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通過科學故事的形式介紹科學史上一些重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明過程,以激發(fā)學生對科學的興趣,這是科學史融入科學教學的最常用形式;而科學故事的形式可以形式多樣,豐富多彩。
例如,上課開始時的故事引入:胡克利用自制的顯微鏡觀察木栓切片時,發(fā)現(xiàn)了細胞的故事,引出細胞內容的教學;氧氣的發(fā)現(xiàn)與拉瓦錫的燃燒理論的故事,引出氧氣的主要性質和用途的教學;沃森、克里克與DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)的故事,引出遺傳物質的作用,認識DNA、基因和染色體的關系,舉例說明基因工程等的教學;巴斯德與微生物學的建立的故事,引出細菌、真菌的主要特點的教學。在科學課程教學中還有很多能激發(fā)學生學習科學興趣的科學史材料,如達爾文與進化論的故事,引出達爾文進化論的主要觀點的教學;埃伊克曼、芬克與維生素B1的發(fā)現(xiàn)的故事,引出七大營養(yǎng)素的作用,建立平衡膳食的觀念教學等。
學生課后找出相應的科學史故事,并講故事,同時發(fā)表自己在找和講的過程中對科學家或科學史故事的一些心得體會,并將找出來或講出來的故事和心得體會整理成黑板報。同時播放一些相應的科學故事的音像資料給學生觀看,通過以上一系列故事形式的活動大大激發(fā)了學生對科學的興趣。
二、用探究課題形式引入科學史,以展示科學探究的過程與方法
科學的核心是探究,探究是學習和研究科學的重要方式。在進行科學知識教學時,常常需要展現(xiàn)科學探究的過程,既有利于啟發(fā)學生的思維,加深學生對所學知識的理解,又給學生一個典型的科學探究的案例教育,在諸如這樣的教學過程中,科學史起著一種不可替代的作用,它可以為重要的科學事實、概念、原理、方法以及技術發(fā)明提供歷史背景和現(xiàn)實來源。
把科學家的經典實驗設計成學生能夠完成的探究型課題,讓學生沿著科學家的探索思路,領悟科學家的思維過程,讓這些知識成為學生再發(fā)現(xiàn)和再創(chuàng)造的過程,讓學生了解科學家怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,領會科學研究的一般方法,培養(yǎng)學生的探究能力。
例如,在進行第一章第七節(jié)科學探究的教學時,利用琴納醫(yī)生發(fā)現(xiàn)天花疫苗的故事,以展示科學探究的過程與方法,同時也培養(yǎng)學生“動手”和“動腦”學科學的能力。
通過探究使學生領會了科學研究的一般方法,即發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、做出假設、實驗驗證等,并且培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。現(xiàn)行科學教材中引入了大量科學史的探究材料,能使學生掌握探究的過程,體會科學家進行科學探究并不是一帆風順的,也讓學生更好地理解科學的本質,顯示科學理論的形成有一個不斷探究、深化和修改的過程。典型的探究案例有“神奇的激素”的教學,通過人類認識植物感性現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)植物生長素的簡要歷史線索,了解植物的向光性;門捷列夫與元素周期表的發(fā)現(xiàn)的探究,了解元素周期表的發(fā)現(xiàn)過程;湯姆生、道爾頓、盧瑟福、玻爾等對原子結構模型的探究,了解原子結構模型的建立與發(fā)展過程;哈維對血液循環(huán)的探究,了解人體循環(huán)系統(tǒng)的結構和血液循環(huán);阿基米德對浮力的探究,了解浮力原理。
