宜人贷极速贷款:人教版历史选修4教师用书第六单元

　　一、教学目标

　　二、教材分析与教学建议

　　1．知识结构

　　2．教材分析与建议

　　重点

　　编写中医药巨著《本草纲目》

　　难点

　　对达尔文称《本草纲目》为“中国的百科全书”的理解

　　教材内容分析与建议

　　本课教材主要从“从医之路”、“编写中医药巨著《本草纲目》”、“中国的百科全书”等三个方面向学生简略介绍了杰出的中医药学家李时珍。与内容有关的图片、文字资料比较丰富，建议在教学中适当进行补充，增加学生对李时珍及《本草纲目》的全面了解和认识。

　　本课引言由图片和文字组成，介绍了李时珍的画像镶嵌在莫斯科大学礼堂两侧墙壁上，世界各国著名科学家的画像中间，说明李时珍属于世界著名科学家。建议教师首先引导学生阅读引文内容，观察图片，然后向学生提问：李时珍的画像为什么能够被列入世界著名科学家之列？他对人类做出了什么贡献呢？在学生回答的基础上，教师引导学生进入本课学习。

　　第一目“从医之路”

　　教材从李时珍的出身家世、兴趣理想、科举受挫，到专心学医等方面介绍李时珍走上从医之路。

　　（1）医生世家

　　明代中期，李时珍出生在湖北蕲州的一个医生世家。祖父是个草药医生。父亲李言闻，医学造诣精深，后被朝廷录用为太医院吏目，晚年辞职还乡，在蕲州玄妙观设诊，坐堂行医，为民治病，医德高尚。李时珍从小就饱尝疾病的痛苦，心里早早萌发了当一个好医生的志向。李言闻行医之余，著书立说。根据自己的行医经验和心得，写成了《四诊发明》、《痘诊证治》等医书。与此同时，还把自己对药物学研究积累的成果，编撰成《月池人参传》、《蕲艾传》等医书。

　　在这样一个医生世家中成长起来的李时珍，耳濡目染，心领神会，自然而然也步入了医学和药学的道路。

　　（2）科举受挫

　　尽管李时珍在医药方面，具备非常有利的发展条件，但他的父亲却并不愿意李时珍步自己的后尘。因为在那个年代里，医生的社会地位并不高。他希望李时珍能参加科举考试，在仕途方面发展，好光宗耀祖，改换李家门庭。于是他耐心地指导李时珍专攻“五经”、“四书”、苦练八股文。而李时珍没有辜负父亲的期望，刻苦用功专心致志，不到12岁就能博通经史。14岁那年，李时珍以优异成绩考中秀才。

　　李时珍的父亲希望他继续攻读，准备进一步参加“乡试”，可是李时珍的兴趣并不完全在攻读“四书”“五经”、做八股文上，这些经史文章干涩、枯燥，他逐渐对从医这一职业越来越感兴趣了。李时珍爱好医药，喜读医药典籍，并随着年龄的增长日益强烈。但在当时“以考为先”的封建时代，李时珍却不能违背父愿，他一连参加三次乡试，都没有被录取。他对参加这种八股文科举考试，越来越没有兴趣，于是决心放弃科举考试，一心一意去研究他所喜爱的医药专业。

　　（3）读书十年

　　科举考试失败后，李时珍坦诚地告诉父亲，再继续参加乡试，已毫无兴趣，如果从师苦读，一定不辜负父亲的厚望。李言闻同意儿子承师学习，李时珍后来从师于顾问（顾日岩名问）。顾问的大家风范、高尚品德对李时珍的影响颇大，顾家珍藏的丰富的经典史籍，也大大地开阔了李时珍的视野。李时珍在顾家受到良好的知识熏陶，这为李时珍日后立志成才打下了坚实的基础。

　　自从师于顾日岩后，李时珍发奋苦读，除对经典著作精深研读外，凡“子、史、经、传、声韵、农圃、占卜、星相、乐府诸家”，无不阅览，对某些感兴趣的问题还作深入的探讨，而一些有意义的记述哪怕是短短几句话，都作好笔录，以备日后引用和查考。李时珍有机会阅读到顾家和自家没有收藏的书种，或不同版本的书籍，这些知识对他以后成为一代名医起到不可低估的作用。

　　受父亲李言闻的影响，李时珍虽在习儒苦读，但对医药方书是很熟悉的，在李言闻的书房里，李时珍几乎熟读了所有医药藏书。跟随父亲诊治病人，又为李时珍提供了临床实践的大好机会，也弥补了李时珍临床经验之不足。随着时间的推移，李时珍独立诊治病人逐渐得心应手，医名也远播蕲州城内外。李时珍为了减轻父兄的经济负担，拯救乡民，多次向父亲要求独立行医，并专门写了一首明志诗，郑重地交到父亲的手里：“身如逆水船，心比铁石坚，望父全儿志，至死不怕难！”自此以后，李言闻竭尽全力支持李时珍以医学为业。李时珍苦读十年，乃至闭户不出，积累了丰富的医学实践经验和药学知识，为日后编著《本草纲目》奠定了雄厚的知识和科学研究方法的基础。

　　（4）王府、太医院任职

　　李时珍的高超医术，得到楚王赞赏，他特地派人聘请李时珍为王府侍医。李时珍非常羡慕楚王府极好的藏书条件，便充分利用这个机会，把前人修撰“本草”所引证经史百家的材料，一一找到出处，直接查阅并研读原著，以便准确地把握其本意。他还注意阅读那些前人没有涉及、被忽略了的书籍文献，在古代学术的宝藏里，进行更多的发掘。这样一来，无论经史巨著，或是诗文专集，他都有了许多新的涉猎和收获。

　　在进入楚王府几年后，李时珍被楚王推荐到太医院中任职。在太医院里，李时珍更加勤奋地从事药物研究，搜集了大量第一手资料。同时，李时珍对存于太医院的大量草本、医书进行广泛研读、摘抄和整理，利用闲余时间与其他太医们进行交流和切磋，获得大量的临床经验，真正做到广纳博采，搜罗百氏。他还对“子史经传、声韵农圃、占卜星相、乐府诸家”根据需要进行记录和分类。

　　堆放在太医院御药库和寿药房的各地贡品，和从外国进口的形形色色药材，使李时珍大开眼界。他带着在上古本草中所发现的问题，结合这里的实物，逐一加以研究、比较和鉴别，获益匪浅。

　　重编一部新“本草”，是李时珍时刻不忘的大事。来到太医院后，他已多次报请太医院使转奏朝廷，建议朝廷重修“本草”，造福生民。太医院使认为上古本草属经典之作，岂宜擅自改动。同时，一个进院不久的御医，就想主持这么大的编撰项目，不是太目中无人了！而且太医使认为，李时珍虽然具有真才实学，但为人过于刚正，一心想主持编修新“本草”，太“狂妄”，故一直采取压制的方法，不让他与朝廷的达官有接触机会，更不能让皇帝知道他的想法，并处处人为地设置障碍。李时珍考虑再三，认为在太医院要实现重修本草这一愿望是难以实现的，毅然托病，向太医院提出辞呈。

　　建议教师引导学生学习本目内容时，设计几个问题，如有哪些因素促使李时珍走上从医之路的？李时珍是怎样走上从医之路的？你怎样看待李时珍的选择？等等。在教学中，教师可以引导学生对上述问题进行思考，结合阅读“学思之窗”、“历史纵横”的内容，在此基础上鼓励学生之间展开交流与讨论。

　　第二目“编写中医药巨著《本草纲目》”

　　这一目教材回答了“李时珍为什么要编写《本草纲目》”、“李时珍是怎样写成《本草纲目》的”等问题。

　　历代的药物学著作存在不少缺陷，不仅分类杂乱，内容谬误，还漏载了许多药物。每当李时珍发现因用药不当而导致贻误病情，其原因多在于历代本草医籍记载有误时，深感前人留下的宝贵财富中存在太多错误纰漏。这些错误的危害，轻则延误病情，重则危及人的生命，于是，他决心编写一部完整的药物学著作，使之“寿国以寿万民”。

　　李时珍认真思考如何编写，怎样突出特色和跳出前人的编写体例。同时还要达到条理清楚，便于查找等目的。书名既要醒目，又要突出主题，使人一目了然。李时珍翻阅历代一些本草著作，从汉代的《神农本草经》，到宋代的《证类本草》，都成了他解决上述问题的参考文献，在此基础上制订编写计划，确定编写体例。

　　在编写《本草纲目》的过程中，李时珍发现的问题很多且众说纷纭，他深知之所以出现不少讹误，主要是因为书作者脱离实际，不了解药物的生长形态和性能功效，只知照搬前人的结论，“惟据纸上猜度而已”。自己要想编写一部质量较高的本草学著作，绝不可独居幽室、闭门造车，那样势必重蹈前人覆辙。为了弄清疑难，1572年，李时珍带着他的徒弟庞宪离开蕲州，师徒二人一边行医，一边实地考察药物，对弄不清的药物，通过“一一采视，颇得其真”。为了掌握第一手资料，获得准确无误的实际知识，他们翻山越岭，长途跋涉到各地寻觅生药，而且常常步入深山老林或江河湖泽去辨认和采集药物标本。李时珍几乎跑遍了大江南北，湖北、江西、湖南、安徽、江苏、浙江、河南、四川、河北、福建、广东、广西等地都留下了他的足迹。

　　为了验证前代本草的有关载述的正确性，李时珍不仅跋山涉水四处采药，还亲手栽培多种药物。他在住所旁专门开辟了一块药圃来种植多种药材，以了解这些药物的形态特征，生长习性，采集季节。李时珍对所种植的各种药物，均从发芽、长苗、开花到结子，一一加以描述，又对何时采苗，何时采花，何时采子以及怎样加工等，记录得清清楚楚，特别是对前人的记载错误做了全面更正。

　　李时珍无论研究什么，都力求搞得清清楚楚，明明白白，对自己不懂或暂时没有弄清楚的东西，常常存疑，绝不主观臆断。编著如此大的本草书，不可能事事实践，事事经历，但他十分注重实事求是，虚心请教。李时珍每到各地采药或诊疗，总是不耻下问，虚心向劳动人民和一切内行请教。即使土人、农夫、渔人、猎人、山人、皮工、车夫等，都是他苦心求教吸取所需知识的老师。

　　关于新本草的书名，李时珍受宋代朱熹的《通鉴纲目》启发，“纲目”即以纲挈目，目随纲举，有纲目分明、查阅方便之意，在前人本草中未有用到，而“本草”二字则体现书的内容，于是确定书名为《本草纲目》。

　　公元1578年（明万历六年），李时珍终于以极其顽强的意志和超人的毅力撰成《本草纲目》这部宏伟巨著，这部书几乎耗尽他的毕生精力，凝集着李时珍的全部心血和汗水。《本草纲目》这部书“岁历三十年，书考八百家，稿凡三易”，成为空前未有的一部“东方医学巨典”。

　　本目内容是本课教学的重点。建议教师先向学生提问：“李时珍为什么要编写本草纲目？”“从李时珍编写《本草纲目》的过程中，我们应学习李时珍的哪些精神品质？”再引导学生探究问题。教师可以通过适当补充、拓展，在不增加学生记忆负担的情况下，帮助学生理解教材内容。引导学生探究“李时珍的研究动机和方法以及经过，分析他是怎样写出《本草纲目》这一巨著的。”建议教师请学生阅读“学思之窗”中介绍李时珍观察方法的内容和“历史纵横”关于李时珍善于学习前人经验和注重实践的事例，体会李时珍的研究与实践、创新过程，学习李时珍献身科学的精神和勇于实践的科学态度。

　　第三目“中国的百科全书”

　　《本草纲目》共52卷，190万字，记载药物1892种，其中新添加药物370多种，收入药方11096个，比前人增加四倍，其中李时珍亲自收集的民间药方就有8160个，并附图1160幅。所附药方11096个，列16部为纲，分60类为目。《本草纲目》体例严谨，医药兼备，重点突出，真正是“博而不繁，详而有要。”《本草纲目》在药学上首创最先进的药物分类方法，建立了本草学的新体系，对明代前的药物学进行了系统的总结，纠正了历代本草中药物名实相异，更正了药性药效上存在的错误，丰富了中药学知识。《本草纲目》虽是一部药学著作，但就其内容而言远远超越了药学范畴，几乎涉及到古代科学的各个领域。如植物学、动物学、矿物学等等。

　　李时珍具有深厚的文化功底，这可从《本草纲目》中看出。由于李时珍身处民间，与广大民众有着深厚的鱼水之情，加上良好的家风熏陶，使他形成高尚的伦理思想，他行医治病，无时不以仁爱为怀，精心图治，济世救民，献身科学文化事业。在认识事物上，李时珍倡导“格物穷理”的思想，他循着自然规律，结合实践，从实际出发，并对其进行归纳、比较、分析，从而找出事物的性理。在文学上，李时珍更是出类拔萃，《本草纲目》这一巨著，通篇语句流畅，颇见李时珍的文学才华。

　　总之，李时珍的《本草纲目》是我国科学文化宝库中的一份珍贵遗产。这部著作，博大精深，内容翔实，丰富多彩，以其科学文化性和实用性在我国科学史和文化史上都占有极其重要的地位。正如世界著名生物学家达尔文称誉的那样：“《本草纲目》是古代中国的百科全书”。

　　建议教师讲解这目内容时，设计问题：《本草纲目》为什么被称为“东方医学的巨典”？达尔文为什么称《本草纲目》为“中国的百科全书”？引导学生阅读“资料回放”中明朝著名文学家王世贞对《本草纲目》的评价和“学思之窗”中关于李时珍写《本草纲目》的文学功底介绍，理解教材内容。

　　三、教学设计与案例

　　1．教学设计

　　关于“从医之路”一目的教学。为了帮助学生分析李时珍走上“从医之路”的原因，教师可首先采用谈话法，根据教材内容概括“出身家世、兴趣爱好、志趣理想、科举受挫”等原因，然后教师提出问题“你们认为还有哪些因素促使李时珍走上从医之路？”利用教材中“学思之窗”和“历史纵横”的内容，引导学生去思考、探究，讨论问题，发表看法。

　　关于“编写中医药巨著《本草纲目》”一目的教学。教师就“李时珍为什么要编写《本草纲目》？李时珍为什么能写出《本草纲目》这一宏篇巨著？”等问题补充一些材料，然后主要由学生谈谈学习这一内容后的感受。

　　关于“中国的百科全书”一目的教学。教师用电脑制作课件，适当补充一些资料，推荐一些有关介绍《本草纲目》的书籍、文章、刊物、网址等。使学生了解关于李时珍及《本草纲目》的历史地位和评价。

　　2．教学案例

　　案例一讲李时珍走上“从医之路”时，可以引用李时珍写下的一首诗，配合讲述，帮助学生理解课文内容。

　　教师讲解：自古以来医生是受人鄙视的职业，李时珍的父亲指望他金榜题名，改换门庭。他顺从父亲，14岁中了秀才，以后3次去考举人，3次落榜，他和八股文竟是那么没有缘份。在这种情况下，他决心放弃功名，按自己志向来安排自己的一生。他向父亲表示“身如逆水船，心比铁石坚；望父全儿志，至死不怕难。”李时珍就这样踏上了行医之路。

　　以文助史不仅有助于学生对教学内容的理解，而且可以引起学生阅读史料原文的兴趣，培养学生阅读历史文献的能力。

　　案例二进行“编写中医药巨著《本草纲目》”一目教学时，可采用教师提问，学生思考回答的方式。

　　李时珍，作为只有二十几岁的青年医生，发誓要为历代本草学再作一次修订，作重新整理和必要的补充。他深知自己的学识、经验和雄心是远远不相称的，所以他拼命读书，读遍他所能见的各类书，像我们植物课本里写的、记载着有200种以上植物的一部诗集──《诗经》，还有郑和随从写的书，因为其中记录了一些外国药物。李时珍写下了上千万字的札记，他逐渐省悟到前人的差错主要就是“纸上猜度”、辗转引申，因此单靠博览群书是不行的，应当怎样做呢？

　　学生思考回答。

　　教师指出：李时珍认识到，只有深入民间，采访四方，去亲见亲闻，实物考察，调查研究。当他走向山林、田野、江湖、草泽时，他感到自己要探寻的学问就好像撒在山野上似的，让他应接不暇，种田的、捕鱼的、砍柴的、打猎的，真是数不清的朋友，数不清的老师。

　　这样教学不仅使学生获得了一些知识，而且使学生知道了李时珍的知识之源和得到知识的根本途径，培养向实践、向人民群众学习的历史唯物主义观点。

　　案例三关于“《本草纲目》的评价”。教师可以利用教材“资料回放”中明朝著名文学家王世贞在为《本草纲目》所写的序言中所给予的极高评价，达尔文称《本草纲目》为“中国的百科全书”等内容。教师提问：《本草纲目》当时是先进的，到今天是否还先进？

　　学生的回答或许“众说纷纭”。教师小结：那么到今天是否落后了呢？我看我们的中医学、中药学至今还保持而且越来越显示出旺盛的生命力。对于李时珍，我想引郭沫若的一句话来作为总结：“他将随民族生命永生。”

　　这样对这本医药学巨著给予评价，有利于学生更深刻地认识李时珍及《本草纲目》在医药学史上的地位，尤其是非常自然地进行了爱国主义思想教育。借用文学“特写”的手法，借用王世贞、达尔文、郭沫若之口，使李时珍为科学献身的光辉形象永远留在学生脑海里。学生从李时珍身上学到高尚的品质、情操，有助于树立科学的世界观、正确的人生信念。

　　四、问题解答

　　【学思之窗】

　　1．你怎样看待李时珍的选择？

　　2．你是否赞同这位学者的观点？

　　这两个问题的设计都是比较开放性的问题，应该让学生自己独立思考来回答。教师应该注意引导，尊重学生的看法。

　　【探究学习总结】

　　（一）本课测评

　　1．李时珍是如何编写《本草纲目》的？

　　解题关键：编写《本草纲目》的过程。

　　思路引领：学习前人经验；注重调查研究实践。

　　答案提示：李时珍35岁时开始编写《本草纲目》。为了写好这本书，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，还对以往本草书上记载的药物详细鉴别和考证，纠正了很多错讹之处。为了弄清一些药物的形状、性味、功效等，他背着药篓，带着儿子和徒弟，跋涉无数高山深谷，行程上万里，足迹遍及大江南北，并深入民间，向农民、渔民、樵夫、药农请教。凡是所怀疑的问题，他都要尽最大努力，弄个水落石出。他还在自家门前栽培几十种药材，并亲自炮制药物，摸清不少药物的药性。经过27个春秋的艰苦探索和辛勤耕耘，终于在他61岁时完成了这部中药学巨著的初稿。此后，又经过三次修改，最终定稿。

