高中历史必修三：近代以来世界科学技术历史足迹(研究成果与教学)

学习目标史实：了解近代科技史上取得的重大成果和重要人物。史识：理解和认识“经典物理学对自然科学的意义”，“量子力学和相对论的意义”，“科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源”；说明科技进步对社会发展的作用。认识和理解科学技术进展与人类思想文化和社会发展的关系，是重点和难点。第1页，共21页。一、文化史视阈中近代科技史教学立意建构——以《近代以来世界的科学发展历程》为例李江，江西师范大学历史文化与旅游学院教授。赵玉洁，江西师范大学历史文化与旅游学院副教授。《历史教学》，2015（17）。1.纵向把握西方传统文化对于近代科学技术发展历程的关联。2.横向把握近代西方社会人文与近代科学技术发展的关联。3.深入把握重要科学家个人的思想意志对近代科学技术发展的特殊作用。第2页，共21页。第11课《物理学的重大进展》要解决的核心问题是“探究精神、思想解放、物质条件等与物理学近代化和现代化的关系问题”，即将课标中要求的“认识经典物理学对于理论科学的意义”聚焦在研究手段的转型上，实验较之数学与逻辑的方式更加客观、更加接近客观真理，更符合科学求真求实的精神，以致成为近代理论科学的基石。将课标要求的“相对论与量子力学的意义”聚焦在对世界看法的改变上，如果说用简单法则或机械运动解释世界的经典力学给社会带来理性和规则，那么微观世界运动形式的复杂和无规律则带给社会多样性和包容性。物理学的进展就是这样与社会、人文交互作用。由此，本课的教学立意可确立为：对客观真理探究的冲动深深根植于西方文化传统，数学、逻辑都曾是西方历史上探究和认识客观真理的手段与方式。文艺复兴后对客观真理的探究进入崭新阶段，近代物理学、现代物理学相继诞生的同时奠定了理论科学最本质的特征———以实验为基础、以数学为表达。本课以近代物理学对客观真理的探究历程为线索，了解近代以来物理学在客观真理探究中取得的辉煌成就，感受社会、人文因素与物理学进展的相互作用，深入理解经典物理学、相对论、量子论的深层意义。第3页，共21页。第12课《探索生命起源之迷》要解决的核心问题是“探究精神如何将生物学从服务信仰推向排除上帝”，即将课标明确要求的“概括宗教与科学在人类起源上的根本分歧”，聚焦在达尔文进化论诞生的过程之中，让同学们明白宗教和科学是在不同的社会历史条件下产生的两种不同的对世界的解释方式。本课的教学立意可确立为：生命起源是人类自我认识的亘古之谜。中世纪西欧基督教万流归宗的地位，使神创万物成为普遍信仰。文艺复兴以来，伴随着思想解放、先进工具的出现，在人们试图用新工具和新方法进一步理解神创万物的过程中，生理学、细胞学、进化论先后诞生并不断完善，直到将神从生命起源中的主角位置上排除。本课将以宗教信仰与生命科学的关系为线索，考察生命奥秘的探索历程，理解科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。第4页，共21页。第13课《从蒸汽机到互联网》所要解决的核心问题是“科学技术社会化背后的推动力”。科学技术社会化，是科技对人类社会发生影响的前提，要达成课标所规定的“理解科学技术的发展对人类社会发展的作用和网络信息技术对人类社会的影响”，必须聚焦于科学技术社会化及其背景的推动力上。本课的教学立意可确立为：科学技术史是人类社会与自然对话的历史。科技活动及其成果的本质是社会性的。把科技成果普及到社会中服务于生产生活、促进人类社会发展体现了科学技术社会性的本质特征。从蒸汽时代到电气时代再到信息时代，人类对自身发展的追求推动科学技术不断社会化，科学技术社会化程度加深反过来推动科学技术更加迅猛的发展。本课以科技社会化为线索，让同学们感受科技社会化过程中科学家们的执著与追求，认识科技成果社会化背后的真正推动力。第5页，共21页。二、达尔文进化论对人类发展观念的深刻影响麻海山，内蒙古师范大学马克思主义学院。《自然辩证法研究》2014（1）。