高二历史上：5.1《自然科学》素材(旧人教版)

原始资料：恩格斯与自然科学马克思和恩格斯在他们伟大的一生中，不仅对人类社会发展的规律进行了深湛的研究，从事过繁重的社会科学和哲学的理论著述工作，而且还对自然界和科学技术演变的历史，进行了系统的考察，开展了大量的研究活动，并阐发了许多重要思想。

以下是恩格斯对科学家们和人类自然科学成果的赞誉和论述。

恩格斯高度评价波兰天文学家哥白尼的伟大功绩：“自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行动，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是胆怯地而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权威挑战。

从此自然科学便开始从神学中解放出来，尽管个别的互相对立的见解的争论一直拖延到现在，而且在许多人的头脑中还远没有得到结果。

”──恩格斯：《自然辩证法》，人民出版社1971年版第8页能量守恒和转化定律，是19世纪40年代自然科学领域具有决定性意义的重大发现之一。

恩格斯对这一发现，给予极大重视和很高评价，并精辟地概括了能量守恒和转化定律发现的历史过程。

他说道：“这时物理学有了巨大的进步，它的结果，由三个不同的人几乎同时在自然科学这一部门中的划时代的一年，即1842年总结出来。

迈尔在海尔布郎，焦尔在曼彻斯特，都证明了从热到机械力和从机械力到热的转化。

热的机械当量的确定，使这个结果成为无可置疑的。

同时，格罗夫──不是职业的自然科学家，而是英国的一个律师──仅仅由于整理了物理学上已经达到的各种结果，就证明了这样一件事实：一切所谓物理力，即机械力、热、光、电、磁，甚至所谓化学力，在一定条件下都可以互相转化，而不发生任何力的损耗。

”──恩格斯：《自然辩证法》，人民出版社1971年版第14页恩格斯对蒸汽机的发明也曾给予精辟的概括：“蒸汽机是第一个真正国际性的发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史性的进步。

法国人巴本发明了这一部蒸汽机，而他是在德国发明的。

如我们现在从巴本的书信集（由格兰特出版）所知道的，汽缸和活塞的应用这一主要思想是德国人莱布尼茨提示他的；莱布尼茨经常把自己的天才思想向周围散布，而毫不介意功绩归于他自己还是归于别人。

高二历史上册《自然科学》复习学案第五章17世纪至20世纪初的自然科学和文学艺术节自然科学一、近代数学的建立：历史转折：常量数学—变量数学。

这是人类认识上的一次巨大的飞跃。

代表人物及成就：笛卡尔——解析几何学牛顿和莱布尼茨——微积分学二、牛顿力学体系的建立：成就：《自然哲学的数学原理》——运动三定律和万有引力定律地位：近代科学形成的标志；人类认识史上次对自然规律的理论性概括和综合。

三、电磁学的成就：吉尔伯特——发表了《论磁学》一书奥斯特——发现了电流的磁效应。

法拉第——实验证明了电磁感应现象麦克斯韦——建立了系统的电磁学理论赫兹——证明了麦克斯韦的理论。

电流的磁效应和电磁感应现象的发现，是19世纪电磁学的辉煌成就，它为开辟人类生活的新时代——电的时代创造了条件。

四、化学的进步：波义耳——英国科学家把严密的实验方法引入化学拉瓦锡——推翻“燃素说”提出质量守恒定律的人道尔顿——原子论的创立阿伏加德罗——提出了分子的概念门捷列夫——发现元素周期律五、生物学的巨大进步：哈维——建立了血液循环学说林奈——制定了对植物的分类法施来登和施旺——细胞学说确立拉马克——提出生物进化的观点达尔文——确立了进化论巴斯德——奠定了微生物学的基础六、物理学的新时代：世纪晚期至20世纪早期，物理学发生了革命性变化伦琴——发明“X设线”居里夫人——提炼出镭爱因斯坦——相对论七、科学发展的基本条资本主义创造的物质文明为基础相对稳定的社会环境和良好的政治体制思想解放继承与创新科学家艰苦探索八、科学发展的影响科学是社会生产力，创造物质文明冲击动摇封建迷信思想促进世界整体化。