　　2．《本草纲目》在世界医药学史上的地位怎样？

　　解题关键：世界医药学史上的地位。

　　思路引领：从《本草纲目》的外传、被翻译成多种文字、人们对它的评价等方面去思考。

　　答案提示：《本草纲目》一书后来流传到海外，成为世界医药学的宝典之一，被誉为“东方医学的巨典”，并被译成日、朝、拉丁、法、德、英、俄等多种文字。并受到高度评价。

　　（二）学习延伸

　　1．探究活动

　　（1）学生可分组进行探究，分组可以教师分，也可由学生根据自己的情况自愿组合。分组后，每组推选一位同学负责。然后进行分工，可按照探究活动的内容进行分工，如一组同学专门总结李时珍研究动机；一组同学专门探究李时珍的研究方法；一组同学专门探究李时珍的研究经过等。

　　（2）在分组探究的基础上，进行交流，最后分析总结李时珍是怎样写出《本草纲目》这一巨著的。

　　（3）教师可提供一些参考书目或资料，或提供相关的网址。对学生的探究活动进行指导。

　　2．阅读与思考

　　要求学生阅读课文提供的材料，分析《本草纲目》在日本产生巨大影响的原因。查阅相关资料或网站，了解世界各国对李时珍的评价。

　　参考资料：李约瑟博士在评价《本草纲目》时写道：“毫无疑问，明代最伟大的科学成就，是李时珍那部在本草书中登峰造极的著作《本草纲目》。”“李时珍作为科学家，达到了同伽利略、维萨里的科学活动隔绝的任何人所能达到的最高水平。”“中国博物学家中，‘无冕之王’李时珍写的《本草纲目》，至今这部伟大著作仍然是研究中国文化史中化学史和其他各门科学史的一个取之不尽的知识源泉。”

　　五、资料与注释

　　1．原始资料

　　曼陀罗花

　　法华经言佛说法时，天雨曼陀罗花。又道家北斗有陀罗星使者，手执此花。故后人因以名花。曼陀罗，梵言杂色也。茄乃因叶形尔，姚伯声花品呼为恶客。

　　曼陀罗生北土，人家亦栽之。春生夏长，独茎直上，高四五尺，生不旁引，绿茎碧叶，叶如荫叶。八月开白花，凡六瓣，状如牵牛花而大。攒花中坼，骈叶外包，而朝开夜合。结实圆而有丁拐，中有小子。八月采花，九月采实。

　　相传此花笑采酿酒饮，令人笑；舞采酿酒饮，令人舞。予尝试之，饮须半酣，更令一人或笑或舞引之，乃验也。八月采此花，七月采火麻子花，阴干，等分为末。热酒调服三钱，少顷昏昏如醉。割疮灸火，宜先服此，则不觉苦也。

　　──李时珍：《本草纲目》，人民卫生出版社1977年版

　　2．课文注释

　　《神农本草经》

　　《神农本草经》，简称《本经》，是我国现存最早的一部药学专著。《本经》载药365种，其中有植物药252种，动物药67种，矿物药46种（此据顾观光辑本统计之数,其他各本,互有出入）。根据药物的性能和使用目的，分为上、中、下三品。

　　《本经》的问世，对我国药学的发展影响很大。历史上具有代表性的几部《本草》，如《本草经集注》、《新修本草》、《证类本草》、《本草纲目》等都渊源于《本经》。

　　《唐本草》

　　《唐本草》即《新修本草》，唐显庆二年（657）苏敬奏请编修本草，唐政府乃诏苏敬等23人撰修，显庆四年（659）正月十七完成了全部编撰任务。全书共54卷，分为三部分。《正文》即通称《新修本草》20卷，目录1卷；《药图》25卷，目录1卷；《图经》7卷，该书写成之后，由唐政府颁行全国，作为用药的根据，流传400余年。

　　《新修本草》正文部分包括序例和850种药，比陶弘景《本草经集注》新增药物115种，对古书未载的内容加以补充，内容有误者，重加修订，具有较高的学术价值。

　　《新修本草》是中国政府颁行的第一部药典。它比欧洲最早的《佛罗伦萨药典》（1498年出版）早839年，比1535年颁行的世界医学史上有名的《纽伦堡药典》早876年，比俄国第一部国家药典（1778年颁行）早1119年，所以有世界第一部药典之称。

　　唐慎微

　　唐慎微，字审元，北宋蜀州晋原（今崇州市）人，生于嘉祐年间，世医出身。他在《嘉祐补注本草》、《图经本草》等书的基础上，广泛采集医家常用和民间习用的验方单方，又从经史百家文献中整理出大量有关医药学资料，结合自己丰富的实践经验进行研究，于1082—1083年（元丰五年至六年）间，编写、刊行了药物学巨著《经史证类备急本草》32卷、60多万字，简称《证类本草》。《证类本草》收载药物1558种，多附药图，并说明药物的采集、炮制方法和主治功能；在编写体例上，首创了沿用至今的“方药对照”的编写方法，首标药名，下附药图，用大字说明其性味，有毒无毒，讲其主治，收采季节，炮制方法、产地、形态，下用小字汇集诸家注释。

　　在李时珍《本草纲目》问世之前的近500年间，这本书一直是中国极有威望的药典。李时珍撰写《本草纲目》，就是以此书为蓝本加以增补考证而成的。

　　陶弘景

　　陶弘景（456—536），字通明，晚年号华阳隐居，丹阳秣陵（今南京）人，是继葛洪之后我国古代又一个有名的炼丹家和医药家。

　　陶弘景知识渊博，成就颇多，在药物、冶炼、天文、地理、生物、数学等方面，均有贡献。如他曾经制造过能够演示天象的天文仪器“浑天象”。而他的最大贡献是在医学上。他总结了自《神农本草经》问世后几百年间药物知识的发展，编了《本草经集注》7卷，在本草学的发展史上具有承上启下的重要地位。

　　陶弘景的许多著作没有流传下来，从现存的史料来看，他在自然科学的不少领域都是有贡献的，是我国古代著名的科学家之一。

　　《本草纲目》成书后迅速东传。1607年，日本学者林罗山（名信胜或名林道春）从商埠长崎得到一部本草书的明刊本，献给幕府首脑德川家康。这是《本草纲目》传入日本的最早记载。清乾隆四十八年（1783年）由小野兰山翻译为《本草纲目译说》，以后又介绍到朝鲜。清顺治四年（1647年），由波兰人将《本草纲目》译为拉丁文，题名《中国植物志》。此后《本草纲目》又先后被译成法、德、英、俄等国文字，流传于世界。在近代自然科学发展初期，《本草纲目》的传入，对当时欧洲大陆的药物学、植物学、化学、矿物学，都产生了一定的影响。

　　林奈与《自然系统》

　　林奈（Linnaeus,1707—1778)，瑞典植物学家，近代植物分类学的奠基人。首创生物属种的原则和双名制命名法，统一了生物命名系统。

　　林奈在生物学中最主要的成果是建立了人为分类体系和双名制命名法。

　　《自然系统》于1735年出版。在此书中，林奈首先提出了以植物的生殖器官进行分类的方法。1738年林奈回到母校乌普萨拉大学任教，著书立说，直到1778年去世。从1741年起，他担任植物学教授，潜心研究动植物分类学，在此后的20余年里，共发表了180多种科学论著，特别是1753年发表的《植物种志》一书，是他历时七年的心血结晶，在这部著作中共收集了5938种植物，他用新创立的“双名命名法”对植物进行统一命名。

　　3．学术观点

　　（略）

　　4．插图说明

　　（略）

　　5．参考资料目录

　　齐苔：《李时珍和〈本草纲目〉》，中华书局1982年版。

　　唐明邦著：《李时珍评传》，南京大学出版社1991年版。

　　李时珍：《本草纲目》，人民卫生出版社1977年版。

　　张慧剑：《李时珍》，上海人民出版社1978年版。

　　一、教学目标

　　二、教材分析与教学建议

　　1．知识结构

　　2．教材分析与建议

　　重点

　　詹天佑为中国铁路建设所做出的贡献

　　难点

　　晚清铁路事业受阻的原因；詹天佑的个人业绩与国家命运之间的关系。

　　教材内容分析与建议

　　本课教材从三方面“幼童留学生”、“第一条铁路”、“鞠躬尽瘁”刻划了一名爱国科学家詹天佑光辉的一生。也可以说是从詹天佑生命历程的青少年、中年、晚年的三个维度展现了詹与中国铁路事业的紧密联系。

　　通过课本内容的学习，使学生深切理解詹天佑起伏的人生与国家命运、时代背景休戚相关，同时也生动具体地再现了詹的人格魅力和崇高精神。内容涉及的时代跨度较大（晚清到民国），历史学科术语较多（十三行、五口通商、洋行、幼童出洋、保路运动等），工程专业术语难懂（帮工程师、气压沉箱法、直井施工法等）。建议教师要对有关名词进行通俗易懂的解释，必要时最好通过图表、动画等形象化的手段使学生更好地了解詹在中国科技发展史上的重大贡献。

　　课文引言由詹天佑的标准像和他的语言构成，开门见山地点出了詹天佑与中国铁路建设的关系，而且鲜明地照应了课文的标题──中国铁路之父，突出了课文内容的主旨。学生在观图和阅读引文内容的时候，老师可以提问：詹天佑是在怎样的情况下说的这段话，表达了詹怎样的思想感情？在学生回答的基础上，教师引导学生进入新课学习。

　　第一目“幼童留学生”

　　教材交代了詹天佑20岁之前的主要经历，即幼童出洋归国，刻划了近代中国在西学东渐和中西文化相互碰撞的背景下，给中国社会带来的巨大影响。幼童出洋这个历史事件本身就体现了当时中国文化矛盾、双重分裂的性格。（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。）建议教师请学生阅读“学思之窗”有关幼童教育中中学与西学的矛盾，以及幼童留学夭折的情况，加深学生对洋务运动核心理论──中体西用的理解。

　　第二目“为中国建造第一条铁路”

　　这是课文的重点所在，介绍詹天佑对中国铁路事业的重要贡献，由此也奠定了他在中国近代铁路史上的不朽地位。教师先交代他在回国后在福州船政学堂7年学非所用的经历。一方面使学生了解到詹天佑学非所用是清朝官僚腐败的结果，另一方面也简要补充他在这期间的经历，特别是给学生介绍詹天佑在中法战争马江战役中的英勇事迹，突出他一贯的爱国情操。詹天佑真正投身中国铁路建设是从1888年开始的，可以请学生回答其后他主持了哪些工程，在主持这些工程中又遇到了哪些困难，他又是如何来克服的，在这一过程中又体现了怎样的人格品质等问题。詹天佑在工程界崭露头角是完成一项施工难度较大的铁路大桥──滦河大桥。教师要特别强调此次工程是在英、日、德三国工程师都无法解决的情况下完成的。可以说他是临危受命。同时，要学生体会詹天佑克服困难的精神面貌（他多方测量滦河水流地质──脚踏实地；运用新式气压沉箱法建桥墩──勇于创新）。詹天佑通过成功建成滦河大桥，树立了自身在当时工程界的地位，并于同年被英国土木工程师学会选为会员，得到世界同行的认可。

　　接下来着重介绍詹天佑工程生涯的高潮事件──成功修建了京张铁路。詹天佑初战告捷后，不久，又遇到了更为严峻的挑战──依靠中国人自己的力量修建第一条铁路。课文从两个方面介绍他遇到的严峻考验：一是工程以外的困难，主要是英俄两帝国主义争夺路权给中国构成的压力，以及外国人幸灾乐祸，看中国人工程失败的阴暗心理。英俄两国表面上都争着给中国修建铁路，其实是要争夺中国的路权。铁路修到哪里，帝国主义就要把侵略权益延伸到哪里。帝国主义为了确保自己在中国的路权，在各自修建的铁路上不采用统一标准，如俄国修建中东铁路采用的是宽轨，英国在长江流域采用的是标准轨，法国在西南采用的是窄轨。最后由于英俄争执不下，让中国人自己修。但是他们的意图是料定中国要求助于外国，趁机坐收渔利。并且还要在报刊上挖苦说：“会修京张铁路的工程师还没出生”，甚至还攻击詹天佑是“狂妄自大”，“自不量力”。教师可运用课文引言和“学思之窗”中詹天佑的两句原话分析他的回应，感受他强烈的爱国主义情怀和历史责任感。当然除帝国主义争夺路权之外还有资金、时间、设备等方面的问题。第二个考验是工程本身的难度。詹克服种种恶劣的自然条件，深入工程第一线进行测绘，展示了一代科学家一丝不苟、细致严谨的工作作风。正是在周密的测绘基础上才能大胆、智慧地提出两种施工方案──“人”字形路线和“直井施工法”。对这种工程专业术语，教师要作适当的介绍，加深学生的印象，从而更加深刻体会詹天佑面对困难勇于创新的精神，告诉学生创新要有一个前提：自身拥有丰富扎实的专业基础；勇于实践，敢于怀疑。结合以上，要使学生从詹天佑修筑京张铁路的事迹中体会到，当我们身处困境的时候，不光要有面对困难的勇气，还要有克服困难的胆识，更要有战胜困难的智慧和方法。所以，这一部分的内容更主要的是进行情感教育，给学生人文精神上的感染。最后，京张铁路于1909年完工，创造了中国铁路史上的奇迹（提前两年完工，筑路费仅为评估的2/7），是中国人自己筹款、勘测、设计、施工的第一条铁路，被外国工程师称为“不可能的奇迹”，周总理赞誉“中国人的光荣”。

　　第三目“为中国铁路事业鞠躬尽瘁”

　　课文最后一目“为中国铁路事业鞠躬尽瘁”。如果说课文的第二部分偏重于介绍詹天佑筑路方面的成就的话，那么最后一目主要是介绍他在维护中国路权上进行的不屈不挠的斗争。第一部分主要是叙述他在清末期支持保路运动。在完成京张铁路后，詹天佑仍满腔热情投入铁路建设中，无奈由于清政府腐败，帝国主义觊觎中国路权，使得修路计划举步维艰。出于爱国热忱，詹天佑还是积极支持群众的保路运动（“铁路国有政策”“保路运动”教师可简要介绍，说明一是清政府的卖国，二是中国人民维护国家主权的反帝斗争）；第二部分介绍詹天佑在民国时期克服困难主持川粤汉铁路，但由于帝国主义的破坏和民国政府的无能，未能完成全部工程。第三部分描写了詹天佑生命的最后阶段远赴海参崴，为中国收回中东铁路路权进行的艰难斗争（关于中东铁路的情况学生可以参看“历史纵横”，教师不必再多作补充）。

　　到此教师可以归纳：詹天佑后期个人事业取得的成就没有前期影响大，让学生思考前后的反差，了解到个人事业的发展是与国家、民族的命运紧密联系在一起的，国兴家兴，国衰家衰，也使学生了解到，历史人物都是生活在特定的历史环境中的人，会受到时代局限。我们在评价历史人物所做的贡献时，不能脱离当时的时代背景，切勿对其作太苛刻的要求。为此，对詹天佑后期为铁路事业做的贡献也要客观、公正地评价。总之，终其一生，詹天佑都在为中国铁路事业操劳，至死仍念念不忘铁路，真正实践了“鞠躬尽瘁，死而后已”。最后教师要注意引导学生分析詹天佑是如何把自己的一生奉献给中国铁路事业的。

　　三、教学设计与案例

　　1．教学设计

　　本节内容是人物传记型的，介绍人物实质是描绘人物的事迹，只有通过事迹才能使人物形象树立起来。因此，讲述詹天佑必然要和中国铁路联系起来。这样教师在导入新课时可以简要介绍中国铁路的发展史，让学生对铁路发展有一个感性认识。例如：请同学按汽车、火车、飞机三大交通工具出现的先后时间排序，再放眼中国，介绍中国铁路的发展历程。教师可以给中国早期的吴淞铁路和唐胥铁路配上照片，让学生更直观地了解。关于正文的处理可以先让学生通览全文，制作一张詹天佑的年谱，并按照课文的三目内容划分三大阶段，教师逐段具体介绍。第一目“幼童留学生”着重是对“幼童出洋”这个历史名词的解释。通过图片和文字说明幼童出洋的时代背景、目的、过程、结果、失败的原因（可以运用“学思之窗”的材料）等。教材可以联系洋务运动，也要注意联系现实，可以把出洋归国的幼童和现在的“海归派”作比较，提高学生课堂参与的热情。

　　第二目是詹天佑工程师生涯中的高峰。让学生梳理课文并回答詹天佑是通过哪些工程使自己被后世称为“中国铁路之父”的。教师指出：滦河大桥使其崭露头角，京张工程使其名扬天下。同时也必须指出这些成就取得的背景、困难。滦河大桥是在三国工程师失败的情况下临危受命，京张铁路是在外国人的嘲讽、怀疑、工程设备落后、施工难度巨大、困难重重的情况下接受挑战。教师在讲解这些困难时，主要是让学生体会詹面临压力、困难时展现出来的人格品质。这里要充分利用教材中的照片，以及课文引言中詹写给诺索夫人的回信，“学思之窗”中詹的名言，特别是詹的两段名言可以请学生朗诵，感受当时詹天佑的心情，在请学生回答的基础上归纳出詹天佑爱国、严谨、细致、不畏艰难、勇于创新的品质。同时在讲解詹天佑的两种新式施工方法时，教师可以鼓励学生课前自己去查找资料，通过电脑动画的形式，生动、直接地展示这两种工程技术，这样既提高学生学习历史的兴趣，又充分运用了学生电脑、物理等方面的知识和能力，而且这样的动手形式容易激发学生的参与热情，也从一个侧面告诉学生文理是相通的，人文和科技是统一的，都是人类文明不可或缺的。

　　第三目教师指出维护铁路主权是詹天佑为中国铁路做的贡献之一，也使学生认识到维护路权和修路在詹天佑的工程生涯中具有同等重要的意义。教师在此要学生概括出近代中国铁路事业所受的限制因素，可以运用“历史纵横”关于中东铁路的介绍，特别指出帝国主义对中国路权的争夺是一个重要原因。当然更应该指出国家的软弱和政府的腐败是铁路事业受阻的根本原因。由此联系到个人事业的发展是与国家、民族的命运紧密相关的，反过来也说明“国家兴亡，匹夫有责”。文中对于詹天佑临终前的描述，也在突出他一生为中国铁路事业尽心尽职、呕心沥血、鞠躬尽瘁、死而后已的献身精神。教师在此可以引用詹天佑的两句名言“各出所学，各尽所知，使国家富强，不受外侮，足以自立地球之上”。为了表彰和怀念詹天佑对中国工程界的卓越贡献，我国于1999年设立了中国土木工程界的最高奖项──“詹天佑奖”。这是后人对中国铁路之父詹天佑历史地位的最好诠释。最后教师可以设计这样一个问题总结全文：如果你是一位导游，正带领一个大型的旅行团到八达岭古长城边的詹天佑纪念馆游玩，你在詹天佑的塑像面前将如何向你的客人们介绍詹天佑的生平事迹？

