，歐洲的啟蒙運動也在發動階段。文藝復興促進思想解放和觀念啟蒙，帶來了歐洲精神文化的空前繁榮。歐洲的自然科學蓬勃成長,并與文學藝術、思想解放和政治革命匯合在一起，促進歐洲社會大變革。歐洲社會大變革第3頁，共23頁。2、牛頓的重要成就：17世紀最偉大的科學巨匠物理學建立牛頓力學體系。 內容：牛頓三大定律和萬有引力定律；創立嶄新的天文學分支天體力學。 標志：1687年發

2、表的自然哲學的數學原理。 意義：完成了物理學發展史上的第一次大綜合，經典力學理論居物理學的統治地位達200年；標志著近代科學體系形成；推動工業革命的進程。數學方面： 發現二項式定理，創立微積分，開辟數學新紀元。 光學方面： 發現白光是由各種不同顏色的光組成的； 制成第一架反射望遠鏡； 提出光的“微粒說”。 第4頁，共23頁。3、地位（評價）：牛頓是偉大的物理學家、天文學家、數學家和自然哲學家。他是16、17世紀科學先驅成果的集大成者，建立起一個完整的力學理論體系，把天地萬物的運動規律概況在一個嚴密的統一理論中，成為宇宙定律的發現者。他被稱為“近代科學之父”。第5頁，共23頁。 思考：曾經有人問

3、牛頓：“你獲得成功的秘訣是什么？”牛頓回答：“我有一點微小成就的話，沒有其他秘訣，惟有勤奮而已。”他還：“我看得遠些，那是因為我站在巨人們的肩上。”牛頓為什么能由一個平凡的人成為一個偉大的科學家？ 提示： 牛頓自身的因素：具有虛懷若谷、謙虛好學精神；尊重他人的科研成果、勇于探索精神；甘于寂寞，獻身科學的精神；注重實驗、科學的研究方法，實行“歸納演繹”法； 客觀條件：資本主義的發展和資產階級的興起為其科學研究提供了良好的社會環境；西歐思想解放運動提供思想基礎；前人的研究成果為牛頓提供很好的條件。第6頁，共23頁。二、愛因斯坦1、所處時代背景:物理學處于急劇變革時代，其間出現的一系列新現象，牛頓經

4、典力學理論已無法解釋。第二次工業革命推動科技迅速發展。第7頁，共23頁。2、重要成就-物理學的革命光的量子理論（光電效應）： 1905年相對論：1905年、1916年質能關系式： 揭示質量與能量的內在聯系，為后來利用原子能提供理論依據。反對戰爭，捍衛和平：一戰期間，多次公開發表反戰宣言。二戰后，致力于反對核戰爭，呼吁世界和平。第8頁，共23頁。3、地位（評價）：見書本P143.第一段愛因斯坦還是一位具有正義感的社會活動家，時刻關心人類的進步與和平。 第9頁，共23頁。三、科學改變世界科學以前所未有的速度發展。（永無止境） （如：從牛頓到愛因斯坦，實現了物理學上的飛躍 ）科技影響我們生活的方方面

5、面。科技的雙重性。第10頁，共23頁。 在歐洲社會大變革的時代：科學巨匠哥白尼、開普勒、伽利略以及笛卡爾等先后馳名歐洲。當時，歐洲的科學成就主要包括幾個方面：天文學有開普勒三大定律和笛卡爾的以太理論，數學有代數、三角、幾何以及笛卡爾的把代數和幾何聯系起來的解析幾何，力學有阿基米德靜力學和伽利略動力學，主要是落體運動規律，另外還有開普勒、伽利略和笛卡爾等的光學知識，因此牛頓曾謙遜地說“我站在巨人的肩上”。但是，這些科學成就雖然耀眼，卻又頭緒紛繁，真偽雜陳，它需要科學巨匠運用科學研究方法進行艱巨的歸納和融會貫通。第11頁，共23頁。 牛頓力學體系說明了當時人們所能理解的切力學現象，解決了行星運動、

6、落體運動、振子運動、微粒運動、聲音和波、潮漲潮落以及地球的扁圓形狀等各種各樣的問題。從而發現了宇宙間的規律，完成了物理學發展史上的第一次大綜合，成為宏偉壯麗的力學大廈的主要支柱。 第12頁，共23頁。1727年，牛頓去世。英國以隆重的國葬儀式將他安葬在威斯敏斯特大教堂，這里一向是王公貴族的墓地，牛頓成為第一個安息在此的科學家。出殯的那天，成千上萬的普通市民涌向街頭為他送行；抬棺槨的，是兩位公爵、三位伯爵和一位大法官；在教堂合唱的哀歌中，王公貴族、政府大臣和文人學士們一起向這位科學巨人告別。 目睹了牛頓葬禮的法國思想家伏爾泰為之深深感動，他感慨道：“走進威斯敏斯特教堂，人們所瞻仰的不是君王們的陵