三、用科學史專題形式引入科學史,以促進學生對所學新知識的理解
在新課教學中和新課教學后,利用黑板報和小報的形式引入科學史專欄或專題,可作為拓展性閱讀材料,這些內容有助于啟發(fā)學生的思維,加深學生對所學科學知識的理解。
例如,在學習了“光沿直線傳播”的知識之后,又順便向學生介紹了我國古代科學家沈括的《夢溪筆談》中有關小孔成像的資料記載。學生看了之后,一方面了解我國古代在光學方面的成就,激發(fā)他們的民族自豪感;另一方面也可以更好地理解“光沿直線傳播”這一性質。同時在黑板報上以專題形式探究有關小孔成像的實驗,小孔成的像的大小和亮暗與孔的大小和到光屏的距離的關系等的研究;也介紹人眼距離小孔的遠近與觀察范圍的關系,通過以上一系列專題形式的活動加深學生對所學科學知識的理解。如在學習了能量的轉化和守恒的內容后,專題介紹了各個科學家各種“永動機”的模型,加深了對能量的轉化和守恒定律的理解,另外也可以用音像資料專題介紹一些科學家的故事;也可以開展專題講座的形式,使學生了解科學發(fā)現(xiàn)背后的社會文化背景和人性故事,從而建立完整的科學形象,使學生進一步體會到科學的豐富的人文內涵。如開展化學諾貝爾獎科學家講座,牛頓生平的講座,愛因斯坦生平的講座等,現(xiàn)行的科學教科書中引入了大量的有關科學史的課外拓展性閱讀材料,如九上第四章維生素的發(fā)現(xiàn),血液循環(huán)和心臟功能的發(fā)現(xiàn),巴斯德的介紹。
通過文獻閱讀與思考,我開始針對現(xiàn)在所使用的首師大版教材(1-8冊)進行梳理。凡是涉及科學史的內容,我盡可能在課堂教學中以價值優(yōu)先、少而精的原則呈現(xiàn)給學生。以《光的傳播》(首師大版第6冊第10課)一課為例,本課的具體概念是在同一介質中光是沿直線傳播的。為了幫助學生從多個角度建構科學概念,我首先引導學生從身邊的事物開始感受光的傳播現(xiàn)象。通過關燈、開燈,讓學生感受并觀察光傳播的路線,從而讓學生回憶生活中所見到的光傳播的事例。我還指導學生通過小孔板、軟管等進行實驗設計,初步得出光沿直線傳播的結論后,從小孔板引出古代的一個求畫故事。接下來,我又讓學生使用蠟燭完成小孔成像實驗并思考其中的原理,一方面將此作為一種實驗證據(jù);另一方面讓學生理解光沿直線傳播這一知識概念,體會科學史的認知價值;同時,讓學生從古人研究的方法中受到啟示。在這節(jié)課上,我更期待學生能在課堂之外有新的研究或更加關注生活中的現(xiàn)象。
《光的傳播》這節(jié)課的教法經歷了兩年的教學嘗試,我反復修改,精簡內容。通過課后隨訪,我了解到學生對小孔成像故事及實驗印象非常深刻,思維也不斷深入。有的學生還建議我把那個古代求畫的故事做成動畫讓它更有意思,還有的學生在課后自己主動做了小孔成像裝置。這些反饋,證明了學生對這種學習方式學習非常感興趣。當把自己的實驗方法與古代科學家的方法對比后,他們更加佩服古代科學家的做法。當?shù)弥】壮上袷鞘澜缟献钤绲囊粋€發(fā)現(xiàn)時,他們用掌聲表達了自己對中國古人的崇敬和自豪。這讓我很感動,也讓我更加堅定了繼續(xù)將科學史融入到教學中的做法。