自然科学●教学目标一、知识目标1.理解近代自然科学取得巨大成就的原因。

2.了解17世纪数学的发展成就，认识初等数学和高等数学的区别。

3.掌握近代物理学在力学、电磁学、量子论、相对论方面的巨大成就，并由此深刻理解科学技术是生产力的观点。

4.掌握近代生物学的巨大成就：血液循环学说、细胞学说、进化论。

5.了解近代化学的巨大进步：关于燃烧现象的正确分析、原子论、元素周期律。

二、德育目标1.通过了解近代世界自然科学的巨大成就和杰出科学家献身于科学研究的崇高精神，使学生树立继承和发展人类优秀文化成果的观念和为科学、真理而献身的精神。

2.通过讲述杰出科学家进行科学研究的过程，培养学生锲而不舍的探索精神。

3.通过对电磁学和相对论的伟大意义的分析，使学生认识：电磁学的建立为人类打开电力时代的大门，相对论的提出奠定了人类利用原子能的理论基础，从而加深学生对科学技术是第一生产力观点的理解。

三、能力目标1.在指导学生了解和认识近代自然科学伟大成就的过程中，培养学生对历史知识的归纳、概括、梳理能力。

2.在指导学生认识近代自然科学发展的原因及其作用的过程中，培养学生运用历史唯物主义和辩证唯物主义的观点分析历史问题的能力。

3.在具体分析科学理论成就的过程中，对学生进行创新思维能力的培养。

●教学重点1.牛顿力学体系的建立2.电磁学的成就3.达尔文创立生物进化论4.爱因斯坦的相对论●教学难点1.解析几何学和微积分学的创立2.爱因斯坦的相对论●教具准备投影仪●教学方法1.讲述法：对自然科学诸学科基本理论的扼要介绍。

2.讲读法：指导学生理解对近代自然科学成就的评价性论述。

3.谈话法：根据学生已有的知识和经验，提出问题，启发学生积极思维，引导学生理解和掌握历史知识。

●课时安排一课时●课堂构思这是一节关于近代自然科学发展概况的专题课，时间跨度大，内容丰富，教师在组织课堂教学时，要注意以下几点：1.合理分配，严格把握教学时间。

2.联系相关学科内容，充分利用学生已有的知识储备，尽可能压缩课堂教学容量。

第五章 17世纪至20世纪初的自然科学和文学艺术学案【本章概述】文艺复兴运动的发展和资本主义生产的扩大，使资产阶级文化在欧洲逐渐发展起来。

以理性主义为核心的思想体系确立，又促进了科学和文学艺术的发展。

世界近代史上，欧洲资产阶级文化在世界文明史上居领先地位。

自然科学上，出现了进行变量计算的高等数学，建立了牛顿力学体系和相对论力学体系，诞生了生物进化，自然科学其他领域也有突出成就。

文学艺术上，出现了古典主义、浪漫主义、现实主义等流派，大批文学家、艺术家出现，文学艺术硕果累累。

【学习建议】1．自然科学成就：笛卡尔创立解析几何学牛顿、莱布尼茨建立微积分学牛顿力学体系电磁感应现象发现电动机和发电机发明波义耳的化学实验拉瓦锡质量守恒定律分子一原子结构学说门捷列夫发现化学元素周期律哈维的血液循环学说达尔文的进化论伦琴射线居里夫妇发现镭爱因斯坦相对论2．文学：古典主义文学成就莫里哀、弥尔顿、笛福、歌德的作品浪漫主义文学拜伦、雪莱、雨果的作品及特点批判现实主义文学巴尔扎克、左拉、莫泊桑、狄更斯、普希金、果戈里、列夫·托尔斯泰作品及特点3．艺术：巴洛克艺术代表作洛可可艺术代表古典主义绘画浪漫主义绘画现实主义绘画印象派绘画古典主义音乐和浪漫主义音乐的代表作品【知识点拨】1．关于微积分学的发明微积分学是数学的一个重要分支，属于高等数学一部分，分作微分学和积分学。

