1、教育是最好的老師，小學初中高中資料匯集第四節“站在巨人肩膀上”的牛頓敖挈方案設計投方潞 流程細解 用“教案教案設計區4專注專業學習堅持不懈勇攀高峰-10 -新課導入艾薩克牛頓爵士是人類歷史上出現過的最偉大、最有影響的科 學家，同時也是物理學家、數學家和哲學家，晚年醉心于煉金術和神學。 他在1687年7月5日發表的不朽著作自然哲學的數學原理里用數 學方法闡明了宇宙中最基本的法則一一萬有引力定律和三大運動定律。這四條定律構成了一個統一的體系，被認為是“人類智慧史上最偉大的一個成就”，由此奠定了之后三個世紀中物理界的科學觀點，并成為現代工程學的基 礎。牛頓為人類建立起“理性主義”的旗幟，開啟工業革命

2、的大門。牛頓逝世后被安葬于威 斯敏斯特大教堂，成為在此長眠的第一個科學家。我們應該如何評價牛頓？帶著這個問題我 們一起走進本課的學習。教法案例本節課包括四個框目的內容：從笨學生到大科學家；創建經典力學體系；數學、光學和 天文學家的成就；不徹底的唯物論者。建議教師在講授時將其整合成三塊：從笨學生到大科 學家；牛頓的偉大成就；不徹底的唯物論者。即將教材的第二目和第三目整合成一個板塊來 進行講解。關于第一目“從笨學生到大科學家”，建議教師引導學生自主閱讀教材，然后教師點撥關鍵點：（1）出生一一小學一一中學一一大學時代。（2）家鄉避疫一一教授一一大科學家。教師還應該點撥，牛頓的巨大成功，與巴魯這樣的大

3、科學家的引導密不可分，但更主要的原因 還是牛頓自己刻苦鉆研和不懈努力的結果。正如牛頓所說：我只是一個在海邊玩耍的孩子， 偶爾拾到了一些美麗的貝殼，是因為自己站在了前人的肩上，看得遠了一些。關于“牛頓的偉大成就”，包括教材第二目和第三目的內容。建議教師在授課時，制作表格，引導學生閱讀教材后自主填寫：項目主要成就歷史意義物理學著作自然哲學的數學原理運動三定律慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力定律力有引力定律數學微積分的創始人之一光學太陽光的合成性；物質的顏色之謎；光學天文A架反射式望遠鏡學天體力學的創立者關于“不徹底的唯物論者”的講授，建議教師將其本課導語結合起來，形成對牛頓的公正評價和認識。

4、牛頓作為一個“唯物論者”的體現是什么？（牛頓的自然科學成就）。其“不徹底性”主要表現在什么地方？（把自然界中的各種現象和過程都歸結為機械運動，一概用純粹力學的規律予以解釋；提出了所謂的“絕對時間” “絕對時空”的觀點；認為各種自然事物，只能發源于上帝的意志之中 ）。結合時代背景回答，其“不徹底性”的原因何在？（17世紀是近代唯物主義的形成時期，唯物主義還不成熟）。結合本課引言和所學知識總結歸納，怎樣評價牛頓？（盡管牛頓是一個并不徹底的唯物論口上學 月區4者，但這掩蓋不了其作為偉大科學家的熠熠光輝。他在數學、力學、天文學家、光學等領域 都獲得了巨大的成就。其中任何一項成就度，足以使他跨入大科學家

5、的偉大行列而名垂千古， 而他卻集諸多成就于一身，成為科學史上劃時代的、里程碑式的科學巨匠。他把自己的一切 都獻給了偉大的科學事業）。襟的自主導學 理數指自查自測因“基咄”課程標準了解牛頓的成長歷程及主要科學成就，認識他在社會發展中的作用重點難點1 .牛頓在物理學、天文學等領域的主要貢獻，其在世界自然科學發展史上的崇高地位（重難點）2 .對牛頓進行客觀公正的評價 （重點）知識1|從笨學生到大科學家1.1643年，牛頓誕生在英國林肯郡。2. 讀小學時，牛頓成績一般。 12歲時上了中學，逐漸成了同學中的佼佼者。3. 1665年1月，牛頓大學畢業，取得文學學士學位。4. 1667年初，牛頓回到劍橋，并

6、于次年3月獲得碩士學位,同時成為高級院委。5. 1669年10月，牛頓成了 “盧卡斯講座”的數學教授。知識2|創建經典力學理論體系1.牛頓對人類最重要的貢獻，是創建了經典力學的理論體系。2 . 1685年，牛頓發現萬有引力定律。3 . 1687年，牛頓出版了劃時代的偉大著作自然哲學的數學原理,系統闡述了他關于動力學和引力問題的研究成果。他提出了慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律。4 .法國科學家拉普勒斯稱贊原理是“人類智慧的產物中最卓越的杰作”，牛頓當然也堪稱人類有史以來最偉大的科學家。押識3|數學、光學和天文學的成就1.牛頓和萊布尼茨并稱為微積分的創始人。5 .提出微粒說:光是由微粒