　　2．教学案例

　　案例一在新课导入时，向学生展示中国铁路发展历史的照片，如吴淞铁路、唐胥铁路的照片。

　　案例二詹天佑年谱，并配以各个不同历史时期的代表性照片。

　　案例三结合《詹天佑》电影资料，介绍詹天佑主持京张铁路时的卓越表现。

　　案例四请学生制作FLASH动画，简要介绍和演示新式气压沉箱法和直井施工法。四、问题解答

　　【学思之窗】

　　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。

　　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。

　　【探究学习总结】

　　（一）本课测评

　　1．詹为中国铁路事业所做贡献

　　参加津沽铺轨工程；成功建造19世纪末中国最长的铁路大桥──滦河大桥，并发明新式气压沉箱法解决工程难题；主持中国自行设计、施工的第一条铁路──京张铁路；积极参加保卫路权的斗争；捍卫中国铁路主权。

　　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。

　　（二）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”。

　　附：

　　1．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。

　　2．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。

　　3．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。

　　五、资料与注释

　　1．原始资料

　　赴美留学

　　詹天佑被选为留美幼童时，按报考章程的规定，詹天佑的父亲詹兴洪与出洋肄业局缔结了下列合同：具甘结人詹兴洪今与具甘结事，兹有子天佑情愿送赴宪局带往花旗国肄业学习机艺，回来之日听从中国调遣，不得在外国逗留生理。倘有疾病生死，各安天命。此结是实。

　　童男詹天佑，年十二岁，身中面圆白，徽州府婺源县人氏。

　　曾祖文贤，世祖鸾，父兴洪

　　同治十一年三月十五日詹兴洪亲笔（画押）

　　谕告诸生等知悉：

　　我国家培养人才，不惜巨币，送尔等肄业。……但是思出洋本意，是令匀等学外国功夫，不是令尔等忘本国规矩。是以功夫休上紧学习，规矩要不可变更。……即将四书温习，或相互讲论。日计不足，月计有余……

　　──驻洋肄业局向全体留美幼童发出的一份《谕告》，包遵彭主编：《中国近代史论丛》第二辑第六册台北出版

　　关于京张铁路的修建

　　京张线南起北京，北至张家口，它是通向内蒙古的通道。它在政治、军事、经济上所处地位都很重要。因此，帝国主义者早想夺取这条铁路的修建权，英国的工程师金达曾偷偷做了勘测。一些帝国主义分子看到我父亲敢于修建京张铁路，讥笑挖苦，妄想动摇他的决心。当时，英国的报纸蔑视地报道：“中国会修关沟段的工程师还未诞生哩！”“中国人想不靠外国人自己修路，就算不是做梦，至少也得五十年。”国内一些毫无民族气节的大人物们也对他投以冷枪。有的讥笑他“自不量力”，有的谩骂他“胆大妄为”。但蔑视和嘲笑、谩骂都动摇不了我父亲的决心，他毅然地说，“我国地大物博，一路之工，必须借重外人，我引以为耻！”他还说，“我们有许多学习工程的人，这些人相互帮助，相互依靠，什么也都可以做到。”这些落地有声的话，反映了他的民族骨气和必胜的信心。

　　为了用事实回答这些诬蔑和嘲笑，我父亲翻山越岭，亲自勘测路线，他“昼则手胼脚胝，夜则绘画计工”，经常工作到深夜。他经常勉励工作人员说“全世界的眼睛都在望着我们，必须成功！”“不论成功或失败，它绝不是我们自己的成功或失败，而是我们的国家。”

　　──詹文耀口述：《回忆我的父亲詹天佑》，《科学时代》1980年第1期

　　极为强烈的西风不住地迎面吹来，因而工作进展很慢……狂风扬起满天黄沙，咫尺莫辨，视线被阻，不得不停止工作。风停之后，又有小雨……

　　──《詹天佑日记书信文章选》

　　清政府邮传部尚书徐世昌、侍郎沈云沛、汪大燮对京张铁路所作的验收报告

　　伏惟京张一线为我国铁路北干之起点，其居庸关、岔道城二处，汉唐以来，历经百战，夙称天险，鸠庀之初，外人每疑华员勿克胜任。迩来欧美人士远不看视，啧啧称道，佥谓青龙桥、鹞儿梁、九里寨三处省去洞工，实为绝技。……该路总办道员詹天佑总工程师，学优识定，经营缔造，沐雨栉风。会办道员关冕钧以及各段工程师暨执事各员，亦皆知此路为国家完全自筑之路，又为我国工程师名誉所关，咸能奋勉图终，创成巨业。

　　──徐世昌：《验收京张铁路工程折》，关赓麟主编：《交通史·路政篇》

　　2．课文注释

　　京张铁路修建的背景和条件

　　第一，外国列强由于其矛盾冲突的加剧与彼此势力的消长，形成了在华势力范围与铁路权益的再划分。新兴的日本在日俄战争取得胜利后，将其势力迅速向中国扩张，尤其在中国东北地区强烈排斥其他国家染指。从而形成了几乎由日本独霸中国东北路权的局面。其他国家，如沙俄、英国也在中国继续争夺铁路权益。第二，中国各省绅商掀起了连续数年的向列强收回铁路权益、由中国商民自办铁路的高潮。这是因为列强争夺瓜分中国的铁路权益与向清政府签订的极其苟刻的借款合同条件，严重损害了中国的国家权益，伤害了中国人民的民族尊严，激起了中国人民的强烈愤怒；也由于铁路营运巨大利润的刺激，激起了绅商投资铁路的热情。第三，在国内形势的推动下，在列强争夺铁路权益的空隙中，詹天佑独立建成了新易西陵铁路，有了这一先例后，清政府也试着以中国的财力和技术力量，独立自主地兴建一些重要的铁路干线。这就是京张铁路建设的背景。

　　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。

　　保路运动

　　1911年5月，风雨飘摇中的清政府为加强其统治，获得外国列强的巨额借款，一改数年前允许铁路商办的政策，公然宣称：干路收归国有，定为国策。这是清政府抓住商办铁路的一些缺点，并以此为借口，取缔商办铁路，掠夺商民的资本财产，以便得到列强的政治和经济支持。不久，清政府又与英、德、法、美四国银行团签订了《湖广铁路借款合同》，为营造粤汉、川汉铁路，向四国银行团借款600万英镑，利息5厘，期限40年，以两湖厘金、盐税作担保。四国银行团享有两湖境内的粤汉与川汉铁路修筑权，外籍总工程师由清廷选用。这就将粤汉、川汉两条铁路的筑路大权以国有为名，实际上交给了英、德、法、美四国。湖南、湖北、广东、四川各阶层民众迅速掀起了声势浩大、持续多日的保路运动。四川还成立了保路同志会和保路同志军，先通过请愿、演讲、谈判等手段开展“文明争路”运动。当时詹天佑正在广东任商办粤路公司的总理兼总工程师，他对清政府的卖路媚外政策，深为愤懑，曾代表商办粤路公司致电川汉铁路公司，表示要同心协力向清廷斗争。但清政府一意孤行，为加速接收商办川汉铁路，用移花接木的办法将工程与路款劫夺，停支詹天佑的薪水。这更激起了四川人民的反抗，他们罢市、罢课、抗捐、抗粮、请愿、游行，遭到四川总督赵尔丰的血腥屠杀，这终于导致了1911年的武昌起义与各省响应。以保路运动为导火线的辛亥革命终于推翻了清王朝的统治。

　　3．学术观点

　　对詹天佑的评价

　　有人对詹天佑一生的业绩进行了阶段性分析，认为其辉煌业绩的象征是京张铁路，并提出这样的看法：自办铁路的决策固然是清政府制定的，而所以能坚持自办，实在于詹天佑“保证完成”这一句承诺。其业绩遭到挫折象征是1911年前后詹天佑广泛参与建设的铁路都未能达到预期的目的。从表面上看，这种挫折固然在于这条或者那条铁路“未完成”，但从深层看，更在于清朝对铁路管理的混乱和帝国主义对中国路权的控制。

　　詹天佑处在列强侵凌、内政不修的局面下，力谋以自己的智能，为国家的铁路建设尽一分力，竟未能见之于事实。他一心希望在中国南部，将广州、武汉、成都三点连接起来，逐渐形成铁路系统网络，作为全面发展各个地区社会经济建设的基础，但终其在世之年，梦想中的铁路网未能见有眉目，这使他心中苦闷不堪。

　　4．插图说明

　　京张铁路通车盛典

　　1909年10月2日，京张铁路通车盛典在南口举行。图中为南口车站，站前的广场上搭起了巨大的彩棚，作为庆祝大会的会场。会场内外，龙旗高扬，彩旗招展，鼓乐喧天，万头攒动，一片欢腾景象。莅会的中外来宾有1万多人，有清政府邮传部尚书徐世昌等官员，有社会各界的代表，有驻北京、天津的各国使节领事和许多外国工程技术人员，还有过道赶来的各省代表。

　　5．参考资料目录

　　宓汝成：《帝国主义与中国铁路》，上海人民出版社1980年版。

　　宓汝成：《中国近代工程技术界的一代宗师詹天佑》，《中国科技史料》第17卷第3期（1996年）

　　经盛鸿著：《詹天佑评传》，南京大学出版社2001年版。

　　王成廉主编：《詹天佑研究文集》，中国铁道出版社1997年版。

　　一、教学目标

　　二、教材分析与建议

　　1．知识结构

　　2．教材分析与建议

　　重点

　　李四光在科学研究上取得的杰出成就和对国家现代化建设的主要贡献。

　　难点

　　李四光能够成为中国科技界一面旗帜的主观与客观原因。

　　教材内容分析与建议

　　本课教材从三个方面向学生介绍我国现代杰出科学家李四光的主要生平：留学归来，报效祖国；为中国地质力学奠基；推动中国石油和其他矿产资源的开采。这些内容具体而扼要地介绍了李四光的学业和科研生涯，在科学研究方面的杰出成就和对现代化建设所做出的主要贡献，也蕴含着李四光能够成为中国科技界一面旗帜的主要原因。在我国正全力推进现代化的背景下，本课具有极强的现实意义；对青年学生的情操与人格教育而言，又具有潜移默化的作用。建议在教学中充分运用教材所提供的图文材料，还可适当补充一些能够体现李四光高尚人格、科学精神和个性特征方面的资料，帮助青年学生不但重视立志，更能为志向的实现而不懈努力。

　　本课引言介绍了一件曾极大地振奋民族精神的往事：李四光用独创的中国地质力学理论成功地指导了大庆等几个大油田的开发，驳倒了西方学者的“中国贫油论”，为国家的经济建设做出了巨大贡献。建议教师在完成新课导入后（参见案例一），再指导学生阅读引文，并向学生提问。问题一：从引文看，李四光在科学理论上有什么重要创建？问题二：关于李四光的生平，你们还知道些什么？在学生回答第二问的过程中，进入新课学习。

　　第一目“留学归来，报效祖国”

　　教材以李四光先后留学日本与英国并学成归国，进入北京大学工作为线索，讲述了李四光少年时代、留日和留英三个时期的志向和学业情况，并通过“历史纵横”和“学思之窗”，向学生展示了与李四光成长密切相关的时代背景与他的治学态度。

　　（1）留学日本，学习造船：为国造船

　　1889年10月，李四光出生在湖北省黄冈县一个贫寒的家庭里。当时，教私塾的父亲为他取名仲揆。1902年冬，小仲揆在填写武昌高等小学报名单时，误将姓名栏当成年龄栏，写了“十四”。他发觉后，便将“十”添上几笔改成了“李”字，可是“李四”这个名字不好，正为难时，抬头看见中堂上挂着的匾写着“光被四表”，他灵机一动，在“李四”后加了一“光”字。从此，仲揆有了一个更响亮的名字：李四光。

　　1904年7月，李四光以优异成绩被破格选送到日本留学，经过三年普通科学习后，又于1907年以优异成绩考入大阪高等工业学校。早在童年时代，他就听父亲说过，由于中国的舰船不如日本，中国在甲午战争中吃了败仗。李四光选择了造船专业，并认真学习，立志学成后要为国家建造一流舰船，使中国不再遭受外国欺凌。1910年李四光毕业回国，次年在北京参加清政府的“游学毕业生考试”，获“最优等”成绩，赐“工科进士”，成为中国历史上最后一批进士之一。

　　留日期间，发生了一件对李四光人生影响极大的事。1905年，年仅16岁的李四光参加了孙中山筹组同盟会的活动，并宣誓加入同盟会，当时，孙中山抚摸着他的头说：你年纪这么小就要革命，很好，有志气。你“要努力向学，蔚为国用”。

　　这一部分内容是本目的学习重点，建议教师在引导学生阅读本目中“历史纵横”之一的基础上，由浅入深地讨论“李四光为什么选择造船专业”和“是哪些因素导致少年李四光有‘努力向学，蔚为国用’的志向”这两个问题，以期让学生初步理解导致李四光作出这一选择背后的主观与客观因素。

　　（2）留学英国，改学地质：为国开矿

　　中华民国成立后，已出任湖北军政府实业部长的李四光因目睹袁世凯政府的黑暗统治，愤然辞职，决心留学英国读书。1913年10月，李四光入伯明翰大学留学，最初学习采矿。后来，他想到当时的中国，采矿实权都掌握在外国人手中，中国人只能任人摆布，就决定改学地质。李四光希望学成回国，让中国人也能开发自己的矿藏。

　　1920年，已获伯明翰大学自然科学硕士学位的李四光应蔡元培之聘请，回国成为北京大学地质系教授。从此开始了他终身的地质科学研究事业。

　　这一部分的教学可以在师生交流中完成。建议教师先提出“李四光留英时为什么选择地质专业？他在获得硕士学位后为什么一定要回国工作”这两个问题，让学生带着问题阅读包括“学思之窗”在内的相关内容并进行思考。在此基础上，教师再引导学生阅读“为中国地质力学奠基”一目中的“学思之窗”，从而在整合相关知识的基础上形成“李四光为什么三次（1910年、1920年、1950年）均选择了回国”这一中心问题，进行讨论，得出初步结论。

　　第二目“为中国地质力学奠基”

　　教材主要介绍李四光对中国地质力学的卓越贡献，同时也概要地介绍了李四光在其他领域的科研成果。科学研究是非常艰苦的创造性工作，本目教材展示了李四光不迷信权威，“让事实说话”的科学精神与长期呕心沥血“为真理而奋斗”的献身精神。

　　（1）为中国地质力学奠基

　　地质力学是一门边缘科学，按李四光的说法，“它的一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学方面。反映地壳运动的一切现象是地质力学考察和研究的对象”。地质力学的研究对矿产的分布规律、工程地质、地震地质等方面问题的解决具有重要意义。

　　李四光为中国地质力学几乎贡献了毕生心血。自1920年回国后，李四光一面从事教学，一面致力于中国地质的研究。1927年起，应中央研究院蔡元培院长邀请，李四光主持地质研究所的筹建并出任所长，任职二十余年。即使在抗日战争的烽火中，他仍带领全所人员，从南京迁到庐山，又迁到桂林、贵阳等地，辗转数千公里，坚持地质科学的研究。正是在长期深入研究的基础上，李四光为中国地质力学奠定了坚实的基础。

　　1926年，他发表了《地球表面形象变迁的主因》一文。在这一著作中，李四光在吸收了当时国际先进地质学家思想营养的基础上，根据中国和东亚的地质构造特点，形成了中国的地质理论，并对大块大陆运动的方向性提出假说，这部著作成为李四光在地质力学萌芽时期的代表作。

　　1945年，李四光在《地质力学的基础与方法》一书中，率先将力学引入地质构造的分析，正式提出“地质力学”这个名词，地质力学理论始具雏形。1948年，李四光代表中国出席在伦敦举行的第18届国际地质大会，第一次应用他创立的地质力学理论，作了题为《新华夏海的起源》的学术报告，引起强烈反响。从此，地质力学这一新学科正式载入史册，李四光成为公认的地质力学奠基人。

　　1962年，李四光完成《地质力学概论》一书，这是他对自己40余年地质力学理论研究与实践经验的总结。此书成为地质力学的代表作，也是地质力学研究中的一个里程碑。

　　建议教师围绕“为中国地质力学奠基”这一主题，在引导学生阅读上一目中“历史纵横”之二的基础上，推出李四光的生平年表（参见案例三），以他的四部地质力学研究论著为基本线索，凸现他为科学研究不辞艰辛、四十多年呕心沥血“为真理而奋斗”的献身精神。

　　（2）在其他科学领域的研究成果

　　在其他科学领域，李四光也取得了举世瞩目的研究成果：

　　古生物学研究方面，李四光在1920年回国后，陆续采集了大量科化石标本，对其进行深入研究，连“”字也是李四光所创，并被我国古生物学家沿用至今。（ting亭），有昆虫化石的一类，壳为石灰质，多呈纺锤型。通过对的种属鉴定，可以较为准确地划分含煤的石炭二叠纪地层的先后顺序，为寻找和开发煤炭资源提供依据。在研究过程中，由于深感描述与鉴定的烦琐，李四光创立了10条鉴定标准，提高了鉴定的科学性和准确性，这一标准被中外古生物学家普遍采用。

　　在冰川学研究方面，李四光最重要的成果是确定了中国第四纪冰川的存在，并最终得到国际学术界的公认。冰川分布是研究地质构造的重要依据，“第四纪冰川”是在地球最新的一个地质年代内，大部分地区多次发生的冰川活动的总称。当时，有些外国人在对中国进行考察后断言“中国没有第四纪冰川”。1921年，李四光在太行山东麓首次发现第四纪冰川，却遭到一些外国专家的否定。李四光提出“让事实说话”，在长江中下游和华南地区，开展进一步调查，收集到更多证据。1933年，李四光请中外学者到庐山实地考察；1936年，李四光发表《安徽黄山之第四纪冰川现象》，最终推翻了外国人的错误结论。中国第四纪冰川的确立，是我国第四纪地层学和气候学研究上的一个里程碑，它对寻找地下水资源、砂金矿床、选定工程建设场址，都有重要指导作用。新中国成立后，李四光亲自组织指导冰川专业人员开赴西南地区，运用其研究成果为成昆铁路选线、攀枝花钢厂选址等重大工程服务。

　　建议教师在这一部分内容教学中要深入浅出，让学生明确其研究的价值即可，要注意把教学重心放在凸现李四光不迷信权威，“让事实说话”的科学精神上。

　　第三目“推动中国石油和其他矿产资源的开采”