达尔文进化论彻底动摇了“神创”世界的观念，在有机界确立起了发展的观念；达尔文进化论为人类的发展观念提供了科学支撑，坚定了人类对发展观念的信念，纠正了进步发展观念的主观主义倾向；与达尔文同时代的进化论学者斯宾塞将达尔文进化论的自然选择理论简单化为：物竞天择、适者生存，优胜劣败、强者为王等观念，即所谓弱肉强食的“丛林法则”，并将其机械地照搬到人类社会领域，用其来说明人类社会的发展，其学说对人类的发展产生巨大的负面影响。第6页，共21页。1.在有机界确立起了“发展”的观念西方世界中，在进化论出现以前，对各种生物的产生问题，人们普遍接受“神创论”。神创论认为上帝创造一切，万物一旦被创造，就永恒不变，这是中世纪主导人们世界观的神学世界观的根基。其总的特点是形而上学思维方式占据统治地位，追求永恒，否定万物的发展变化。而达尔文的科学进化论用自然的“进化”取代了上帝的“创造”，认为各种生命现象都不是由超自然的力量创造的，而是通过长期的进化过程自然产生的，经过长期缓慢的自然选择之后，自然而然的会出现新的物种。达尔文进化论从根本上动摇了“神创论”宇宙观和世界观，将上帝从有机界赶了出去，用发展变化的唯物的辩证的科学世界观代替了静止永恒的唯心的形而上学的神学世界观.从世界观的高度，推动了发展观念的确立。第7页，共21页。2.为人类发展观念的确立提供了科学依据一是为发展观念提供了科学支撑。近代以来伴随着科学的发展，进步的观念首先确立并构成人类发展观念的主要内涵，特别是经过启蒙运动，进步的发展观念深入人心。但在科学时代，以主观性为特征的进步发展观念总让人感觉少了点什么。那就是科学对进步的佐证，即科学对人类发展观念的支撑。达尔文进化论表明了包括人在类的一切生物都是“进步的”、“发展的”，这是自然选择的结果，人类的进步发展符合大自然的法则。二是增强了人类对进步发展观念的信念。经过启蒙运动，进步观念得以确立，但在生物领域及人类的起源问题上，仍然受控于“神创论”或“特创论”。人们对进步观念仍然不时地产生怀疑和动摇。达尔文确证了包括人类在内的有机界食物的存在都是向前运动的。进一步增强和巩固了启蒙运动以来所确立的进步发展观念。第8页，共21页。2.为人类发展观念的确立提供了科学依据三是纠正了进步发展观念的主观倾向。达尔文进化论还对启蒙运动以来所确立的进步观念起到了纠偏的作用。之前的进步发展观念充分显示了人的主体精神，体现了人的地位、尊严和价值，但这种主观主义高度膨胀，使人类的发展观念缺少了科学的精神。进化论则表明，发展是有客观法则的，是建立在实施基础之上的，不能完全按照人的主观意愿。第9页，共21页。3、批判“社会达尔文主义”与达尔文同时代的进化论学者斯宾塞将达尔文进化论的自然选择理论简单化为所谓弱肉强食的“丛林法则”，并机械照搬到人类社会的发展中，把人类社会发展视为一个类似于生物的纯粹自然的直线进化过程，混淆了人类社会与自然界的本质区别。社会达尔文主义是对达尔文进化论的曲解和误读，将生存斗争视为市场经济自由斗争的理论基础，导致了严重的后果。两次世界大战与社会达尔文主义的流行脱不了干系，也为后来的种族主义提供了理论支持。二战期间，希特勒认为其他民族都是劣等民族，应剥夺其存在的权利和生存的空间，形成了极端种族主义理论。第10页，共21页。总之，达尔文进化论给发展提供了客观的基础，提醒人们不要沉浸在进步发展的狂热之中，发展不仅仅是人的主观愿望的飞翔，更是以科学、事实为基础的客观演化。发展需要热情但更需要冷静。发展是人的选择，更是自然的选择，人的选择必以自然选择为基础，人以及人与人的关系的发展必以尊重人与自然的关系为前提。第11页，共21页。三、试论影响世界近代科技发展的主要因素相艳，陕西教育学院史地系副主任、副教授。《唐都学刊》，2000（4）。文艺复兴、启蒙运动等思想解放运动，将科学从宗教迷信的精神束缚中解放出来。经济发展为科技进步奠定了物质基础，经济需求成为推动科技进步的强劲动力。国家重视发展科技，政府实行科技奖励政策，为科技进步提供了良好的社会氛围，大大刺激了科技人员的创造热情。发展教育，培养人才，保证了科技的持续进步。科学家们重视实践、勇于奉献、大胆创新的科学精神不断推动科技事业取得新的成果。第12页，共21页。1.思想解放因素16世纪的文艺复兴将人们从宗教迷信的束缚中解放出来，将科学从神学的统治中解放出来，肯定了古代亚里士多德、欧几里得等人的科学成果，近代科技随之诞生，科技成果不断涌现，并推动了近代史上的第一次技术革命。