第43课　近代以来世界科学技术的发展

专题十五近代以来世界科技发展及文学艺术时空点明发展线清

19世纪以牛顿力学为代表的近代科学已经发展到一个高度，但新的研究也给其提出了新的挑战。在挑战面前，爱因斯坦提出相对论和普朗克等提出量子理论，成为现代物理学的两大支柱，给人类带来了深刻的影响。人类的不断探索，使科技迈上一个又一个新的台阶。20世纪四五十年代，兴起以计算机科学、生物科学和航空航天为代表的新的科技革命浪潮，再次改变着人类的生产、生活方式，开辟出更为广阔的活动和生存空间。科技的迅速发展，使政治、经济格局发生着深刻的巨大变化。在时代变迁面前，文学艺术领域的大师们，用自己独特的视角，用一部部伟大的作品，去书写时代，反映时代，创造出无比辉煌灿烂的精神文明，供我们去品读、欣赏与反思。第43课近代以来世界科学技术的发展一、物理学的重大进展1．经典力学(1)背景①文艺复兴运动解放了人们的思想，对科学研究产生了重要影响。②_______开创了近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。③西欧资本主义萌芽的快速发展。(2)标志：1687年，牛顿出版了《___________________》一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。伽利略自然哲学的数学原理(3)意义①把自然界中的一切力学现象囊括在经典力学体系中，成为在人类认识自然界的过程中对_________的第一次总结与概括。②形成以_____为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系，标志着近代科学的形成和人类_________的开始。③牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类社会进入_________。④牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为_________和唯物主义哲学奠定了科学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。自然规律实验科学时代蒸汽时代启蒙思想2．相对论和量子理论

相对论量子理论背景19世纪，经典力学面临挑战19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子内部；为了解决热辐射理论上的疑点提出20世纪初，___________提出1900年提出，20世纪30年代，量子力学建立爱因斯坦

相对论量子理论内容①狭义相对论：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，时空会随着物体运动速度的变化而变化；②广义相对论：时空不可能离开物质而独立存在，时空的性质取决于物质的运动情况和物质本身的分布状态①______提出了量子假说；②爱因斯坦利用量子理论成功地解释了__________；③丹麦物理学家_____提出了有关原子的量子理论普朗克光电效应玻尔

相对论量子理论意义①否定了经典力学的___________，深刻揭示了时间与空间的本质属性；②发展了经典力学，并将其概括在相对论力学之中①使人类对_________的基本认识取得革命性的进步；②与相对论一起，构成了现代物理学的基础绝对时空观微观世界二、生物进化论1．背景(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学。(2)资产阶级革命和工业革命相继发生，拓宽了人们的视野。(3)细胞学说、拉马克早期生物进化思想等生物学知识的积累。2．标志：1859年，达尔文发表《_________》一书。3．内容(1)生物是进化而来的，由低级向高级、由简单到复杂。(2)物竞天择，_________，自然选择。物种起源适者生存4．影响(1)思想解放：有力地挑战了封建神学______，极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。(2)生物学新时代：把发展变化的思想引入生物界，开创生物科学发展的新时代。(3)对中国：传入中国后成为近代民族资产阶级救亡图存的思想武器。创世说三、从蒸汽机到互联网1．“蒸汽时代”(1)条件：英国资产阶级革命的胜利；工场手工业的发展；科学技术的进步。(2)进程①改良及应用：_____改良蒸汽机，蒸汽机作为动力应用于各工业部门。②推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和_____被广泛应用。瓦特北美2.“电气时代”(1)条件：1831年，法拉第发现了电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。(2)进程①发电机、电动机发明和使用的同时，长距离的输变电技术日趋成熟，电力成为新能源。②美国的爱迪生发明和改进了电灯、电话、电报和电影等，为电力的广泛应用作出了巨大贡献。(3)影响工业生产机器大工业工厂形成，真正意义上的_____________逐渐形成城市化进程形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家世界联系蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体社会化大生产(3)影响①促进了生产力的迅速发展，垄断组织形成。②改变着社会结构和世界形势，资产阶级开始确立在世界的统治。③使城市面貌和人们生活发生巨大变化，人类进入“电气时代”。3．信息技术的发展(1)背景①二战后，以计算机和通讯技术为核心的现代信息科学技术迅速发展。②20世纪60年代末，美国出于_____的需要加紧了对信息技术的研究和开发。冷战(2)概况1946年美国研制成世界上第一台电子计算机，奠定了现代信息技术的基础1969年美国建立起包括四个站点的网络，促成了______的产生20世纪90年代以后互联网进一步发展为全球信息网互联网(3)影响①积极：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；促进了社会交往方式的发展，改变了人们工作、社会交往的方式。②消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。科学革命使科学获得了独立与发展，两次技术革命体现出了科学与技术各自起到的作用，它通过促进产业革命推动了经济发展。创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。从“向科学进军”到“科学技术是第一生产力”；从“科教兴国”“人才强国”到建设“创新型国家”，彰显了党中央、国务院对科技事业的高度重视和亲切关怀。新时代中国发展进入新阶段，实施创新驱动战略，加快建设创新型国家，必然会为实现建设现代化经济体系的战略目标提供战略支撑，不断丰富中国制造、中国智造的内涵，从而为中国持续发展注入新动力。(一)近代科学发展的原因