　　教材着重介绍李四光为我国甩掉“贫油”帽子所建立的不可磨灭的功勋；此外，以相当简约的笔墨介绍了李四光为我国核能事业的发展与地震预报的探索等方面所做出的突出贡献。

　　（1）推翻洋人“中国贫油”的断言

　　自19世纪下半期第二次工业革命以来，石油成为人类最重要的能源之一，被称为工业的血液。在20世纪前期，以美国为代表的西方国家，为了掠夺中国的矿产资源，曾派遣一批批专家学者来中国勘察和了解矿产的蕴藏情况。一战期间，美国美孚石油公司组织的一支打井队，曾在他们认为最有希望找到石油的陕北一连打了七口探井却一无所获；还有其他一些外国人，也在中国的土地上到处找油，同样是两手空空。于是，他们得出了“中国贫油”的结论。

　　新中国大规模的经济建设开始后遇到了石油短缺的困难。当时我国只有几个小油井，年产原油约12万吨，全国所需石油80%至90%都依靠进口。1953年底，毛泽东、周恩来把李四光请到中南海。毛泽东问李四光：“有人说‘中国贫油’，你对这个问题怎么看呢？如果中国真的贫油，要不要走人工合成石油的道路？”

　　早在30年代，李四光就预言中国东部新华夏系沉降带中蕴藏着丰富的石油资源。面对毛泽东的垂询，李四光分析了我国的地质条件，明确说明新华夏体系的沉降带既生油又储油，中国的陆地一定有石油。毛泽东、周恩来在认真听取了汇报后，支持他的观点，并根据他的建议，组织力量在松辽平原、华北平原进行大规模的石油普查。不到十年，相继找到了大庆、华北等大油田。这样，不仅摘掉了中国“贫油”的帽子，也有力地证明了李四光独创的地质力学理论。1964年，周恩来总理在人大政府工作报告中指出，“大庆油田，是根据我国地质学家独创的石油地质理论进行勘探而发现的。”

　　（2）为发展我国核能事业做出贡献

　　李四光还以地质力学理论为指导，为我国的核能事业发展做出了突出贡献。李四光早就预见到新中国的国防和经济建设需要铀矿资源，回国时克服重重困难带回了一台伽玛仪，这为后来寻找铀矿发挥了重要作用。1955年初，毛泽东主持召开中央书记处扩大会议，研究发展核能事业的问题，拉开了我国核能事业的序幕。在这次会议上，身为原子能委员会主席的李四光和钱三强等一起作了工作汇报。在50—60年代，李四光一直关心着铀矿地质的开展，多次听取找铀队伍汇报，进行指导。到“二五”末期，我国已发现一系列铀矿床，铀产量已能保证我国核工业发展的需要。

　　（3）进行地震预报的探索

　　1966年3月，河北省邢台地区发生强烈地震，给人民的生命财产造成极大灾难。除了两次亲临震区，周恩来总理还召集了探讨地震预报的专题会议。

　　地震预报在当时是一个有待解决的世界性难题。面对总理的垂询，已经开始关注这一问题的李四光明确回答，只要注意对断裂带的研究，摸清其中哪些地段还有活动，并设置必要的观测网进行监测，再参考我国历代文献中丰富的地震资料，是可以对地震作出预报的。为了能够探索预报规律，李四光不顾高龄，深入邢台震区进行考察和研究，开创了活动构造研究与地应力观测相结合的预报地震的途径。后来，李四光曾对辽宁营口等地的地震提出了预见。事实证明，这些预见是正确的。因此，虽然李四光还没来得及对地震预报问题作出更深入的研究就与世长辞，但他的研究成果已饮誉海内外。

　　1971年4月，李四光因病抢救无效逝世，这盏“光被四表”的科学明灯熄灭了！

　　在学习本目内容时，建议教师先指导学生阅读相关内容，并寻找出若干个不同领域的“关键词”（参见案例四），使学生能整体地了解李四光对现代化建设的贡献。在此基础上可选择其中的一个领域稍作展开。如可以引导学生联系本课的引言和本目的“历史纵横”部分，了解“中国贫油论”的来历与新中国建国初期严重的石油短缺情况，理解新中国摘掉“贫油”帽子的重大意义，理解地质力学理论的独特贡献与李四光急国家之所急、将研究成果服务于祖国与人民的崇高精神。至于在其他领域的贡献，可以让学生通过自学掌握。

　　教材的最后一节

　　分三个层次对李四光作了总结性评价。学术地位：我国杰出的地质学家、地质力学的创建者、新中国地质事业的开拓者和奠基人；人格特征：他把一生都献给科学事业，献给祖国和人民。他早年立下报国之志，以国家强大、开发祖国地下宝藏为己任。他有强烈的民族自尊心和自信心；总体评价：以杰出的成就为中国科学工作者树立了光辉的榜样，在中国科学发展史上具有不可替代的位置。对此，周恩来曾特别指出，“李四光是一面旗帜，对社会主义建设做出了很大贡献”。

　　正因为如此，李四光作为40位中华文化名人之一“落户”在中华世纪坛，在这个“国家先贤祠”里，供全国人民瞻仰纪念；他的一帧帧画像，也走进了我国的中小学校，成为千百万青少年的前进路标。

　　这部分内容的教学，建议教师再次推出李四光生平年表，抓住李四光的三次归国选择、历时40年的地质力学研究等重点内容，指导学生从总体上回顾本节课的主要内容，并以“论从史出”为基本指导思想，得出自己的认识。

　　三、教学设计与案例

　　1．教学设计

　　留学归来，报效祖国一目。为了帮助学生理解李四光作出这一选择的主客观原因，教师要设计好问题链（参见案例二）并重视呈现技术。在这个过程中需要注意，充分利用教材提供的各种资料，引导学生展开讨论。如第一问“李四光留学日本时为什么选择造船专业”，就不但要让学生关注教材的正文部分，还要引导学生研讨教材提供的“历史纵横”，从而明白，李四光的少年时代恰逢中国在甲午战争中战败，中华民族在面临亡国灭种危机的同时也萌发了各种救国思潮；李四光受到了父亲、孙中山等人的教导与勉励。又如第五问“是哪些主观与客观因素使李四光对祖国如此忠诚”，不但要让学生关注本目内容，也要关注第二目中的“学思之窗”。如果有条件，还可以将李四光在1950年的归国放在当时华罗庚、钱学森大批爱国学者纷纷归国这一背景下加以考察：“‘梁园虽好，非久居之乡’，归去来兮”；“为了抉择真理，我们应当回去；为了国家民族，我们应当回去；……就是为了个人出路，也应当早日回去”，绝不仅仅是华罗庚于1950年2月归国途中的心声。

　　为中国地质力学奠基一目。教师不但要帮助学生了解李四光在地质力学等领域的卓越贡献，还要帮助学生理解李四光能取得如此成就的主观原因。因此，可以在引导学生阅读第一目“历史纵横”之二，让学生了解李四光治学态度的基础上，逐步推出“李四光生平年表”（参见案例三），其中部分内容可以让学生完成，以此凸现李四光为创建地质力学而呕心沥血四十多年这一事实。关于李四光对第四纪冰川的研究，教师要引导学生注意到李四光经过十多年的艰辛研究，才最终推翻了外国人的错误结论。为此可适当补充一些细节，让学生了解李四光“让事实说话”的科学精神。

　　推动中国石油和其他矿产资源的开采一目。需要学生掌握两个层次：一是李四光对国家现代化建设的主要贡献，二是李四光急国家与人民之所急的崇高精神。前者的教学可通过让学生寻找关键词的方式（参见案例四）进行；后者的教学，教师要注意引导学生阅读本目中的“历史纵横”，再向学生提问，李四光为什么在建国初期如此重视石油的勘探问题？在其晚年又为什么重视地震预测问题？引导学生得出结论：李四光急国家之所急，想人民之所想，将科学成果服务于祖国与人民。

　　2．教学案例

　　案例一导入可用逐条展示“关键词”的方式进行，当学生猜出是李四光时即转入新课。以下“关键词”可供参考：

　　中国第一首小提琴曲《行路难》的谱写者；

　　其雕塑和孔子、鲁迅等中华名人一起“落户”在中华世纪坛，供全国人民纪念；

　　曾是前清进士、同盟会会员、共产党员、中国科学院副院长；

　　是中国地质力学的创建人；

　　把“中国贫油论”的帽子甩进了太平洋，他是……

　　注：1920年李四光应留法勤工俭学同学会之邀前往巴黎。在活动的间隙，他以小提琴独奏形式，谱写了《行路难》，鲜明地抒发了一代知识分子在旧中国黑暗的社会环境中挣扎求索、追求光明的人生历程。中国第一首小提琴曲就这样诞生了。1999年北京大学举行纪念五四运动音乐会，正是以这首《行路难》作为序曲：“行路难，行路难，多歧路，今安在？长风破浪会有时，直挂云帆济沧海！”

　　案例二讲留学归来，报效祖国时，可设计成问题链并依次呈现，引导学生由浅入深地探讨李四光为什么选择归国报效祖国这一问题：

　　（1）李四光留学日本时为什么选择造船专业？是哪些因素导致少年李四光有“努力向学，蔚为国用”的志向？

　　（2）李四光留学英国时为什么选择地质专业？他在获得硕士学位后为什么一定要回国工作？

　　（3）1950年春，李四光为什么又一次选择回国？

　　（4）李四光三次均选择了回国。是哪些主观与客观因素使他对祖国如此忠诚？

　　案例三讲为中国地质力学奠基时，可推出李四光生平年表（其中部分内容由学生逐步完成），以此直观地凸现李四光为创建地质力学呕心沥血四十多年的献身精神：

　　李四光生平年表

　　案例四讲推动中国石油和其他矿产资源的开采时，可请学生进行同桌商讨，找出若干个不同领域的“关键词”，帮助学生较准确地理解李四光对现代化建设的贡献：石油勘探、铀矿资源、地震预测。

　　案例五小结可分三个层次进行：

　　首先是结合李四光生平年表回顾其主要贡献；其次是请一位学生朗诵《行路难》（有条件的话，可以放李四光谱写的小提琴曲《行路难》）；最后是请学生讨论并概括（如果没有时间可以让学生在课后思考）李四光在“多歧路”的人生中，能“直挂云帆济沧海”的主观因素（如从小立志；为科学献身；重视实践；不迷信权威等）。

　　四、问题解答

　　【学思之窗】

　　1．李四光为什么一定要回国工作？

　　解题关键：李四光认为自己应当为祖国服务，当时中国的地质科学也迫切需要专门人才。

　　思路引领：李四光决意回国工作是由当时的主观和客观条件决定的。

　　答案提示：李四光在少年时代就立下“努力向学，蔚为国用”的志向。他去英国学习的本意就是让国人也能开发自己的矿藏。获得伯明翰大学自然科学硕士学位后，虽然有机会在国外工作，并有优厚待遇，但当时中国的地质科学发展正处于初创时期，迫切需要大量专门人才，李四光想到自己是中国人，应当将自己的所学为祖国服务，因此毅然踏上归国之路。

　　2．当时，李四光全家都在英国，他为什么又一次回来了？

　　解题关键：李四光的“科学救国”之梦，在国民政府统治时期屡屡受挫，新中国的成立让他看到了科学发展、国家复兴的希望，因此他又一次回来了。

　　思路引领：李四光决定回国为新中国服务，是因为他对中国共产党寄予厚望。

　　答案提示：李四光学成归国后曾长期致力于地球科学的研究，并在国内外获得了很高声誉。但由于国民党的腐败和长期战乱，他的科学救国理想无法实现，所以对国民党政府十分失望，与此同时，他看到中国共产党为中华民族前途执着奋斗，对此寄予厚望。新中国的成立，使李四光感到科学发展、国家复兴有望，就克服重重困难，决定回国，全力投入国家的现代化建设。

　　【探究学习总结】

　　（一）本课测评

　　1．李四光在科学研究上取得了哪些杰出成就？

　　解题关键：李四光在科学研究上的杰出成就有：创建地质力学；发现中国第四纪冰川；创立科化石鉴定标准。

　　思路引领：理解“科学研究”这一关键词；李四光把一生都献给了地球科学研究事业。

　　答案提示：李四光自1920年从英国学成归国，毕生研究地球科学。他勤奋好学，注重实践，学识渊博，取得了多方面的杰出成就，其中最重要的是创建了具有世界影响的地质力学。运用这一理论，李四光对现代地壳运动的分析、对矿产资源的探寻、地震预报，都提出了自己的独特见解，并经受了实践的检验。除此以外，他还是中国第四纪冰川的发现者，对科化石的研究也有特殊贡献。

　　2．李四光为我国现代化建设做出了哪些突出贡献？

　　解题关键：李四光对现代化建设的突出贡献有：找到了急缺的石油资源；发现了一系列铀矿床；探索地震预报。

　　思路引领：理解“现代化建设”这一关键词；李四光从事科学研究的主要目的就是报效祖国。新中国建立后，李四光急国家之所急，将自己的科研成果运用于现代化建设。

　　答案提示：1950年，李四光克服重重困难回到祖国后，就急国家之所急，运用自己的科学研究成果，为现代化建设服务，并取得了多方面的成就，其中最重要的就是运用其独创的地质力学理论，提出一整套寻找石油的理论与方法。我国勘探部门据此相继找到了大庆、大港、胜利等大油田，使中国一举摘掉“贫油”帽子，为国家经济建设提供了能源保障。李四光还以地质力学理论为指导，寻找铀矿资源，为发展我国核能事业做出了贡献；他还运用这一理论，对地震预报工作展开了有效研究。

　　（二）学习延伸

　　1．探究活动（略）

　　2．阅读与思考

　　这里所说的两个方面，李四光是怎样实践的？你怎样评价他的一生？

　　解题关键：李四光将一生奉献给科学，同时又急国家之所急，将科学研究成果服务于现代化建设。李四光既是科技界的一面旗帜，也是青年学生的人生楷模。

　　思路引领：“两个方面”分别是指基础性的科学理论研究与直接为国民经济建设服务的应用性研究。评价应当全面、客观，也是开放性的。

　　答案提示：李四光一生中，一方面在基础科学理论方面取得重大成就，另一方面又根据国家建设与人民的需要，将理论成果直接服务于国家与人民。自1920年从英国学成归国后，他将毕生的精力投入地球科学研究，并创立具有世界影响的独立学派地质力学。他在冰川学、科化石的鉴定等领域也有独特建树。新中国成立后，他运用地质力学理论服务于国家的现代化建设。并急国家之所急，把主要的研究重心放在寻找国家急缺的矿产资源上，成功地指导了寻找大庆等大油田和铀矿资源的工作。从20世纪60年代开始，他又根据防震减灾的需要，在地震预报方面做了大量探索，取得明显进展。

　　李四光把自己的一生奉献给了科学，奉献给了祖国，奉献给了人民。李四光不迷信外国权威、让事实说话的科学精神与杰出成就，为中国科学工作者树立了光辉榜样；李四光“努力向学，蔚为国用”的志向和强烈的民族自尊心与自信心，也是青年学生的人生楷模。

　　五、资料与注释

　　1．原始资料

　　“中国贫油”论

　　关于中国石油资源的远景，在50年代以前，不少地质学家抱着悲观的看法。1915—1917年，美孚石油公司的克拉普（F.C.Clapp，中国名字叫马栋臣)和菲尔勒（M.L.Fuller,中国名字叫王国栋），率领一个钻井队，在陕北肤施一带，打了七口深井，花了三百万美元，因收获不大走掉了。1922年，美国斯坦福大学教授布莱克威尔德来中国调查地质，回去写了《中国和西伯利亚的石油资源》一文，发表在《美国矿冶工程师学会会报》上，提出了“中国贫油”的论点。他的文章归纳了三个原因，大意是：中国的中新生代缺乏海相沉积；古生界又是不含油的类型；除西藏、西北某些地区外，各时代地层都遭到了强烈的褶皱、断裂以及火成岩的侵入。于是他断言：“中国东南部找到石油的可能性不大；西南部找到石油的可能性更是遥远；西北部不会成为一个重要的油田；东北地区不会有大量的石油。”从此，“中国贫油”论就流传开来。

　　──陈群、张祥光、周国钧、段万倜、黄孝葵：《李四光传》，人民教育出版社1984年版

　　地震是一种地质现象

　　李四光同志会见中南大地构造室从事地震工作同志时的谈话

　　不搞好地质构造工作，地震预报和其他工作就不好进行。

　　地震是一种地质现象，是地壳运动的一种表象。但是，有人认为这是一种物理现象。我看要这样说也可以，不过，这是一种与地质构造有密切关系的物理现象。总之，这是地球表层一部分地区所发生的现象。有的地区在活动，有的地区则安静。在我看来，这是一种地质现象。因此，地震地质工作是一个首要的问题。但传统的习惯都是按物理的现象来处理，所以一般用物理的手段来了解地震。其实，地震是地下的震动，我们如果从实际情况出发，应该看到地震是在地球里发生的。物理方法是肯定要用的，但是首先要搞地质工作。

　　──李四光：《论地震》，地质出版社1977年版

　　蜓科的分布与层位

　　《中国北部之蜓科》节选（1927年）

　　含之石灰岩，在中国北部分布甚广。层次亦多。每层有厚不及一尺者，有二三公尺者，间亦有厚之十余公尺者。砂岩页岩及煤层杂于其间。足证低级科繁殖之地，乃浅海，非大洋也。通中国北方各省，除直隶西北部而外，凡有古生时代煤系之处，几无一不夹含石灰岩。主要煤层之地位，往往可依特种含石灰岩之层位而预为测定。即此一端，可知纯粹古生物学上之研究，与矿业之发展，关系何等密切。吾国之从事矿业者，谅早已见及于此，无待赘言。

　　──李四光著：《穿过地平线》，百花文艺出版社1998年版

　　2．课文注释

　　第四纪冰川

　　1921年李四光带领学生野外实习，在太行山东麓首次发现中国第四纪冰川，此后，在长江中下游、江西庐山、安徽黄山和华南其他地方，开展进一步调查，收集到更多冰川流行的证据，发表了一系列关于中国第四纪冰川的文章，其中《冰期之庐山》是其代表作之一。经他根据调查的大量资料鉴定后，确定了鄱阳、大牯、庐山三次冰期和两次间冰期，后又提出鄱阳冰期之前还有更老的亚冰期存在。1936年，李四光在黄山找到了冰磨条痕，发表了《安徽黄山之第四纪冰川》，至此，中国无第四纪冰川之谬论不攻自破。中国第四纪冰川的确立，是我国第四纪地层学和气候学研究上的一个重要里程碑。它在生产实践上对寻找地下水资源、砂金矿床、选定工程建设场址，不仅是有益的，而且是有成效的。