學習《光的傳播》一課時,學生聽了故事,又進行了實際驗證,可謂“穿越”了一把。這之后,學習《大氣壓力》一課時,一開始我就用科學史帶領學生進入科學課堂,告訴他們馬德堡半球實驗核心的方法就是減少半球里的空氣,達到真空狀態(tài)。學生在聽故事的時候,知道有一位熱衷科學研究的市長從小就喜歡學習、喜歡科學,長大做了市長也依然癡迷科學研究。更重要的是讓學生們從故事中明白了:減少半球里的空氣可以感受到一種力。然后讓學生使用這樣的方法找找這種力,并思考原因。當學生找到這種力后,在自己體驗大氣壓力大小的基礎上,再回到科學故事中的現(xiàn)場,了解到大氣壓力其實很大,當年的半球需要16匹馬才能分開。最后在理解的基礎上,對生活中大氣壓力的應用進行科學解釋。
關鍵詞:科技史的教育;地位和作用;滲透;基本方法;認識誤區(qū)
長期以來,科技史在科學課程中只是一種點綴,其重要作用往往被廣大科學教師所忽視。《義務教育科學(7~9年級)課程標準》(以下簡稱《課標》)中指出:“科學課程以提高每個學生的科學素養(yǎng)為總目標”。此目標落實在科學課程內容的五大領域中,在現(xiàn)有的科學教材和實際的教學過程中,“科學探究(過程、方法與能力),科學、技術與社會的關系”兩個領域因其內容滲透在其他三個領域中,目標的落實往往被廣大教師所忽視。仔細分析原因不外乎以下三點:一是在現(xiàn)有的評價制度下,教師在理念上還沒有到位;二是在實際的課堂教學中不知如何有效地滲透“科學、技術與社會的關系”教育;三是對學生的學習評價更是難以把握和操作。基于以上的認識結合自身的實踐,現(xiàn)選取“科學、技術與社會的關系”領域中“科技史”這一主題,闡述科技史教育的作用和意義,以及在科學教學中滲透科技史教育的基本方法。
一、科技史在科學課程中的地位和作用
科技史是人類文明史的重要組成部分,學習和研究科技史,是汲取全人類智慧精華的一種途徑。通過科技史可以了解科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明和科學本質的認識,還可以了解科學家的科學精神、科學思想和思維方法,以及科學發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的艱苦、曲折的歷程。
1.從科學知識學習看科技史的重要性
科技史教育能提供豐富的科學知識是不言而喻的。但是,作為科技史教育的目標,不能僅僅停在這個方面,更應關注科技史所能提供的科學知識背后的東西,如科學概念、科學假說和科學理論的來龍去脈;科學知識的發(fā)展變化等。而后者對于學習和掌握科學知識是十分重要的,這是因為科技史可以使我們對抽象的科學概念、理論有更直觀的了解。關于科學知識體系的理解和掌握,從科技史的角度來考查可能更具有直觀和具體的特點,因為科學體系就是歷史形成的,有了關于科學知識體系的知識,在從事科學研究和科學教育時,就可以少走彎路。此外,科技史教育還能夠提供知識的創(chuàng)新過程和創(chuàng)新的案例,提供關于知識創(chuàng)新的知識,為創(chuàng)新意識的培養(yǎng)提供素材,這對當前的科學教育同樣有著非常重要的意義。
2.從提高科學素養(yǎng)看科技史的重要性
科學態(tài)度就是實事求是,科學精神就是敢于懷疑、敢于求真、敢于創(chuàng)新,科學世界觀就是要認識到世界是可知的,同時還要關注科技發(fā)展對社會的影響,養(yǎng)成負責任的態(tài)度。20世紀的許多重大事件,還要想到會給他人和社會帶來什么不便,甚至災難。只有依靠科學的世界觀,才能對事物作出判斷并采取適當?shù)膫€人行為。
科技史中記載著科學家的生平事跡,從中挖掘科學家的科學態(tài)度、科學精神和科學世界觀,把它們滲透到科學教學中,對于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)都具有積極的教育意義。
