1、 Isaac Newton.(16421727)近近 代代 科科 学学 体系的体系的奠基人奠基人牛顿牛顿 Isaac Newton.(16421727)英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。1942 1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生年爱因斯坦为纪念牛顿诞生300300周年而周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上
2、一幕才能理解他的舞台上一幕才能理解他”。1689 1689年牛顿代表剑桥大学当选为国会议员。年牛顿代表剑桥大学当选为国会议员。但据说他在国会从不发言，有一次他站了起来，但据说他在国会从不发言，有一次他站了起来，议会大厅里顿时静了下来，人们等待着这位伟议会大厅里顿时静了下来，人们等待着这位伟人发言，可他只说了一句人发言，可他只说了一句“应把窗户关上应把窗户关上”就就又坐下了。又坐下了。17031703年，牛顿被选为英国皇家学会会长。年，牛顿被选为英国皇家学会会长。以后的以后的2424年间，他一直连任，甚至去世，这在年间，他一直连任，甚至去世，这在英国皇家学会历史上是绝无仅有的。英国皇家学会历史上
3、是绝无仅有的。17051705年，英国女王授予他爵士称号。所以年，英国女王授予他爵士称号。所以后世提到他时有时称后世提到他时有时称“牛顿爵士牛顿爵士”。在所有的。在所有的自然科学家中，牛顿是获得这一荣誉的第一人。自然科学家中，牛顿是获得这一荣誉的第一人。牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安的礼遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏爵、三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，
4、尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样他是像一位深受自己的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。将会是屈指可数的。”科学简史科学简史本课主要解决的问题：本课主要解决的问题：1 1）了解牛顿的成长历程。）了解牛顿的成长历程。2 2）请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就。）请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就
5、。3 3）试举例说明牛顿的科学成就在推动人类社会发展的作用。）试举例说明牛顿的科学成就在推动人类社会发展的作用。4 4）促成牛顿取得巨大成就的原因有哪些？）促成牛顿取得巨大成就的原因有哪些？5 5）造成牛顿晚年困惑的原因有哪些？）造成牛顿晚年困惑的原因有哪些？6 6）你从牛顿那里学到（或感悟到）了什么？）你从牛顿那里学到（或感悟到）了什么？本课主要解决的问题：本课主要解决的问题：1 1）了解牛顿的成长历程。）了解牛顿的成长历程。(“牛牛”人人“牛牛”事）事）2 2）牛顿一生中的主要科学成就。）牛顿一生中的主要科学成就。（“牛牛”人之人之“牛牛”）3 3）试举例说明牛顿的科学成就在推动人类社会发
6、展的作用。）试举例说明牛顿的科学成就在推动人类社会发展的作用。4 4）牛顿取得巨大成就的原因有哪些？）牛顿取得巨大成就的原因有哪些？（“牛牛”人之所以人之所以“牛牛”）5 5）造成牛顿晚年困惑的原因有哪些？）造成牛顿晚年困惑的原因有哪些？6 6）你从牛顿那里学到（或感悟到）了什么？）你从牛顿那里学到（或感悟到）了什么？（“牛牛”人人“牛牛”感）感）本课主要解决的本课主要解决的重点问题重点问题：2 2）“牛牛”人之人之“牛牛”4 4）“牛牛”人之所以人之所以“牛牛”6 6）“牛牛”人人“牛牛”感感牛人出世自然界和自然规律自然界和自然规律隐藏在黑暗中，隐藏在黑暗中，上帝说：上帝说：让牛顿出生吧！让
7、牛顿出生吧！于是，一切都变得光明。于是，一切都变得光明。英国诗人波普曾经这样写道：英国诗人波普曾经这样写道：16421642年，正当英国资产阶年，正当英国资产阶级革命时期，斯图亚特王级革命时期，斯图亚特王朝的国王查理一世挑起内朝的国王查理一世挑起内战的那一年，也是伽利略战的那一年，也是伽利略逝世的那一年，牛顿在英逝世的那一年，牛顿在英国北部一个叫乌尔索普的国北部一个叫乌尔索普的小村庄诞生了。小村庄诞生了。牛顿出生时的大环境？牛顿出生时的大环境？牛人出世牛顿出生时的大环境？牛顿出生时的大环境？政治：英国资产阶级革命进行中；政治：英国资产阶级革命进行中；经济：资本主义经济发展；经济：资本主义经济发
8、展；思想：文艺复兴、宗教改革，解放了思想：文艺复兴、宗教改革，解放了 思想；思想；科学：出现了伽利略等近代自然科学科学：出现了伽利略等近代自然科学 家，自然科学有所突破。家，自然科学有所突破。牛人出世牛顿的出生地牛顿的出生地牛人出世A.你认为牛顿真的从小就是一个天才吗？你认为牛顿真的从小就是一个天才吗？B.他在成长中是否也遇到过一些困难甚至困境？他在成长中是否也遇到过一些困难甚至困境？C.他又是如何面对这些困难或者困境的？他又是如何面对这些困难或者困境的？设问：设问：牛人出世一、成长的足迹一、成长的足迹1、幼年的牛顿：、幼年的牛顿：早产、营养不足、衰弱多病；早产、营养不足、衰弱多病；父亲在出生
