高中历史第6单元杰出的科学家第4课近代科学之父牛顿教案

第一篇：高中历史第6单元杰出的科学家第4课近代科学之父牛顿教案

6.4《近代科学之父牛顿》教学设计

教学目标 1．知识与能力：

了解牛顿的成长历程，识记牛顿的主要科学成就：数学二项式定理和微积分；光学：光学分析；天文学：发明反射望远镜；力学：建立经典物理学理论体系等。评述牛顿的历史地位，评述牛顿力学体系的形成及其在科学史上的重要地位和作用。

2．过程与方法 ： 编制表格，培养归纳概括和知识系统化的能力。利用网络和图书馆等途径培养查找资料和探究问题的能力。3．情感态度价值观

感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。学习牛顿科学的研究方法和勤奋精神。培养学生树立为科学和真理献身的精神。教学重难点 重点

牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位作用 牛顿能够成为近代科学之父的原因 难点

牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位和作用 教学工具 幻灯片。图片。教学过程

第一部分．导入新课：

投放幻灯片：牛顿墓碑上的文字“启蒙运动时期英国诗人亚历山大.蒲伯曾经在牛顿的墓碑上这样写道：

自然界和自然规律 隐藏在黑暗中，上帝说： 让牛顿出生吧！

于是，一切都成为光明。” 请大家思考这段话，然后用简洁的话概括。

请xxx同学概括一下。是牛顿使人类了解和认识自然界和自然规律。今天我们就一起来学习一个牛人——近代科学之父牛顿。第二部分：牛顿有啥牛

“先请大家看幻灯片，感受一下今天的主角—牛人牛顿。”边看边介绍，突出：26岁：教授；皇家墓地：荣耀；各国邮票；牛等。板书： 牛顿有啥牛：地位之高

“牛顿之牛，地位之高，主要是成就大” 板书：成就之大

“请大家快速阅读教材，同时看幻灯片边，按学科领域分门别类地填写相应内容。注意应该包括：早期科学发明与创造；发现万有引力定律（晚期）” “下面请xxx同学按要求填表”点评和讲解。牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位和作用

一、早期科学发明与创造

1、童年时代：日常的生活和学习善于观察

2、中学时代：日常的生活和学习科学观察与实验 P233参考书

3、大学时代：日常的生活和学习二项式定理、微积分的初步计算 4、1665—1666年：黄金时代

A、光学领域： 1）发明折射望远镜：

用途：证明日光由七色光组成；说明物体颜色的形成原理；

意义：奠定光谱学的基础；P235页参考书 2）创“微粒说”

意义：与惠更斯的“波动说”构成光的两大基本理论； B、天文学领域：发明世界上第一架反射望远镜

用途：考察行星运动；分析潮汐现象；预言地球不是正球体；

意义：对天体观察进入新阶段；

二、发现万有引力定律

1、原因：略 见书 从中我们得到怎样的认识？

生答：科学的发展是经历了一辈又一辈科学家努力和不断创新的结果。牛顿最重要的科学成就是牛顿力学体系的建立。

2、牛顿力学体系的建立——《自然哲学中的数学原理》的发表 1）内容：

a．物体运动三大定律和万有引力定律； b。潮汐现象、地球形状等问题 2）意义：

a形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年； b标志近代科学形成； c推动工业革命进程

三、取得成就的原因

1、勤奋的探索精神；

2、科学的研究方法；

3、注重实验，实行“归纳——演绎”法

4、善于借鉴吸收并大胆创新

四、评价牛顿

1、成就：许多划时代的发明

天文学：反射望远镜，研究潮汐现象，语言地球不是正球体；

物理学：力学：经典力学理论；光学：日光原理、微粒说；

数 学：二项式定理、微积分计算

2、地位：诸多成就，尤其经典力学，被称为“近代科学之父”。课后小结 课堂小结：

资本主义的发展推动了近代科技的发展，时代造就了近代科技巨人——近代科技之父牛顿。而近代科技的发展又推动了资本主义社会的进一步发展。牛顿之后，一场轰轰烈烈的工业革命就在英国发生了。课后习题 作业设计： 1．课堂练习：

为什么说牛顿是近代科学之父? 2．课后作业：

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这就是著名的“钱学森之问”。温家宝说：“钱学森之问对我们是个很大的刺痛，也是很大的鞭策。”

结合牛顿时代西方科技发展与康乾盛世中国科技落后的情况，思考：现代中国的科技如何才能牛呢？或：“牛顿现象”在当今中国有可能出现吗？为什么？（下次在课堂上宣读）

第二篇：2015-2016学年高中历史人教版选修4教案6.4近代科学之父牛顿.doc

近代科学之父牛顿

【教学目标】

了解牛顿的成长历程及主要科学成就，认识其对社会发展所作的贡献。【教学重点】牛顿对社会发展所做的贡献。【教学难点】牛顿获得巨大成就的原因 【教学课时】1课时 【教学过程】

