6 科學(xué)家阿基米德

教材說明

〔解題〕

本文通過兩個故事，介紹了科學(xué)家阿基米德對人類的偉大貢獻(xiàn)及其偉大的人格，贊揚了他獻(xiàn)身科學(xué)的精神。

〔結(jié)構(gòu)分析〕

全文共20個自然段，可分三部分。

第一部分（第1～2自然段），概括介紹阿基米德是希臘有名的科學(xué)家，他愛動腦筋想問題。

第二部分（第3～14自然段），寫阿基米德運用鏡子的反射原理，讓侵略者吃了敗仗。

第一層（第3～7自然段），寫羅馬侵略者來了，阿基米德挺身而出。

第二層（第8～14自然段），寫阿基米德巧用鏡子，打退侵略者。

第三部分（第15～20自然段），寫羅馬侵略者殘忍地殺害了阿基米德。

第一層（第15自然段），寫羅馬軍隊殺進(jìn)了希臘。

第二層（第16～20自然段），寫羅馬侵略者殘忍地殺害了阿基米德。

〔語意理解〕

“希臘是一個文明古國，在兩千多年前，希臘有個很有名的科學(xué)家阿基米德。”

希臘，歐洲的文明古國，有3000多年有文字記載的歷史。公元前5世紀(jì)為希臘的鼎盛時期。1832年宣布獨立并成立希臘王國。第二次世界大戰(zhàn)期間為德國所占領(lǐng)。1944年10月15日全國解放。1974年改為共和國。1972年6月5日同我國建交。希臘是西方文明的搖籃。公元前3000年至前1400年克里特島就存在米諾斯文化。公元前800年出現(xiàn)奴隸制城邦國家，1821年3月25日爆發(fā)反對奧斯曼帝國統(tǒng)治的戰(zhàn)爭。希臘人創(chuàng)造的神話、雕刻、哲學(xué)和自然科學(xué)炳煥古今；更被稱為海員國，航海業(yè)發(fā)達(dá)，擁有眾多海員。希臘人好客，喜愛喝咖啡，飲酒，酒喝得稍醉微醺被認(rèn)為是社交的風(fēng)范。夏日下午2～5時為午休時間，晚飯一般在10點以后，希臘海岸線長15000多千米，多半島和島嶼。最著名的島嶼有伯羅奔尼撒半島和克里特島。境內(nèi)75％土地為山地。屬地中海氣候。希臘98％以上為希臘人，講希臘語，信奉東正教。主要少數(shù)民族是土耳其人，信奉伊斯蘭教。

阿基米德是古希臘數(shù)學(xué)家、力學(xué)家。公元前287（？）年生于西西里島的敘拉古；公元前212（？）年卒于敘拉古。阿基米德一直被推崇為創(chuàng)造性和精確性的典范。阿基米德的幾何著作是希臘數(shù)學(xué)的頂峰。他把歐幾里得嚴(yán)格的推理方法與柏拉圖先驗的豐富想象和諧地結(jié)合在一起，達(dá)到了至善至美的境界。他的主要著作有：《圓的測量》，主要是研究圓周和圓面積的計算問題；《論球與圓柱》，主要是研究球的面積和體積的計算問題，他使用了無窮小量，其中很多問題的證明已經(jīng)接近了微積分的思想方法；《拋物線求面積》，研究了曲線圖形求面積問題；在《論劈錐曲面體與球體》這部著作中有40個命題，這些命題中運用了窮竭法；《砂計算法》，是一本專門講記數(shù)法的書；《論螺線》一書是阿基米德所有數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)中最光彩奪目的部分。阿基米德的著作以精確和嚴(yán)謹(jǐn)著稱，其完美令人嘆為觀止，油然生敬。阿基米德被后世的數(shù)學(xué)家尊稱為“數(shù)學(xué)之神”，在人類有史以來最重要的三位數(shù)學(xué)家中，阿基米德居首位，另兩位是牛頓和高斯。

“阿基米德摸摸自己的胡子，笑瞇瞇地說：‘我有什么本事呀？是太陽幫了咱們的忙。你們想，咱們上千面鏡子，把太陽光集中反射在帆篷上去，溫度多高呀，所以帆篷就著火了。’”

據(jù)說這一次羅馬的許多船只都被燒毀了，但羅馬人卻找不到失火的原因。900多年后，有位科學(xué)家按史書介紹的阿基米德的方法制造了一面凹面鏡，成功地點著了距離鏡子45米遠(yuǎn)的木頭，而且燒化了距離鏡子42米遠(yuǎn)的鋁。所以，許多科技史家通常都把阿基米德看成是人類利用太陽能的始祖。