9、前病逝，父亲在出生前病逝，3岁母亲岁母亲改嫁，由外祖母抚养长大；改嫁，由外祖母抚养长大；家境一贫如洗；家境一贫如洗；个个性孤僻、性孤僻、内内向、害羞向、害羞1643.1.41727.3.20一、成长的足迹一、成长的足迹2、青少年时期的牛顿、青少年时期的牛顿1）少年牛顿：）少年牛顿：小学成绩一般，常受同学嘲笑、欺负；小学成绩一般，常受同学嘲笑、欺负；爱动脑筋、动手能力强。爱动脑筋、动手能力强。12岁入中学读书岁入中学读书因家境贫寒一度辍学，因家境贫寒一度辍学，管理农庄管理农庄其好学精神打动了其好学精神打动了舅舅，得以复学舅舅，得以复学 牛顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，生性孱牛顿小学时期，体弱多
10、病，性格腼腆，生性孱弱，有些迟钝，自幼沉默寡言弱，有些迟钝，自幼沉默寡言,性格倔强。他学习成性格倔强。他学习成绩不佳但意志坚强，有不服输的劲头。绩不佳但意志坚强，有不服输的劲头。据说，一次，班上功课第一的据说，一次，班上功课第一的“小霸王小霸王”欺侮欺侮他，踢了他的肚子一脚。牛顿被迫鼓起勇气与他较量，他，踢了他的肚子一脚。牛顿被迫鼓起勇气与他较量，同时暗下决心在功课上一定要超过小霸王。他告诫自同时暗下决心在功课上一定要超过小霸王。他告诫自己说：己说：“无论做什么事情，只要肯努力，是没有不成无论做什么事情，只要肯努力，是没有不成功的。功的。”经过刻苦努力，牛顿果真超过了小霸王，一经过刻苦努力，牛
11、顿果真超过了小霸王，一跃而为全班第一。跃而为全班第一。大约从五岁开始，牛顿被送到公大约从五岁开始，牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，立学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。提灯等等。传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己制造了一架磨坊的模型，
12、他将老鼠绑在一架有轮制造了一架磨坊的模型，他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米，子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米，刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。探究问题：牛顿为什么被称为近代科学之父？探究问题：牛顿为什么被称为近代科学之父？牛人之“牛”科学成就科学成就1 1、数学、数学(大学毕业前大学毕业前)：提出二项式定理以及微积分的初步算法提出二项式定理以及微积分的初步算法牛人之“牛”牛顿的母校牛顿的母校英国剑桥大学英国剑桥大学牛人之“牛”爱
13、因斯坦说爱因斯坦说:“在人类的历史上在人类的历史上,能够结合物能够结合物理实验理实验,数学理论数学理论,机械发明成为科学艺术的机械发明成为科学艺术的人人,只有一位只有一位 那就是牛顿那就是牛顿.”这是剑桥大学牛顿塑像这是剑桥大学牛顿塑像剑桥大学校园剑桥大学校园牛人之“牛”牛顿数学桥是剑桥大学城牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，全桥由里的一大景观，全桥由71777177根根大小不一的木头衔接而成，有大小不一的木头衔接而成，有1029910299个接口，如果以一个接口个接口，如果以一个接口用一枚铁钉来计算，那么至少用一枚铁钉来计算，那么至少需要需要 1029910299枚铁钉。但牛顿把枚铁钉。但
14、牛顿把所有铁钉都倒进了河里，整座所有铁钉都倒进了河里，整座桥没用一枚铁钉，这就是数学桥没用一枚铁钉，这就是数学的奇妙。多少年来，剑桥数学的奇妙。多少年来，剑桥数学系的高才生们都梦想解破数学系的高才生们都梦想解破数学桥的奥秘，换句话说就是想在桥的奥秘，换句话说就是想在纸头上造一座跟数学桥一模一纸头上造一座跟数学桥一模一样的桥。但如愿者无一。多数样的桥。但如愿者无一。多数人设计出来的桥至少需要上千人设计出来的桥至少需要上千枚铁钉才能达到原桥同等效果，枚铁钉才能达到原桥同等效果，只有少数几人把铁钉数量减少只有少数几人把铁钉数量减少 到千枚数之内。有个冰岛人，到千枚数之内。有个冰岛人，他创造了有史以来
15、的最好成绩，他创造了有史以来的最好成绩，把铁钉数减少到把铁钉数减少到561561枚。枚。牛人之“牛”科学成就科学成就1 1、数学、数学(大学毕业前大学毕业前)：提出二项式定理以及微积分的初步算法提出二项式定理以及微积分的初步算法2 2、天文学：？、天文学：？发明反射望远镜，解释潮汐现象、地球的圆发明反射望远镜，解释潮汐现象、地球的圆扁形状扁形状牛人之“牛”3 3、物理学：？、物理学：？光学：光学：白光由七色组成，成为光白光由七色组成，成为光谱学基础；发表谱学基础；发表关于光和色的关于光和色的新理论新理论，提出光的本质是微粒，提出光的本质是微粒力学力学：（1 1）三大运动定律三大运动定律（2 2