（导入新课）人们普遍认为，牛顿是大科学家，是近代科学的象征。他生前就成为科

学界的主宰，几乎被当作偶像崇拜。他作为英国皇家学会连任24年的终身会长，法国 科学院至尊的外国院士，还兼任英国造币局局长和国会议员，并前所未有地被封为贵族，获得爵士称号。他死后作为自然科学家又第一个获得国葬，长眠于威斯敏特教堂，这是 历代帝王和第一流名人的墓地。牛顿身后的声望有增无减。他不仅以不朽的著作《自然 哲学的数学原理》、《光学》等流传于世，而且由于后继大师们的发展，他的思想观念 长期统率着科学战线上的士卒。他在物理、数学研究上的主要成果，至今仍是各国大中 学生必修的功课。然而他却并不是天生的神童.今天我们来剖析牛顿的生涯，寻觅伟大 科学家行程的足迹，揭示这位智慧巨匠崇高的人格魅力，将是我们对这位近代科学体系 奠基人的最好的纪念。

一． 成长的足迹

（提出问题）：

A.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？ C.他又是如何面对这些困难或者困境的？

D.你觉得牛顿成长过程中最值得你学习的地方是什么？（学生活动）

1、幼年的牛顿:(1643.1.4－1727.3.20)

牛顿Sir Isaac Newton（1643—1727）是伟大的英国物理学家和数学家。他出生于林 肯郡伍尔索普的一个自耕农家庭，恰与伽利略的去世是同年。牛顿出生之前，父亲已去

世。牛顿是遗腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体重只有3磅，差点夭折。他两岁 时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，生性孱弱，有些迟 钝，自幼沉默寡言,性格倔强,而这种习性可能来自他的家庭处境。他学习成绩不佳但意 志坚强，有不服输的劲头。据说，一次班上功课第一的“小霸王”欺侮他，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 诫自己说：“无论做什么事情，只要肯努力，是没有不成功的。”经过刻苦努力，牛顿 果真超过了小霸王，一跃而为全班第一。

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，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，自己动手制作些奇奇怪怪的小 玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。2青年牛顿：

①1661.6，以减费生身份进入剑桥大学三一学院；

牛顿19岁时进入剑桥大学，成为该学院的减费生，靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里，牛顿开始接触到大量自然科学著作，经常参加学院举办的各类讲座，包括地理、物理、天文和数学。牛顿的第一任教授伊萨克•巴罗是个博学多才的学者。这位学者独 具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识，包括 计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。②1665年，由于瘟疫剑桥大学被迫关闭，回到故乡。一生中科学研究最旺盛的时期 1665年剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。1665年大学毕业，成绩平平。正当牛顿准备留校继续深造时，严重的鼠疫席卷了英国，剑桥大学因此而关闭，牛顿离校返乡。家乡安静的环境使得他的思想展翅飞翔，以整个宇宙作为其藩篱。这短 暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，这两年之内，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前所未有的惊 人业绩。他的三大成就：微积分、万有引力、光学分析的思想就是在这时孕育成形的。这18个月竟为牛顿一生科学的重大发现奠定了坚实的基础。可以说此时的牛顿已经开 始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。后来牛顿返回到剑桥大学，10月被选为该 学院初级院委，翌年获得硕士学位，同时成为高级院委。1669年，巴罗为了提携牛顿 而辞去了教授之职，26岁的牛顿晋升为数学教授。巴罗让贤，在科学史上一直被传为 佳话。

③1672年牛顿入选英国皇家学会会员；1689年当选为英国国会议员；1696年出任皇家

造币厂厂长；1703年当选为皇家学会会长；1705年英国女王加封牛顿为艾萨克爵士。牛顿是17世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的3个基 本定律——惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理 发展史上的第一次大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑。其重要标志是他于1687 年所发表的《自然哲学的数学原理》这一巨著。在光学上，他做了用棱镜把白光分解为 七色光（色散）的实验研究；发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环； 制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。1704年出版了他的《光学》专著，阐述了自己的光学研究的成果。在数学上，牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了“微积 分学”；他还建立了牛顿二项式定理。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研 究成果和贡献。

二、万有引力定律

（提出问题）：归纳牛顿的科学成果：（学生活动）

1、天文学上：在牛顿以前，天文学家开普勒发现了行星绕日运动的三大定律，伽利略也

发现了力学的一些基本原理。

2、物理学上：牛顿通过大量的研究，证实任何物体都是相互吸引的，这种无处不有的引

力叫“万有引力；”

3、科学体系：1686年牛顿用拉丁文撰写了《自然哲学的数学原理》、、提出了力学三大

定律和万有引力，定律，为经典力学规定了一套基本概念。人们把“牛顿力学”体

系的建立当做近代科学体系形成的标志。

4、万有引力定律意义：

（1）牛顿力学的三大定律和万有引力定律为经典力学规定了一套基本概念，形成了完

整的近代力学体系；

（2）把地面上物体的运动和太阳系内行星的运动统一在相同的物理定律之中，从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合，为近代天文学奠定了基础，对以后的天体 研究起了极大的推动作用；