“等一下再殺我，這條幾何定理我還沒有證明完呢！”

多么偉大的科學(xué)家！在生命的最后時刻還在想著他的科學(xué)證明。他又是多么可愛的科學(xué)家��！據(jù)說派士兵來的人馬塞拉斯十分敬佩阿基米德的聰明智慧，下令不許傷害他，還派一名士兵去請他。此時阿基米德不知城門已破，還在凝視著木板上的幾何圖形沉思呢。當(dāng)士兵的利劍指向他時，他卻用身體護(hù)住木板，大叫：“不要動我的圖形!”他要求把原理證明完再走，但激怒了那個魯莽無知的士兵，他竟用利劍刺死了75歲的老科學(xué)家。馬塞拉斯勃然大怒，他處死了那個士兵，撫慰阿基米德的親屬，為他開了追悼會并建了陵墓。

〔寫作特點〕

1．選材典型，中心突出。

2.場面描寫生動、感人。

教學(xué)建議

〔教學(xué)目標(biāo)〕

1．正確、流利、有感情地朗讀課文。

2．速讀課文，把握課文內(nèi)容，體會阿基米德愛動腦筋、熱愛科學(xué)的精神，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)家的敬仰和對科學(xué)的熱愛。

3.體會作者是怎樣具體描述事件，表現(xiàn)人物特點的。

4.認(rèn)識5個生字，正確書寫8個生字。

〔教學(xué)重點、難點〕

體會阿基米德熱愛科學(xué)的精神，學(xué)習(xí)作者的表達(dá)方法。

〔教學(xué)準(zhǔn)備〕

1.推薦學(xué)生閱讀科學(xué)家傳記。

2.請學(xué)生自己在家動手實踐“借光取火”實驗（注意安全）。

〔教學(xué)時間〕

2課時。

〔操作要點〕

1.讀書指導(dǎo)。

⑴關(guān)于課文。本文是一篇寫人的敘事性文章，主要講述了阿基米德的幾件軼事，課文的主要意圖是讓學(xué)生在了解阿基米德的過程中，體會科學(xué)家的精神和品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的興趣，同時學(xué)習(xí)作者表現(xiàn)人物的方法。

(2)課前活動。教學(xué)前，可讓學(xué)生收集關(guān)于阿基米德的資料，動手做一做用鏡子聚光取火的科學(xué)小實驗。要特別提醒學(xué)生注意安全。

(3)教學(xué)過程。

①導(dǎo)入新課�？梢杂蓪W(xué)生介紹課前搜集的關(guān)于阿基米德的資料入手，教師總結(jié)后，導(dǎo)入課文學(xué)習(xí)。

②初讀課文。本文的生字較多，詞語較易懂，因而指導(dǎo)學(xué)生初讀課文時，可分以下幾步進(jìn)行：一是自由讀文，強(qiáng)調(diào)讀準(zhǔn)字音，讀通句子，對于要求認(rèn)識的5個生字要注意正音，并結(jié)合課文中的語句記住這些字。二是默讀課文，邊讀邊把課文中出現(xiàn)的生詞用筆畫出來，再讀一讀。對于不理解的詞語，可通過反復(fù)讀、聯(lián)系上下文理解，或借助工具書弄懂其意義，學(xué)生可把自己喜歡的詞語抄在“自選詞句”欄中。三是在通讀全文后，給每個自然段標(biāo)上序號。本課有20個自然段，弄清每個自然段的意思，說說課文的主要內(nèi)容。四是可讓學(xué)生在初步讀懂課文的基礎(chǔ)上，說說課文主要講了阿基米德的幾件事。

③深入精讀。精讀課文時，以學(xué)生自主閱讀為主。教師引導(dǎo)學(xué)生朗讀和體會時，注意以下幾點：

第一，了解阿基米德愛動腦筋的特點。

首先讓學(xué)生自由讀第2自然段，想一想：從什么地方可以看出阿基米德愛動腦筋。緊接著，讓學(xué)生自由讀3至14自然段，說說這部分主要講了一件什么事。

在這一環(huán)節(jié)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生抓住下面幾個句子理解體會：

“不要慌，不要慌!”“快回家去，把家里的鏡子全拿來!”———體會阿基米德的沉著、冷靜、果斷。

“這時候太陽高高地掛在天空，海風(fēng)……燒著了!”———這種現(xiàn)象奇怪嗎？讓學(xué)生談?wù)劊耗隳芙忉寙�？（結(jié)合課前實驗）再結(jié)合“我有什么本事呀？……著火了�！弊寣W(xué)生明白阿基米德善于觀察思考，并利用科學(xué)原理戰(zhàn)勝敵人。

