资源简介

第12课 探索生命起源之谜
教学目标
知识与能力:
识记达尔文进化论的主要观 ( http: / / www.21cnjy.com )点；掌握进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上的分歧并认识其根源，培养学生运用科学的世界观认识世界的能力。理解18世纪下半期到19世纪生物学领域发生重大转折，取得革命性进展的原因；达尔文生物进化论对社会进步所产生的巨大影响。
过程与方法：
1、联系宗教关于人类起源的传说和时代背景去分析达尔文关于生物进化观点的产生原因。引导学生联系生物所学内容去归纳达尔文进化论的主要观点。
2、通过学生预习（围绕胡克、拉马克、达尔文等生物学家，自制小课件）、课堂展示本课主要内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。
情感态度与价值观：
1、科学家的顽强探索和不懈努力赢得了科学的进步，科学的进步又推动了人类历史的发展，科学技术是第一生产力。
2、通过学习理解生物学的巨大进步，了解进化论带来的世界性影响，树立继承和发展科学的信念。注重个人品德、修养的培养。
重点与难点
重点：进化论确立的历史条件、进化论的主要观点和影响。
难点：分析科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
教学过程
导入新课
今天关于生命起源的五种说法。神创论 ( http: / / www.21cnjy.com )（或神造说）；自生论（或自然发生说）；生源论（或生生说）“腐草化萤”、“泥土变鱼”；宇宙生命论（或泛生说）“地上生命，天外飞来”；新自生论（或化学进化说）。你认可哪种观点呢？
讲述新课
一、教会的禁锢：
1、神创说内容：认为世界万物，包括人类，都是由神创造的。
世界各民族由于所处的地区、生产活 ( http: / / www.21cnjy.com )动、生活习俗都不尽相同，在此基础上也就产生了不同的文化。各种文化都毫无例外地留下了关于人类起源的神话。这些神话虽然说法不一，并带有强烈的民族特色，但都认为世界的万物，包括人类，都是神创造的，这就是神创说。
【合作探究】1：为什么神创论能够成为生物起源的共识，并且长期流行？
（1）生产力落后，对自然界的认识非常有限；
（2）生物知识缺乏；
（3）统治阶级巩固统治的需要，宣扬神秘主义，推行愚民政策；
（4）宗教盛行，推行精神独裁。
2、欧洲基督教上帝创世说的影响：
（1）基督教会在欧洲成为精神支柱，被视为天经地义。
（2）基督教会打击异端，致使生物学研究进展缓慢。
指导学生阅读历史纵横与回顾已学知识。
①16世纪，西班牙医生塞尔维特为了进行血液循环的研究，违反教会不许解剖人体的禁令，被教会以异端罪判处死刑。
②17世纪被罗马教皇处死的布鲁诺：
二、拉马克和早期生物进化思想：
1、生物进化论思想诞生的条件和原因（背景）：
（1）思想基础：文艺复兴（文艺复兴 ( http: / / www.21cnjy.com )、宗教改革和启蒙运动的洗礼）人文主义思潮对基督教神学的冲击，面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风；
（2）物质基础：17～18世纪资产阶级革命和工业革命的发生，使人们思想和视野更加开放；
一方面从17世纪后期开始， ( http: / / www.21cnjy.com )资本主义政治制度在英美法德等国建立，打击了封建势力和教会力量。另一方面18世纪60年代开始于英国后扩展到其他欧美国家工业革命，使资本主义迅猛发展。
（3）理论基础：18世纪下半期到19世纪，生物学研究陆续取得重大成果，细胞学说确立，为生命科学的研究奠定了基础。
①发现：17世纪，英国科学家胡克用自制的显微镜观察软木片时发现了细胞；
②发展与完善：（教师指导学生阅读历史纵横，向学生稍作介绍，不必花过多教学时间）
1838年德意志植物学家施莱登提出植物细胞学说；
1839年德意志动物学家施旺把这一学说从植物学扩展到动物学，并进而建立起统一的细胞学说。
19世纪50年代，德国医生德马克等人把细胞学说和胚胎学结合起来研究，发现了细胞分裂，进一步完善了细胞学说。
③意义：细胞学说的确立与发展，为生命科学的研究奠定了基础。
过渡：正是在对细胞学说研究的基础上，一批生物学家逐渐认识到生物界中不同物种之间不仅存在联系，而且物种是可变的。拉马克提出生物进化论。
2、拉马克——进化论的的倡导者和先驱
（1）生平简介：拉马克（Jea ( http: / / www.21cnjy.com )n-Baptiste de Lamarck，1744-1829）是法国伟大的博物学家。生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，提出了高等动物是由低等动物演变而来的。是进化论的倡导者和先驱。
（2）主要成就：
①提出生物从低级向高级发展进化的观点；
②肯定环境对物种变化的影响，提出“用进废退“和”获得性遗传“两个著名的进化原则。
前者指经常使用的器官就发达，不用会退化，比如 ( http: / / www.21cnjy.com )长颈鹿的长脖子就是它经常吃高处的树叶的结果。后者指后天获得的新性状有可能遗传下去，如脖子长的长颈鹿，其后代的脖子一般也长。并认为这两者既是变异产生的原因，又是适应形成的过程。
(3)意义：早期的生物进化思想开始形成，为达尔文生物进化论的创立提供了理论基础
三、达尔文——进化论的创立者：