（3）人们把牛顿力学体系的建立当作近代科学体系形成的标志。

5、牛顿获得巨大成就的原因

（1）主观条件：善于思考与观察的学习习惯；虚心好学的学习态度；严肃的科学态度；

科学的研究方法；勤奋的探索精神；善于吸收前人的研究成果，等等。

（2）客观条件：①西欧思想解放运动提供思想基础；②英国资产阶级革命的洗礼；③前

人的研究成果为牛顿提供很好的条件；④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。

三、晚年的困惑

（提出问题）：晚年的牛顿为什么转而迷恋和钻研宗教与神秘思想

（学生活动）原因：个人的生理和心理原因；认识的局限（认识的相对性）；时代的局限（神学的阴影）

1、晚年的牛顿转而迷恋和钻研宗教与神秘思想。牛顿是近代自然科学体系的奠基人。

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，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神是

第一推动力”的谬论。他说，“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜

他。”40岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。

2、从伽利略到牛顿，在人类科学发展史是一个极其重要的时期，是一个产生科学巨人的时代，是实验自然科学诞生的时代。结合材料回答：牛顿的哪些品质值得我们学习？ 思路点拨

1、任何新事物的发展都不一帆风顺的，科学的发展也有一个艰辛的历程；

2、科学需要

许多科学家的艰辛努力，甚至毕生的精力或生命；

3、中世纪的欧洲基督教神学是阻

碍科技发展的最大阻力；

4、科学要发展就必须有勇于献身的勇者。（其他答案只要

合情合理均可）

2、虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身

科学的精神等；（其他答案只要合情合理均可）

【板书设计】

【布置作业】

【解析与探究】

提示：凯恩斯对认为牛顿“不再只是一个科学家，也是一个醉心神学和炼金术的人”。这一评价过份强调了牛顿一生的局限性，忽略了牛顿的科学贡献。爱因斯坦则认为，“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上之一幕才能理解他。”这就充分肯 定了牛顿一生热爱真理、为真理而斗争的高贵品质，尽管由于时代的局限，牛顿的追 求进入歧途，但瑕不掩瑜，牛顿仍是一个伟大的科学家

【自我测评】

1、牛顿为什么在科学上获得巨大成就？他是怎样由一个平凡的人成为一个伟大的科学

家的？

(1)、成就巨大原因：牛顿自身的因素：具有虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科

研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等；客观条件：西欧思想解

放运动提供思想基础；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；

(2)怎样成为伟大科学家：爱动脑筋，动手能力非常强；进入大学后潜心研究科学，发

现了代数二项式定理，为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。在家乡

居住的两年，发明了微积分，发现了日光的组成，并开始研究引力问题。１６８６

年撰写了《自然哲学的数学原理》，提出力学的三大定律和万有引力定律，奠定了

经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学形成。牛顿终于成为一个伟大的科学

家。

2、结合物理课所学知识，评价万有引力定律的发现对近代科学体系形成的重要影响？

牛顿的力学三大定律和万有引力定律的发现，为经典力学规定了一套基本概念，标

志着经典力学体系的形成；万有引力定律把地上的运动和天体运动统一起来，为近

代天文学奠定了基础；人们把牛顿力学体系的建立当作近代科学体系形成的标志。

第三篇：高二历史选修4导学案：第6单元第4课 牛顿

高二历史选修四人物 编号：N0.21 编者：孔令权 审核：朱如玲 自学展示模式

班级：

组别：

姓名：

组评：

第六单元

第4课

牛顿

【学习目标】了解牛顿的主要事迹，认识他对社会所作的贡献。

【重点难点】牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位作用。牛顿能够成为近代科学之父的原因。牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位和作用。

【自主学习】

一、早期科学发明与创造

1、童年时代：1642年牛顿出生于英国北部一个小村庄，他从小就爱思考，善于观察生活，观察生活中人们的劳动，再根据人们的需要进行一些 和。

2、中学时代：他已开始进行 与。成绩优异，考入剑桥大学。

3、大学时代：牛顿在剑桥大学期间，除了师从著名学者 教授学习外，还用大量时间自学 等人的数学著作，这些著作将牛顿引导到当时数学的最前沿-----方面。大学毕业前，他就提出了数学上有名的 定理以及 的初步算法。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。

4、黄金时代：1665—1666年，牛顿在家乡居住的两年，是牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在、、等领域的研究都取得了重要进展。牛顿在研究了 等人的实验结果后，自己制作了一架 望远镜，对太阳光进行 实验，证明日光即白光由 组成，还进一步说明了物体颜色的。牛顿于1668年设计并制作了世界上第一架 望远镜，用它考察了行星运动，分析 现象，预言地球不是。1672年，牛顿在提交给英国皇家学会的论文《 》中，提出了光的本质是的 见解。这在以后的两个世纪中与波兰物理学家惠更斯的“ ”构成了关于光的两大基本理论。

二、发现万有引力定律

1、还在大学里，牛顿就已经了解了、和 等人在天文学方面的研究成果。但他有新的思考，经过反复思考与实验后，他得出结论：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种相互吸引的作用力，就是。2、1687年牛顿的划时代科学巨著《 》出版，在这部著作中，他确定了解决万有引力问题的。这是一本重要的力学全书，它用 表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系。在那以后，牛顿力学就成为。居于统治地位200多年，直到爱因斯坦 的提出以及 力学的建立才打破了这种权威。