在“每一歷史事件背后,必須有一種精神”,在科學教學中,通過科技史的學習,就是要進一步樹立科學精神,堅定求真、求實、敢于懷疑和敢于創(chuàng)新的科學態(tài)度。
3.從弘揚科學與人文精神看科技史的重要性
對學生進行科學態(tài)度、情感與價值觀的教育,是科學教育的重要方面,但是缺乏合適的載體的科學態(tài)度、情感與價值觀的教育勢必流于一種空泛的說教,其效果往往是不到位的。如果以科技史的史料作為載體,那么這種教育就會變得非常具體、生動,有說服力,甚至能激發(fā)學生的愛國主義情感。例如,在學習“耳和聽覺”時,我們就可以介紹教材上閱讀材料“我國古代在聲學方面取得的成就”的科技史,其中就有“聲學的發(fā)展有悠久的歷史。距今已有7000多年,我國古代勞動人民在史前時期對聲學就有深刻的認識。到3000多年前的商代,人們已能系統(tǒng)地掌握樂器制造方法和相應的樂律規(guī)律等。我國古代對樂律的研究比西方早得多。又如北方的四合院建筑,北京天壇的回音壁等”。
在科技史中,有科學家對待困難和逆境的態(tài)度,對名譽地位的看法,對祖國對人民的熱愛,對科學對事業(yè)的獻身精神,對社會盡責的高尚情感,這些豐富事例,同時又是生動的故事,能夠造成心靈的觸動與震撼。例如,居里夫婦為了得到純凈的鐳,在低矮的柵屋里艱苦地工作了四年,從8噸鈾瀝青礦渣中提煉出微量的氯化鐳,以后用電離法分離出了純鐳,為了紀念居里夫人的祖國波蘭,把他們發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素起名為“釙”。這些感人肺腑、催人向上的事例,比起空洞的語言,簡單的說教顯得更有說服力和感染力。能夠使學生從中陶冶思想情操,樹立遠大志向,增強責任感和使命感,激發(fā)奮發(fā)向上的斗志。
一部科技發(fā)展史,實際上就是一部人類不斷完善自己、發(fā)展自己、提升自己,這正是人文精神的體現(xiàn)。
二、科技史進入科學課程的基本方法
《課標》的一個重要特色,就是明確地將“科學、技術和社會的關系”作為科學教育內容的一個領域。從中我們可以發(fā)現(xiàn)初中科學對科技史教學的地位和作用,那教科書又是如何來體現(xiàn)《課標》的這一要求,滲透科技史內容呢?
統(tǒng)計分析4種不同版本(浙教版、華師大版、上教版、武漢版)科學教材中的科技史實,我們可以看出不同版本的教材引用科技史的數(shù)量和形式安排有所不同。但內容主要是以介紹科學家及其成果、重大的科學事件為主,還有介紹科學技術發(fā)展過程,科技史上神話故事,科技給人類帶了帶來的影響等。這些科技史蘊含著豐富的教學資源,在實際的科學教學中有著不可低估的作用。在科學教學中如何運用教材中科學史的材料,以充分發(fā)揮科技史應有的價值和教學功能。
1.作為引入課題的情境素材
許多科技史具有故事性強,生動有趣,引人入勝。如果我們用科學史作為引入新課題的素材,就能起到事半功倍的功效。既能讓學生了解相關的一段科學史,又能激發(fā)學生的求知欲,更有助于新知識的學習。例如,在學習“水的壓強”時,教材的開頭就是引用一段“海洋學家約翰·墨累曾經做了一個有趣的實驗”。為了解答這個問題,我們需要學習有關壓強的知識,從而自然地引入新的課題。
2.作為科學探究的事實來源
“突出科學探究”是科學課程的基本理念之一,不只是為了滿足外在的需要,更重要的是科學探究的過程作為學生的學習方式具有促進學生發(fā)展的內在價值。科學探究的學習過程能有效保持學生對自然的好奇心,激發(fā)他們的求知欲,使他們體驗探究過程的喜悅和艱辛;科學探究的題材選擇是多方位、多角度的,教材中許多科學探究的事實來源就是引用的科學史料。