1、创立标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书，标志着生物进化论的诞生。
【合作探究】2：1859年11月24 ( http: / / www.21cnjy.com )日清晨，雾霭中，伦敦几家书店的门口人声鼎沸，人们争先恐后地排队购买刚出版的新书——《物种起源》。初版1250本书在发行的当天就被销售一空。……书中的观点震撼了世界，动摇了禁锢人们思想许多个世纪的特创论。
《物种起源》一书为什么能引起人们的热情？什么观点震撼了世界？
书中阐述的观点极大地冲击了神创论，生物进化论的提出震撼了全世界。
在达尔文的自传中，他这样总结自己的一生，“最重要的是，爱好科学──不厌深思──勤勉观察和收集资料──相当的发明能力和常识”。
2、理论观点：（D76知识梳理）
（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；
（2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果；
（3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。
“物竞天择，适者生存”为 ( http: / / www.21cnjy.com )核心的进化论，认为一切生物都经历了一个由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。凡能较好地适应环境和发生变异的个体，将获得较多生存和繁殖的机会，那些有利的变异，经过世代的传递，逐步积累为显著的变异，从而形成生物新种。
【合作探究】3：“物竞 ( http: / / www.21cnjy.com )天择，适者生存，自然选择”是达尔文进化论的核心思想。这一思想之所以能在19世纪中期产生的原因是什么？（D76合作探究）
（1）由于欧洲经历了文艺复兴、宗教改革、启蒙运动的洗礼，基督教神学思想遭受重创，人们开始面向世界、重视实践、崇尚理性；
（2）资产阶级革命和工业革命相继发生，为进化论的产生提供了政治和物质基础；
（3）科学技术的长足进步也为进化论的产生创造了条件。
3、影响：（D76合作探究）
（1）对欧洲思想界的影响：生物进化论 ( http: / / www.21cnjy.com )从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建神学创世说。（D76思维启迪3）
【合作探究】4：【学思之窗】（1）围绕着达尔文的进化论，出现了两种截然对立的观点。那么产生这些分歧的原因是什么？（2）你如何评价这些观点？
（1）达尔文进化论打破了基督教神学的上帝创世说，给神创说以致命一击。基督教会不甘心失败，拼命进行还击。
（2）达尔文提出人类起源于古猿的观点，给上帝创世说以致命一击。
【合作探究】5：1860年的英国牛津， ( http: / / www.21cnjy.com )达尔文的《物种起源》刚刚在上一年出版并引起广泛的注意和争论，学术界内部亦有分歧。达尔文主义的著名斗士赫胥黎坚定地捍卫进化论，遭到牛津大主教威尔伯福斯的讥讽，他责问道：我要请问一下坐在我的旁边，在我讲完以后会把我撕得粉碎的赫胥黎教授，请问“与猴子发生关系的是你祖父这一方，还是你祖母这一方？”面对这恶意中伤，赫胥黎从容不迫地先从科学事实方面进行驳斥，然后说：“我过去说过，现在再说一次，一个人没有理由因为猴子作他祖父而感到羞耻。在我的回忆中叫我感到羞耻的倒是这样一种人：他惯于信口雌黄，并且不满足于他自己活动范围里的那些令人怀疑的成就，却要粗暴地干涉他根本不理解的科学问题。所以他只能避开辩论的焦点，而用花言巧语和诡辩的辞令来转移听众的注意力，企图煽动一部分听众的宗教偏见来压倒别人。这才是真正的羞耻啊！”
赫胥黎认为真正羞耻的是什么事情？
没有科学的态度和精神
（2）对欧洲学术界的影响：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；
比如把发展变化的思想引入生命世界，使人们不再把动物与植物之间、动物和人之间的区别看作是绝对和神圣的。
（3）对社会进步产生的影响：进化论思想在欧洲引起轩然大波，成为资产阶级反对封建特权的思想武器。达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。
如对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。
中国近代启蒙思想家、翻译家严复(1853 ( http: / / www.21cnjy.com )—1921年)译述了赫胥黎的部分著作，名曰《天演论》，以“物竞天择，适者生存”的观点号召人们救亡图存，“与天争胜”，对当时思想界有很大影响。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。
【合作探究】6：达尔文的进化论和拉马克的进化观之比较
达尔文是现代进化论的奠基人，而拉马克则是达尔文进化论的主要先驱者。达尔文进化论与拉马克的进化观的基本相同点在于：
（1）他们都认为地球有很长的历史地球包括生物在内不是一成不变的，而是处于进化之中；
（2）他们都是渐变论者，认为生物的变化是逐渐的；
（3）他们都承认在生物进化中，环境起了主导作用；
（4）他们都承认获得性遗传。
达尔文的进化论与拉马克进化观的主要区别在于：
（1）达尔文广泛地研究了变异，把变异分 ( http: / / www.21cnjy.com )为一定变异（定向变异）和不定变异，认为微小的不定变异是进化的主要材料；拉马克认为环境的变化会引起生物的定向变异，以适应变化的环境。定向变异、器官用进废退为进化提供了材料。