　　地质力学

　　在地质学的基础上，用力学的原理，研究地壳构造与地壳运动规律的一门新兴的边缘学科。它从地质构造现象出发，追索力的作用，从力的作用方式，来追索地壳运动的方式，进而探索地壳运动起源问题。根据大量的实际资料，分析地应力分布状况和地壳中岩石力学性质，建立了地质构造的三重基本概念，即结构要素、地块形态和构造体系。现已认识的构造体系，至少可划为三大主要类型，即纬向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系。通过研究各种类型主要构造体系在大陆上和海洋底下的分布规律，认识到地壳区域运动方向和地壳整体运动的方向的大规模地壳运动起源于地球自转速度的变化，从而提出了地球自转速度自动调节作用的“大陆车阀”假说。地质力学在生产实践中，已应用于以下几个方面：（1）从控制金属矿带与矿田的构造体系特征，追索矿体、矿脉的分布规律；（2）推断石油和煤等矿产形成的有利地段；（3）分析工程建筑地区的地基稳定性；（4）探索地震预报的途径；（5）研究地下水（包括热水）聚集和活动的构造条件等。

　　新华夏构造体系

　　简称新华夏系。它的主体是由走向北北东（一般走向北18°—25°东或稍大）的褶皱隆起带和沉降带构成。其中最东边的一条隆起带，构成千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、台湾、吕宋、巴拉望和由东北到西南穿过加里曼丹岛的诸山脉。跟着这一隆起带往西，就是为鄂霍次克海、日本海、黄海、东海、南海所淹没的一个沉降带。再往西有朱格朱尔山脉、锡霍特山脉、张广才岭、老爷岭、长白山脉、狼林山脉和由辽东半岛穿过胶东半岛直到淮阳丘陵地带组成的第二个巨大的隆起带。另外，东南沿海丘陵地带──包括武夷、戴云诸山脉，也应该属于这个复式隆起带。紧接着这个复式隆起带的西面，又是一个沉降带，构成松辽平原、渤海、华北平原、华中平原，它还可能在越过南岭以后，更往西南延伸，直到北部湾。再向西又是一个隆起带，即大兴安岭、太行山脉、湘黔边境诸山脉。越过这一隆起带往西，又有一个沉降带，为阴山和秦岭所截断，因而成为呼伦—巴音和硕、鄂尔多斯（陕甘宁）和四川三个单独盆地。在上述褶带中有和它们伴生的张断裂和扭断裂。它的整体构成一个宏伟的多字形构造。新华夏系构造第一级隆起带，愈逼近太平洋方面，火成岩包括酸性岩浆和基性岩浆的活动愈频繁，有时还有超基性岩体侵入。所谓太平洋金属成矿带的主要部分，可能与新华夏系构造的一部分相当。而新华夏系构造第一级沉降带中，有关的沉积矿床也是丰富的。新华夏系构造，是我国东部和东亚大陆濒太平洋地区特有的构造体系，主要在中生代晚期形成，经过第三纪至现在，有的地区，仍有所活动。

　　3．学术观点

　　冰川的起源

　　地球表面之所以发生大规模冰流现象，有种种不同的意见。其中比较重要的有下面几种看法：

　　（1）由于太阳辐射热减少，以致全球表面平均温度下降；太阳辐射热增加，地球表面温度也就随着变暖。这种太阳辐射热增减的幅度，并不需要很大，就可以产生冰期和温暖或炎热的气候条件。

　　（2）大陆上升，气温下降，积雪扩大，形成相应广泛的冰流或冰盖。

　　（3）由于地球轨道的形状、地球自转轴对黄道平面倾斜角的改变和春秋推移现象的影响，地球接收太阳的热的总量和南北两半球接受的热量，也因而改变，以致产生气候的变化，特别是南北半球的气候差别。

　　（4）银河系旋转周期变更的影响。

　　（5）由于大陆漂流运动，在不同的地质时期，各有不同。每一个时期，各大陆块接近两极的部分，就成为冰盖形成的策源地。

　　（6）由于大气层组成的条件变化，例如有时含水蒸气、二氧化碳和微尘、粒子过多，就会在一定程度上妨碍太阳热直达地面。尤其是水蒸气过多的时候，大约有70%由太阳送来的热，反射到空中去了，这样地面的温度就会降低。

　　4．插图说明

　　（略）

　　5．参考资料目录

　　王恒礼、王子贤、李仲均编著：《中国地质人名录》，中国地质大学出版社1989年版。

　　陈群、张祥光、周国钧、段万倜、黄孝葵：《李四光传》，人民教育出版社1984年版。

　　李四光著：《穿过地平线》，百花文艺出版社1998年版。

　　一、教学目标

　　1．知识结构

　　2．教材分析与建议

　　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

　　教材内容分析与建议

　　本课教材主要从三个方面介绍了近代科学之父牛顿在科学领域的伟大成就，以及取得这些成就的原因：牛顿早期的科学发明与创造、万有引力定律的发现、勤奋的探索和科学的研究方法。这些内容一方面介绍了牛顿一生的伟大科学发现和创造，说明牛顿为什么被称为“近代科学之父”，另一方面介绍了牛顿取得巨大成就的原因──勤奋的探索和科学研究方法，说明牛顿为什么能够成为“近代科学之父”。内容涉及到牛顿的童年、中学时代、大学生活、艰苦的研究生活和勤奋的探索精神等。与内容相关的图片、漫画、实物和文字资料非常丰富。建议教学中进行适当拓展，增加学生对牛顿和牛顿科学成就的进一步了解。

　　本课引言由文字和插图两部分组成。文字简单介绍了牛顿墓碑上的文字（也就是英国诗人对牛顿的歌颂），然后介绍了牛顿在科学领域的重要地位；插图描绘的是牛顿坐在桌前的画像。建议教师首先引导学生阅读引文内容，观察插图。然后向学生提问：为什么牛顿被称为近代科学之父？在学生回答的基础上，教师总结，引导学生进入本课的学习。

　　第一目“早期的科学发明和创造”

　　教材以时间为线索，讲述了牛顿童年、中学和大学时代的生活学习以及早期的发明、创造和科学发现。教师可以结合教材，适当补充材料，说明牛顿的学习、生活和早期成就，使学生认识到更真实、更生活化的牛顿，从而使学生走近伟人，感悟其品质和精神。

　　（1）牛顿的童年

　　牛顿生活的年代是17世纪中期至18世纪早期，正是欧洲社会发生巨大变革的伟大时代。资本主义进一步发展，自然科学有所突破，思想文化继承了文艺复兴时期的人文主义，进一步发展为启蒙运动时期的理性主义。

　　1642年，正当英国资产阶级革命时期，斯图亚特王朝的国王查理一世挑起内战的那一年，也是伽利略逝世的那一年，牛顿出生在英国北部一个叫乌尔索普的小村庄。他的父亲继承祖产，是当地一个有钱人。他的母亲汉娜是一个出身没落贵族家庭的有教养的大家闺秀。牛顿快要出生的时候，36岁的父亲突然病逝。据说牛顿出生的时候身体很弱，当时流传着这样一个小故事：“被雇来帮助牛顿母亲汉娜的两个女佣，被差遣去一个夫人家里拿药；很显然牛顿太孱弱了，这两个女佣取到药回来时，她们以为来不及了，那孩子必定已经死了，就坐在台阶前休息。”牛顿3岁的时候，母亲汉娜改嫁，牛顿的童年时代是和外婆一起生活的，一直到11岁母亲因第二位丈夫去世重新回到牛顿身边。童年时代的牛顿动手能力很强，他小时候制作的模型有能够运转的风车，牛顿有时候放一只小老鼠进去转动风车叶片；还有风筝、可用的日晷、纸灯笼等，在阴暗的早晨牛顿就打着自制的灯笼去上学。

　　建议教师把牛顿生活的时代特征简明地加以说明，这样有助于学生更好地把历史人物放在特定的历史条件下去理解、认识和评价。

　　（2）牛顿的中学时代

　　牛顿在格兰萨姆镇的国王中学上学，由于离家较远，租住在一家药房的楼上。房东先生是一位药剂师，平易近人，热情开朗，牛顿可以在他身旁看他工作和提出问题，从而给了牛顿早期的化学概念，也给了他自行做试验的机会。牛顿喜欢做试验，他把自己看到的现象都记录下来。有时候把药瓶旁边的说明书抄录下来，甚至自己还可能创造一些配方。在国王中学的时候，牛顿曾经与同学打架，那个同学的成绩比牛顿优秀。于是“战斗”结束以后，牛顿就宣布学习成绩一定要超过欺负过他的那个家伙，从此牛顿勤奋学习，在短期内成绩迅速超过了那个同学，而且跃居全班第一。牛顿16岁的时候，在学校里已经很有名气了，校长认定他是个应该进大学的候选人。可是，他的母亲汉娜并不重视教育，尽管她的哥哥受到剑桥大学的教育，但汉娜却认为没有多大必要让牛顿继续接受教育，不识字也能把农场经营得很好。校长的坚持使汉娜做出了一个决定，让牛顿辍学回家。在17世纪的时候，这个决定并不令人意外。辍学在家的牛顿总是寻找一切机会追求知识，表现出强烈的求知欲望，对农场上的工作显得心不在焉，被人们认为生活马虎、散漫。当地的地方法院至今仍记载着牛顿被处罚的情况：1659年牛顿被罚了3先令4便士，处罚原因是“放任他的羊群破坏了田野小树”。另外两次罚款，每次都是罚款1先令，是因为“放任他的猪群践踏玉米田”和“纵容他的田园篱笆毁损不予修理”。国王中学的校长看到牛顿展现出的无穷求知欲望，再次劝说汉娜，再加上汉娜哥哥（牛顿的舅舅）的劝说，汉娜终于同意让牛顿去上学了。这样，牛顿通过考试，在1661年成为剑桥大学的学生。

　　建议教师：着重从牛顿的强烈求知欲望来介绍牛顿的中学时代，使学生知道牛顿在中学的优异成绩来源于其刻苦勤奋。

　　（3）牛顿的大学时代

　　牛顿是以减费生的资格进入剑桥大学的。17世纪的剑桥大学还不是一个纯粹研究学术的地方，大学当局不仅管理着学校和学生，而且还干预剑桥的市政，甚至连市长的决策都要受到大学当局的干预和反对。英国从亨利八世主政以来，国王有法定权力可关闭国内的任何大学并占为己有，故而大学一向都效忠于王室。牛顿进入剑桥大学，只能处在社会的底层：减费生只比仆人好一点，要为特权学生收拾房间、清洗便器以贴补学费。

　　在剑桥大学，牛顿开始既不出色，也没有引起教授的注意。牛顿是一个向来专心用功的学生，大学的必修课程也要求十分紧迫，可是他的努力却大都花费在必修课程以外的知识上。牛顿和达尔文、爱因斯坦、霍金以及另外一些牛顿之后的伟大科学家一样，对于作为一个好学生所必须通过的许多考试，往往会准备不足。牛顿在考试所需复习的正式课程方面不甚用功，结果他毕业的时候没有得到什么特殊的荣誉。斯蒂克利（第一个写牛顿传记的作者）记述：“牛顿爵士在接受文学学士学位的仪式上被安排在第二列，属于人们戏称的输掉银币者”。（“输掉银币者”是指当时的一个传统：学生要向考试官缴纳9枚银币，如果学生考得好，考完之后银币发还给他；如果考得不好，钱就没收了。）但是，无论22岁的牛顿以何种成绩毕业，都不会影响他作为伟大科学家的声誉。更何况牛顿在大学毕业前夕，就提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法。这一成就已经站在了当时数学研究领域的顶峰。所以有人说，即使牛顿没有别的成就，仅仅靠这个定理也足以使他在科学史上留下不朽的美名。

　　（4）牛顿的早期成就

　　牛顿从一个大学新生到成为剑桥大学卢卡斯讲座教授，总共费时8年。他以惊人的速度攀登学术地位的阶梯，也以惊人的速度同时进行科学和数学的研究工作，终于使他的名字镌刻在不朽的历史丰碑上。

　　巴罗教授是第一任卢卡斯讲座教授，这个职位的人选是由卢卡斯基金委员会指定的，只有真正有学问的人才能担任这一职务。1668年，巴罗教授推荐牛顿担任第二任卢卡斯讲座教授的职位，1669年牛顿就担任了这一职务（当时他还不到27周岁）。1665—1666年英国发生可怕的瘟疫，牛顿回到自己的家乡乌尔索普。这两年中，牛顿在光学、数学、力学等领域的研究都取得了重大的进展。可以说牛顿在乌尔索普的日子里产生了许多灵感和直觉，而且这些思想日后变成了伟大的定律，成为近代科技的基础。但乡居期间培养出来的思想并未成熟也未定型，这是牛顿的知识快速发展时期，也可以说是牛顿迈向成功的起步。关于牛顿与苹果的故事就是这个时候出现的，它说明牛顿开始思索重力观念的延伸问题。牛顿一生的工作习惯是手边能够拿到的，都可以用来写东西，在他母亲不久前用过的一张旧契约的背面，牛顿留下了他的思考历程。这张羊皮纸一直保留至今，上面写满了摘要和计算，那上面记载的东西最后导引出万有引力定律，但是也泄漏出牛顿那个时候的思考是不完善的。

　　1667年牛顿重新回到剑桥大学，为取得文学硕士和研究员资格做准备。对牛顿来说争取研究员资格的工作很重要，没有这个资格，他就无法继续留在剑桥，也许从此就默默无闻，或者到偏远地区当一个教区的牧师。经过严格的测试，牛顿终于成为剑桥大学的研究员。1668年牛顿成功地写了一篇著名的数学论文《无限级数的分析》。巴罗教授觉得这是一篇很有分量的论文，于是把它推荐给另外一位数学家、英国皇家学会院士约翰·柯林斯。柯林斯教授非常希望发表这篇论文，但巴罗无论怎样也无法说服牛顿答应。因为牛顿从来不发表那些自己认为半生不熟的概念，也不愿提出尚未用数学表达或以实验具体化的过程。最后，牛顿只同意巴罗教授把自己的名字透漏给柯林斯教授。尽管牛顿不愿意发表这篇论文，可还是同意把论文交给皇家学会的主席和有限的几位具备这方面专长的会员阅读。同年，牛顿在天文学研究领域也作出了很大成绩。他设计并制作了世界上第一架反射望远镜，牛顿通过这架望远镜，考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。这架反射式天文望远镜是完全由牛顿自己独立完成的，他用自己的配方做成合金，制造反射镜，自己凿模子，自己打光、做镜筒、装置部件、调整角度距离等。这架望远镜清晰度极佳，可以清楚地观测到圆圆的木星及其卫星群，也可以看到金星的角。1671年底，牛顿勉强同意让巴罗将天文望远镜带往皇家学会。好几年以后，伦敦的工艺师们试图仿制一具可用来观测的反射式天文望远镜，结果统统失败。

　　牛顿在光学领域的研究也有了很大的突破。在剑桥大学的时候，牛顿就开始研究光学，做了许多实验，写下很多研究心得。他仔细地观察光线穿过羽毛和各种织物所产生的折射现象，记载下“用羽毛或黑纱挡在我的眼睛和照射进来的太阳光线之间，就可以看见没有的光彩”。牛顿通过三棱镜对太阳光进行反射试验，证明日光即白光是由七色光组成的，还进一步说明了物体颜色的形成原理。他的实验和结论奠定了后来光谱学的基础。

　　牛顿作为卢卡斯讲座教授，第一次上课就是以光学为主题，以自己的发现和严格的数学支持来讲课。可是他那一小群学生则茫然无知，谁也没有意识到牛顿所讲述的理论基础，正是他后来的著作《光学》中的材料，是他对物理世界伟大贡献的两大支柱之一。因此，牛顿第二次上课的时候没有一位学生来听，不但如此，甚至在后来的17年间，几乎每一次上课都一样。很少有学生去听他的课，更难得有学生听得懂他的课。

　　1672年，牛顿被选为英国皇家学会院士。这年牛顿将自己光学论文《关于光和色的新理论》送交学会。牛顿在这篇论文中提出光的本质是“微粒”的学说。这个学说与后来的荷兰物理学家惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。

　　第二目“发现万有引力定律”

　　这一目教材主要介绍了牛顿提出万有引力定律的过程、在科学研究领域的意义、地位等。建议教师可以着重从两个方面来安排教学，一是从万有引力定律的提出过程来探究灵感与勤奋的关系；二是通过讲述万有引力定律在科学史上的伟大意义来进一步认识牛顿的伟大贡献。

　　（1）《自然哲学的数学原理》的发表

　　1687年牛顿的科学巨著《自然哲学的数学原理》发表，提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，这些定律构成一个统一的体系，把天上和地上的物体运动概括在一个理论中，牛顿力学体系确立起来。人们把牛顿力学体系的建立作为近代科学形成的标志，认为这是人类认识史上对自然规律的第一次理论上的概括和总结，所以有人把它誉为“从古至今最伟大的科学巨著”。

　　促成这部伟大科学巨著诞生的是英国著名天文学家哈雷。1684年的一天，有三个人约好在伦敦的一家咖啡馆见面，一个是牛顿，另一个就是哈雷，还有一个是牛顿学术上的死对头胡克。哈雷一向对行星运行的原理很感兴趣，他向另外两位请教一个问题：“行星环绕太阳运行的作用力，会与其跟太阳的距离平方成反比吗？”虽然胡克指出根据此原理的所有天体的运动定律都有待于证明，胡克还说他已经证明过这个结果，只是不愿意向任何人透漏这个秘密，胡克并没有作出令人信服的解释。哈雷在与牛顿的接触中，逐渐摸到他的脾气。有一天哈雷问牛顿：“如果行星受太阳的吸引，且它们之间的作用力和它们的距离平方成反比的话，依你看来行星所走的路线是什么形状呢？”牛顿毫不犹豫地回答是椭圆形的。哈雷博士既惊喜又诧异，连忙问他是怎样知道的？牛顿回答说：“怎么，是我计算出来的呀！”哈雷当场请教计算的方法。牛顿立即在纸堆中翻寻，可是他找不到计算的草稿，他答应重新计算并以后寄给哈雷。

　　哈雷等了三个月，终于得到了一本超过他所期望的文稿，名为《绕转物体的研究》，这就是后来《自然哲学的数学原理》的初稿。

　　（2）《自然哲学的数学原理》的意义和地位

　　《自然哲学的数学原理》这本书最后于1687年才出版。但是在发行之后的10年间，第一版的销售量不超过数百套。可是今天，这本书已经发行了不止100版，它的译本几乎涵盖了世界上的每一种文字。这本书的出版像一阵旋风席卷了整个欧洲，受到各种各样的评审。哈雷第一个在皇家学会的《通报》中发表了书评，随后的一年中，欧洲大陆的学术杂志都陆续出现了该书的书评，这些评论终于确立了牛顿的国际声誉。