三、勤奋的探索与科学的研究方法

1、牛顿说自己并没有什么特别的方法，只不过对一件事能够用很长时间加以考虑。

2、除了勤奋的探索精神外，牛顿将 作为得出科学概念的主要途径。这是近代的科学研究方法，牛顿是 个充分使用这种方法的人。

3、后人将牛顿的研究方法总结为“ ”法。【合作探究】 阅读材料：

材料一：哥白尼的“日心说”，被教皇宣布为“邪说”，写的书临终才敢发表而且被列为禁书 ；布鲁诺、伽利格等人为了捍卫、宣传哥白尼“日心说”而壮烈地献出了自己的生命，成了科学史上的两大惨案。经过长期艰难曲折的历程，“日心说”终于战胜了“地心说”，从而使科学大踏步地向前发展。

第四篇：高中历史 第六单元 第2课 中国铁路之父詹天佑教案

河北省华北油田三中高中历史人教版选修四第六单元第2课教案

课程目标：了解詹天佑的主要事迹，认识他对社会发展所作的贡献。教学目标：

1、知识与能力

识记：幼童出洋时间、目的。滦和大桥、京张铁路。保路运动、中东铁路。

理解：幼童出洋意义及失败原因。阻碍铁路建设的因素、詹天佑的开创性贡献。詹天佑进行路权斗争的实质。

运用：近代铁路事业步履维艰和今天中国发展铁路运输网对比。路权斗争和捍卫国家主权的关系。

2、过程与方法：分析材料、问题探究、归纳詹天佑一生的活动

情感态度价值观：詹天佑的人格魅力和崇高精神-爱祖国、刻苦钻研、不畏艰难 重点：詹天佑为中国铁路建设所作出的贡献。

难点：晚清铁路事业受阻的原因；詹天佑个人业绩与国家命运之间的关系。教学过程

一、幼童留学生

1、出生：1861年出生在广东南海县一个茶商家庭。

詹天佑父亲詹兴藩时，遇上鸦片战争爆发。英国侵略者的大炮把长期控制外销贸易的“十三行”轰掉了，在广州的外贸小商人，开始衰落。不久，詹氏的茶行也宣告破产。詹兴藩一家由广州迁往南海，一边读书，一边种田，以维持家计。

2、赴美留学：

（1）他十岁时，清朝为推进洋务事业，宣布招收12～14岁幼童赴美国留学，培养洋务人才。这是中国近代留学运动的开端。詹天佑被选中。1872年，詹天佑随第一批30名幼童踏上赴美留学的远洋轮。

同治六年湘系军阀曾国藩就任两江总督。中国第一个留美的耶鲁大学毕业生容闳，向他献了一个选派幼童出洋赴美的“条陈”。三年后，这个“条陈”终于得到清政府的批准。留学生共分四批，名额为一百二十人，年龄为十二至十五岁。清政府并指定容闳到香港主持“选送幼童出洋肄业”的招生工作。

此时，詹兴藩有个同乡在香港经商，名叫谭伯村。他非常喜欢詹天佑。

1871年春天，谭伯村特地从香港赶到南海，劝詹兴藩不要放弃詹天佑留洋的机会，说这是“洋翰林”，一辈子的“铁饭碗”。而詹兴藩迟疑不决，直到谭伯村答应把自己的第四个女儿（詹天佑的夫人谭菊珍）给詹天佑配亲，这事才算定了下来。

（2）经过暂短的适应与语言培训后，詹天佑先后考入美国康涅狄格州的西海纹海滨男生学校、丘屋高级中学。1878年，詹天佑以全班第一、全校第二名的成绩毕业于丘屋高中。留美期间，詹天佑深感中西方发展的差距，目睹了美国铁路事业发展对经济的促进作用和对世界面貌的改变。

（3）1878年，他考入耶鲁大学雪菲尔理工学院土木工程系铁路工程科，决心学好西方先进科技，报效祖国。大学期间，他学业成绩优秀，并在第三年完成毕业论文，获得学士学位。

（4）1881年保守派官僚以美国发生排华事件和留学生“抛荒中学、背弃孔孟之道”为由，取消留学事业。留美学生分批回国。

1881年，原定十五年的幼童留美计划中途夭折。当时，耶鲁大学的22位留学幼童中只有詹天佑和欧阳庚二人顺利完成学业。容揆和谭耀勋抗拒召回，留在美国完成耶鲁大学学业的。李恩富和陆永泉则是被召回後，重新回到美国，读完了耶鲁。这样，120名留美幼童，除先期因不守纪律被遣返的9名、执意不归及病故者26名外，其余94人于1881年分三批被遣送回国。

第一批返回的21名学生均被送入电局学传电报，第二、三批学生由中国当时的新式企业如福州船政局、上海机器局留用23名外，其余50名分赴天津水师、机器、电报、鱼雷局等处当差。这批留美幼童后来分散到政界、军界、实业界、知识界等各个领域；在他们中，有铁路工程师詹天佑、开滦煤矿矿冶工程师吴仰曾、北洋大学校长蔡绍基、清华大学校长唐国安、民初国务总理唐绍仪、清末交通总长梁敦彦，成为中国近代历史上的知名人物。