微积分中最重要的基本概念是极限。

微积分学建立之初因把无穷小看成一个很小很小的数，而遇到很大麻烦，因为这时的“无限小”，还是一个固定的数，无数多个无穷小之和，又成为无限大。

但是在定积分运算中，无限多个无限小之和却是个有限的量。

当极限概念确立后，才做出正确解答。

无限小不是一个静止的量，也不是零，而是无限变化过程中以零为极限的量。

恩格斯指出：微积分“本质上不外是辩证法在数学方面的运用。

”近代初期，牛顿和莱布尼茨分别独立地建立了微积分学，使精密的测量和变量计算有了可能。

来，并在数学中引入“变量”，完成了数学史上一项划时代的变革。

正如恩格斯所说，“数学中的转折点是笛卡尔的变数。

有了变数，辩证法进入了数学；有了变数，微分和积分也就立刻成为必要的了。

”2、微积分学的建立。

微积分学是英国科学家牛顿和德国科学家莱布尼茨于1665～1673年间，在前人研究的基础上，分别独立地创建的。

牛顿从运动学的观点，莱布尼茨从几何的角度，分别研究得出了导数(求导数即微分学)、积分(求积分即积分学)的基本概念和运算法则，阐明了求导数和求积分是互逆的两种计算，从而建立了微积分的初步基础。

微积分的产生，使精密的测量和变量计算有了可能；从微积分以后，数学开始进入一个新的以变数为主的领域，即“高等数学”。

这不仅在数学史上而且在整个人类的认识史上都是一次巨大的飞跃。

二、牛顿力学体系的建立1、牛顿力学体系的建立。

牛顿出身于一个贫苦的小农家庭，后以减费生进入剑桥大学，在他的舅父和老师的帮助下，成长为英国著名的物理学家、数学家、天文学家。

牛顿在科学史上享有崇高地位，在自然科学领域内作出了奠基性的贡献。

1687年，他发表了科学巨著《自然哲学的数学原理》，把物体的运动规律归结为运动三大定律和万有引力定律，由此建立起一个完整的力学理论体系，即牛顿力学体系(也称经典力学体系)。

2、牛顿力学体系建立的巨大意义。

牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一理论中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合。

这是人类对自然界认识的一个飞跃。

牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。

3、本目小字写了海王星、冥王星的发现，旨在说明牛顿理论的预见性、科学性。

利用万有引力定律可以计算天体的质量，海王星、冥王星的发现就是应用该定律取得重大成就的例子。

三、电磁学的成就1、奥斯特发现电流的磁效应。

电和磁是两千多年前就已发现了的自然现象，但在19世纪以前，人们始终认为两者是互不相关的。

第五章 17世纪至20世纪初的自然科学和文学艺术第一节自然科学教案重点：牛顿力学体系的建立；电磁学的成就；达尔文的生物进化论难点：解析几何学和微积分学的创立；爱因斯坦的相对论教学过程：导入：17—20世纪初是人类历史发展的一个重要时期，无论是西方国家，还是东方国家，大多走上了近代化道路。