（2）达尔文认为环境是通过自然选择而起主导作 ( http: / / www.21cnjy.com )用的即不同生物具有的不定变异，通过生存斗争，有利的变异得到保存并传留后代，有害的变异则被淘 汰。如此逐代汰劣留良，微小的变异会逐渐积累而成为显著的变异，由此形成新的物种；拉马克认为，生物在适宜变化的环境中产生的性状（即获得性）会遗传给后代，生物是通过获得性的遗传而逐渐改变了旧类型，转变成新类型，即形成新的物种。
（3）达尔文认为所有的生物有共同的起源；拉马克认为不同系统的生物 有不同的起源，而且认为物种可以自然发生。
总之，拉马克学说主要是从定向变 ( http: / / www.21cnjy.com )异和获得性遗传出发提出的理论在实践中未得到证明；达尔文进化论则主要从不定变异出发，通过生存斗争而进行自然选择，在实践中得到了证明，取得了胜利。
本课小结
19世纪生物进化论的诞生是人类破解 ( http: / / www.21cnjy.com )生命起源之谜取得的重大突破。达尔文进化论的提出，是人类思想史上划时代的大事。它打破了上帝7天造就世上万物和人类的神话，极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。它不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学成为一门综合性的学科获得了新的发展方向。其“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”的思想促进了亚洲等为救亡图存的资产阶级民主革命的兴起。第11课 物理学的重大进展
课程标准：了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
教学目标
一、知识与能力：
识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理 ( http: / / www.21cnjy.com )学家对物理学发展所作出的重大成就；理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。
二、过程与方法：
1、引导学生回忆初中物理知识来促进本课的学习。
2、通过学生预习（围绕4个物理学家，自制小课件）、课堂展示本课主要内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。
三、情感态度与价值观：
1、科学真理需要勇于探索、执着追求的精神；
2、科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。
重点与难点
重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。
难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。
教学过程
【导入新课】
1632年，伽利略撰写的《关于托勒密和哥白 ( http: / / www.21cnjy.com )尼两大世界体系的对话》科学巨著出版后，立刻引起教会的恐慌，把伽利略投入监狱。教皇乌尔班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布对伽利略的判决：“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑，刑期由我们掌握，为了有益于补赎，命令你在今后3年内，每周背诵7篇赎罪诗篇……”这一纸胡言，竟使伽利略蒙冤300多年，致死都没有撤销判决，甚至死后还被禁止举行殡礼，不准葬入圣太克罗斯墓地。
那么，是什么原因导致宗教裁判所对伽利略作了如此判决？我们应如何看待伽利略在科学领域的贡献？
【讲述新课】
近代科学诞生的历史背景是什么？
(1)资本主义工业和商品经济的发展为近代自然科学的发展奠定了物质基础并成为主要动力。
(2)新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。
(3)自然科学自身发展的需要。
(4)文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。
(5)优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。
一、经典力学：
1、经典力学的重要奠基者──伽利略
（1）背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。
16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩 ( http: / / www.21cnjy.com )展和人的思想的解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。他将科学实验与数学相结合，进行科学研究，并强调追究事物之间的数学关系。
（2）成就：
A成就：
①创立科学的研究方法：实验和观察。
②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。
希腊学者亚里士多德认为地球 ( http: / / www.21cnjy.com )上的物体运动有天然运动和受迫运动。他认为物体的受迫运动是推动者加于被推动者的，推动者一旦停止推动，运动就会立即停止。