　　《自然哲学的数学原理》的贡献不仅使牛顿闻名世界，也使世人对宇宙的认识有了革命性的转变，还对科学产生了革命性的影响，同时这本书也打开了工业革命的大门。牛顿除了解决潮汐如何产生、彗星如何划越天空等困惑人类的古老问题之外，还引入了较新的观念，为力学和动力学的研究奠定了基础，在其后的一个世纪内，创造了持久且真实的人类文明演变。若没有这样的了解，大自然的各种力就不会得到利用，而这正是工业革命的成就：它将人类从黑暗中，从对大自然的奇想中，拉往科技时代，拉向操控宇宙之力的时代。

　　第三目“勤奋的探索和科学的研究方法”

　　教材主要从牛顿的勤奋专注和科学的研究方法这两个方面来分析牛顿取得伟大成就的原因。

　　（1）牛顿的勤奋探索

　　牛顿对科学研究的专注程度已经达到狂热的地步，让他身边的人都感到吃惊。有一个叫汉弗莱的人，曾经做过牛顿的助手，协助牛顿抄写文件和做实验。他对牛顿写《自然哲学的数学原理》那段时间的生活做了这样的描述：“他对自己的研究是如此专注和认真，以致他吃得很少，时常根本忘记了要吃东西……他难得上床睡觉，直到清晨两三点、甚至五六点才就寝，也仅睡四五个小时而已。特别是春天和秋天，他经常把自己留在实验室里，有一回长达六星期之久。炉火日夜不停地燃烧，他整夜地坐守在火炉旁，然后下一夜轮到我看守，如此轮替直到他完成化学实验为止。”

　　由于牛顿不愿意在完全准备妥当之前透露他的构想，所以他几乎发狂地工作。汉弗莱说：“我从来没有见过他做过任何运动或休闲活动，既不骑马兜风、散步，也不玩滚木球或任何其他运动。他几乎从不离开书房，好像一分钟不做研究就会损失几小时的宝贵光阴。他既努力又认真……他吃得很少，时常还忘记了吃东西，我有时到他的书房发现他完全没有碰过食物。当我提醒他时，他会说‘我没吃吗？’。然后走到旁边，站着吃一两口就算吃过饭了。我可以说，我从未看过他坐在餐桌旁吃饭。”

　　建议教师可以让学生自己查找资料，相互交流。如果教师能够让学生自己来讲述牛顿勤奋探索的情况，教学效果则更好。同时建议教师通过“学思之窗”来引导学生认识牛顿谦虚谨慎的治学态度。

　　（2）科学的研究方法

　　中世纪时候，靠推理得出结论的研究方法十分盛行。到文艺复兴时代，意大利科学家伽利略自制望远镜观察天体，发现了许多以前无法用肉眼看到的星体，为科学发展做出了很大的贡献。他注重实验和实践，创立了实验和论证相结合的研究方法，被视为近代实验科学的奠基人。培根提出了唯物主义的科学研究方法。牛顿就是在前人方法的基础上从事科学研究的。牛顿的研究方法被后人总结为“归纳—演绎”法，他在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己所得出结论的正确性，这是近代科学研究方法，牛顿是第一个充分使用这种方法的人。正因为牛顿这种严谨的科学态度和勤奋的探索精神相结合，使牛顿做出了科学史上的伟大发现，并为近代科学的发展奠定了基础。

　　建议教师引导学生了解比较牛顿与其前的科学研究方法，使学生认识到科学方法、科学态度、科学精神在学习、研究工作中的重要性。

　　最后小结，通过介绍牛顿的纪念碑来总结牛顿一生的工作和成就。1727年4月4日，牛顿下葬于西敏寺。四年之后，后人为牛顿修建了一座巴洛克式的纪念碑，表现出牛顿一生多方面的工作和成就。景观中有一群小天使，其中一个玩弄棱镜，一个玩弄望远镜，还有一个手拿一枚新铸的金币（牛顿曾经负责造币厂的工作）。牛顿的浮雕是整个纪念碑的主体，被一群小天使围绕着，他严肃地倚着四本成垒的书，书名是《光学》和《原理》、《神学》、《年代学》。

　　三、教学设计与案例

　　1．教学设计

　　本课主要介绍牛顿一生中最主要的科学成就和取得这些成就的原因。这样的教学内容决定了其历史思维的力度不是很大，比较容易理解。教师要思考的是如何使学生从伟大历史人物身上感受到他们的伟大品质，如牛顿的勤奋、专注、刻苦的探索精神，实事求是、科学的探索方法，谦虚、谨慎的治学态度等等。启迪学生的心智，感悟历史，这也是历史教学的重要目标。学生可以在历史中寻找先人的智慧财富，可以体验和领略历史人物的风采，可以体会真实深刻的人生。因此教师要从这个角度去进行教学设计，尽量让学生自己去走近牛顿，走近历史，从而使牛顿和历史走进学生的心灵。

　　关于牛顿早期的科学发明和创造，可以讲述牛顿小时候的日常生活和学习，甚至可以讲讲他在中学时代的打架，使学生感受到牛顿虽然是一位伟大的科学家，但他也是一个真实的生活中的人物。这样就使历史人物形象鲜活起来，贴近学生，贴近生活。

　　关于牛顿发现万有引力定律，可以介绍那个时代的伟大人物为牛顿的发现打下的基础，使学生认识到科学的发展是经历了一辈又一辈的科学家不断努力和不断创新的结果。使学生感悟到人类文明的进程是人类付出巨大努力的结果。牛顿发现万有引力的过程，是偶然性与必然性的统一。可以设计这样一个问题：“牛顿凝视苹果落下的瞬间一直被看成是引发牛顿导引出万有引力灵感的一刻。但是也有人认为这不过是后人出于特殊的原因，捏造的一个故事而已。你认为苹果坠落的故事是真实的吗？”

　　关于勤奋的探索和科学的研究方法，教师可以讲述牛顿在进行科学研究时的专注来表现他的勤奋，可以介绍“归纳—演绎”法这一科学方法的产生。

　　最后小结牛顿的伟大成就。牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家。在天文学方面，1672年牛顿创制了反射望远镜；他还解释了潮汐的现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；另外，牛顿从理论上推测出地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓，并由此说明了岁差现象等。在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，创立了三个运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系。在数学上，牛顿提出了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学。在光学方面，牛顿发现白色日光由不同颜色的光构成，并制成“牛顿色盘”；关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。所以牛顿被称为“近代科学之父”。

　　2．教学案例

　　教师可以采取小组学习的方法，分组了解牛顿在不同历史时期的学习、生活和成就，然后在课堂上进行交流。

　　一、准备工作：全班同学分成四个小组，分别查找有关下列四个问题的资料：第一，牛顿的童年时代和中学时代；第二，牛顿的大学时代；第三，牛顿发现万有引力定理；第四，牛顿晚年的研究。

　　二、课堂交流：经过准备，学生在课堂上交流自己查找的有关牛顿的资料。共同概括出牛顿一生的主要成就。

　　三、总结讨论：牛顿为什么能够做出这些重大研究？

　　四、问题解答

　　【学思之窗】

　　1．你怎样看待牛顿的学习方法？

　　解题关键：牛顿的学习方法是科学的。

　　思路引领：牛顿通过做实验、记笔记，积累知识；对知识进行分类整理。

　　答案提示：牛顿的学习方法是科学的。通过做实验、记笔记，积累数据，并能够把知识进行分类整理。这样的学习方法与当时的“归纳—演绎”科学研究方法是一致的。

　　2．你认为哪一种说法更可信？为什么？

　　解题关键：科学理论的发现是建立在艰苦的探索之上的。

　　思路引领：牛顿发现万有引力定律，不是一时的灵感顿悟，而是长期深入思考的结果。

　　答案提示：后一种说法更可信。牛顿不是在苹果坠落的那一刻才开始思考重力问题的。在大学里，牛顿已深入了解了前人在天文学、数学等领域的研究成果，并进行了深入思考。当牛顿得出万有引力的结论之后仍继续思考，直至1687年发表《自然哲学的数学原理》，才完整地提出万有引力定理。

　　3．牛顿以怎样的态度看待他取得的成就？在他身上我们能够学到科学家的哪些优秀品质？

　　解题关键：认真体会牛顿的名言。

　　思路引领：牛顿的态度是非常谦虚的。

　　答案提示：牛顿对待自己取得的成绩是很谦虚的。我们可以从科学家身上学到虚怀若谷的谦虚态度和严谨的科学研究态度，还有勤奋的探索精神等。

　　【探究学习总结】

　　（一）本课测评

　　1．牛顿一生有哪些重大理论发现？这些理论发现的贡献是什么？

　　解题关键：也就是牛顿为什么被称为“近代科学之父”，因为牛顿一生的重大理论发现很多。

　　思路引领：可以从天文、数学、光学等方面进行概括。

　　答案提示：牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家。在天文学方面，他解释了潮汐现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；牛顿从理论上推测出地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓，并由此说明了岁差现象等；在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系；在数学上，牛顿创立了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学；在光学方面，牛顿发现白色日光由不同颜色的光构成，并制成“牛顿色盘”；关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。

　　2．牛顿为什么能够做出这些重大发现？

　　解题关键：牛顿取得这些成就，是与牛顿自身努力和当时的社会发展分不开的。

　　思路引领：前人的研究成果、牛顿的努力和创新。

　　答案提示：在吸收了前人研究成果的基础上，再加上牛顿勤奋的探索和科学的研究方法。

　　（二）学习延伸

　　1．探究活动（略）

　　2．阅读与思考

　　结合牛顿的科学成就与研究方法，分析他这句话的含义。

　　解题关键：前人的研究成果，牛顿的努力和创新。

　　思路引领：牛顿科学成就的取得与研究方法的采用，都是在前人的基础上加以发展创新的结果。

　　答案提示：牛顿在大学里，就已经了解到哥白尼、伽利略和开普勒在天文学方面的研究成果，他相信开普勒提出的行星按一定轨道运行的理论。在此基础上，牛顿进一步思考，行星为什么会这样运动？最终牛顿得出万有引力定理。牛顿所采用的“归纳—演绎”方法也是建立在伽利略、培根等科学家的研究基础上，他是第一个充分使用这种方法的人。所以牛顿把前人都看作自己的朋友，但又不盲目地迷信前人，而是不断发展、创新，所以牛顿说“我更好的朋友是真理”。

　　五、资料与注释

　　1．原始资料

　　坠落的苹果

　　牛顿发现万有引力的灵感从何而来，一直为人们所津津乐道的故事，就是苹果落地。这个故事已经流传了300多年，实际上，没有对前人已有知识的掌握，没有充分的科学思考，牛顿不可能一下子发现这个道理。关于苹果落地，有几种说法：

　　首先是一位名叫斯蒂克利的传记作者，他在牛顿去世前一年访问了牛顿，在牛顿最后定居的肯辛顿，两人在花园中散步时，牛顿向斯蒂克利指出，正是在这个地方，他第一次觉悟到重力的道理。斯蒂克利回忆道：“在几株苹果树阴之下，只他和我两人，谈论了许多事情，他告诉我，当年正是在与此相同的情景下，重力的观念进入了他的脑中。那一刻刚好落下了一个苹果，他开始陷入冥思。”

　　另一个故事是伏尔泰写的《牛顿哲学原理》，书中写道：“根据牛顿的外甥女康杜伊特太太所说，牛顿回到乡下之后，看到园子里的果子落满地上。就在1666年的某一天，他陷入沉思之时，忽然想到物体掉落地面所走的是一条直线，如果这条线一直延长下去，它几乎会通过地球中心。”伏尔泰本人并没有见到牛顿，这应是他从牛顿的妹妹那里听到的。

　　还有一桩当年的传说，是由彭伯顿传下来的。他是《自然哲学的数学原理》第三版的主编，他叙述那个情景：“导致他写出《自然哲学的数学原理》的最早思想启发，是在1666年逃避大瘟疫、从剑桥回家之后产生的。他时常单独坐在园子里，并陷入了对重力的沉思。”

　　──［英］迈克尔·怀特著陈可岗译：《最后的炼金术士—牛顿传》，中信出版社辽宁教育出版社2004年版，第111-112页

　　牛顿的治学态度

　　牛顿的勤奋与严谨，是他能够做出重大发现的因素之一。这里仅举几例。

　　1664年夏天至秋天，牛顿做了许多光学实验，但是，他对光的实验从狂热到失去自制，短短几天之内，就做了两个几乎使他失明的实验。

　　第一个近乎造成悲剧的，是他直视太阳过久。牛顿在1691年给他的哲学家朋友洛克写的信中回忆20多年前的情景：“我用右眼透过玻璃片看太阳，经过很短的时间之后，转过身来面向房间里的黑暗角落，张大眼睛来观察暂留印象。起先看到一圈圈有颜色的光环，接着光环逐渐减弱，最后终于消失……这样继续试了几小时之后，我的眼睛竟无法看见光亮的物体了……眼前总是有一个光亮的大太阳，使我既不能读又不能写，只好把自己关在黑暗的房间里。三天之后视力才恢复过来，那三天时间我用尽一切方法以逃出太阳的幻影。”

　　牛顿所回忆的第二个实验更危险：

　　“我用一把钻子顶住眼眶骨头和眼睛之间，尽可能地接近眼球处，将钻子的尖端挤压眼球的后面，使我的眼睛突出，就会看到好一些白的、黑的和有颜色的光环。当我不断地用钻尖搓揉眼球时，这些光环更加显著；但是，如果眼球和钻尖都停止不动，而眼球仍然被紧紧压住，光环会逐渐变弱而最终消失。在我再度搓动眼球或钻尖时，光环即重新出现。”

　　作者评价道：“年轻与热情奉献是一回事，但用钻尖来顶住眼球，大多数人都会认为是做得太过火了。这样做的结果搞不好会永久失明的，那么在牛顿几乎要展开其科学生涯之前，他就先将自己毁掉了。”

　　──［英］迈克尔·怀特著陈可岗译：《最后的炼金术士—牛顿传》，中信出版社辽宁教育出版社2004年版，第72-73页

　　2．课文注释

　　万有引力定律

　　这是17世纪牛顿在研究天体运动的规律时所发现的规律，后来被称做万有引力定律。这个定律说的是：两个物体之间的万有引力和它们每一个的质量都成正比，和它们之间的距离的平方成反比。这个定律可用下面的公式表示：

　　式中m1和m2分别表示两物体的质量，以千克为单位；r表示它们之间的距离，以米为单位；F表示它们之间万有引力的大小，以牛为单位。G是一个比例常数，叫万有引力常数，它的数值是G=0．667×10-10牛·米2/千克2。

　　“万有引力”一词的来历：

　　牛顿从1665年到1685年，花了整整20年的漫长时间，才沿着离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序，终于提出“万有引力”这个概念和词汇。这些概念的相继转变和证明，在科学研究的道路上是来之不易的，没有一个个层次的分析概括，没有观念上质的不断飞跃，是不可能的。牛顿是在《原理》一书第三卷中首次使用这个词的。至于“万有引力定律”一词的来源，说法不一。但拉普拉斯在1796年发表的《宇宙体系论》中，曾经提到“万有引力原理”，这可能是最早的说法之一。

　　牛顿发现万有引力定律的时间应在1685年春。

　　──阎康年著：《牛顿的科学发现与科学思想》，湖南教育出版社1989年版第218页

　　《自然哲学中的数学原理》

　　《自然哲学中的数学原理》通常简称《原理》。在结构上，它是以哈雷写的并由理查森译成英文的颂诗开始，接着是牛顿为第一、二、三版的序言和科茨为第二版写的长序。然后是定义和运动定理或定律。定义有8个，它们是关于质量、动量、惯性、外加力、向心力、向心力的绝对量、向心力的加速度量和向心力的动量。并有一个关于绝对的和相对的时间、空间、处所和运动的定义及其说明的注释。《运动定理或定律》中包括3个运动定律和6个系及一个注释。再后，即正文，由第一、二、三卷组成。第一卷主要是理论基础，有数学和万有引力定律。第二卷介绍流体力学的开创性研究。第三卷介绍天体力学和宇宙系统的开拓性研究。

　　《原理》共有三个拉丁文版，第一版由牛顿本人写作，由哈雷负责审定、印刷。第二版发表于1713年，由科茨负责校订、印刷并写了很长的序。第三版发表于1726年，由彭伯顿负责校订和印刷。它已经被译成荷兰文、英文、法文、德文、意大利文、日文、罗马尼亚文、俄文、瑞典文和中文（1935年）等文字。

　　归纳法与牛顿的科学研究方法

　　归纳法是17世纪英国哲学家培根提出的科学研究方法。培根（1561—1626年）的主要著作有《论学术的进展》、《新工具》、《新大西岛》等，其著作除了政论和道德哲学之外，还广泛地探讨科学研究的方法。他在科学上最重要的贡献是首先将现代称之为实验方法或归纳法的逻辑方法整理成型。

　　在对笛卡儿等人的科学活动进行研究中，培根反对科学概念是纯粹由哲学推论出来的说法，也不满意笛卡儿未将亚里士多德的理论完全抛弃，而去接受他以演绎法所得到的科学观点。他思考用一种由宗教来推动，以严格的逻辑法则作指导，最后用实验来证实的科学，最终目的是获得一种完全的了解和实际的应用。培根的科学方法奠定了科学革命的基础，使以后世世代代的自然科学家，包括牛顿在内，得以受惠。

　　牛顿在科学研究中和写作中所用的方法是不同的。在科学研究中，他关心的是认识客观事物的规律，从实验和现象的观察开始，然后通过分析、比较、模拟、因果联系、抽象和数学推理等方法，进行归纳，探索事物的本质和普遍规律，从而上升为理论。在写作中，他往往采用欧氏几何的公理系统，即演绎法，以便使在实验和观察基础上，通过归纳所揭示的事物本质、属性，从而提出的定理或定律，能够应用到各种现象上，以便得到验证和应用。如果发现了例外，再对原理进行修改，以扩大其普遍性。

　　在牛顿行之有效的科学方法中，还有沉思默想和敏锐的直觉。他对科学研究的兴趣和强烈爱好，对于科学真理的顽强追求，是他献身于科学事业的精神动力。这种动力与他内向孤僻的性格相结合，使他在各种争论、烦扰和社会动乱条件下，能够沉思默想和刻苦钻研。同时，广博而精深的知识，做过并汇集了大量的实验和观测结果，熟练地运用逻辑推理与数学分析的能力，加上自身的天赋和长期积累的科研经验，使他能够凭直觉做出正确的判断。科学研究上的严谨和求实也使牛顿的研究成果更加可信。

　　3．学术观点

　　20世纪前期科学家、思想家对牛顿的评价

　　爱因斯坦在1927年为纪念牛顿逝世200周年所写的文章中说：

　　“我觉得有必要在这样的时刻来纪念这位杰出的天才，在他以前和以后，都还没有人能像他那样地决定着西方的思想、研究和实践的方向。他不仅作为某些关键性方法的发明者来说是杰出的，而且他在善于运用他那时的经验材料上也是独特的，同时还对于数学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能。由于这些理由，他应当受到我们最深挚的尊敬。”

