于涛《科学史》教案01－02

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1、教案序号:教学课题第三节天学、地学、生物学的演化理论（两节）施教时间教学目标知识:、了解19世纪称“天学、地质学的理论成就：星云假说；火成说；水成说；灾变说；渐变说。理解康徳、居维叶的《地球的面貌》、《物种起源》，孟徳尔、细胞病理学、巴士徳等人的成就及意义能力：培养学生透过现象分析原因的能力。思想：渗透科学发展观教育。教学重点：热力学两大定律；教学难点：热力学两大定律；地质学的理论：星云假说、水成说、灾变说、渐变说；遗传学及细胞学说；物质结构的化学理论；电磁理论。教学重点、难点重点：地质学的理论成就：星云假说、火成说、水成说、灾变说、渐变说；生物进化论、遗传学及

2、细胞学说。难点：星云假说、火成说、水成说、灾变说、渐变说；牛物进化论教学准备相关资料教学课件教学过程设计导入:19ttf纪产生了一个重要的科学概念，即演化（evolution）或进化的概念。当这个概念被引入到天学、地学、生物学Z后，使这儿个学科都发生了理论上的突破。从科学本身来看，演化概念的捉出是原有科学资料积累的结來；从社会原因來看，19世纪恰是各国资产阶级建立起自己的政权示，走向自由竞争的时代。因此，在当时的社会里需要的逐渐的进化，而不是革命性的变革，演化概念易于为人们接受。新课：第二节天学、地学、生物学的演化理论一、康德、拉普拉斯的星云假设1、1755年，

3、德国哲学家康德提出了关于太阳系起源的星云假说牛顿的万有引力定律解释了行星按照椭圆轨道绕H运动的事实，但对为什么这样运动以及太阳系是如何形成的等问题无法作出冋答。在18世纪里，天文观测已经取得许多经验事实，不仅了解到行星公转轨道的近圆性（接近圆形的椭圆）、行星公转轨道的共面性（都在一个共同的平面上）、行星公转方向的同向性（公转方向都相同）、行星公转与太阳白转方向-•致，而且还发现了许多云雾状天体，即星云。从这些事实出发，徳国哲学家康徳提出了关于太阳系起源的星云假说，第一个把口然界看成是一个发展变化的过程。康德是位哲学家，但早年却专注于口然科学的研究。31岁时，即1

4、755年出版了他的《自然通史和犬体论》一书，详细论证了他的星云假说。原始星云是他提出假说的基木依据。在此基础上，他利用牛顿的力学原理，解释了从原始星云形成太阳系的机制。他不仅注意引力，述提出了斥力概念，把吸引和排斥的矛盾斗争所引起的运动，看作是“口然界永恒的牛命”。按照这一假说，在太阳系一百万之前，宇宙空间就存在着一种弥漫的原始物质微粒，它木身具有引力和斥力。引力的作用则导致原始星云屮分散的物质微粒的聚集，斥力的作用则导致原始星云的横向偏离和漩涡运动。引力和斥力的综合作用，使原始星云形成圆盘状结构，其中心部分凝集成太阳，外围部分逐渐分离，结合为绕口运行的行星，于

5、是形成了具冇行星公转运动同向性、同而性、近圆性的整个太阳系。康德述把这个太阳系起源的理论推广到银河系以及以外的系统，描绘了自然界不断演化的图景。康徳的这个假说发表后，当时并未引起人们的注意。直到近半个世纪以后，当法国科学家拉普拉斯独立地再次捉岀星云假说后，人们才注意到康徳假说的意义。2、1796年，法国科学家拉普拉斯又独立提出关于太阳系起源的星云假说拉普拉斯既是一位数学家，乂是--位天文学家。他在1796年出版的《宇宙体系说》一书屮，独立提出了关于太阳系起源的星云假说。他与康德一样，订为太阳系所冇天体起源于同一团原始星云。但他的观点与康徳的有所不同。康徳假说小的

6、原始星云是弥漫的固体微粒；拉普拉斯则认为原始星云是炽热的气体。康徳假说小的星云在开始时是混乱的运动，后來才形成漩涡运动；拉普拉斯则假设炽热的气体星云呈球形，从一开始就是缓慢地运动。康德想用引力和斥力来解释星云是怎样开始运动起來这个问题。但实际上并没有解释清楚。拉普拉斯则回避了这一问题。由于拉普拉斯是一位数学家，所以他更多地利用数学方法对其假说作出科学的论证。正由于这点及拉普拉斯本人在学术上的声望，星云假说在科学界引起了巨大反响，并很快得到承认。在整个19世纪中，形体演化学说取得了统治地位。康徳、拉普拉斯的星云假说尽管还侑许多需要验证的地方，对许多地方还无法做出满

7、意的解释,但它毕竟将发展的观点帯到了天文学领域，为天体演化学说奠定了最重耍的科学基础。它第一次把H然界理解成为一种运动发展，这是对十八世纪形而上学的H然观的一•个重大突破。二、地质演化理论工业革命以来，由于地质勘探、矿山采掘、运河开凿的发展，揭示了地壳中重叠的地层，以及各种地层中的不同生物化石。由此引起人们对地层成因以及各种地层与化石Z间的关系等的探讨，也形成了不同的学派。在地层成因及生物化石的解释上冇火成说和水成说Z争、灾变说与渐变说Z争。1、17世纪末英国医学教授伍德沃德最先提出水成说。他主张岩石是山灾难性的洪水造成的。德国地质学家维尔纳在1791年系统地发

8、表了水成说，是水成学派的