在第一冊1.7“科學探究”中,以漫畫的形式闡述了:科學史上一位科學家一次成功的探究活動——天花和牛痘的故事。然后得出探究的一般過程。這樣就為科學探究提供了一個清晰的歷史背景,為學生闡述了科學探究的過程及科學家取得成果、科學發(fā)展歷程。
3.作為科學知識的相關資料
科學(浙教版)教材共為教學提供69處科技史料,其中大部分是篇幅較大的閱讀材料,其內容主要是原章節(jié)科學知識的相關資料,主要有介紹科學家的生平及其取得的科學成果,介紹科學知識、科學技術的發(fā)展歷程,介紹科學知識相應的最新高科技成果等等。將這些資源融入課堂教學和學生的課外自主閱讀,是科技史滲透到科學教學中的主要途徑。在教學實踐中,老師不必拘泥于教材對相關資料本身的呈現(xiàn)形式,把科學史料進行有機地整合,大膽創(chuàng)新,以多樣的形式展現(xiàn)給學生。
例如,在學習“力的存在”時,講到力的單位,就可講述“力的單位是牛(N),它是為了紀念英國科學家牛頓而命名的”,接著可以讓學生通過教材上的閱讀材料“牛頓”了解他的生平及做出的偉大的成就。又如,在學習“水的浮力”時,我們就可以讓學生了解阿基米德的故事,通過閱讀材料介紹阿基米德的生平及其他方面的科學成果。
在學習“新生命的誕生”時,我們可以利用閱讀材料“試管嬰兒”來了解人工受精的方法,也可以讓學生討論試管嬰兒技術所帶來的高科技應用和社會問題。還有在學習“動物新老個體的更替”時,教材中就有介紹生物學上的最新技術“克隆技術”,便于讓學生了解這一技術的過程和原理,以及這一技術在繁殖優(yōu)良品種的動物和人體器官移植等方面的應用。關于是否可用克隆技術來克隆人,可以讓學生發(fā)表自己的見解來討論,也來初試一下科學技術的“雙刃劍”問題。
三、當前科學教學對科技史認識的誤區(qū)
初中開設綜合理科科學是現(xiàn)代教育的一種新發(fā)展,也是當代社會對教育提出新的要求。當中學科學教育逐步走向成熟,全面展現(xiàn)其自身價值的和意義的時候,逐步形成了科學教育的范疇和理念,然而科學課程中的科技史教育對于大多數(shù)人來說還是一個新課題。由于在我們起步較晚,重視程度不夠,認識不深,以及理論基礎不足等多方面的原因,從而在中學科學課程的實施過程中,導致其進入種種誤區(qū)。
誤區(qū)一:把科技史等同于科學傳說故事,以期引起學生對科學的興趣
科技史可以增加科學教學的趣味性,科技史有助于科學教學已是不爭的事實。科學傳奇故事確實誘發(fā)了兒童對神奇的科學世界的向往,但我們也應該看到,能夠誘發(fā)兒童熱愛科學、向往科學事業(yè)的傳奇故事,對于正規(guī)的科學學習并不見得有很大的幫助,倒是相反,某些以訛傳訛的傳奇故事對于深入理解科學理論還是有害的。傳奇故事往往過于強調科學發(fā)現(xiàn)的偶然性、機遇性,使人們容易忽略科學發(fā)現(xiàn)的真實歷史條件和科學工作的極端艱苦性。
除了科學傳奇之外,科技史所能告訴人們的科學思想的邏輯行程和歷史行程,對學習科學理論卻是十分有益的,這正是我們所要挖掘的。當我們開始學習科學時,常常為那些與常識格格不入的觀念而煩惱,這時候,如果了解一下這些科學觀念逐步建立的歷史,接受這些觀念就變得容易多了,科學家們也并不是一開始就這樣“規(guī)范”地思考問題,他們建立“規(guī)范”的科學概念需要一個不斷發(fā)展的過程。
誤區(qū)二:把科技史作為知識點傳授并加以考核,從而“掌握”科學史實