7、形成的,并且走的是最快速的直線運動路徑。6 .牛頓的著作光學在 1704年正式出版。7 . 1668年，牛頓設計制造了第一架反射式望遠鏡,并因此成為世界一流的科學家，并 被認為是最偉大的天文學家。知識4不徹底的唯物論者1.從哲學的角度審視牛頓， 可以發現他的哲學思想基本上屬于“自然科學的唯物主義”。8 .牛頓把自然界中的各種現象和過程都歸結為機械運動，一律用純粹力學的規律予以解釋；牛頓提出所謂的“絕對時間”和“絕對空間”的觀點，這些表明牛頓是一個不徹底的唯 物論者。9 .受亞里士多德的影響，牛頓認為“是上帝之手賦予了行星運動的第一推動力”。10 1727年3月20日，牛頓在睡夢中安然長眠，享年

8、 85歲。程專互動探究破疑難師生互動提“知能”合作探 究區4.1 - I L !1 L - r二探穗L探究1牛頓被稱為“近代科學之父”的原因1.牛頓是英國物理學家、天文學家和數學家。11 在天文學方面，他解釋了潮汐現象，指出潮汐的大小不但同朔望月有關，而且與太陽 的引力也有關系。牛頓從理論上推測出地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，并由此說 明了歲差現象等。12 在物理學上，牛頓基于伽利略、開普勒等人的工作，提出了力學的三大定律和萬有引 力定律，并建立了經典力學的理論體系。13 在數學上，牛頓創立了 “牛頓二項式定理”，并和萊布尼茨幾乎同時創立了微積分學。在牛頓的著作自然哲學的數學原理中，他

9、用數學解釋了哥白尼的“日心說”和天體運動 的現象。14 在光學方面，牛頓發現白色日光由不同顏色的光構成，并制成“牛頓色盤”；關于光的本性，牛頓創立了光的“微粒說”。15 牛頓力學體系的建立是近代科學形成的標志，是人類認識史上對自然規律的第一次概括和總結。牛頓對近代自然科學的奠基作用不包括（）A.經典力學B.微積分C.放射理論D.日光的分析【解析】據所學知識可知，經典力學、微積分、日光的分析皆屬牛頓的貢獻，而放射理論不是他的成就。【答案】C 探淡閱讀下列材料，回答問題。材料一上中學時牛頓就喜歡做實驗并記筆記。他將日常生活中發生的許多現象記錄下來，還對所學過的知識進行分類整理。因生活所迫，他曾一度

10、輟學在家，即便如此，他仍在 從事科學研究。有一天，外面狂風大作，下起大雨。牛頓只披了一件斗篷跑到院子里，在雨 中跳來跳去地做風力實驗，再把實驗數據記錄下來，以供研究。材料二如果說我比別人看得遠些，那是因為我站在巨人肩上的緣故。我不知道在別人看來，我是什么樣的人；但在我自己看來，我不過就像是一個在海濱玩 耍的小孩，為不時發現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜， 而對于展現在我面前浩瀚的真理的海洋，我還沒有發現呢。牛頓(1)結合材料一，你怎樣看待牛頓的學習方法？(2)材料二中牛頓以怎樣的態度看待他取得的成就？在他身上我們能夠學到科學家的哪些優秀品質？【思路分析】考查角度對

11、偉大的科學家牛頓的評價材料解讀材料一：簡單介紹了牛頓善做實驗的學習品質，并列舉了一個小例子；材料二： 展示了牛頓的兩則名言，從而說明了牛頓對自己偉大成就的態度解答思路第(1)問要求回答的是“怎樣看待”而不是“學習方法”，解題關鍵在于牛頓的 學習方法是科學的。牛頓通過做實驗、記筆記，積累數據并對知識進行分類整理。第(2)問中的A小問要求回答的是“態度”而不是“成就”，第二小問要求回答的是“優秀品質”，解題關鍵是認真體會牛頓的名言【嘗試解答】(1)怎么看待：(2)態度：優秀品質：【答案】（1）怎樣看待：牛頓的學習方法是科學的。通過做實驗、記筆記，積累數據,并能夠把知識進行分類整理。這樣的學習方法與