伽利略首先运用理想实验的方式进行逻辑推 ( http: / / www.21cnjy.com )理，从推理中发现物体下落的快慢和它的重量无关。伽利略设想，如果亚里士多德的观点是正确的，那么，让轻重不同的两个物体下落时，重的物体下落快，轻的物体下落慢。可是，把它们绑在一起让其下落会出现什么情形呢？按照亚里士多德的观点，绑在一起后的物体会比原来重的物体更重，所以它们就比重的物体下落得快。可是，从另一方面分析，绑在一起后，由于重的物体要带动轻的物体运动，它们应该比重的物体下降得慢一些。这显然是两个互相矛盾的结论。无论如何，绑在一起的两个物体只能以一个速度下落，而推理的过程又是完全正确的，因此推理的前提必然是错误的。伽利略由这个推理得出结论：物体下落的快慢与重量无关，所有物体下落快慢都是相同的。
据说1590年的一天，26岁的伽利 ( http: / / www.21cnjy.com )略为了证实自己论断的正确，他来到比萨斜塔的七层阳台上，将一个约4.5千克重的石块和约0.45千克重的小石块同时放下，结果两石块同时落地。在场的数以百计的学者和观众，亲眼目睹了这一精彩的场面，伽利略用活生生的事实向人们展示了轻重相差悬殊的两个物体同时落地的现象。从而推翻了亚里士多德的错误理论，发现了物体下落的真正运动规律——自由落体定律。
伽利略的研究表明，外力并不是维持运 ( http: / / www.21cnjy.com )动状态的原因，而只是改变运动状态的原因。这是对古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动观念的重大变革，为经典力学的建立奠定基础。他的发现以及他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。
③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。
公元前4世纪，亚里士多德创立了“地心说”。亚 ( http: / / www.21cnjy.com )里士多德认为，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有9个等距离天层，各个天层自己都不会运动，是上帝推动了恒星天层，才带动了所有的天层。人类居住的地球，巍然不动地居于宇宙中心。
作为古希腊的最后一位大天文 ( http: / / www.21cnjy.com )学家，托勒密全面承袭了亚里士多德的“地心说”，把亚里士多德的9层天扩大为11层。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”，同时假设地球并不恰好在均轮的中心，而是偏开一定的距离，均轮都是一些偏心圆；日、月、行星除了作上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周，从而使计算结果达到了与实测的一致，取得了航海上的实用价值。
托勒密的“地心说”恰好迎 ( http: / / www.21cnjy.com )合了基督教义，便被基督教用来维护圣经学说。《圣经》宣扬，宇宙和地球都是上帝耶和华创造的，地球不动位居宇宙中心，圣地耶路撒冷位居大地中央，人类是神的骄子，宇宙间的万物都是神为了满足人的需要创造出来的……于是，托勒密的“地心说”成了圣经，天文学成了宗教的奴婢，这种状况一直延续到哥白尼时代。
哥白尼在1543年出版的《天体运动论》 ( http: / / www.21cnjy.com )中，提出：太阳位于宇宙的中心，有五颗当时已知的行星和地球围绕太阳旋转。《天体运行论》虽然也存在缺点，但它在人类历史上第一次描绘出了太阳系结构的真实图景，揭示了地球围绕太阳转的本质，把颠倒了1000多年的日地关系重新颠倒过来，引起了中世纪宇宙观的彻底革命，沉重打击了封建教会的神权统治。
意大利科学家伽利略对哥白尼学说的传播和 ( http: / / www.21cnjy.com )天文学的发展作出了重要贡献。1569年他自创了用以观察天体的第一架望远镜，从望远镜里他发现月球表面有高山深谷，并不是以前人们所说的月球表面是光滑的；木星有四颗卫星，很相似于行星绕着太阳转，他看到银河是由无数恒星组成的，还观察到哥白尼曾推论的金星有盈亏现象。1632年伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。
【合作探究】1：你认为伽利略能够确定自由落体定律的关键途径是什么？你有何启示？
途径：实验、计算。
启示：实践是检验真理的唯一标准。
B意义：①大大改变了古希腊哲学家亚 ( http: / / www.21cnjy.com )里士多德以来有关运动的观念，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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
自由落体定律的发现是伽利略把科学实验和理 ( http: / / www.21cnjy.com )性思维相结合解决物理学问题的典范。它不仅发现了物体下落运动的客观规律，而且为人类认识自然找到了一条正确的途径和方法，因此，现在人们称伽利略为物理学之父。正是由于伽利略创立的科学方法，物理学研究才走上正确道路。
②伽利略在天文学上的发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