7、寢，而是國家為感謝那些為國增光的最偉大人物建立的紀念碑。這便是英國人民對于才能的尊敬。”整個社會在向一個科學家表達著由衷的敬意，這是一個國家對于科學家的態度，也是一個國家對于科學的態度。第13頁，共23頁。 愛因斯坦光的量子理論： 1905年 愛因斯坦用量子理論成功地解釋了光電效應，得出了光具有波粒二象性的結論，即光的量子理論,進一步推動了量子論的發展。 在此基礎上形成的量子力學標志著人類對世界的認識有了革命性的進步，開始從宏觀世界深入到微觀世界。 1921年因光電效應研究獲諾貝爾物理學獎。第14頁，共23頁。 經典物理學是以日常生活中常見的低速運動的物質為研究對象的，在這里，時間和空間被認為

8、是絕對的，是與物質運動無關的因素。 相對論中，愛因斯坦認為時間、運動、質量不是絕對的，而是相對的。愛因斯坦指出，隨著物體（觀察者所見到的）線性運動速度的加快，時間會變慢。第15頁，共23頁。 相對論的例子：一卷錄音帶，如果在地面上播放需要一個小時；在快速飛行的宇宙飛船里播放，宇宙飛船里的人測定也是一個小時。但是由地面上的人員，來測定在宇宙飛船中播放的時間呢？根據牛頓的理論，因為時間是絕對的，所以也是一小時；但是愛因斯坦的理論則認為應該是一個多小時，因為時間是相對的，在不同速度下測量時間，長度是不一樣的。 “天上一天，地上一年”！第16頁，共23頁。第17頁，共23頁。 19世紀，近代科學獲得了

9、極大發展。在物理學領域，以牛頓力學為基礎，統一了聲學、光學、電磁學和熱學，有效地解釋著小到超顯微粒子，大到宇宙天體的物理世界。海王星的發現顯示了牛頓力學無比強大的理論威力，光學、電磁學與力學的統一使物理學顯示出一種形式上的完整，被譽為“一座莊嚴雄偉的建筑體系和動人心弦的美麗的殿堂”。于是很多人得出這樣的結論：物理學的各種基本問題在原則和理論上都得到了解決，取得了終極的形式，物理學遺留下來的工作只是精度的測定問題，即解決小數點以后數據的準確性問題，一時出現了物理學的“頂峰論”。第18頁，共23頁。 牛頓在自然哲學的數學原理一書中從哲學角度提出了絕對時間和絕對空間的概念，認為時間和空間是客觀存在的

10、，彼此沒有聯系，和物質運動沒有關系。但是，從麥克斯韋方程組可以推算出光在真空中的速度大約是每秒30萬公里，這個速度和光源本身的運動速度無關，也就是光速不變。而經典物理學告訴我們，任何物體的運動速度都是相對于一定的坐標系的。一個坐在火車上的人，以火車為坐標系，人的速度是零；以地球作為坐標系，人的速度就等于火車的運行速度。為什么會有和坐標系沒有關系的不變光速呢?經典物理學解釋不了這個問題。第19頁，共23頁。愛因斯坦曾在1939年寫給羅斯福總統的信件中警告羅斯福總統，德國可能在制造原子彈，并提出美國也應該制造原子武器。這一建議讓他懊悔終生，并促使他致力于銷毀核武器的運動。戰后，他為開展反對核戰爭的

11、和平運動和反對美國國內法西斯威脅，進行了不懈的斗爭。愛因斯坦為何會有前后態度的變化?愛因斯坦想依靠原子彈戰勝法西斯國家，結束戰爭，但原子彈完成它的這個使命后，它本身又成為嚴重威脅人類安全的因素。由此延伸出科學的雙重性問題科學技術是一把雙刃劍，它既可以是造福人類的力量，也可以是毀滅人類的力量。今天科學技術的威力不得不讓我們關注科技的利用問題和科學技術的倫理道德問題。合理利用科技已成為人類社會發展的必要條件。第20頁，共23頁。 科技與人們生活的關系。可以分以下幾點來說明：人類生活的面貌，人們的衣食住行都在發生革命性變化。如讓同學列舉：家用電器產品，像洗衣機、電視機等，已步入平常百姓家；家居中的室

12、內裝飾、高檔衛生間設施和電話等，也不再是少數富人的專用品；在文化娛樂方面，電影、電視、音樂、戲曲等人們熟悉的娛樂形式，由于高科技的發展，變得更加先進和吸引人。世界各國在政治方面發生了巨大的適應性變化。政治的現代化涉及權威的合理化、權力結構的分離和公民政治參與程度的加深與擴大。第21頁，共23頁。新技術革命使經濟活動進步國際化。由于電腦、信息傳播技術的飛速發展，各國間科技、信息交流和專利產品的買賣已成為經濟發展的首要因素。世界市場的作用日益增強，任何個國家都無法脫離世界經濟而獨立生存與發展。戰后經濟的地區化、集團化和全球化趨勢不可阻擋，發達國家和發展中國家之間相互依存的關系也變得更加密切。科技發展促進第三產業的迅速發展和工業內部結構的變化與調整。科學技術的進步直接促進了勞動生產率的顯著提高，使更多的人從第一產業和第二產業的領域內解放出來，有可能把更多的勞動力資源投入到非物質生產資料的部門和領域，如商業、金融、信息和服務行業等。1990年，美國第三產業值占國民生產總值的7102，英國為648，日本為611，蘇聯為384。第22頁，共23頁。新技術革命促進了許多新興工業的飛速發展，電子、核能、化工、航空航天、生物工程和電子計算機等新興工業發展迅猛。科學技術在