作為溝通人文教育與科學教育橋梁的科技史教學,在教學中我們很遺憾地發(fā)現(xiàn)也并未擺脫傳統(tǒng)應試教育的怪圈。有些教師在在教育的過程中,將其像對待科學課程中其他知識一樣應試化。教師認真講述科學家的出生年月、生平事跡、后人對他的評價等等,讓學生看書、劃書、背書。在考試時出現(xiàn)題目作為監(jiān)督、檢查學生與老師教學的效果。正如物理學家勞厄說:“重要的不是獲得知識,而發(fā)展思維能力,教育無非是一切已學的東西都遺忘掉的時候所剩下的東西。”科技史教育更應是如此。
誤區(qū)三:把科技史作為科學課程的點綴,成為可有可無的附加品
受應試教育的影響,在中學教育界往往出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:考
試考什么,老師就教什么。在科學教學中應防止兩種傾向,一種認為科技史教育是科學教育的附加品,可有可無與整體教育無關,
甚至會影響教學質量。另一種傾向是把所有的知識都牽強附會地與科技史教育聯(lián)系起來,為興趣而興趣,喧賓奪主,忘了一節(jié)課的主要教學任務與目標,本末倒置,從而削弱學科知識的掌握、技能的訓練和能力的培養(yǎng)。
我國著名化學家和教育家傅鷹教授曾經說:“化學只能給我們知識,而歷史卻能給我們智慧”。期望中學科學教育者能把科技史作為一個重要的課題去學習、研究。歷史表明:任何一個發(fā)展比較快的國家都無一例外地重視科技與教育,任何一個偉大而有所作為的民族,都十分重視科技史的教育和研究工作。進一步研究科技史,挖掘科技史的教育價值,優(yōu)化科技史的教學途徑是每位初中科學教育工作者應有的責任和義務。
參考文獻:
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[2]吳國盛.科學的歷程.北京大學出版社,2004.
打破迷信
大千世界,無奇不有。在科技發(fā)達的今天,竟還有人傳播迷信、信奉迷信。他們輕視科學,對所謂的神明誠惶誠恐,視其如命。更有甚者明目張膽的利用一些人迷信的心理來賺錢!什么跳大神、當大仙給人治病、算命先生、所謂的起名社……這些迷信活動不知葬送了多少善良百姓的血汗錢,更有人為了讓“大仙”治病,而被活活打死,真是可悲呀!
據(jù)我所知,早在很長時間以前,科學家就證明了我們的上空是大氣層,而且越往高空去,就越缺氧,所以根本不能有生物存在,當然,天上有神仙的說法就不攻自破了。科學家們又證明我們的地下最深處是火熱的巖漿,那里的溫度最熱,人根本不能接近。越往上去,溫度逐漸降低,巖漿也變成了堅硬的巖石,直到地面,溫度降到我們人所能適應的程度。自然,地下有地府的說法也破滅了。但現(xiàn)在的人似乎忘記了科學家的證明,有人甚至說世界上有沒有鬼、神還是個“謎”。說這種話的人真是可憐!
誠然,封建迷信為何打不破不光是一些人的愚蠢,還有個原因,就是我國的封建迷信已經流傳了幾千年,它就像陰影一樣揮之不去,可它也有好的一面,比如民間流傳甚廣的許多神話故事,如《牛郎織女》等神話故事,這些故事向我們展示了古代勞動人民的智慧和他們心靈所向往的社會,這是多么好呀!但迷信也給人民帶來深深的痛,比如傳說很久以前有一家人,父母雙亡,留下一對兄弟倆。這對兄弟長大后都篤信佛教,后來他們各自成家立業(yè),各專設一個屋子用來供佛。一日弟弟慌慌張張的來找哥哥,說是他和媳婦吵架了,他媳婦一怒之下把他的佛像摔破了,問他哥哥怎么辦。哥哥沉吟一下,說“你已經犯了不可饒恕的罪了,趁天兵還沒來抓你,你先自殺吧!”弟弟只好隨哥哥來到一條小河邊,和哥哥揮淚告別,然后就跳河自盡了。這在封建社會里時有發(fā)生,但那時沒有科學依據(jù),所以干出傻事的人只能叫愚昧;但在科技發(fā)達的現(xiàn)代社會相信封建迷信的人就叫做愚蠢了!