詹天佑回国前，曾有美国同学劝他留下，对他说：“贵国贫穷，既无筑铁路之器材，亦无筑路之人才，以君之学识，如应聘美、英，当可宏图大展，阁下之生活亦可丰裕。”詹天佑谢绝了，回答道：西方国家虽富，那是外国，我要学习其先进的科学知识，却不能眷恋其物质享受；中国虽贫虽弱，她却是生我养我的祖国，现在正需要我回去贡献所学，把她建设得富强起来。如不以所学报国，何以对祖国人民与家乡人民？

点拨：派幼童留学体现了中学对西学的被动吸纳和接收；而最后幼童回国又反映了中国传统文化对西学的排斥、抗争。

学思之窗：你认为这种教育目的会不会在幼童身上产生中学与西学的矛盾？幼童留学夭折的主要原因会不会与此有关？

中学和西学在教育目的上肯定会产生矛盾，这也是幼童出洋失败的主要原因。

中学体现的教育目的是培养满腹儒家经纶、满口仁义道德、为统治阶级服务的封建奴才，而西学不光是要掌握格物致知的西方科技，更重要的是要培养一个具备独立人格，向往自由、平等、民主、博爱的公民，甚至是国家的主人。因此封建官吏主观设想幼童的最佳模式是掌握西学来为中体服务，但在实践中，幼童在接触西学的过程中已经不知不觉、潜移默化地受到了“西体”的影响，这样必然出现封建势力所深深恐惧的西化、洋化，这也是他们所最不能容忍的，所以就把中国第一批留美学生召回，幼童出洋在坚持了十年之后因此夭折。

二、为中国建造第一条铁路

1、初显锋芒：詹天佑怀着把所学贡献给祖国的满腔热忱重归故土，却被腐败的清朝官僚分配到福州船政学堂学习海军驾驶，后被派到水师学堂任英文教习。直到1888年，他才被中国铁路公司聘到津沽铁路工地任帮工程师。詹天佑一心扑在主持津沽段铺轨工程上，在短短的80天内完成任务。

1888年，詹天佑由老同学邝孙谋的推荐，到中国铁路公司任工程师。被湮没了七年之久的詹天佑才有机会献身于祖国的铁路事业。

此时正值天津-唐山铁路施工，他不愿久居天津，就亲临工地，与工人同甘共苦，结果只用八十天的时间就竣工通车了。但李鸿章却以英人金达之功上奏，并提升金达为总工程师。

帮工程师

又称帮定工程师，是既懂技术、又懂管理的素质较为全面的人员，如某客户（老板）不愿花太多的时间精力在工厂管理上，则找一个既可以在技术上维护机器，又可以在管理上很有成效地帮助自己的人，即帮定工程师。

帮定是一种行业，如：帮定主管、帮定部PE主管等。

2、建成滦河大桥：1890年，清政府决定上马关东铁路(注：关东铁路原计划以津唐路唐山站东15公里的古冶为起点，向东北关外地区延伸建筑，出山海关经锦州、广宁、新民厅至沈阳以至吉林，作为干线，然后由沈阳造支线至牛庄、营口，共计2323公里)。工程的难点是滦河大桥。英籍总工程师金达曾把这个获利颇丰的项目包给英国人，但他们在深水急流中打桩连连失败。这个项目又先后包给日本和德国工程师，结果都失败了。最后金达想到了詹天佑。年轻的詹天佑多方测量滦河水流地质等情况，新选桥址，将中国传统桥梁打桩法与西方近代先进技术结合，用新式气压沉箱法建造桥墩。詹天佑成功地建造了19世纪末 中国最长的铁路大桥。

气压沉箱法（水中用的较多）

1841年法国工程师特力格（Triger）创造了气压沉箱施工法，并于1849年用于桥墩施工。气压沉箱是一个无底箱形结构，顶上有双通廊，以便人和材料进入。沉箱下沉至水底后，注入压缩空气以阻止水进入。人在其内开挖地巷，使沉箱继续下沉至设计标高，气压沉箱基础在施工过程中，可处理下沉的障碍物，可直接观察到地巷原形，也不用灌注水下混凝土，质量比较可靠。但施工者需要在高压空气中工作，不但效率不高，而且对身体有害。中国早期修建的桥梁如钱江大桥曾采用这一技术。

3、修建京张铁路

（1）提出：甲午战争后，清政府认识到铁路对调兵运械和国计民生的重要性，帝国主义国家对中国路权的争夺白热化。1905年，清政府决定修建京张铁路。消息传出，在华势力最大的英国志在必得，视长城以北为其势力范围的沙俄也不相让，双方争斗不休。最后达成协议：互不插手，让中国人自己去修。而各自的算盘是坐视中国在经费和技术上求助于他们，以便坐收渔利。詹天佑被任为京张铁路总办兼总工程师，他面临重重困难：清廷拨款有限，时间紧迫，沿线重峦叠障，修路工具简陋，外国人正等着看热闹。工程成败与中国荣辱系于詹天佑一身。