过渡：伽利略是力学的奠基者，他在世时 ( http: / / www.21cnjy.com )曾预言“一门广博精深的科学已经启蒙。我在这方面的工作只是它的开始，那些比我更敏锐的人所用的方法与手段将会探索到各个遥远的角落。”那个比他更敏锐的人就是牛顿。在伽利略研究的基础上，英国科学家牛顿进一步研究，创立了经典力学体系。
2、牛顿创立经典力学
（1）标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。
惯性定律、比例定律、作用与反作用相等定律。
（2）特点：以实验为基础，以数学为表达形式。
经典力学最显著的特征之一就是注重实验， ( http: / / www.21cnjy.com )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。另一个显著特征是它的数学化，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。
（2）意义：
①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②经典力学体系具有科学性和预见性：牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义，根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。
【备课资料】天王星和海王星的发现
18世纪以前，人们都以为土星就 ( http: / / www.21cnjy.com )是太阳系的边界。随着观测技术的进步，人类对太阳系的认识有了突破。1781年，英国天文学家赫舍尔在用望远镜观察天空时，发现在土星之外的金牛座群星中有一颗既不像恒星又不是彗星的星星，后来英国天文学家麦斯克雷弄清楚了它是一颗前所未知的行星，新行星以希腊神话中的萨都恩神（土星以此命名）的父亲、天神乌兰纳斯来命名新行星，中文译为天王星。其后人们按照当时的观测编制了天王星的运行表。但到了1830年，人们发现它的实际运行情况与运行表所推算的数值存在着明显的差别，根据万有引力理论，这种“越轨”现象使天文学家们考虑到在它的附近可能有一颗未知的行星干扰着它的运动，根据万有引力定律，人们可以从天王星的行为中推算出这颗未知行星的位置。1845年10月，英国剑桥大学学生亚当斯首先得出了计算结果，但未被引起重视。1846年8月，法国天文学家勒维烈经过自己的计算，公布了这颗未知行星的轨道参数。三个多星期后，德国天文学家加勒根据勒维烈计算的数据果真找到了这颗行星，这就是海王星。海王星的发现是牛顿力学在天文学运用上的伟大胜利，它标志着天体力学已趋于成熟。
经典力学体系的形成对近代科学的发展有和影响？（导与练思维启迪1）
【质疑与思考】：以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢？
牛顿力学体系的建立既有巨大的意义，也有 ( http: / / www.21cnjy.com )其局限之处。经典力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上，认为存在绝对静止和绝对时间，然而，随着科学的飞速发展，物理学出现一系列新现象，无法用经典力学来解释高速运动的微观粒子发生的现象，这使其陷入危机，面临着挑战。爱因斯坦的相对论正是在次背景下产生的。
狭义相对论发表100周年，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
二、爱恩斯坦创立相对论：
1、历史背景：
（1）19世纪科学得到了飞速发展；
（2）经典力学无法解释研究中遇到的一些问题，如高速运动的微观粒子等。
经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，存 ( http: / / www.21cnjy.com )在着绝对的静止和绝对的时间。这与人们的一般看法一致。但到了19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。
2、相对论的提出及主要内容：
（1）提出：20世纪初，刚刚 ( http: / / www.21cnjy.com )得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。
（2）内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
【合作探究】2：狭义相对论和广义相对论的区别
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系 ( http: / / www.21cnjy.com )（惯系参照系）之间的物理定律，广义相对论则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。
相对论和量子力学是现代物理学的两大基本 ( http: / / www.21cnjy.com )支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式，它可以 ( http: / / www.21cnjy.com )用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。
3、意义：