18世纪的启蒙运动是世界历史上又一次伟大的思想解放运动。皮门运动批判传统的宗教，批判所有剥夺人们自由思考及探索真理的权力的权威，为彻底铲除神学对科学的束缚提供了更为锐利的武器。在启蒙运动的影响下，19世纪的自然科学领域出现了能量守恒定律、细胞学说和进化论三大发现，还孕育了近代第二次科技革命。第13页，共21页。2.经济发展因素经济发展为科技进步奠定了物质基础处，经济发展的需要是科技进步的动力。农业、手工业和商业的较大发展，为技术进步奠定了一定的经济基础，对外殖民掠夺为经济发展和技术发明提供了资本和资金。因经济发展而导致的国内外市场的扩大，则使机器生产代替手工劳动以满足市场需求成为必要。两次技术革命中的一系列技术发明，实际上就是在生产需要推动下产生的连锁反应。对面纺织品的需求，推动了纺与织两个环节的技术革新；工作及发明以后，需要一种新的动力机器，于是瓦特改良蒸汽机出现；棉纺织机和蒸汽机的生产和使用，需要大量的铁、煤、钢，从而推动了采矿业和冶金业的技术革新……第二次技术革命的出现源于工业生产的大发展对技术进步提出了更高的要求。第14页，共21页。3.政策激励因素第一，国家政治开明，学术空气自由。政府重视科技发展，通过政策引导和宣传教育，在全社会形成一个崇尚科学、尊重科技工作者的浓厚氛围。例如文艺复兴时的意大利、资产阶级革命时期的英国，就曾为科技进步创造了良好的社会环境，使这些国家在相关时期成为世界科技发展的中心。第二，协调或组建科研机构，资助科研活动。英国皇家学会自成立以来，就成为英国科技工作者以及世界著名人士开展学术活动的重要场所，成为英国历史上颇具权威性的科研组织。还有法国皇家科学院，美国轨道科研体制和组织、个人实验室、政府和大学建立的科研机构等，推动了科技进步。第三，建立和完善专利制度，刺激和奖励科技发明。近代各主要资本主义国家都较早地实行了专利制度，提高了科技创新的热情。第15页，共21页。4.教育奠基因素保证科技持续进步的关键是人才，人才的培养依靠教育。近代科技发达国家能够正确认识和处理科技与教育的密切关系，重视发展教育，尤其是以科学技术为中心的教育事业。英国早在18世纪就创办了技工学校；日本从明治维新开始，大力发展教育，开设了技术教育课程，作为一后起的资本主义国家，日本近代科技的快速成长在很大程度上应归功于近代教育改革的成功；德国的科技后来居上，重视教育和培养人才是其成功的基本经验……第16页，共21页。5.科学精神因素科学工作者发扬科学精神，以科学的世界观和方法论为指导，在科学领域努力钻研，勤奋攻关，成为推动近代科技进步的直接因素。近代科技工作者的科学精神主要包括实践精神、奉献精神和创新精神。伽利略重视实验，制造出天文望远镜，用实际观测证明了新天文学理论的正确性；达尔文通过历时三年半的环球考察，收集了大量动植物标本，为从事科学研究奠定了基础……科学创造活动是十分艰辛的过程，需要科技工作者具有奉献精神，需要不断地挑战权威，每一项科技成果背后都是科学家们的锲而不舍、艰苦探索、敢于质疑、勇于创新。第17页，共21页。科学技术与人类社会的发展付凤莲，华南理工大学政治与公共管理学院。《黑河学刊》，2008（1）。科学技术进步促进了人类社会大发展，也产生了相应的负面效应，科技是把双刃剑，必须用科学发展观促进科学技术的发展，进而推进人与社会的全面发展。第18页，共21页。1.科技进步促进了人类社会的发展科学技术的发展为人发挥创造力提供了必要的条件，也使人的能力得以充分拓展，人类创造出了大自然没有的新事物，在人类的生活上实现了经济的高速增长和物质的极大丰富。第19页，共21页。2.科学技术发展的负面效应科技在为人类开辟了一个辉煌前景的同时，也使人类的破坏能力空前增长。随着人类知识和科技能力的提高，人类过分高估了支配自然的能力，对自然资源采取无节制的开发和滥用，导致了生态的破坏，对人类生存环境形成巨大危害。此外，科技的飞速发展对人的心理世界也形成潜在威胁。科技在社会生活中日益成为决定一切的力量，人在庞大的机器世界和自动化面前感到无能为力，对自己的世界产生了陌生感和恐