[史料探史]史料一科学革命是西方文明的独特产物。……一个原因在于文艺复兴时期的人文主义的学术成就。学者和艺术家可以接近的不仅有柏拉图和亚里士多德，还有欧几里得和阿基米德，后者曾促进了物理学和数学的研究。……匠人与学者之间的鸿沟被缩小，匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视。——摘编自斯塔夫里阿诺斯《全球通史》史料二近代科学是启蒙思想家们彻底批判宗教神学和封建专制的有力武器，科学已不单纯是一种自然知识体系或满足人类生存需要的工具，而是代表了一种崭新的精神、一种独特的文化。科学文化与法国启蒙运动的互动，为启蒙运动和大革命奠定了思想、文化基础；科学文化在经历了启蒙运动和大革命的洗礼后，变得愈加丰富多彩，法国科学从18世纪中叶到19世纪初期出现空前繁荣。——摘编自杨宁一《历史学习新视野

新知识》探究：(1)根据史料一回答“科学革命”成为西方文明的独特产物的原因。提示：人文主义的发展；工匠地位提高。(2)概括史料二中的观点。提示：科学知识的进步和西欧社会的变化，促成了启蒙运动。启蒙运动崇尚科学和对人类理智的乐观主义态度促进了近代科学的重大发现和发展。[史论形成]近代科学发展的原因项目原因社会基础资本主义的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会基础思想基础文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础制度基础欧洲资本主义国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展外在因素中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材主观原因科学家的努力探索，促进了科学的发展(二)近代科学发展的影响

[名家论史]观点一在近代科学革命时期，哥白尼的太阳中心说，揭示了“天地”的奥秘，哈维的血液循环理论使“人体”生理解剖构造昭然天下。在实验观测的基础上，它们以叛逆教会的姿态告诉世人：没有什么信条不可怀疑，没有什么学说不可改变。它们作为近代科学革命的两大檄文，是向宗教权威发出的挑战书，也是自然科学借以宣告独立的宣言书，科学作为神学附庸的地位不复存在。——摘编自肖耀根《世界近代科学革命事件及其意义》观点二自天演论作出发点，以观进化之世界，反映出一个争杀的景象，弱肉强食的恐怖气氛，充斥其间，瓜分之祸，也觉得显然有必然之势。为求其不灭亡，进而引导出保种、保教、保国的民族意识，强化了中国的民族主义思想。——摘编自王尔敏《中国近代思想史》观点一侧重说明了科学发展与思想解放之间的关系。材料信息“在实验观测的基础上”“它们作为近代科学革命的两大檄文，是向宗教权威发出的挑战书”表明近代科学革命的特点，即以实验观测为基础和反对宗教神学。“向宗教权威发出的挑战书”同时说明了近代科学革命冲击了宗教神学统治，促进了思想解放。材料信息“借以宣告独立的宣言书，科学作为神学附庸的地位不复存在”说明近代科学革命使科学取得独立发展的地位，不再是神学的附庸。观点二反映了西方资产阶级利用进化论为他们对外殖民侵略作辩护；而受压迫国家或民族则把进化论作为挽救民族危亡、改造落后社会的思想武器。[史论形成]近代科学发展的影响积极科学科学的发展是永无止境的，任何一次科技的飞跃既是对过去科学成就的超越，也为新的科学成就的出现打下了基础经济科学技术的发展促进了三次工业(科技)革命的发生，同时，三次工业(科技)革命也为科学技术的发展提供了条件思想科技的发展为思想解放创造了条件，思想解放又促进了科技的发展社会近代以来，科技的发展深刻地改变了人类的生活方式，城市化、电气化、信息化都以科技发展为根本动力消极科技是把双刃剑，科技在发挥巨大作用的同时，也带来了环境污染、伦理道德问题等负面影响(三)科学技术对社会发展的作用

科学技术是人类社会的一种特殊的社会现象和社会活动，它是在人类实践基础上产生的，又反过来影响着人类社会。正如马克思“把科学看成是历史的有力的杠杆”，看成是“在历史上起推动作用的、革命的力量”。科学技术对社会发展的作用主要表现在以下三个方面：(1)科技革命推动生产方式的变革。首先，科技发展促进劳动资料(主要是生产工具)的变革。其次，科学技术促进劳动对象的变革。最后，科学技术的发展促进劳动者科学文化素质的提高。(2)科学技术发展是现代社会生产及经济发展的主要推动力和增长点所在。最明显的是科学技术发展推动产业结构的变化，自从工业革命后大机器生产代替了手工劳动，工业迅速发展，逐渐超过了农业的比重，第三次科技革命后第三产业不断发展，成为比重最大的产业。(3)科学技术的发展推动生活方式的变革。例如改变人们的交往方式、消费方式、学习方式、休闲方式以及娱乐方式。总之，只要大力发展科学技术，提高生产力水平，对社会发展产生积极的作用，就会使我们的生活越来越高效方便，我们的未来越来越美好。1．(2021·全国乙卷)青年时代的普朗克曾被告诫，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展。1900年，物理学家开尔文也断言：“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补工作。”由此可知在当时