人类的进步离不开科学的推动，依赖科学技术的新发现。

一、近代数学的建立学生阅读教材中关于近代数学的建立部分，回答：解析几何和微积分是由谁创立的？有什么意义？教师在学生回答的基础上总结。

二、牛顿力学体系的建立（电脑演示牛顿画像）学生介绍牛顿的生平，教师进行补充。

引导学生思考：牛顿力学体系创立后，如何证明其预见性、科学性呢？以哈雷彗星、海王星、冥王星的发现来说明此问题。

用英国诗人波谱评价牛顿的话：自然和自然的规律，隐藏在黑夜里。

上帝说：“让牛顿出生吧！”于是，一切都光明了。

以及法国著名哲学家伏尔泰目睹牛顿的葬礼后说的话：“他是像一位深受自己臣民爱戴的国王一样被安葬的。

在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。

在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。

”评价牛顿的历史功绩。

三、电磁学的成就简要介绍电磁学的发展，引导学生思考，法拉第的研究对生产有什么实际作用？在学生回答的基础上，教师总结。

四、化学的进步由学生或教师简要介绍波义耳、拉瓦锡、道尔顿、阿伏加德罗和门捷列夫的成就。

五、生物学的巨大进步学生阅读教材中有关哈维的资料，根据所学知识，思考促进科学发展的因素有哪些？引导学生从社会条件和科学家个人的努力两方面来考虑。

介绍并评价细胞学说的建立和德国生物学家施莱登、施旺。

在学生介绍达尔文与进化论的基础上，教师进行补充。

并提问：进化论的思想核心是什么？进化论的创立又有什么意义呢？六、物理学的新时代引导学生阅读课文，并思考：物理学的新时代，“新”在何处？体现在哪些方面？在讲述爱因斯坦的相对论时，教师简要介绍相对论。

狭义相对论的基本思想：第一，否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念，认为时间、空间与物质运动不是各自孤立存在的，时间、空间随着物质的运动而发生变化，物质的质量也随着运动速度的增加而增加，它们之间是辩证的统一。

第五章 17世纪至20世纪初的自然科学一、新课导入有一天，牛顿坐在院子里的苹果树下读书，突然从树上落下一只熟透的苹果，掉在他的面前。

这一常见现象引起了正在研究天体运行的牛顿的深思：为什么苹果不离枝飞上天去，也不横向运动，却重重的落在地上呢？这不正是地心有吸引力的证明吗？牛顿正是运用了创造性的想象，填补了从苹果到万有引力之间的空间，总结出了万有引力定律。

居里夫妇都是著名的科学家，二人志同道合，为科学发展作出了巨大的贡献。

居里在一次偶然的车祸中丧生，居里夫人悲痛万分，但没有被击倒，继续顽强地进行科学探索活动，终于第二次获得诺贝尔奖。

达尔文具有丰富的想象力，但却被人们认为是“说谎”。

譬如他捡到了一枚怪异的石头会对同学说：“这是一块宝石，可能价值连城哦。

”有一次，达尔文在泥地里捡到了一枚十分普通的硬币，神秘地对他姐姐说：“这是一枚古罗马造的硬币。

”姐姐把这事告诉了父亲，希望父亲好好惩罚他，让他改掉那种令人讨厌的“说谎”习惯。

父亲却对达尔文说：“我怎么能责备你呢？你的想象力真伟大。

”正是由于父亲的“怂恿”，达尔文才成了著名的科学家。

上述几个故事涉及的人物牛顿、居里夫人、达尔文等都是大名鼎鼎的科学家。

他们究竟作出了什么骄人的成就，以至青史留名，万古流芳？要想回答这个问题，就有必要学习本节——17世纪至20世纪初的自然科学。

学科：数学、物理学、化学、生物学人物：国家时间成就意义三、高考试题1、（1999·全国）爱因斯坦相对论的提出是物理学思想的一场重大革命，他（C）A、否定了牛顿的力学原理B、借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说C、揭示了时间、空间并非绝对不变的属性D、修正了能量、质量互相转化的理论2、（2000·春季高考）海王星的发现是根据（B）A、哥白尼日心说的推算B、牛顿理论的预测C、法拉第学说的计算D、爱因斯坦对时间空间属性的揭示四、情景新设1、创立解析几何，实现了代数和几何结合的科学家是A、笛卡儿B、牛顿C、莱布尼茨D、吉尔伯特2、为整个自然科学特别是物理学提供有效运算方法和推理工具的是（1）解析几何（2）微积分学（3）牛顿力学体系（4）量子论A、（1）（2）B、（2）（3）C、（3）（4）D、（1）（4）3、近代科学形成的标志是A、解析几何学的建立B、微积分学的建立C、牛顿力学体系的建立D、原子论的创立4、用实验证明了电磁感应现象，在电和磁的关系上取得最大的突破性成果，为制造发电机和电动机提出理论根据的科学家是A、吉尔伯特B、奥斯特C、法拉第D、麦克斯韦5、标志着近代化学发展时期开始的事件是A、把严密的实验方法引入化学B、质量守恒定律的提出C、元素周期律的发现D、道尔顿原子论的创立6、现代生理学的起点是A、血液循环学说的建立B、细胞学说的确立C、生物进化论的确立D、微生物学的确立7、现代物理学的两大支柱是A、牛顿力学体系、电磁学B、牛顿力学体系、量子论C、电磁学、相对论D、量子论、相对论8、爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的一场重大革命，为现代物理学开辟了发展道路。