16、）提出万有引力定律提出万有引力定律牛人之“牛”谁能说出牛顿力学三定律？谁能说出牛顿力学三定律？对于科学家而言，牛顿家乡的那棵苹果树，也许是对于科学家而言，牛顿家乡的那棵苹果树，也许是世间最神圣的树了。世间最神圣的树了。牛人之“牛”16661666年夏末一个温暖的傍晚，年夏末一个温暖的傍晚，在英格兰林肯郡的一个小村庄，一在英格兰林肯郡的一个小村庄，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读他的书。当他翻动书页开始埋头读他的书。当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来。一只
17、历史上最著名的苹果落起来。一只历史上最著名的苹果落了下来，打在了下来，打在2323岁的伊萨克岁的伊萨克牛顿的牛顿的头上。头上。恰巧在那天，牛顿正苦恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？正是从思考的苹果会坠落到地上？正是从思考这一问题开始，他找到了这些的答这一问题开始，他找到了这些的答案案万有引力理论。万有引力理论。牛人之“牛”海王星海王星另外，牛顿力学
18、理论能够预见新的物理现象，并另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并能以天文观测或试验论证其正确性，如：能以天文观测或试验论证其正确性，如：牛人之“牛”牛顿的主要科学成就牛顿的主要科学成就 成就成就领域领域数学数学天文学天文学物理学物理学光学光学力学力学提出二项式定理和微积分的新计算方法提出二项式定理和微积分的新计算方法1 1）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光由七色光组成，说明物体颜色的形成原理；由七色光组成，说明物体颜色的形成原理；2 2）在）在关于光和色的新理论关于光和色的新理论中提出了光的中提出了光的 “微粒说微粒说”。1
19、1）创立了物体运动三定律和万有引力定律；）创立了物体运动三定律和万有引力定律；2 2）自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理,标志着经典力学理论体标志着经典力学理论体系的建立。系的建立。制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。牛人之“牛”牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父；是经典力学建立者。是近代科学之父；他创建了经典力学的理论体系，在光学、他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划
20、时代发明和发数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现；现；牛顿是牛顿是17C17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。怎样评价牛顿？怎样评价牛顿？牛人之“牛”被称为被称为“近代科学之父近代科学之父”的的牛顿为人类社会的发展做出了巨牛顿为人类社会的发展做出了巨大的贡献。他的科学成就为现代大的贡献。他的科学成就为现代科学的发展奠定了基础。牛顿的科学的发展奠定了基础。牛顿的上述发明难道就真像上述发明难道就真像“苹果落地苹果落地”的故事那样简单吗？在灵感突发的故事那样简单吗？在灵感突发的背后又隐含
21、着多少心血和汗水、的背后又隐含着多少心血和汗水、思考与探索？思考与探索？牛人之所以“牛”探究问题：探究问题：牛顿为什么能成为近代科学之父？牛顿为什么能成为近代科学之父？牛人之所以“牛”材料一：材料一：作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就走进了大学餐厅。走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通他抓住
22、姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿终生未娶。牛顿终生未娶。牛人之所以“牛”材料二材料二：牛顿说牛顿说 “我之所以能比别人看得我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。远些，是因为我站在巨人们的肩上。”材料四材料四：1717世纪中期到世纪中期到1818世纪欧洲社会变革世纪欧洲社会变革的伟大时代，正当英国进行资产阶级革命时的伟大时代，正当英国进行资产阶级革命时期，资本主义取得重大发展时期，自然科学期，资本主义取得重大发展时期，自然科学有所突破，思想文化继承了文艺复兴时期的有所突破，思想文化继承了文艺
