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2019-2020年高中歷史第五單元杰出的科學家第18課近代科學體系的奠基人牛頓學案岳麓版選修 問題導學 一、牛頓在社會發(fā)展中的作用 活動與探究 材料一　在這方面，他以伽利略的研究為基礎，將后者的成果發(fā)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(fā)現(xiàn)了有關宇宙本身的定律。 材料二　伽利略發(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)要求人們必須解釋：為什么行星不以直線飛離，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地球。 材料三　牛頓已發(fā)現(xiàn)了一個數(shù)學上能證實的根本的宇宙規(guī)律……實際上，自然界好像是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?！蚨ｎD的物理學分析方法現(xiàn)今開始不僅被應用于物質(zhì)世界，而且被應用于思想知識的整個領域及人類社會。正如伏爾泰（法國著名的啟蒙思想家）所說的，“整個自然界、所有行星竟會服從永恒的法則，而且一種身高5尺的小動物竟能不顧這些法則，完全按照自己的怪想隨心所欲地行動，這是非常奇異的”。尋找決定人類事物的這些永恒法則，是法國革命之前的所謂的啟蒙運動的實質(zhì)。 ——以上材料均摘自[美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》 （1）據(jù)材料一、材料二，探究牛頓經(jīng)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）據(jù)材料三，結合所學知識探究牛頓經(jīng)典力學產(chǎn)生的影響。 二、對牛頓的評價 活動與探究 材料一　讓人們歡呼人類曾經(jīng)誕生過一位堪稱偉大作品的人物。 ——牛頓墓碑題詞末句 材料二　萊布尼茨曾說過：“在從世界開始到牛頓生活的時代的全部數(shù)學中，牛頓的工作超過了一半?！? （1）請根據(jù)所學知識探究分析，材料一、材料二中為什么對牛頓有這樣高的評價？ （2）結合時代背景，分析牛頓取得這些成就的原因。 1．牛頓在社會發(fā)展中的貢獻 （1）在天文學方面，牛頓解釋了潮汐現(xiàn)象，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(xiàn)象等。 （2）在物理學上，牛頓建立了三大運動基本定律和萬有引力定律，并建立了經(jīng)典力學的理論體系。 （3）在數(shù)學上，牛頓創(chuàng)立了牛頓二項式定理，并和萊布尼茨幾乎同時創(chuàng)立了微積分學。 （4）在光學方面，牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光是由不同顏色的光構成的，并制成“牛頓色盤”；關于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說”。 2．對牛頓的評價 （1）牛頓是英國物理學家、數(shù)學家和天文學家，是經(jīng)典力學的創(chuàng)立者，也是人類歷史上最偉大的科學家之一。 （2）牛頓被稱為近代科學之父，近代科學體系的奠基人，創(chuàng)建了經(jīng)典力學的理論體系，完成了人類文明史上第一次自然科學的大綜合，為近代天文學奠定了基礎。 （3）牛頓擁有科學家的優(yōu)秀品質(zhì)：虛懷若谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學的求知態(tài)度；善于思考，善于觀察；正確的科學研究方法；勤奮探索的科學精神；嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度。 當堂檢測 1．牛頓被譽為“近代實驗科學的開創(chuàng)者”，他為人類社會的發(fā)展作出了巨大貢獻。以下發(fā)明有牛頓參與的是（　　） 2．牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)緣于對哪一領域成就的思考（　?。? A．光學領域 B．數(shù)學領域 C．天文學領域 D．經(jīng)典力學領域 3．威斯敏斯特教堂墓地的一塊墓碑上寫著：自然界和自然規(guī)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 4．牛頓被稱為“近代科學之父”。如果讓你為他配音，選擇的臺詞應是（　?。? A．“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” B．“不要希圖成為一個成功的人，而要努力成為一個有價值的人” C．“物競天擇，適者生存” D．“天才不過是百分之一的靈感，加上百分之九十九的汗水” 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(jīng)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(fā)、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(guī)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(zhì)，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特征，并列舉兩位影響了牛頓的巨人。 （2）根據(jù)上述材料并結合所學知識，指出牛頓學說對近代社會發(fā)展的主要影響。 答案： 【問題導學】 一、活動與探究：（1）提示：繼承前人的科研成果；科技自身發(fā)展的要求。 （2）提示：利用數(shù)學做完整的推演；注重實驗。 （3）提示：牛頓經(jīng)典力學開創(chuàng)了物理學的新時代，推動了近代科學的發(fā)展；對社會意識形態(tài)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響，為啟蒙思想家探求人類社會的法則提供了科學理論依據(jù)。 二、活動與探究：（1）提示：牛頓發(fā)現(xiàn)了二項式定理；發(fā)明了微積分；發(fā)現(xiàn)了日光的組成；提出了力學的三大定律和萬有引力定律，建立了牛頓力學體系。 （2）提示：歐洲工商業(yè)的迅速發(fā)展和殖民擴張的需要為科學的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎；文藝復興、宗教改革解放了人們的思想；牛頓扎實的基礎知識，勤奮和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，熱愛科學、追求真理的精神；借鑒了前人的科學成果。 【當堂檢測】 1．A　解析：A項為牛頓的反射式望遠鏡；蒸汽機為紐可門發(fā)明，瓦特改進；照相機是第二次工業(yè)革命的成果；留聲機為愛迪生的發(fā)明，故選A項。 2．C　解析：牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是通過地球對月亮的引力的計算而證實的，是天文學領域，故選C項。 3．C　解析：題干中的這段話充分體現(xiàn)了“他”對自然科學發(fā)展的重大作用，而選項中四個人物能夠體現(xiàn)這種作用的只有牛頓。 4．A　解析：題中的四句名言，只有A項是牛頓所說，因此應選A項。 5．參考答案：（1）資本主義不斷發(fā)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、笛卡兒。（列舉兩位即可） （2）影響：①在物理學、數(shù)學、天文學等領域作出杰出貢獻，并確立了相關學科的科學體系和科學的研究與思維方法。②為心理學、經(jīng)濟學和社會學等學科樹立了楷模。③推動了啟蒙運動。④機械決定論對啟蒙思想及某些社會科學研究也產(chǎn)生了一定的負面影響。