（1）相对论的提出是物理学思想的一次重大革命 ( http: / / www.21cnjy.com )，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。即：揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。
（2）爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
相对论与牛顿力学的关系
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观 ( http: / / www.21cnjy.com )，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。
【合作探究】3：阅读P56【学思之窗】，你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？
牛顿确立了万有引力定律和运动三定律，之后光学、电磁学等与力学进一步统一，大大推动了物理学的发展，牛顿力学研究的是宏观世界。
爱因斯坦打破了牛顿以来传统的绝对时空观 ( http: / / www.21cnjy.com )，于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理，1916年爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式。爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世 ( http: / / www.21cnjy.com )于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼：
我们全都获益不浅，
全世界都感谢他的教诲；
那专属他个人的东西，
早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星，
光华四射，
把无限的光芒同他的光芒永相连结。
他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。
[过渡]19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：
普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！”
老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”
【质疑与思考】：那么，物理学是不是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展呢？
三、量子论的诞生与发展：
采用学生自学的形式，让学生自己去归纳学习要点。
1、诞生的背景：
（1）19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。
（2）大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。
2、量子论的诞生、发展和量子力学：
（1）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。
普朗克由于创立了量子理论而获得了诺贝尔物理学奖。
（2）发展：
①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。
②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。
③经过这些科学家的共同努力，到20世纪30年代量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。
过渡：今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。
量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
3、量子论和量子力学的影响：
（1）量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
（2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。
（3）推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
小结：相对论和量子论是现代物理学的 ( http: / / www.21cnjy.com )两大支柱，共同构成了经典物理学的基础。这两种理论的提出，解决了经典物理学在微观领域及宏观世界方面所面临的问题。，改变了人们看世界的方式和角度，它们不仅对物理学本身，对自然科学，而且对人类的思维都产生了重大影响。
【本课小结】
请记住爱因斯坦的话吧：“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”
经典力学、相对论、量子论之间的关系。 ( http: / / www.21cnjy.com )经典力学改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论；相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中；量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。