第二，了解阿基米德熱愛科學(xué)的品質(zhì)。

先讓學(xué)生自己讀讀15至20自然段，說說這部分主要寫了什么。

再讓學(xué)生說說最使自己感動的地方，找出重點語句理解體會：

“阿基米德那么專心……抬起頭來……”———從他的行為中，感受他全身心地投入鉆研的狀態(tài)。

“等一下……沒完呢!”———面對死亡，他還關(guān)心著自己的幾何定理，可見他熱愛科學(xué)勝過自己的生命。

回歸全文。再讀全文，說說從科學(xué)家阿基米德的身上得到了什么啟示。

2.積累內(nèi)化。

寫一下自己的閱讀感受。

3.遷移練習(xí)。

（1）識字寫字。識字時，注意“踹”和“蠻”的讀音；寫字時，要指導(dǎo)寫好“�！薄ⅰ芭瘛�、“踹”、“蠻”等字，并強(qiáng)調(diào)良好的寫字習(xí)慣。

（2）寫近義詞。

反射（ ）奇怪（ ）平靜（ ）

專心（ ）發(fā)覺（ ）聚精會神（ ）

4.實踐活動。

（1）把阿基米德遇害時的情景編成課本劇演一演。

（2）搜集其他科學(xué)家的故事，為本單元后面的交流做準(zhǔn)備。

資料

〔殺氣騰騰〕充滿兇惡的氣勢。

〔幾何〕數(shù)學(xué)的一個分支,研究空間圖形的形狀,大小和位置的相互關(guān)系等。

〔定理〕已經(jīng)證明具有正確性，可以作為原則規(guī)律的命題或公式，如幾何定理。

〔阿基米德（前287-前212）〕

誕生于希臘敘拉古附近的一個小村莊。他出身于貴族家庭，與敘拉古的赫農(nóng)王有親戚關(guān)系，家庭十分富有。阿基米德的父親是天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家，學(xué)識淵博，為人謙遜。阿基米德受家庭的影響，從小就對數(shù)學(xué)、天文學(xué)特別是古希臘的幾何學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。當(dāng)他剛滿11歲時，借助與王室的關(guān)系，被送到埃及的亞歷山大里亞城去學(xué)習(xí)。亞歷山大位于尼羅河口，是當(dāng)時的文化貿(mào)易中心之一。這里有雄偉的博物館、圖書館，而且人才薈萃，被世人譽(yù)為“智慧之都”。阿基米德在這里學(xué)習(xí)和生活了許多年，曾跟很多學(xué)者密切交往。他兼收并蓄了東方和古希臘的優(yōu)秀文化遺產(chǎn)，在其后的科學(xué)生涯中作出了重大的貢獻(xiàn)。公元前212年，古羅馬軍隊入侵?jǐn)⒗�古，阿基米德被羅馬士兵殺死，終年75歲。阿基米德的遺體葬在西西里島，墓碑上刻著一個圓柱內(nèi)切球的圖形，以紀(jì)念他在幾何學(xué)上的卓越貢獻(xiàn)。

〔阿基米德的成就〕阿基米德無可爭議地是古代希臘文明所產(chǎn)生的最偉大的數(shù)學(xué)家及科學(xué)家，他在諸多科學(xué)領(lǐng)域所作出的突出貢獻(xiàn)，使他贏得同時代人的高度尊敬。阿基米德求得了拋物線弓形、螺線、圓形的面積和體積以及橢球體、拋物面體等復(fù)雜幾何體的體積。在推演這些公式的過程中，他熟練地啟用了“窮竭法”，即我們今天所說的逐步近似求極限的方法，因而被公認(rèn)為微積分計算的鼻祖。他還利用此法估算出Ⅱ值在和之間，并得出了三次方程的解法。面對古希臘繁冗的數(shù)字表示方式，阿基米德提出了一套有重要意義的按級計算法，并利用它解決了許多數(shù)學(xué)難題。

阿基米德在力學(xué)方面的成績最為突出，這些成就主要集中在靜力學(xué)和流體靜力學(xué)方面。他在研究機(jī)械的過程中，發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，并利用這一原理設(shè)計制造了許多機(jī)械。他在研究浮體的過程中發(fā)現(xiàn)了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律。