（2）修建：詹天佑抱着为国争光的信念，不顾塞外的飞沙走石，风吹日晒，在深谷和崖间测绘，记下各种第一手资料。他勘测三条路线，反复掂量施工成本、难度、铁路效益，最后定为关沟线（北京西北往南口的路线，其中南口至岔道城约20公里最险峻的一段叫关沟，包括东园、居庸关、四桥、青龙桥、八达岭等高地）。为战胜八达岭隧道技术难题，詹天佑设计“人”字形路线，延长了坡面，减小坡度，将隧道缩短至1091米。他采用直井施工法解决隧道施工困难，没有通风设备，就用风扇机、手拉风箱代替。他以中国科学家特有的爱国热忱，昼夜奋战，顶着巨大压力和困难，创造了中国铁路史上的奇迹。1909年，京张铁路终于提前全线通车。

人字形路线

在解决八达岭青龙桥附近火车爬高问题上，詹天佑利用折返线的办法，大胆地在山腰设计了一条“人”字形线路，以减上坡度。又决定在此段铁路上，使用“2-8-8-2”型活节马莱大马力机车两台来牵引列车爬坡，前拉后推，以加大机车的动力。当列车到达山上铁路折返交叉点时，再反过来，推变拉，拉变推，这样不仅减小了路的倾斜度，而且又省去了换机车的麻烦，从而能使列车平稳地通过八达岭高峰。

直井施工法

多在陆地中、山崖间应用，主要应用于桥梁横架和隧道开凿方面，桥墩施工的办法通常有二：一是直井挖掘技术，二是斜井挖桩技术，詹天佑开创性地将直井挖桩技术应用于隧道。

对于工程上的困难，詹天佑从未放在眼里，对于人为的障碍却使詹天佑忧愤至极。清河有个叫广宅的人，是前任道员，皇室载泽的亲戚，朝野均有势力。铁路恰经其坟地，他即率众闹事，阻止工程，私下又许以重贿，要求改道。邮传部竟不敢过问。这里北面是郑王坟，南面是宦官坟，西面是那拉氏 父亲桂公坟，要大改道不知要浪费多少时间和经费。

詹天佑以受贿为可耻，绝不改道，竟以去留相力争。最后因五大臣出洋被炸，载泽吓得不敢与闻外事，广宅才因失去靠山而同意经其坟墙以外通过。

（3）意义：

①中国人自行筹款、勘测、设计并施工的第一条铁路，是中国铁路史上的里程碑。②创造了中围铁路史上的奇迹。

原计划六年完成，结果只用了四年就提前完工，工程费用只及外国人估价的五分之一。一些欧美工程 师乘车参观后啧啧称道，赞誉詹天佑了不起。但詹天佑却谦虚地说：“这是京张铁路一万多员工的力量，不是我个人的功劳，光荣是应该属于大家的。”

③是詹天佑个人事业的杰出成就，也是中国近代交通事业的杰出成就。学思之窗：上述名言反映了詹天佑怎样的精神？

学思之窗第一句主要是表现詹工作细致、严谨、认真、一丝不苟的科学精神。第二句主要是强烈的民族自豪感和爱国主义精神。

三、为中国铁路事业鞠躬尽瘁

1、为国勘路：京张铁路建成后，詹天佑威望倍增，张绥铁路、川汉铁路、粤汉铁路、洛潼铁路都要他去勘测、设计和指导。年过半百的詹天佑以饱满的热情跋涉于南北山野河川之间。但是，由于清廷腐败，铁路经费无保障，工程难度大，帝国主义觊觎中国路权等种种原因，致使粤汉、川汉等铁路命运多舛。

2、维护路权

（1）投身保路运动：1911年，清政府宣布“铁路国有”，并与英、德、法、美四国银行团签订《湖广铁路借款合同》，实际上将路权出卖给外国人，导致各省掀起了规模浩大的保路运动。詹天佑身处逆境，不甘沉沦，一面支持保路运动，一面推动铁路建设。

（2）修建粤汉铁路：辛亥革命后，詹天佑被任命为交通部技监，主持全国铁路技术工作。他亲自督办了工程浩大的川粤汉铁路。尽管受到借款合同束缚，加上政府无能，军阀混战，他仍克服了各种困难。到詹天佑逝世前，粤汉铁路的广州韶关段和武昌长沙段得以完工。

（3）争取中东铁路权：1919年，詹天佑抱病接受北洋政府交通部的电召，作为中国代表，出任协约国“联合监管远东铁路委员会”辖下的技术部委员，赴海参崴，与英、美、法、日等国代表一道，主持俄国远东铁路、包括中国境内中东铁路的监管技术工作。他多次发言要求收回中国在中东路的驻兵权与管理权，义正辞严地指出，中东路理应由中国人全权管理，不许他国插手，也无需协约国共管。但由于北洋政府软弱无能，他几经努力，仅争回了中国工程师可以被中东路聘用等微小权利。为此，他心力交瘁，导致病情加重。

3、英才早逝：在临终前的口授遗呈中，他念念不忘未修完的铁路和培养铁路人才的未了心愿，个人的事情却只字未提。59岁的詹天佑把自己的一生奉献给了中国铁路事业。詹天佑与其妻谭菊珍埋葬在京张路青龙桥火车站附近。