23、复兴时期的人文主义，进一步发展为理性主义。人文主义，进一步发展为理性主义。材料三材料三：在他生活的时代，英国皇家学会还：在他生活的时代，英国皇家学会还在倡导以观察来验证科学概念的方法，而牛在倡导以观察来验证科学概念的方法，而牛顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，牛顿是第一个充分使用这种方法的人。牛顿是第一个充分使用这种方法的人。我的成就当归于精力的思索。我的成就当归于精力的思索。胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。聪明人之所以不会成功，是由于他们缺乏坚韧的毅力。聪明人之所以不会成功，是由于他们缺乏坚
24、韧的毅力。你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为辛苦是下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为辛苦是获得一切的定律。获得一切的定律。你该将名誉作为你最高人格的标志。你该将名誉作为你最高人格的标志。牛顿名言牛顿名言 牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因1）主观条件：）主观条件：善于思考与观察的学习习惯；善于思考与观察的学习习惯；虚心好学的学习态度；虚心好学的学习态度；严肃的科学态度；严肃的科学态度；科学的研究方法；科学的研究方法；勤奋的探索精神；勤奋的探索精神；善于吸收前人的研究成果，等
25、等。善于吸收前人的研究成果，等等。牛人之所以“牛”“我之所以能我之所以能比别人看得远些，比别人看得远些，是因为我站在巨人是因为我站在巨人们的肩上。们的肩上。”在发现万有引在发现万有引力定律的过程中，力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？托起了牛顿？开普勒开普勒伽利略伽利略哥白尼哥白尼牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因2）客观条件：）客观条件：西欧思想解放运动（？）提供思想基础；西欧思想解放运动（？）提供思想基础；英国资产阶级革命的洗礼；英国资产阶级革命的洗礼；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；社会经济的发展为理论研究提供物质
26、基础，社会经济的发展为理论研究提供物质基础，又对理论发展提出迫切要求。又对理论发展提出迫切要求。牛人之所以“牛”17271727年年3 3月月2020日，牛顿去世，终年日，牛顿去世，终年8585岁岁以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂牛人“牛”感近代科学之父牛顿近代科学之父牛顿 在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？质？虚怀若谷的谦虚态度；虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；勤奋好学求知态度；善于思考善于观察；善于思考善于观察；正确科学研究方法；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；勤奋探索科学精神；严谨的科学研究态度；严谨的科学研
27、究态度；牛人“牛”感成长历程：成长历程：童年、中学、大学童年、中学、大学科学成就科学成就成功原因成功原因近代科学之父牛顿近代科学之父牛顿客观因素客观因素数学数学物理学物理学天文学天文学主观因素主观因素课堂小结课堂小结三、晚年的困惑三、晚年的困惑晚年的牛顿开始致力于对神学晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了的天体运动时，竟提出了“神是第神是第一推动力一推动力”的谬论。他说，的谬论。他说，“上帝上帝统治万物，
28、我们是他的仆人而敬畏统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。他、崇拜他。”4040岁以后，他把兴趣逐渐转向岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近神学问题，写了近200200万言的著作，万言的著作，毫无价值。毫无价值。随着科学声誉的提高，随着科学声誉的提高，牛顿的政治地位也得到了牛顿的政治地位也得到了提升。提升。16891689年，他被当选年，他被当选为国会中的大学代表。作为国会中的大学代表。作为国会议员，为国会议员，牛顿逐渐开牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就始疏远给他带来巨大成就的科学的科学。他不时表示出对。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。以他为代表的领域的厌恶。这就给他后半生带来不少这就给他后半生带来不少争论和麻烦。争论和麻烦。晚年的困惑晚年的困惑剑桥大学校园剑桥大学校园对牛顿的评价对牛顿的评价“人无完人，金无足赤人无完人，金无足赤”。瑕不掩瑜瑕不掩瑜 牛顿终归是伟大的牛顿，牛顿终归是伟大的牛顿，他的科学贡献将永载史册。他的科学贡献将永载史册。