E布置作业：《导与练》演练广场
一、本课测评：相对论和量子论的出现有什么意义？
答案提示：相对论和量子论发现人们日常经 ( http: / / www.21cnjy.com )验之外的宏观世界和微观世界的物质运动规律，不仅推动了物理学的进步，还大大开阔了人们视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
二、学习延伸：20世纪初，爱 ( http: / / www.21cnjy.com )因斯坦提出相对论后，核能研究得到迅速发展。请查找资料，了解20世纪核能研究发展的基本情况，谈一谈这一研究的发展对人类社会产生了哪些影响？
(本题的核心是培养学生查阅资料和组织材料的能力，应该鼓励学生通过不同方式组织材料，鼓励他们积极发表意见)第13课 从蒸汽机到互联网
一、教材分析
《从蒸汽机到互联网》是人教版高中历 ( http: / / www.21cnjy.com )史必修三《思想文化史》专题《近现代西方的科技》最后一课的教学内容，主要学习蒸汽机、电动机和网络技术的发明和发展，理解“蒸汽时代”、“电气时代”和“信息时代”到来的必然性，科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
二、教学目标
1.知识与能力：以蒸汽机、电动机和网 ( http: / / www.21cnjy.com )络技术的发明和发展说明科学技术进步对人类的意义；理解“蒸汽时代”、“电气时代”和“信息时代”到来的必然性，科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
2.过程与方法：通过必修2已学知识的回顾引导学生理解本课的相关知识；通过表格比较三次工业革命在内容和意义上的异同，认识他们之间的关系。
3.情感态度价值观：社会的发展需要技术革命，科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力
三、教学重点难点
重点：蒸汽机的发明、电气技术和信息技术的应用
难点：科技社会发展的作用。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班，学 ( http: / / www.21cnjy.com )生对以蒸汽机、电动机和网络技术的发明和发展已进行系统的学习，基本掌握科技革命发展历程。本课所讲的以蒸汽机、电动机和网络技术的发明和发展相对系统条理便于掌握，所以讲解时主要采取研究性学习方式，教师主要提出问题，在学生讨论的基础上加以引导
五、教学方法
1．学会用问题探究法、比较法、阅读法等学习相关问题，主动参与课堂讨论，主动探究问题的答案，并且要注重同他人合作学习和交流。
2．教学手段：多媒体课件和学案导学
3．教学环节：预习检查、设疑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学习准备：预习从蒸汽机到互联网，初步了解以蒸汽机、电动机和网络技术的发明和发展
2．教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查学生的课下预习情况，了解学生对教材内容存在的问题，使教学具有了针对性和时效性。
（二）情景导入
通过复习提问的方式引导学 ( http: / / www.21cnjy.com )生回忆必修2所学的知识。如汽船、火车、电灯什么时间什么人发明的？其发明又是怎样改变了人们生活？工业革命首先从哪个国家开始？开始和完成的标志是什么？然后进入本课第一目的学习。
（三）、合作探究、精讲点拨。
一、“蒸汽时代”的到来。
1、教师展示一系列的有关第一次工业革命时期的图片请同学回忆并做相应的解释。
2、学生分析后最终得出：第一次工业革命 蒸汽机的发明和蒸汽时代等重要的概念。
二、电气革命的出现
1、教师展示一系列的有关第二次工业革命时期的图片请同学回忆并做相应的解释。
2、学生分析后最终得出：第二次工业革命 发电机和其他电气的发明和使用、电气时代等重要的概念。
三、信息技术的发展
1、教师展示一系列的有关第二次科技革命的图片请同学回忆并做相应的解释。
2、学生分析后最终得出：第三次科技革命 以互联网为代表的信息技术的发明和使用、信息时代等重要的概念。
教师：出示表格学生自主完成：
工业革命 代表性 发明 影响
第一次工业革命
第二次工业革命
第三次工业革命
集思广议：以蒸汽机(电气、网络技术)的应用为例说明科学技术进步对社会发展的作用。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生总结本节课的主要内容，由学生整理本节课的教学 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )思路上交，并进行当堂检测。
设计意图：培养学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正的能力。
（五）发导学案、布置预习。
本节课，我们学习了从蒸汽机 ( http: / / www.21cnjy.com )到互联网，那么，通过这一单元的学习我们基本了解了近现代西方科技发展的历程。下节我们将学中国的思想解放潮流，课下大家可以先预习这一部分，了解从“师夷长技”到维新变法，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸

展开更多......

收起↑