四、詹天佑的突出功绩及总体评价 1．突出功绩：主持修建了京张铁路。

2．总体评价：詹天佑是我国近代科学与工程技术史上的先驱，也是中国近代史上杰出的爱国知识分子。为发展我国早期铁路建设事业呕心沥血，奋斗终生，作出了巨大的贡献。

（1）19世纪80年代，他投身于中国铁路建设事业，曾主持过我国京张、川汉、粤汉等早期铁路的建设，为发展我国早期铁路事业作出了巨大贡献。

（2）他主持的京张铁路的建成，震惊了中外，显示了我国劳动人民的勤劳与智慧，振奋了民族精神，推动了铁路事业的发展。

（3）他在帝国主义列强面前不畏强暴，威武不屈，提出“各尽所学，各尽所知，使国家富强不受外侮，足以自立于地球之上的口号，体现_广炎黄子孙百折不挠、永不屈服的高尚民族气节，永为后世楷模。

（4）詹天佑的杰出贡献集中反映在他面对高山深涧、悬崖峭壁的险境，能想方设法，依靠群众战胜重重困难，修筑了京张铁路，取得了举世瞩目的成就，表现了他超人的智慧和才干。

（5）詹天佑受命于危难之际，为国为民担风险，主持修筑了京张铁路，这不仅仅因为他是一位杰出的工程师，更重要的是他有一颗热爱祖国的中国心。总之，詹天佑是中国近代杰出的铁路工程师，他的一生是为中国铁路建设奋斗的一生，他实事求是地从中国的国情出发，为中国的铁路事业贡献了自己的聪明才智，体现了他崇高的爱国情操。

詹天佑年谱

1861年 出生于广东南海 1872年 12岁赴美留学

1878年 以优异成绩毕业于丘屋高中，考入耶鲁大学土木工程系铁路工程科 1881年 学成归国

1888年 任中国铁路公司津沽铁路帮工程师

1890年 完成施工难度较大的滦河大桥，在工程界崭露头角 1905年 出任京张铁路总办兼总工程师，1909年京张铁路通车 民国初年 任川粤汉铁路会办、督办 1913年 任交通部技监，主持川粤汉铁路工程

1919年 出任协约国“联合监管远东委员会”技术部委员，并与帝国主义斗争，竭力维护中国铁路主权。同年，逝世。

2．詹的精神

伟大的爱国主义精神，不畏艰难、勇于创新的开拓精神，深入实践、严谨细致的科学精神。学习延伸

1．中国铁路的制约因素 国家腐朽和衰败，经济实力不足 帝国主义觊觎中国路权 缺乏受过良好教育的技术人才 工程设备落后

思想观念封闭落后（如修铁路会损伤地脉，破坏风水等）2．这是开放型的讨论题，教师主要点明两层意思：

（1）国家命运很大程度上决定着个人业绩的取得，或者说制约、影响着个人业绩的大小，是影响个人业绩的重要因素，但不是唯一的因素。

（2）个人业绩的取得是对国家前途命运的积极贡献，正所谓“国家兴亡，匹夫有责”。

第五篇：高中历史第五单元杰出的科学家第17课晚明科技群英学案

第17课 晚明科技群英

问题导学

一、李时珍对社会发展所作的贡献 活动与探究

材料一 李时珍，字东璧，祖某，父言闻，世孝友，以医为业。„„年十四，补诸生；三试于乡，不售。读书十年，不出户庭，博学，无所覼（叙述）。善医，即以医自居。

——顾景星《白茅堂集》卷三十八

材料二 《韩诗外传》谓浮者为杏，沉者为草。曜仙谓白花者为衴，黄花者为杏。苏恭谓大者为衴，小者为杏。杨慎《卮言》谓四叶菜为杏。„„皆无一定之言。盖未深加体审，惟据纸上猜度而已。时珍一一采视，颇得其真云。其叶径一、二寸，有一缺而形圆如马蹄者，莼也。似莼而稍尖长者，杏也。其花并有黄白二色。叶径四、五寸如小荷叶而黄花，结实如小角黍者，萍蓬草也。„„如此分别，自然明白。”

——《本草纲目》第十九卷草部

材料三 曼陀罗花是一种具有麻醉作用的重要药物。由于方言不同，名称不一，以致无人认识。李时珍按照古书对曼陀罗的描写，到武当山访问药农，重新确定了这味药物。„„首先是经过尝试证实了关于它的传说：“相传此花笑采酿酒饮，令人笑；舞采酿酒饮，令人舞。”李时珍试验之后更正说：“予尝试之，饮须半酣，更令一人或笑或舞引之，乃验也。”说明笑或舞不是来自采花者，而是麻醉后的表现。其次，证实曼陀罗花须与火麻子花同用，才具有麻醉作用。他说：“八月采此花，七月采火麻子花，阴干，等分为末，热酒调服三钱，少许昏昏如醉。割疮、灸火，宜先服此，则不觉苦也。”不难想象，曼陀罗花同火麻子花，合药的方法，服药的剂量，李时珍经过多次尝试才弄得如此准确。

——唐明邦《李时珍评传》

（1）据材料一，概括影响李时珍走上从医之路的主要因素。（2）据材料

二、材料三，归纳以往医药典籍存在的问题。

（3）据材料和所学知识，说明李时珍是如何解决以往医药典籍存在的问题的？（4）综合上述材料，概括指出李时珍的治学特点。

二、对李时珍的评价 活动与探究

材料一 李时珍采药图

（1）这幅图片体现了李时珍怎样的精神？

材料二 与李时珍同时代的明代著名文学家王世贞评论李时珍：“予窥其人，晬然貌也，癯然身也，津津然谈议也。真北斗以南第一人！”