讓我們打破害人的迷信,讓科學之光充滿整個社會,照亮所有人的心田!!!
學到微積分部分時,我把牛頓和萊布尼茲及追隨者們的生平故事,他們發(fā)現(xiàn)及發(fā)展微積分理論的過程,他們在數(shù)學及其他領域內所做的研究工作與貢獻,還有關于微積分發(fā)明優(yōu)先權問題的爭論,各個微積分符號的含義、公式的由來,微積分理論在各學科中的廣泛應用等穿插在各部分內容中給學生分散講授.下面是我的一節(jié)實驗課:定積分的概念.
定積分的概念非常抽象,很難理解,并且得出概念的方式也與以往有所不同,定積分的計算及其他一些內容是本書的難點.如果這一節(jié)講不好,會給以后的學習帶來困惑.俗話說“良好的開端是成功的一半”,為了開好這個頭,我下了很大的工夫,提前查資料,找尋與本節(jié)課有關的內容.本節(jié)課我是這樣設置的:
大家都喜歡吃蘋果嗎?
同學們都笑了,不知道老師葫蘆里又要賣什么藥,但還是說“喜歡”.
我笑著說:“我也特別喜歡吃.”我又問:“那你們知道與蘋果有關的非常有名的定理是哪一個?又是誰發(fā)明的?”
同學們異口同聲地說:“萬有引力定律,牛頓發(fā)明的.”這時同學們有些陰陽怪氣了,是啊,大家都是從小聽牛頓的故事長大的,我現(xiàn)在問,他們以為我把他們當小孩了.
我又問:“是啊,同學們都非常熟悉牛頓的兩大成就,萬有引力定律和光的分析,但他還有一個更大的成就,你們不知道吧?”
這時同學們的胃口被我吊起來了,我頓了一下說:“那就是計算定積分的基本公式——微積分基本公式.那什么是定積分?微積分的基本公式又是怎么樣的?又如何運用它計算定積分?這是我們本章所要研究的內容.”我接著講到:
定積分的概念起源于求平面圖形的面積和其他一些實際問題,定積分的思想在古代數(shù)學家的工作中就已經有了萌芽,很早以前在許多人的工作中已經形成,但結果都是孤立的和零散的,直到牛頓—萊布尼茲公式,也就是我們剛剛提到的微積分基本公式建立以后,計算問題得以解決,定積分才迅速發(fā)展起來并得以廣泛應用.因此牛頓和萊布尼茲被稱為定積分的奠基人.牛頓和萊布尼茲都是數(shù)學史上最偉大的科學家,特別是牛頓被譽為近代科學家的開創(chuàng)者,在科學史上做出了巨大的貢獻,他的三大成就——光的分析、萬有引力定律和微積分,對現(xiàn)代科學的發(fā)展奠定了基礎,世人給了他很高的評價.曾有一句話是這樣說的:“自然和自然規(guī)則在黑暗中躲藏,主說,讓人類有牛頓!于是一切被光照亮.”而牛頓卻非常謙虛,有人問他成功的秘訣,他說:“如果說我有點成就,沒有其他秘訣,唯有勤奮而已.”他又說:“假如我看得遠點,那是我站在巨人的肩膀上.”這些話生動地道出牛頓取得巨大成就的奧秘所在,那就是在前人研究的基礎上,以現(xiàn)身的精神,勤奮地創(chuàng)造科學的新天地.雖然我們不能人人成為偉人,不能人人成為科學家,但我們要學習偉人的這種精神,在學習上孜孜以求,去發(fā)現(xiàn)科學、學習科學并應用科學.
同學們被科學家的精神感動了,我順勢一轉,那么課本是如何從兩個實例出發(fā),引出定積分的概念?定積分的概念又是怎樣的?如何應用它來解決實際問題?我們一起來研究一下: