自然科学基础教案.docx

教 案 任课教师： 课程教材体系和特点 一、教材的体系 以人和自然为中心，从认识自然界的物质性、运动性着手，帮助人们认识自己，认识自然。 第一章 回顾了自然科学发展的历史轨迹，重温了自然科学研究的一般方法，提出了当代自然科学所面临的重大问题。 第二章、第四章 分别从自然界的物质性、运动性和生命与自然的关系客观地、综合地认识自然。第七章 阐述人与环境这一世界面临的紧迫问题。认识人类发展与自然环境的密切关系，树立起忧患 意识，保护好自然环境。二、教材的特点 冲破原科学体系，力求综合、易学、破窄拓宽。 针对学员实际，注重人和自然的关系，弃虚求实。 适当降低难度，体现高、新观点，除旧具新。第一、降低了计算难度。 第二、密切结合学员的教学实际。第三、使用了开放式结构。 第一章自然的探索 学习目标和要求 通过本章学习，了解自然科学的过去、现在和将来的发展趋势；知道自然科学的基本研究方法；了解 自然科学、技术、社会与教育的关系。 重点难点 掌握观察、实验方法。重点有近代自然科学诞生阶段的三件大事；经典力学中牛顿最重要的成就；19 世纪的三大发现等。 一、 教学导入 本课程内容按照物质的发展规律，从低级到高级、从简单到复杂、从无生命到有生命、从运用到改造， 将理、化、生、地的内容综合在一起。以包容性强、与人们的生活密切相关的课题，例如自然、地球、能 量、生活、环境等来兼容素材，并加以定式化、组织化。以使我们了解自然科学的发展简史、自然科学的 基本原理与实际应用，学习一些自然科学的研究方法，并能动地改造环境，使之协调。 二、 讲授新课 本章首先阐述了自然科学发展的历史轨迹，介绍了古代和近代自然科学的发展，进一步说明现代科技 发展的趋势；然后介绍了自然科学研究和学习的基本方法，主要是实验的方法；如何设计实验和实验结果 的整理与总结；最后介绍了科学教育中人们关注的问题，以及科学、技术、教育与社会之间的密切关系。 第一节自然科学发展的历史轨迹 通过学习了解历史上的重大发明、发现；著名科学家的贡献，自然科学的诞生和发展；20 世纪科技发展的特点和科学技术的巨大作用。 本教材把自然科学的发展分为三个阶段：①古代（古代自然科学）；②近代（近代自然科学的发展）； ③现代（现代科学技术的发展趋势）。选择一部分重大的、划时代的人物的发明和事件写入教材。 1、古代自然科学 包括古代希腊、中国、印度和阿拉伯的科学，主要选择古希腊的自然哲学和我国古代四大发明为主要内容。 古希腊的科学 建立自然哲学：万物的本源是火（赫拉克利特派）；万物都由原子组成（原子论派） 2）古代中国的科学技术 四大发明：造纸、印刷术、指南针、火药。 2、近代自然科学的发展 选择了一些对科学成果和在科学方面有伟大贡献的标志，从而标志着自然科学已经从自然哲学中分化出 来，成为一门独立的科学，并继续发展分化成物理学、化学、生物学。。。各门自然科学分支。 诞生阶段的三件大事：哥白尼的太阳中心说（《天体绕转》、布鲁诺、伽利略）、哈维的血液循环（比 利时医生维萨里的〈人体构造〉，塞尔维特、哈维）、伽利略的科学成果（近代科学之父，落体定律和抛物 体运动规律）。 近代自然科学的发展物理学：天文学与力学 经典力学：牛顿的万有引力定律和运动三定律，开普勒的太阳系行星运动规律光的波动理论：惠更斯的波动说 热力学的建立和能量守恒原理的发现： 电磁学的辉煌成就： 化学：炼金术、炼丹术、采矿、冶金、药物工艺等 表现在化学科学（波义耳）、燃烧的氧化学说（拉瓦锡）、科学原子论的确立（道尔顿）和化学元素周期律的发现（门捷列夫、迈尔）及有机化学的建立（维勒的尿素人工合成）。 生物：细胞学说的建立（伯特?胡克）、生物进化论的确立（华来士） 其中：细胞学说、达尔文进化论、能量守恒和转化定律一起誉为19 世纪三大发现。 3、现代科技发展趋势 科学技术经历了全面空前的革命（物理学领域、化学领域、生物学领域） 科学走向新的综合 科学技术的巨大作用 第二节自然科学研究的基本方法——观察和实验 通过学习，认识获得自然科学的知识需要通过观察和实验两种方法，它们是进行科学研究和学习的基 本方法。 1、选题、实验计划的制订 科研选题：调查研究→作开题报告，请专家评审和获得经费支持→制定工作方案和实验计划 实验计划：确定实验目的、明确指导理论、选定实验方法步骤、配备实验器材、实验记录、结果处理 2、观察、实验方法 观察：定性观察和定量观察、直接观察和间接观察 实验：直接实验（准备阶段、实施阶段、实验结果）、模拟实验 3、观察、实验结果的整理和总结 都是科学实践活动，是人类三大革命实践活动之一。1） 逻辑思维（理论思维） 注意：概念、判断、推理的异同2） 逻揖思维的基本方法 比较-分类法、分析-综合法、归纳-演绎法3） 直觉和灵感 数学方法 假说及其