（2）结合李时珍先后在楚王府和太医院供职，很快便托病辞职的经历，评价李时珍的人生态度和学术态度。

（3）结合所学探究王世贞评论李时珍“真北斗以南第一人”的依据。1．对《本草纲目》的评价（1）该书全面总结了我国16世纪以前的药物学成就，是中国医药宝库中的集大成之作。（2）是现代生物分类学的重要源泉之一，比现代植物分类学创始人林奈的《自然系统》 一书早了一个世纪。

（3）流传海外，成为世界医药学的宝典之一，被誉为“东方医学的巨典”“中国的百科全书”等。

2．对李时珍的评价

（1）李时珍是中国古代卓越的医药学家，世称“医中之圣”，他的伟大医学成就受到了世界人民的赞誉，被公认为对人类最有贡献的科学家之一。

（2）李时珍编写了具有总结性的药物学专著《本草纲目》，这本药典，不论从严密的科学分类，或是从包含药物的数目之多和流畅生动的文笔来看，都远远超过古代任何一部本草著作。

当堂检测

1．下列著作被英国达尔文誉为“中国古代的百科全书”的是（）A．《农政全书》 B．《徐霞客游记》 C．《本草纲目》 D．《天工开物》 2．《本草纲目》最大的价值在于（）A．是研究传统药物的宝典 B．是世界上最伟大的医学著作 C．代表了中国医学最高水平D．集中体现了民间医学的精华

3．提出“欲求超胜，必须会通；会通之前，必须翻译”的是（）A．李时珍 B．徐光启 C．魏源 D．梁启超

4．李时珍有哪些优秀的品质值得我们学习（）

①突破常规的创新精神 ②刻苦钻研的坚强意志 ③勇于牺牲的精神 ④不耻下问的谦虚态度

A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④ 5．阅读下列材料：

材料一 李时珍为了编写《本草纲目》，他先是花费大约十年时间，阅读了800多种参考书，直接引用书目700多种，他对以往本草书上记载的药物详细鉴别和考究，纠正了很多错误之处。为了弄清一些药物的形状、性味、功效等，他背着药篓，带着儿子及徒弟，跋涉无数高山深谷，行程上万公里，足迹遍及大江南北，并深入民间，向农民、渔民、樵农、药农请教。经过27年的艰苦探索和辛勤耕耘，终于完成了《本草纲目》的初稿。1596年，《本草纲目》正式出版。

材料二

《本草纲目》插图 材料三 毫无疑问，明代最伟大的科学成就，是李时珍那部在本草著作中登峰造极的《本草纲目》。李时珍作为科学家，达到了与伽利略、维萨里的科学活动隔绝的任何科学家所不能达到的最高水平。

——李约瑟《中国科学技术史》 请回答：

（1）李时珍为什么要编写《本草纲目》？为此他付出了一系列努力，体现了怎样的科学精神？

（2）材料二中的图片反映出《本草纲目》在内容上的两个突出特点，请你指出这两个特点。

（3）材料三中李约瑟为什么对李时珍的《本草纲目》有如此高的评价？ 答案：

【问题导学】

一、活动与探究：（1）提示：出身医学世家；科举受挫；博学。

（2）提示：照搬或套用前人结论；药物分类或名称表述混乱；药性记录不准。（3）提示：研读；请教；实践；总结。（4）提示：理论与实践相结合。

二、活动与探究：（1）提示：亲自实践，孜孜以求的科学精神。

（2）提示：①人生态度：淡泊名利。②学术态度：热爱医学，全身心地投入医学研究。（3）提示：李时珍是中国古代杰出的中医药学家，被公认为对人类最有贡献的科学家之一。编写了中医药巨著《本草纲目》，代表着中国古代药物学的最高成就。

【当堂检测】

1．C 解析：达尔文称赞《本草纲目》是“中国古代的百科全书”。2．A 解析：《本草纲目》系统总结了中国16世纪以前医药学的经验与成就，大大丰富了中国药物品种，是中国古代医药学、植物学的宝贵遗产，对中国乃至世界医药学的发展都起到了重大的推动作用。

3．B 解析：结合所学知识可知，题干中的材料是徐光启提出的在对待中西学关系方面的原则，故选B项。

4．D 解析：在编写《本草纲目》过程中，他行程万里，不辞辛苦，向农民、渔夫等请教，反映了②④；他冒着生命危险，亲口尝服曼陀罗花酒，体现了③；他首创用纲目体系的药物分类法，体现了①。

5．参考答案：（1）编写原因：在李时珍以前，我国医学书籍记载的药物虽然品种繁多，但是错误不少。科学精神：潜心医学研究，博览群书；走遍大江南北，实地调查研究；仔细观察，亲自动手；良好的文学素养。

（2）一是运用了先进的药物分类法，二是图文并茂。（3）《本草纲目》具有很高的科学价值：全书收载药物、药方众多；运用了先进的药物分类法，首创按照药物自然属性逐级分类的纲目体系；附有1 000多幅药图，便于学习和辨认。