　　──许良英等编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆1976年版，第292页

　　英国思想家罗素也说过一段在史学理论上曾引起争议的话：

　　“我相信卓越的个人对于创造历史贡献甚多，我认为，如果17世纪中100名最优秀的科学家在幼年时就死去的话，整个工业社会里的普通人的生活就会与现在的情况完全不同。”“17世纪，尤其是伽利略、笛卡儿、莱布尼茨和牛顿，在对于我们理解自然方面，要比除了古希腊人之外的任何其他人，都做出了更突出的而又惊人的贡献。确实是，当时数学物理学中所使用的某些概念，并不完全具有当时所赋给它们的那种有效性。并且确实是，最近物理学的进步往往需要与17世纪那些概念全然不同的新概念。事实上，它们的概念并不是通向自然界的一切奥秘的入门，但它们却是通向自然界的许多奥秘的入门。”

　　──［英］罗素著何兆武、肖巍、张文杰译：《论历史》，广西师范大学出版社2001年版，第67、76页

　　20世纪后期一位科学家的评价

　　英国理论物理学家，剑桥大学天文物理学教授，后担任卢卡斯数学教授的史蒂芬·霍金在《时间简史》一书中，对牛顿的评价是：

　　艾萨克·牛顿不是一个讨人喜欢的人物。他和其他院士的关系声名狼藉。他晚年的大部分时间都是在激烈的争吵纠纷中度过。随着那部肯定是物理学有史以来最有影响的书──《数学原理》的出版，牛顿很快就成为名重一时的人物。他被任命为皇家学会主席，并成为第一个被授予爵士的科学家。

　　牛顿不久就与皇家天文学家约翰·夫莱姆斯蒂德发生冲突。冲突最后，牛顿在后来的《原理》版本中系统地删除所有来自夫莱姆斯蒂德的引证。

　　他和德国哲学家高特夫瑞德·莱布尼茨之间发生了更严重的争吵。莱布尼茨和牛顿各自独立地发展了叫做微积分的数学分支，它是大部分近代物理的基础。虽然现在我们知道，牛顿发现微积分要比莱布尼茨早若干年，可是他很晚才出版他的著作。随着关于谁是第一个发现者的严重争吵的发生，科学家们激烈地为双方作辩护。

　　在这两次争吵期间，牛顿已经离开剑桥和学术。在剑桥他曾积极从事反天主教运动，后来在议会中也很活跃，最终作为报酬，他得到皇家造币厂厂长的肥缺。在这里，他以社会上更能接受的方式，施展他那狡狯和刻薄的能耐，成功地导演了一场反对伪币的重大战役，甚至将几个人送上了绞刑架。

　　──［英］史蒂芬·霍金著许明贤、吴忠超译《时间简史—从大爆炸到黑洞》，湖南科学技术出版社1992年版，第161-162页

　　4．插图说明

　　（略）

　　5．参考资料目录

　　［英］迈克尔·怀特著陈可岗译：《最后的炼金术士—牛顿传》，中信出版社辽宁教育出版社2004年版。

　　阎康年著：《牛顿的科学发现与科学思想》，湖南教育出版社1989年版。

　　［英］伊萨克·牛顿著王克迪译袁江洋校：《自然哲学之数学原理宇宙体系》，武汉出版社1992年版。

　　张三慧：《牛顿定律古今谈》，北京出版社1979年版。

　　舒畅主编：《世界十大科学家》，长春出版社1993年版。

　　［英］史蒂芬·霍金著许明贤、吴忠超译：《时间简史—从大爆炸到黑洞》湖南科学技术出版社1992年版。

　　许良英等编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆1976年版。

　　一、教学目标

　　二、教材分析与教学建议

　　1．知识结构

　　2．教材分析与建议

　　重点

　　爱因斯坦及其主要科学成就和科学精神

　　难点

　　相对论的提出及影响

　　教材内容分析与建议

　　本课教材主要从三个大的方面，分不同的主题向学生介绍了爱因斯坦的主要成就和科学精神：爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。1879年3月14日他生于德国的乌尔姆，1955年4月18日卒于美国的普林斯顿。爱因斯坦1900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学，毕业后即失业。后在瑞士联邦专利局找到工作。1905年获苏黎世大学博士学位。1909年任苏黎世大学理论物理学副教授，1911年任布拉格大学教授，两年后任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授，当选为普鲁士科学院院士。1932年受希特勒迫害离开德国，1933年10月定居美国。爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。他于1921年获诺贝尔物理学奖。

　　本课引言概要介绍了爱因斯坦的突出贡献。建议教师首先引导学生阅读引文内容，然后向学生提问。今年（2005年）是爱因斯坦发表相对论多少周年？2005年是爱因斯坦发表狭义相对论，光电效应，布朗运动三篇传世佳作一百周年。全世界为之进行了隆重纪念，那么人们崇拜爱因斯坦是崇拜他的名望地位，还是崇拜他的智慧对人类的贡献？爱因斯坦又是怎样从凡人到成为科学巨人的呢？……在学生回答的基础上，教师引导学生进入本课学习。

　　第一目“提出狭义相对论”

　　教材以爱因斯坦的生平为线索，讲述了其卓越的思维品质和勇于创新、孜孜不倦的科学精神，狭义相对论的提出对世界科学发展的巨大影响。

　　（1）成名前的爱因斯坦

　　狭义相对论发表初始，科技界的名人们多半还以惊愕不解和迷茫的眼光看待这位初出茅庐的青年。的确，当时的爱因斯坦不过是一位名不见经传的小人物，但他却呼应了一代宗师普朗克黑体辐射中的量子论，普朗克也发现了爱因斯坦，于是成就了科学史上的一代宗师，使人类进入了原子能时代和光电时代。

　　建议教师引导学生学习本目内容时，以介绍一些爱因斯坦的故事及逸事来提高学生学习兴趣，增强学生对本目内容的感性认识。

　　（2）狭义相对论的提出

　　教学建议：首先请学生阅读内容。提出疑问：爱因斯坦提出狭义相对论的标志是什么？有什么重要意义？

　　19世纪末，由于电磁学方面的新发现、新实验同经典物理学理论发生了矛盾，物理学出现了危机。当时老一辈物理学家都企图用修补漏洞的方法来维护经典理论的框架。20世纪初科学界中一个默默无闻的小人物爱因斯坦发表《论物体的电动力学》，创立了狭义相对论。其要点是：第一，否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念，指出时间、空间与物质运动不是各自孤立存在的，时间和空间是随着物质的运动而变化的，物质的质量也是随运动速度的变化而变化的。这样，该理论就揭示了空间、时间、物质、运动之间的本质上统一性，把牛顿的力学理论作为一种特殊情况（当运动速度远比光速低的时候）概括在内，从而建立了一个既适用于宏观、低速度，又适用于微观、高速的运动理论。第二，根据狭义相对论的原理，认为质量和能量之间有密切的关系，并推导出著名的质能关系式E=mc2，即物体的能量等于其质量与光速（每秒钟30万千米）平方的乘积。这一质能转化原理揭示了原子内部所蕴藏的巨大能量的秘密，为原子能的利用奠定了理论基础。

　　引导学生分析“学思之窗”的相关问题：理解爱因斯坦的科学创新体现了勇于向传统挑战，大胆质疑、追求真理的战斗精神。

　　第二目“推动量子力学的发展”

　　教材着重介绍爱因斯坦在发表狭义相对论后，功成名就，但他仍继续努力，不为利禄，默默地在科学之路上艰苦地求索，从而迎来了他科学攀登的第二次高峰，成就了人类自然科学史上的一次革命。

　　（1）广义相对论的提出

　　1915年，爱因斯坦又创立了广义相对论，进一步揭示了时空结构（四维空间）同物质分布的关系，指出了物质间所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀（即时空弯曲）而引起的。

　　（2）伟大的科学家的风格

　　爱因斯坦因为在科学上的成就，获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。但他把名利看得非常淡泊。

　　爱因斯坦很节俭，始终过着简朴无华的生活，如他用来计算的纸都是两面写字，而且他把许多寄给他的信的信封裁开，当作计算的草稿纸，不让它们失掉可以再利用的价值。他曾说过：“安逸和幸福，对我来说从来不是目的。我称这些伦理基础为猪倌的理想……”。他甚至拒绝自己被安排在上流社会中，而居于与众不同的地位。

　　爱因斯坦很珍惜时间，他不喜欢参加社交活动与宴会，他曾讽刺地说：“这是把时间喂给动物园。”他集中精力专心研究。他也不想听那些奉承和赞扬的话，认为：“一个以伟大的创造性观念造福于全世界的人，不需要后人来赞扬。他的成就本身就已经给了他一个更高的报答。”1929年3月，为了躲避五十寿辰的庆祝活动，他在生日前几天，就秘密跑到柏林近郊一个花匠的农舍里隐居起来。

　　作为物理学革命中的科学巨匠，爱因斯坦从来没有自认为是一个超人。他认识到，自己所走的道路是前人走过的道路的延伸，科学的新时代是在前人工作基础上的合理发展，因此他总是抱着感激和敬仰的心情赞赏前人的贡献。

　　在谈到相对论的创立时，他说：“相对论实在可以说是对麦克斯韦和洛伦兹的伟大构思画了最后一笔，因为它力图把场物理学扩充到包括引力在内的一切现象。”爱因斯坦曾几次在信中对赞扬他成就的朋友写道：“我完全知道我没有什么特殊的才能：兴趣、专一、顽强工作，以及自我批评使我达到我想要达到的理想境界。”

　　第三目“为人类和平进步而斗争”

　　教材以爱因斯坦为世界和平而努力的史实，讲述了他为世界和平事业做出的贡献。建议教师引导学生思考“学思之窗”的相关材料与问题，认识爱因斯坦不仅是伟大的科学家，同时更是全人类命运的关注者。

　　（1）全人类命运的关注者

　　爱因斯坦生活的时代曾经经历了人类历史上最为空前的两次世界大战，战争给人类带来的灾难让他痛恨，帝国主义将科学手段用于战争让他不安。他没有因为埋头于科学研究而把自己置身于社会之外，而是一直关心着人类的文明和进步，并为之顽强、勇敢地战斗。他说过：“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义”，爱因斯坦热爱科学，也热爱人类。

　　（2）巨星陨落

　　1955年4月18日，这位人类历史上最伟大的科学家因主动脉瘤破裂病逝于美国普林斯顿。巨星陨落，举世同悲。

　　爱因斯坦曾经说过：“我自己不过是自然的一个极微小的部分。”他把一切献给了人类从自然界获得自由的征程，最后连自己的骨灰也回到了大自然的怀抱。但是正如英费尔德第一次与他接触时所感受到的那样：“真正的伟大和真正的高尚总是并肩而行的”。爱因斯坦的伟大业绩和精神永远留给了人类。

　　三、教学设计与案例

　　1．教学设计

　　关于第一目“爱因斯坦的狭义相对论”的教学。为了帮助学生认识爱因斯坦的科学精神，理解爱因斯坦相对论发表的意义，教师首先用谈话法请学生思考为什么2005年被定为世界物理年而隆重纪念？成名前的爱因斯坦你了解多少？相对论是怎样被发现的？它的发现又有什么影响？教师利用众多悬念来提高学生学习本课的兴趣，从爱因斯坦的故事中感悟其勇于创新的科学精神和对人类的不朽贡献。

　　关于第二目“推动量子力学的发展”的教学。为了帮助学生进一步认识爱因斯坦的发明成就了人类自然科学史上的一次革命。建议教师可用启发式教学，引导学生思考：爱因斯坦成功的秘诀是什么？你知道有哪些重大发明得益于爱因斯坦理论？

　　关于第三目“为人类和平进步而斗争”的教学，建议教师首先用小组讨论法，引导学生从爱因斯坦生活的时代背景入手，介绍他为和平而奔走的故事，然后引导学生思考“学思之窗”的相关材料与问题，认识爱因斯坦不仅是伟大的科学家，同时更是全人类命运的关注者。

　　2．教学案例

　　案例一爱因斯坦的故事

　　爱因斯坦小时候是个十分贪玩的孩子。他母亲常常为此忧心忡忡，母亲的再三告诫对他来说如同耳旁风。直到16岁的那年秋天，一天上午，父亲将正要去河边钓鱼的爱因斯坦拦住，并给他讲了一个故事，正是这个故事改变了爱因斯坦的一生。故事是这样的：

　　“昨天，”爱因斯坦的父亲说：“我和咱们的邻居杰克大叔去清扫南边工厂的一个大烟囱。那烟囱只有踩着里面的钢筋踏梯才能上去。杰克大叔在前面，我在后面。我们抓住扶手，一阶一阶地终于爬上去了。下来时，你杰克大叔依旧走在前面，我还是走在后面。后来，钻出烟囱，我们发现一个奇怪的事情：你杰克大叔的后背、脸上全都被烟囱里的烟灰蹭黑了，而我身上竟然连一点烟灰也没有。”

　　爱因斯坦的父亲继续微笑着说：“我看见你杰克大叔的模样，心想我肯定和他一样，脸脏得像个小丑，于是我就到附近的小河里去洗了又洗。而你杰克大叔呢，他看见我钻出烟囱时干干净净的，就以为他也和我一样干净呢，于是就只草草洗了洗手就大模大样地上街了。结果，街上的人都笑痛了肚子，还以为你杰克大叔是个疯子呢。”

　　爱因斯坦听罢，忍不住和父亲一起大笑起来。父亲笑完了，郑重地对他说：“其实，别人谁也不能做你的镜子，只有自己才是自己的镜子。拿别人来做镜子，白痴或许会把自己照成天才的。”

　　爱因斯坦听了，顿时满脸愧色。爱因斯坦从此离开了那群顽皮的孩子们。他时时用自己做镜子来审视和映照自己，终于映照出生命的熠熠光辉。

　　“相对论”就是这样被发现的

　　爱因斯坦太太曾对查理·卓别林讲述爱因斯坦发现相对论时工作的情形。后来卓别林把这事记在他的自传里。

　　“博士像往常那样穿着睡袍下楼吃早餐，可是那一天却什么也没动。我想一定有什么问题发生，我问他什么事使他魂不守舍？

　　他回答：‘亲爱的！我得到一个巧妙的想法。’

　　喝完咖啡后，他就走到钢琴前开始弹奏起来。几次停下来在纸上记录一些东西，然后重复地说：‘我得到一个巧妙的想法，非常美妙的想法。’

　　他说：‘这是很困难的，我仍需要进行工作。’

　　他继续玩钢琴，并且写下一些东西，这样半小时之久，然后走上楼去他的研究室，并且告诉我不要打扰他，他就一直留在房子里两星期。每天我上楼把食物送给他，傍晚时他就散一会儿步当作运动，然后回来继续他的工作。

　　最后他走下楼来，脸色显得苍白。‘这里就是我的发现！’他把两张纸放在桌上，这就是他的‘相对论’。”

　　案例二得益于爱因斯坦理论的重大发明

　　太阳能电池、防盗报警器和照相机的测光表都是以光电效应为基础的；

　　核能利用了这样一个物理现象：当铀原子发生裂变时，总质量的微量损失可以转变成能量，其依据正是爱因斯坦的著名等式E=mc2。如今，核能为英国提供了25%的电力；

　　全球定位系统之所以能将物体的位置精确到米，正是根据爱因斯坦的相对论对地球卫星发生的信号进行了修正；

　　狭义相对论与量子理论相结合，指出了反物质的存在。科学家们利用正电子，即反物质“电子”，通过X射线层析照相术研究大脑活动；

　　亚原子粒子的特性是相对论的直接结果，其存在可以解释从化学元素的特性到磁铁作用的多种现象；

　　爱因斯坦1916至1917年对光子的研究为人类40年后发现激光奠定了基础。目前激光广泛应用于从DVD到激光打印机的多种产品。

　　爱因斯坦成功的秘诀

　　有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z！A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”

　　案例三为人类和平进步而斗争的主要事例

　　在20世纪20到30年代初期，侵略和掠夺战争的不断发生，打破了爱因斯坦的和平梦想。特别是1933年希特勒上台后，德国日益法西斯化，使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免，他明确表示：“当法律和人类尊严必需保卫时，我们一定要战斗。自从法西斯的危险到来后，现在我不再相信绝对的被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲，那就不会有和平。”

　　由于爱因斯坦的进步活动，又因为他是犹太人，他被德国纳粹分子列为重要的迫害对象，纳粹曾经悬赏二万马克要杀害他。面对纳粹分子暗杀的危险，爱因斯坦不但没有丝毫的畏惧，反而更坚定地战斗。他不顾个人安危，大声疾呼，指出法西斯就意味着战争，和平必须用武装来保卫，呼吁美国人民起来同法西斯作斗争。

　　在为人类的进步事业而战斗的历程中，爱因斯坦一直关心着被压迫、被奴役的国家和民族。他反对法西斯灭绝犹太人的暴行，为争取犹太人的生存权利而大声疾呼。但他也反对狭隘的犹太民族主义，希望看到犹太人“同阿拉伯人在和平共处的基础上达成公平合理的协议，而不希望创立一个犹太国”。他反对美国的种族歧视政策，支持黑人的解放运动，并呼吁“美国黑人在这个方向上所作的坚定的努力，应当得到大家的赞扬和支援”。

　　在50年代美国麦卡锡分子兴风作浪的时期，麦卡锡参议员说他是“美国的第一号敌人”，而一些狂热人士还造谣说他是共产分子，并且说他的前助手英费尔德从他那里知道原子弹的材料，准备提供给苏联这些情报。事实上他除了担心纳粹能制造新式武器，在1939年8月2日向罗斯福总统建议进行研究外，以后他完全不知道美国政府秘密从事原子弹的制造。一些从事这一工作的朋友也对他保密，不让他知道有这回事。但当得知德国没有制成原子弹，而美国已造出原子弹后，他的心情十分沉重和不安。他说，如果他知道德国不会制造原子弹，就不会为“打开这个潘多拉魔匣做任何事情。”

　　当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下原子弹，杀伤许多平民时他感到非常痛心。他后来写了一封告美国公民书，说：“我们将此种巨大力量解放的科学家们，对于一切事物都要优先负起责任，必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类，而是用来增进人类的幸福方面。”1955年，爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素—爱因斯坦宣言》。

　　四、问题解答

　　【学思之窗】

　　1．你认为爱因斯坦的科学创新体现了哪种精神？

　　解题关键：科学就是不懈地求真，求实，求真知

　　思路引领：理性的怀疑是创新的核心

　　答案提示：坚持解放思想，实事求是，勇于面对新情况新问题，反复研究，反复实践，不断前进；热爱科学，崇尚真理，重视科学决策，一切按规律办事；勤于学习，勤于思考，努力用科学理论、科学知识以及人类所创造的一切优秀文明成果武装头脑；勇攀高峰，甘于奉献，为人类贡献一切智慧和力量。