12、當時的“歸納一演繹”的科學研究方法是一 致的。（2）態度：牛頓對待自己取得的成績是很謙虛的。優秀品質：我們可以從牛頓身上學到虛懷若谷的謙虛態度和嚴謹的科學研究態度，還有 勤奮的探索精神等。考專雙基達標陋堂陳生生互動達*雙標交流學習區4一、選擇題1 .威斯敏斯特教堂墓地的一塊墓碑上寫著：自然界和自然規律隱藏在黑暗中，上帝說， 讓他出生吧，于是一切都成為光明。其中的“他”是指 （）A.巴羅B.笛卡兒C.牛頓D.伽利略【解析】本題考查學生的理解能力。牛頓是近代經典力學的創始人，揭示了自然界和自然規律的奧秘。【答案】CPHIL05 0 PU LEN A T U R A L. I SP H T N C

13、I P I AMATHLM ATtC A .> if g，.3SA ACO XtWTONa. AT4hEMIriu *血 uifti. ik11,15 u«. |uC i - h i, 歲MD e的英文字選A項。2 .右圖的作者是（）A.牛頓B.伽利略C.愛因斯坦D.愛迪生【解析】本題考查知識能力。根據所學知識或圖片上母可知，右圖是牛頓的科學巨著自然哲學的數學原理，故【答案】A3 .自然哲學的數學原理一書出版的最大意義是（）A.改變了 19世紀多數人對生物界和人類在生物界中的位置的看法B.建立了完整的力學理論體系，實現了物理學史上的第一次大飛躍C.開創了以實驗事實為根據并且有嚴

14、密邏輯體系的近代科學D.從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎【解析】 A項是達爾文生物進化論的意義，C項是伽利略的成就，D項“從根本上動搖” 不正確，B項符合題意。【答案】B4 .有一次，牛頓一邊做試驗一邊煮雞蛋，竟將懷表當成雞蛋放到鍋里煮起來，對這件事 理解正確的是()A.體現了牛頓專心致志的工作態度B.體現了牛頓嚴肅的科學態度C.牛頓在生活上不能自理D.牛頓做事心不在焉【解析】B項與材料無關，C、D兩項說法本身不符合史實，由材料可看出牛頓專心致志探索的工作態度。【答案】A二、非選擇題5 .閱讀下列材料：材料一 牛頓的原理公認是科學史上的最偉大的著作。在對當代和后代思想的影響 上，無疑

15、沒有什么別的杰作可以同原理相媲美。二百多年來，它一直是全部天文學和宇宙學思想 的基礎無怪乎牛頓力學的非凡成功甚至給諸如心理學、經濟學和社會學等各個不同領域 的工作者也留下了極其深刻的印象，以致他們試圖在解決各種問題時以力學或準力學為楷模。十六、十七世紀科學、技術和哲學史材料二啟蒙思想家們在牛頓革命的啟發、激勵下進行了種種思考，伏爾泰曾寫道：“如果全部自然界，一切行星，都要服從永恒的規律，而有一個小動物，五尺來高，卻可以不把 這些定律放在眼中，完全任意地為所欲為，那就太奇怪了。”但由于牛頓學說本身的機械決 定論性質，充滿機械唯物論精神的啟蒙思想也不可避免地帶有形而上學的武斷(主要是忽視了人的心靈

16、的復雜性)。世界文明史請回答：(1)牛頓說：“如果說我比別人看得遠些，那是因為我站在巨人肩上的緣故。”結合所學 知識，指出牛頓生活的時代的特征，并列舉兩位影響了牛頓的巨人。(2)根據上述材料并結合所學知識，指出牛頓學說對近代社會發展的主要影響。【解析】回答本題的關鍵是要“結合所學知識”，另外注意，無論是回答第 （1）問中的“時代特征”還是回答第（2）問中的“主要影響”，都要注意簡明扼要，抓住核心。【答案】（1）資本主義不斷發展，啟蒙思想興起與傳播，近代科學不斷取得進展。哥白尼、開普勒、伽利略。（列舉兩位即可）（2）影響：在物理學、數學、天文學等領域做出杰出貢獻，并確立了相關學科的科學體 系和科

17、學的研究與思維方法。推動了啟蒙運動。機械決定論對啟蒙思想及某些社會科學 研究也產生了一定的負面影響。演練提 升區4褓后知能檢測 課下測自我評估提“考解”一、選擇題6 .牛頓在研究天文學領域上，汲取前人的研究成果不包括（）A.哥白尼B.伽利略C.愛因斯坦D.開普勒【解析】 牛頓是17世紀的科學家，A、B D三位科學家都生活在 17世紀以前，故選 C 項。【答案】C7 .解決萬有引力定律問題的物體運動三定律不包括（）A.慣性定律B.加速度定律C.作用力與反作用力定律D.質能守恒定律【解析】據所學知識可知，A、B、C三項均屬物體運動三大定律內容，D項不屬此范疇。【答案】D8 .牛頓曾經說過：“如果說