高二历史教案：《自然科学》不管此时的你是学霸级别还是学渣分子，不管此时的你成功还是失意，不管此时的你迷茫还是有方向，请你认识自己，好好爱自己。

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【教案一】第一节自然科学一、近代数学的建立：（一）历史转折：常量数学-变量数学（初等数学-高等数学）。

这是人类认识上的一次巨大的飞跃。

（二）代表人物及成就：1、笛卡尔（法）--解析几何学（把变量引进了数学，数形统一）2、牛顿（英）和莱布尼茨（德）--微积分学（使精密的测量和变量计算有了可能）二、牛顿力学体系的建立：（一）成就：《自然哲学的数学原理》--运动三定律和万有引力定律（二）地位：近代科学形成的标志；人类认识第一次对自然规律的理论性概括和综合。

三、电磁学的成就：（一）吉尔伯特（英）--发表了《论磁学》一书（1600年）（二）奥斯特（丹）--发现了电流的磁效应。

（三）法拉第（英）--实验证明了电磁感应现象（1831年）（四）麦克斯韦（英）--建立了系统的电磁学理论（19世纪60年代）（五）赫兹（德）--证明了麦克斯韦的理论。

（1888年）电流的磁效应和电磁感应现象的发现，是19世纪电磁学的辉煌成就，它为开辟人类生活的新时代--电的时代创造了条件。

四、化学的进步：（一）波义耳（英）--英国科学家把严密的实验方法引入化学（17世纪，近代化学创始人）（二）拉瓦锡（法）--（1）＂燃素说＂（2）提出质量守恒定律的第一人（化学发展步入正轨）（三）道尔顿（英）--原子论的创立（标志着近代化学发展时期的开始）（四）阿伏加德罗（意）--提出了分子的概念（五）门捷列夫（俄）--发现元素周期律（19世纪60年代末）五、生物学的巨大进步：（一）哈维（英）--建立了血液循环学说（17世纪早期）（二）林奈（瑞典）--制定了对植物的分类法（18世纪）（三）施来登和施旺（德）--细胞学说确立（19世纪早期）（四）拉马克（法）--提出生物进化的观点（19世纪早期）（五）达尔文（英）--确立了进化论（提出生物生存斗争和自然选择原理）（19世纪中期）（细胞学说、进化论、能量守恒定律为19世纪三大发现）（六）巴斯德（法）--奠定了微生物学的基础（19世纪60年代）六、物理学的新时代：19世纪晚期至20世纪早期，物理学发生了革命性变化1、伦琴（德）--发明＂X设线＂2、居里夫人--提炼出镭（发射性元素）3、爱因斯坦（德）--相对论（E=mc2）七、科学发展的基本条件1、资本主义创造的物质文明为基础2、相对稳定的社会环境和良好的政治体制3、思想解放4、继承与创新5、科学家艰苦探索八、科学发展的影响1、科学是社会生产力，创造物质文明2、冲击动摇封建迷信思想3、促进世界整体化【教案二】一、战争的背景（一）根本原因：资本主义经济政治发展不平衡（二）具体原因：1、三对基本矛盾（焦点：争夺殖民地和霸权）（1）法德矛盾（2）俄奥矛盾（3）英德矛盾2、两大军事集团形成（1）三国同盟（2）三国协约（三）直接原因：萨拉热窝刺杀事件（1914、6、28）二、战争的过程（一）交战国：（二）性质：非正义的帝国主义掠夺战争（三）战场：1、西线（英法比--德）具有决定性作用2、东线（俄--德、奥匈）（四）进程1、第一阶段（1914年）马恩河战役--德军速战计划破产，转入阵地战2、第二阶段（1915--16）（1）陆战：凡尔登战役、索姆河战役、俄军冬线夏季攻势（2）海战：日德兰海战（大战战略主动权转移到协约国一方）3、第三阶段（1917--18、11）（1）协约国阵营扩大（2）*爆发＂二月革命＂、＂十月革命＂，退出战争（3）同盟国失败三、战争影响1、对人类造成巨大物质、精神损失2、削弱帝国主义、殖民主义力量3、*十月革命胜利4、催发战后西方无产阶级革命和东方民族解放运动。