　　2．对这两种截然不同的态度，你怎样看？

　　解题关键：爱因斯坦为人类的和平而奋斗

　　思路引领：爱因斯坦热爱科学，热爱人类，呼吁和平。

　　答案提示：爱因斯坦虽身居战争的发源地，生活在战争鼓吹者的包围之中，却坚决地表明了自己的反战态度；爱因斯坦热爱科学，也热爱人类，他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外，一直关心着人类的文明和进步，并为之顽强、勇敢地战斗。

　　3．人只有献身于社会，才能找出那短暂而有风险的生命的意义。

　　一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大作用。这是爱因斯坦的两句名言，对爱因斯坦来说，生命的意义是什么？

　　解题关键：为人类的文明和进步不懈努力

　　思路引领：懂得应用科学本身是不够的，关心人的本身，应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标。

　　答案提示：生命的意义在于设身处地替别人着想，忧他人之忧，乐他人之乐。酷爱正义，并竭尽全力为改善人类境况而奋斗。

　　【探究学习总结】

　　本课测评

　　1．爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献是什么？

　　解题关键：狭义相对论和广义相对论的提出

　　思路引领：爱因斯坦的成就与前人的科学成就之间的关系

　　答案提示：对科学的主要贡献是狭义相对论、光量子理论、广义相对论、宇宙论和统一场论的提出，从而引发了传统物理学的伟大革命和人类自然科学史的一次革命。

　　2．爱因斯坦为人类和平事业做了哪些工作？（略）

　　五、资料与注释

　　1．原始资料

　　爱因斯坦自画像

　　爱因斯坦对自己所从事的科学研究十分着迷，以谦虚的态度看待自己所得到的荣誉。他品味着孤独，但无怨无悔地为科学事业工作着。

　　对于一个人自身的存在，何者是有意义的，他自己并不知晓，并且，这一点肯定也不应该打扰其他人。一条鱼能对它终生畅游其中的水知道些什么？

　　苦难也罢，甜蜜也罢，都来自外界，而坚毅却来自内部，来自一个人自身的努力。在很大程度上，我都是受我的本性的驱使去做事情。为此而获得太多的尊敬和热爱，让人感到羞愧。仇恨之剑也射向了我，但从未伤害我，因为它们从某种程度上属于另一个世界，而我与之没有多少关联。

　　我孤寂地生活着，年轻时痛苦万分，而在成熟之年里却甘之如饴。

　　──阿尔伯特·爱因斯坦著方在庆、韩文博、何维国：《爱因斯坦晚年文集》海南出版社2000年版第7页

　　爱因斯坦的自我批判精神

　　爱因斯坦说自己是“一个离经叛道的和好梦想的人”。对古典力学的怀疑，使他做出了新的发现。他又是一个谦虚的人，尽管一生获得过许多荣誉，但他从不满足于已取得的成绩，而更多地关注一位科学家的社会责任。他曾在给一位自学成材的人的回信中说，智慧并不产生于学历，而是来自对于知识的终生不懈的追求。甚至在70岁时，他仍以批判的眼光看待自己。

　　我被你们想要授予我的非凡荣誉深深感动了。在我漫长的生命历程中，我从同时代人那里获得了远非我应得到的认可。我承认，我的羞愧感始终超过我从中可能获取的快乐。然而，此时此刻，我的痛苦远比以前任何时候更加超出快乐。因为，所有像我们这样关注和平、关注理性与正义获得胜利的人们必须清楚地认识到，理性与诚实善良对政治领域发生的事件具有的影响是多么微不足道。然而，不论这种影响是多么微弱，也不管我们未来的命运会怎样，我们都可以确信：如果没有那些关注整个人类利益的人们所进行的不知疲倦的奋斗，人类的命运比现在还要糟糕。

　　致耶路撒冷大学的信

　　由于良好的外部条件的支持，我在漫长的一生中在深化我们的物理知识方面所做的那点微不足道的事，给我带来了如此多的赞誉，以致长时间来，我更多感觉到的是尴尬而不是得意。

　　──阿尔伯特·爱因斯坦著方在庆、韩文博、何维国：《爱因斯坦晚年文集》海南出版社2000年版，第141、265页

　　给M·索洛文的信──表达了70岁生日时的心情

　　你一定想像我在此时此刻一定以满意的心情来回顾我一生的成就。但是，仔细分析一下，却完全不是这么一回事。我感到在我的工作中没有任何一个概念会很牢靠地站得住的，我也不能肯定我所走的道路一般是正确的。当代人把我看成是一个邪教徒而同时又是一个反动派，活得太长了，而真正的爱因斯坦早已死了。所有这些都只是短见而已，但是确实有一种不满足的心情发自我的内心，这种心情是很自然的，只要一个人是诚实的，是有批判精神的；幽默感和谦虚经常使我们保持一种平衡，即使受到外界的影响也是如此。

　　世间最美好的东西，莫过于有几个头脑和心地都很正直和严正的朋友，他们之间相互了解，正如我们两人一样。

　　──许良英、李宝恒、赵中立、范岱年编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆1983年版，第485页

　　爱因斯坦的简朴

　　爱因斯坦以简朴为美德。他相信，简单淳朴的生活，无论在身体上还是在精神上，对每个人都是有益的。他一生按照自己的信念去做，强烈地向往简朴的生活，他朴实的外表并不影响人们对他的尊敬。

　　爱因斯坦来到普林斯顿后，这个偏僻的小城就和一个伟大的名字联系在一起。他给普林斯顿带来光荣，普林斯顿人以他为骄傲，他们感到骄傲，是因为这个伟人像普通人那样，生活在他们中间。

　　1940年，一个小姑娘在普林斯顿林荫街道上见到一个滑稽的人。后来她对自己的子女谈起了这件事。“我记得，他满头白发，十分凌乱──简直像刚电烫过一样。他个儿不高，肥大的衣服，非常随便地套在身上，就像人们为了保暖，将毯子裹在身上一样。他有一个大鼻子，一双深凹的眼睛，嘴唇上长着粗硬的胡子。他老是凝视着，思考着。当他走近时，突然发现了我，做了一个很愉快的微笑，然后又继续走着和思考着。我发现他穿着拖鞋──居然忘记了换鞋子。我把他想像成童话中的人物，不知怎么竟从书里跑了出来，……。那天晚餐时，我把碰见这位陌生人的事告诉家里人，我说我看到了一个滑稽有趣的人，我的父亲放下刀子和叉子，注视着我，并说出最令人难以置信的话：‘我的孩子，要记住，今天你看到的是世界上最伟大的人！’”后来，爱因斯坦与这个女孩结下了忘年之交。

　　──舒伟光著：《爱因斯坦问答》，辽宁人民出版社1983年版，第52页

　　爱因斯坦认为，每个人都有一定的理想，这种理想决定着他的努力和判断的方向。他宣称：“就在这个意义上，我从来不把安逸和享乐看作是生活目的本身──这种伦理基础，我叫它猪栏的理想。照亮我的道路，并不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、美和真。”

　　──爱因斯坦著赵中立、许良英等编译：《爱因斯坦文集》第三卷，商务印书馆1979年第43页

　　2．课文注释

　　相对论

　　物理学中关于运动、空间、时间等概念的理论，1905年由爱因斯坦提出。它的表述可以是：从可能的经验观点来看，运动总是表现为一个物体对于另一个物体的相对运动（如汽车相对于地面的运动，地球相对于太阳和恒星的运动）。运动绝不会作为“相对于空间的运动”──或者，像有人所表述的──“绝对运动”而被加以观察，也即不存在绝对运动。

　　相对论作为一个整体，包括狭义相对论和广义相对论两个部分、两个层次。狭义相对论是广义相对论的基础；广义相对论则是狭义相对论的发展。将它们形象化，就好比一座两层楼，而贯穿两层楼的一个支柱就是相对性原理。

　　狭义相对论主要依据狭义相对性原理和真空中光速不变原理。根据这两条原理，相对论对尺缩钟慢、质能相当等现象做出解释。但它的有效性有其界限：只有在不考虑引力场对现象（例如光现象）的影响时，这个结论才可成立，同时它还受惯性系所限制，这两个标志将狭义相对论与广义相对论区别开来。

　　广义相对论所依据的也是两项基本原理：等效原理和广义相对性原理。广义相对论从一开始就与天文现象有密切联系。根据广义相对论，爱因斯坦推算出水星近日点的（反常）运动，解决了一个天文学上多年不解之谜。同时，他推断光线在引力场中要弯曲。这一预言于1919年由爱丁顿等通过日食的观测而得到证实。

　　爱因斯坦与量子论

　　量子论是德国物理学家普朗克于1900年为解决黑体辐射谱而提出的一个假说。他认为物体发出辐射时所放出的能量不是连续的，而是量子化的。当时，大多数人，包括普朗克本人在内，在提出这个假说后，都不敢把这个理论再向前推进一步，甚至还企图把这一概念纳入经典物理学体系。爱因斯坦则与此不同，他预感到量子论带来的不是小的修正，而是整个物理学的根本变革。他把量子论推向前进，利用量子概念分析辐射的传播和吸收，提出光量子概念，完满地解释了经典物理学无法解释的光电效应问题，从而动摇了光的波动论的正统地位。光量子概念的提出，在人类认识自然界的历史上第一次揭示了光同时具有波动性和粒子性，为德布罗意的物质波理论的建立，以及随后量子力学的建立开辟了道路。爱因斯坦因此获得1921年诺贝尔奖。1916年他继续发展量子论，从玻尔的量子跃迁概念导出黑体辐射。20世纪后半期理论天体物理学的第一个成熟的方面──恒星大气理论，就是在量子理论和辐射理论基础上建立起来的。

　　爱因斯坦的理论对宇宙学的发展具有重要贡献。

　　3．学术观点

　　爱因斯坦的政治活动

　　有些人认为一个真正的或者“纯粹的”科学家不应当关心政治问题，爱因斯坦对此评论说：“我认为每个公民都有责任尽其所能来表明他的政治观点。如果有才智的和有能力的公民忽视这种责任，那么健康的民主政治就不可能成功。”（爱因斯坦著，赵中立许良英等编译：《爱因斯坦文集》第三卷，商务印书馆1983年版，第196页）爱因斯坦不满足于成了赫赫有名的科学家，他向往做一个同时关心政治而全面发展的完整的人。用他自己的话说，他一生都“踌躇于政治和方程之间。”

　　爱因斯坦最早从事政治活动是在第一次世界大战时期，当时他在柏林当教授。由于目睹战争草菅人命而不胜厌恶，他卷入反战示威。他拥护国内反抗以及公开鼓励人民拒绝征兵，在只有四人签名的反战宣言上签字。战后他又致力于调解和改善欧洲各国的国际关系，呼吁和平。

　　爱因斯坦的第二个政治事业是犹太复国主义。第一次世界大战前和战争时期，他看清反犹主义，而成为一个直言不讳的犹太复国主义的拥护者。再度不受欢迎也不能阻止他发表自己的主张。他的理论一发表就受到攻击，甚至成立了一个反爱因斯坦的组织。但爱因斯坦十分冷静，当一本名为《100个反爱因斯坦的作家》的书出版时，他反驳道：“如果真是我错了的话，那么一个人反对我就足够了！”

　　1933年，希特勒上台了，爱因斯坦正在美国，他宣布不再回德国。面临纳粹的威胁，爱因斯坦放弃了和平主义。忧虑到德国科学家会制造核弹，因而建议美国发展自己的核弹。但是，在第一枚原子弹爆炸之前，他就曾经公开警告过核战争的危险，并提议对核武器进行国际控制。二战后他又在为防止核战争而努力。

　　纵观爱因斯坦一生，他致力于和平的努力可能成效甚微，然而，他对犹太复国主义事业的口头支持在1952年被及时承认，他被推荐为以色列总统，但他谢绝了。他说：“方程对我而言更重要些，因为政治是为当前，而一个方程却是一种永恒的东西。”

　　──［英］史蒂芬·霍金著许明贤、吴忠超译：《时间简史—从大爆炸到黑洞》，湖南科学技术出版社1992年版

　　爱因斯坦与原子弹

　　原子弹爆炸后，爱因斯坦被称为“原子弹之父”。对此，他说：“我并不认为自己是释放原子能之父。我是以一种很间接的方式参与其中的。事实上，我没有预见到原子能会在我这个时代释放出来。我只是在理论上认为它是可能的。通过链式反应的偶然发现，它成为了现实，而这不是我能预料到的。它是哈恩在柏林发现的，但他曲解了自己的发现。正确的解释是丽塞·梅特勒提供的，他从德国逃出来，将消息告诉了尼尔斯·玻尔。”

　　“由于我不能预知原子能在今后的益处，我只好说目前它是个威胁。但也许这样也好。它可迫使人类在国际事务中采用秩序，倘若没有这种恐惧的压力，这种秩序决不会出现。”

　　──阿尔伯特·爱因斯坦著方在庆、韩文博、何维国：《爱因斯坦晚年文集》海南出版社2000年版

　　罗素与爱因斯坦几乎是同一时代人，他们在政治观点上是比较接近的。当爱因斯坦为核时代的人类安全呼吁时，罗素对原子能的利用前景的预测，或许可以给爱因斯坦的政治活动以一个评判：

　　“人类最重要的发现之一就是利用原子能的方法。迄今为止，人们主要注意的是它在战争中的重要作用，而忽视它可能产生的和平作用应当说是一个重大错误。原子能在不久的将来可以为我们提供新的能源，尤其是在陆地、海上和空中运输的能源。它在医疗方面的广泛作用已经得到了证明，并且，它今后治愈的病人的数目将很快赶上它能杀死的人的数目。”“也许人们迟早能够运用原子能来融化北极的冰雪、彻底改变北欧各国的气候。不过，这种可能性尚未得到证实。人们可以肯定的是：原子能将在很多方面取代煤和石油作为一种能源，因此而使劳动生产率提高。”

　　──王正平等译：《罗素文集》，改革出版社1996年版

　　对爱因斯坦的评价

　　1931年，法国物理学家保罗·朗之万在法国天文学会的一次会议上，作了一个题为《爱因斯坦的贡献与天文学》的报告。在报告中，他说：“大家都知道，在我们这一时代的物理学史中，爱因斯坦的地位将在最前列。他现在是并且将来也还是人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星。很难说他是否同牛顿一样伟大，或者是比牛顿更伟大，不过，可以肯定地说，他的伟大是可以同牛顿比拟的。按我的意见，他也许比牛顿更伟大一些，因为他对于科学的贡献更深入到人类思想基本概念的结构中。”

　　爱因斯坦逝世后，苏联科学家А．Ф．约飞在1955年发表的一篇纪念文章中说：

　　“爱因斯坦，这位最广泛的科学界视为20世纪的牛顿的科学家与世长辞了。除了伦琴──他的发现使人们有可能看到肉眼看不透的物质内部，我们这一代物理学家中只有他才为广大公众所熟知。

　　1905年在物理学的地平线上灿然升起的爱因斯坦这颗新星决定了此后20年物理学发展的道路并在我们这门学科的许多领域，具有决定意义的那些领域中留下了不可磨灭的痕迹。如果说这献身于统一场论的最后30年并未留下一些有用的成果的话，但却激发了许多深邃的思想而且为此后的物理学提出了一系列的问题。”

　　──赵中立、许良英编译：《纪念爱因斯坦译文集》，上海科学技术出版社1979年版

　　1979年是爱因斯坦诞辰100周年，中国科学家周培源在题为《举世景仰的科学巨匠》的报告中，对爱因斯坦的科学成就及政治活动进行综合评价：

　　“阿尔伯特·爱因斯坦对现代物理学做出了开创性的伟大贡献，他是20世纪最有影响的自然科学家。1905年他在光电效应理论、布朗运动理论和狭义相对论三个领域取得历史性成就，这在科学史上是没有先例的。而后他又提出广义相对论，对统一场论进行研究。

　　爱因斯坦一生的科学成就是极其辉煌的，他在科学史中的地位只有哥白尼、牛顿和达尔文等可以相比拟。

　　爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家和一位富有哲学探索精神的杰出的思想家，同时还是一个正直的、有高度社会责任感的人。他深切体会到一个勤恳的科学工作者的劳动成果对社会将会产生怎样的影响，一个有远见的知识分子对社会要负怎样的责任。他一心希望科学造福于人类，而不要成为祸害。……凡是他所经历的重大政治事件，他都要公开表明自己的态度；凡是他所了解到的社会黑暗和政治迫害，他都要公开谴责，……。一个在自然科学创造上有历史性贡献的人，对待人类社会问题如此严肃、热情，历史上没有先例。”

　　──［美］海伦·杜卡斯、巴纳希·霍夫曼编高志凯译刘蘅芳校：《爱因斯坦谈人生》，世界知识出版社1984年版

　　4．插图说明

　　爱因斯坦身后升起了蘑菇云

　　1945年夏天，美国先后在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹。“广岛已成焦土！长崎将成死城！”──耸人听闻的大标题，出现在报纸上。有人开始把爱因斯坦叫做“原子弹之父”，因为他的公式E=mc2，奠定了原子弹的理论基础，因为他写给罗斯福总统的那封信，开启了原子弹的研究和制造。

　　当E=mc2第一次活生生地呈现在全世界面前时，是沾着鲜血，蒙受着耻辱的。轰隆一声巨响，天空中出现一个大火球，它比1000个太阳还要热、还要亮。这1000个太阳，没有给人世间带来温暖和光明，却在世界上投下了1000个阴影。

　　爱因斯坦为之感到痛苦，他觉得，这是他平生最大的错误，他开始为防止核战争而努力。这幅经常出现于美国报刊封面的图，开始时是有争议的。后来，当原子能广泛地应用于人类生活中时，它也成为一位伟大科学家对人类做出的重大贡献的标志。

　　5．参考资料目录

　　秦关根著：《爱因斯坦》，中国青年出版社1979年版。

　　阿尔伯特·爱因斯坦著方在庆、韩文博、何维国：《爱因斯坦晚年文集》，海南出版社2000年版。

　　许良英、李宝恒、赵中立、范岱年编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆1983年版。

　　舒伟光著：《爱因斯坦问答》，辽宁人民出版社1983年版。

　　［英］史蒂芬·霍金著许明贤、吴忠超译：《时间简史—从大爆炸到黑洞》，湖南科学技术出版社1992年版。

　　赵中立、许良英编译《纪念爱因斯坦译文集》，上海科学技术出版社1979年版。

　　［美］海伦·杜卡斯、巴纳希·霍夫曼编高志凯译刘蘅芳校：《爱因斯坦谈人生》世界知识出版社1984年版。