18、我比別人看得遠些，那是因為站在巨人肩上的緣故。”由于 伽利略、開普勒等人的努力，牛頓才有可能在已經準備好了的材料上建立起宏偉的經典力學 大廈。這座大廈建立起來的標志是（）A.關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話發表B.物種起源發表C.純粹理性批判發表D.自然哲學的數學原理發表【解析】牛頓力學體系建立的標志是自然哲學的數學原理的發表。【答案】D9 .對牛頓自然哲學的數學原理的評價，不準確的是 （）A.這部科學巨著第一次闡釋了微積分學B.提出了物體運動的三大定律和萬有引力定律C.標志著牛頓力學體系的建立，是近代科學形成的標志D.這是在人類認識史上對自然規律的第一次理論性的概括和綜合【解析】本題考查

19、學生對牛頓在自然科學領域成就的辨析能力。A項迷惑性很大，但這部“數學原理”是一部力學巨著。B、C D三項符合史實。【答案】A10 從伽利略到牛頓，對人類科學發展史的表述，下列說法不正確的是（）A.中世紀神學的陰影已消退B.科學家的認識有局限性C.產生了諸多科學巨人D.實驗自然科學誕生【解析】牛頓生活的那個時代，中世紀神學的巨大陰影還未消退。【答案】A11 “月亮既不會掉下來，也不會離去，那是因為它的運動正好抵消了地球的引力。”說 這句話的科學家是（）D.哥白尼A.牛頓B.波義耳C.拉瓦錫【解析】根據所學知識可知，材料描述的是萬有引力現象，故選 A項。【答案】A12 右圖為蘋果公司最初的 LOG

20、O圖片外框寫著“牛頓，一個永遠孤獨地航行在陌生思想 海洋中的靈魂”。該公司作此選擇最可能的理由是牛頓的經典力學理論（）A.首次將人置于世界和社會的中心13 使人類對微觀世界的認識取得革命性進步C.深刻揭示了時間和空間的本質屬性D.用數學方法精確描述了宇宙運行規律【解析】A項是古希臘“智者運動”的意義；B項是量子力學的意義；C項是相對論的歷史意義。D項準確概括了牛頓的經典力學理 論。【答案】D8.牛頓的哲學中承認時間、空間的客觀存在，也對暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝 的安排，他用數學方法闡明了宇宙中最基本的法則，他是一位震古爍今的科學巨人。下列對 他的評價不正確的是（）A.實現了物理學的偉大

21、飛躍B.豐富和發展樸素唯物主義C.為啟蒙思想提供科學基礎D.敬畏真實并抨擊宗教神學【解析】從材料“也對暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝的安排”可以看出，牛頓并未抨擊宗教神學。故選 D項。【答案】 D二、非選擇題14 閱讀下列材料：材料一正是在物理學領域，牛頓進行了最有意義的研究。在這方面，他以伽利略的研 究為基礎，將后者的成果發展到輝煌的頂點。伽利略主要關心的是地球的運動，牛頓則發現 了有關宇宙本身的定律。材料二 伽利略發現，運動中的物體若無一定的外力使它轉向，便做勻速直線運動。這 一發現要求人們必須解釋：為什么行星不易直線飛離，而趨于落向太陽，結果形成其橢圓形 的軌道；為什么月亮同樣趨于落向

22、地球。材料三 牛頓已發現一個數學上能證實的根本的宇宙規律實際上，自然界好像一個 巨大的機械裝置，按照通過觀察、實驗、測量和計算可予以確定的某些自然法則進行運轉。人們開始把牛頓的物理學分析方法被應用于整個思想和知識領域，不僅用于物理領域，而且 應用于人類社會。美斯塔夫里阿諾斯全球通史請回答：(1)根據材料一、二，簡要指出牛頓經典力學誕生的客觀條件。(2)牛頓物理分析方法的特征是什么？(3)根據材料三并結合所學知識，指出牛頓經典力學產生的影響。【解析】第(1)問可依據材料一、二中“以伽利略研究為基礎”等信息，從理論基礎和社會需求等方面進行歸納。第 (2)問應聯系材料三中“數學上能證實的根本的宇宙規律”等信 息，從表達形式、研究方式等方面進行分析和說明。第 (3)問應結合材料三中“應用于思想知 識的整個領域”等信息，從直接影響和間接影響等方面進行概括。【答案】(1)繼承前人的科研成果；科技自身發展的要求。(2)利用數學做完整的推理；注重實驗。(3)牛頓經典力學開創了物理學的新時代，推動了近代科學的發展；對社會意識形態的發展產生了巨大影響，為啟蒙思想探求人類社會的法則提供了科學理論依據。15 .閱讀下面材料：牛頓出生的時代，正是歐洲的自然科學、社會科學向前躍進的變革