高二历史上册自然科学(备课资料)旧人教1、概述17世纪以来近代科技发展的重大成就，重大发明；2、结合文艺复兴和启蒙运动对近代科技的影响，揭示科技发展的重要前提是思想大解放和文化大繁荣；3、通过典型科技成就说明科技是第一生产力，生产力发展是科技进步的重要动因。

课内提优题（夯实基础，才能有所突破……）题117世纪，世界近代科学出现，其条件有①资本主义经济发展，生产经验积累和技能提高②文艺复兴解放人们的思想③天主教会的神学思想已不占主导地位④科学理论出现重大突破A①②③ B②③④ C①②④ D①②题2 近代自然科学形成的标志是A地圆学说被证明 B伽利略制造了天文望远镜 c牛顿力学体系的建立 D相对论的建立题3 在人类认识史上对自然规律的第一次理论性概括和综合是 A电磁感应现象的发现 B牛顿力学体系的建立c“太阳中心说”的确立 D相对论的提出题4 在数学从常量到变量的转变中，起巨大作用的科学家有①笛卡尔②牛顿③莱布尼茨④奥斯特A①②③ B②③④ C①②④ D①③④题5 下列哪位科学家的发明对德国人西门子制成发电机产生重大影响 A法拉第 B 牛顿 C麦克斯韦 D赫兹题6 近代化学的奠基人是A波义耳 B拉瓦锡 C道尔顿 D阿伏加德罗题7 近代科学中，受中世纪神学影响最大的是A物理学、生物学 B天文学、生物学 C物理学、生物学D力学、天文学题820世纪物理学的重大革命是指 A放射现象的发现 B电磁感应现象的发现 c镭元素的发现 D相对论的提出题9 证明造物主根本没有存在的必要，且把“变化、发展”等观念引入科学领域，使人类思想发生跃进的伟大学说是 A细胞学说 B生物进化论 c太阳中心说 D相对论题10简述近代科学产生的基本条件，说明近代科学对人类的主要作用。

为什么同一时期中国的科学技术没有出现与西方相同的发展趋势？题1117世纪的自然科学取得哪些突破性的发展?其原因有哪些?19世纪中期至20世纪，自然科学基础理论研究取得了哪三项最伟大的成就?它们分别对技术的进步、经济的发展和人类的思想认识产生了什么深远的影响? 思维拓展题（课内与课外的桥梁是这样架起的……）题117世纪是人类在自然科学领域取得重大突破的时期，其突破的原因不包括 A资本主义经济发展的要求 B科学家的各种艰苦的实验 c理性主义的确立 D工业资本主义的推动题2 爱因斯坦相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，他 A否定了牛顿的力学原理 B借鉴了法国科学家道尔顿的学说 c揭示了时间、空间并非绝对不变的属性 D修正了能量、质量相互转化的理论题3 下列科学成就具有理论综合性特点的是①解析几何的创立②牛顿力学体系的建立③化学元素周期律的发现④生物进化论学说的创立A①②③B②③④ c①③④ D①②④题4 下列科学成就由英国科学家取得的有①经典力学体系②进化论学说③植物分类法④电磁学A①②④ B①②③ c②③④ D①③④题5 下列科学家对物理学作出重大贡献的是①吉尔伯特和法拉第②波义耳和拉瓦锡③伦琴和居里夫妇④牛顿和爱因斯坦A①②③ B②③④ c①③④ D①②④题6阅读下列材料材料一苹果为什么垂直落地?为什么不向旁边、不向上而总是向着地面落下呢?我想一定是地球吸引它的缘故。