阿基米德在天文學(xué)方面也有出色的成就。他設(shè)計了一些圓球，用細(xì)繩和木棒將它們連接起來模仿日月和星辰的運動，并利用水力使它們轉(zhuǎn)動。這樣日食和月食就可以生動地表現(xiàn)出來了。阿基米德認(rèn)為地球是圓球狀的，并圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)，這一觀點比哥白尼的“日心地動說”要早1800年。限于當(dāng)時的條件，他并沒有就這個問題做深入系統(tǒng)的研究。但早在公元前3世紀(jì)就提出這樣的見解，是很了不起的。阿基米德的著作很多，作為數(shù)學(xué)家，他寫出了《論球和圓柱》《論劈錐曲面體與球體》《拋物線求積》《論螺線》等數(shù)學(xué)著作。作為力學(xué)家，他著有《論平板的平衡》《論浮體》《論杠桿》《論重心》等力學(xué)著作。在《論平板的平衡》中，他系統(tǒng)地論證了杠桿原理。在《論浮體》中，他論證了浮力定律。

阿基米德不僅在理論上成就璀璨，還是一個富有實踐精神的工程學(xué)家。他一生設(shè)計、制造了許多機(jī)構(gòu)和機(jī)器，除了杠桿系統(tǒng)外，值得一提的還有舉重滑輪、灌地機(jī)、揚水機(jī)以及軍事上用的投射器等。被稱作“阿基米德舉水螺旋”的揚水機(jī)是為了將水從大船的船艙中排出而發(fā)明的。揚水機(jī)可以利用螺旋把搬水運到高處，在埃及得到了廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代螺旋泵的前身。

阿基米德不僅是個理論家，也是個實踐家，他一生熱衷于將其科學(xué)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于實踐，從而把二者結(jié)合起來。在埃及，公元前1500年前左右，就有人用杠桿來抬起重物，不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)了杠桿原理。

赫農(nóng)王對阿基米德的理論一向持半信半疑的態(tài)度。他要求阿基米德將它們變成活生生的例子以使人信服。阿基米德說：“給我一個支點，我就能移動地球。”國王說：“這恐怕實現(xiàn)不了，你還是來幫我拖動海岸上的那條大船吧�！边@條船是赫農(nóng)王為埃及國王制造的，體積大，相當(dāng)重，因為不能挪動，擱淺在海岸上已經(jīng)很多天了。阿基米德滿口答應(yīng)下來。阿基米德設(shè)計了一套復(fù)雜的杠桿滑輪系統(tǒng)安裝在船上，將繩索的一端交到赫農(nóng)王手上。赫農(nóng)王輕輕拉動繩索，奇跡出現(xiàn)了，大船緩緩地挪動起來，最終下到海里。國王驚訝之余，十分佩服阿基米德，并派人貼出告示：“今后，無論阿基米德說什么，都要相信他�！�

〔阿基米德的其他故事〕

金冠之迷

赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金的王冠，做好后，國王疑心工匠在金冠中摻了銀子，但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒有搗鬼呢？既想檢驗真假，又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。后來，國王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法，但都失敗了。有一天，他去澡堂洗澡，他一邊坐進(jìn)澡盆里，一邊看到水往外溢，同時感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去，一路大聲喊著“尤里卡，尤里卡！”（eureka,我知道了，我找到了）原來他想到，如果王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律，即浸在液體中的物體受到向上的浮力，其大小等于物體所排出液體的重量。后來，該定律就被命名為阿基米德定律。

愛國的阿基米德

在阿基米德晚年時，羅馬軍隊入侵?jǐn)⒗�古，阿基米德指�?dǎo)同胞們制造了很多攻擊和防御敵人的武器。當(dāng)侵略軍首領(lǐng)馬塞拉斯率眾攻城時，他設(shè)計的投石機(jī)把敵人打得哭爹喊娘。他制造的鐵爪式起重機(jī)，能將敵船提起并倒轉(zhuǎn)，拋至大海深處。傳說他還率領(lǐng)敘拉古人民制作了一面大凹鏡，將陽光聚焦在靠近的敵船上，使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經(jīng)心驚膽戰(zhàn)，草木皆兵，一見到有繩索或木頭從城里扔出，他們就驚呼“阿基米德來了”，隨之抱頭鼠竄。羅馬軍隊被阻于城外達(dá)3年之久。最終，于公元前212年，羅馬人趁敘拉古城防務(wù)稍有松懈，大舉進(jìn)攻闖入了城市。此時，阿基米德正在潛心研究一道深奧的數(shù)學(xué)題，一個羅馬士兵闖入，用腳踐踏他所畫的圖形，阿基米德憤怒地與之爭論，殘暴的士兵哪里肯聽，只見他短劍一刺，一位璀璨的科學(xué)巨星就此隕落。