(

)A．物理学领域的问题已全部解决B．物理学对微观世界的思考尚未开始C．经典物理学仍然处于统治地位D．量子力学得到物理学界的普遍认可解析：“物理学是一门已经完成了的科学”“只能做一些零碎的修补工作”说明当时人们普遍认为牛顿经典力学体系是相对完善的权威，是不会被突破的，故选C项。答案：C

2．(2019·江苏高考)1919年5月29日，英国皇家学会科考队在几内亚湾普林西比岛拍摄的日食照片和随后的计算证实了如下观点：引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。本次科考活动支持了

(

)A．经典力学

B．相对论C．进化论

D．量子论解析：根据材料中“引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲”说明物体的质量是随着时空变化而改变的，体现的是相对论，B项正确。经典力学下，物体的质量是固定的，与材料不符，A项错误。进化论属于生物领域，量子论属于微观领域，排除C、D两项。答案：B

3．(2018·天津高考)16世纪，西班牙医生塞尔维特因解剖人体进行血液循环研究，被宗教裁判所火刑处死。而达尔文在19世纪中期相继发表《物种起源》《人类的由来》，虽遭教会激烈反对，但并未受到教会的人身迫害，其原因在于(

)A．进化论已被人们普遍接受

B．教会失去原有权威C．进化论被证明是科学理论

D．教会实行宽容政策解析：近代随着资本主义的发展，西方发生了文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，将人们从长期的基督教神学统治中解放出来，使教会失去了原有的权威，B项正确。答案：B

把握命题动向近几年，高考对本讲内容的考查侧重于科技发展与思想进步的关系，命题以能力立意为主，重点考查迁移运用知识及阐释论述的能力。备考时要关注有关科技成果的评价以及科技进步对人类社会产生的影响方面的知识。本讲属于隐形的重点，主观题考查相对较多，尤其是开放性主观题在此选材更为突出，备考时尤其要注意这一点1．1627年，培根的《新大西岛》出版，其中虚构了一个科学组织，专门研究上帝所创造的自然和人类，探讨事物的本原和它们运行的秘密。成员按照研究领域分为若干小组，分别负责调查研究、收集书籍和实验模型、观察记录、归纳出版等工作。据此可知，培根意在

(

)A．摆脱宗教对人类的束缚

B．建立自然科学体系C．倡导变革科学研究方法

D．弘扬理性主义精神解析：材料反映出培根描述了以实验为基础的科学研究方法，故选C项；此时宗教对培根的影响依旧存在，排除A项；材料强调了科学研究方法，而非建立自然科学体系，排除B项；培根意在推动自然科学的发展，排除D项。答案：C

2．19世纪后期，恩斯特·海克尔把达尔文进化论引入德国，并进行了最热情的欢迎和宣传。他认为人类的历史必须根据人的生物本性来重新考察，人类社会是由竞争法则所控制的，民族是必须为生存而斗争的生命体。海克尔的这一理论

(

)A．发展和完善了达尔文的生物进化论B．从根本上改变了欧洲人的价值观念C．为一战的军国主义思想提供了依据D．揭示了人类社会和自然界的本质属性解析：据材料“人类社会是由竞争法则所控制的，民族是必须为生存而斗争的生命体”可知，海克尔的社会达尔文主义宣扬弱肉强食的丛林法则，为一战的军国主义思想提供了依据，故选C项。答案：C

3．受牛顿力学体系的影响，洛克提出了天赋人权和社会契约的主张；受达尔文进化论的影响，斯宾塞提出了证明白人殖民扩张合理性的理论。这说明近代自然科学

(

)A．揭示了人类社会发展的规律

B．适应了早期殖民扩张的需要C．影响了资产阶级的价值观

D．推动了欧洲思想的理性发展解析：天赋人权和社会契约的主张、白人殖民扩张合理性的理论都是资产阶级的价值观，而题干认为它们的提出均是受到了近代自然科学的影响，故选C项。答案：C

4．有学者认为：以3D打印为标杆的新兴制造业，由于技术含量提高、成本降低、生产周期缩短，更适应个性化、高端化的需要，并且能简化产品设计、生产、销售流程，有可能使目前盛行的大规模“流水线生产”被分散化和社会化生产代替。据此可知该学者认为第三次科技革命可能

(

)A．使西方国家丧失全球贸易优势B．引起世界经济增长模式转型C．带来国际政治经济格局的巨变D．引起新一轮科技大发展、大扩张解析：材料“有可能使目前盛行的大规模‘流水线生产’被分散化和社会化生产代替”强调的是第三次科技革命对于社会经济转型的影响，故选B项。答案：B

新教材视野

[选自新教材选择性必修2P31“学思之窗”]第二次世界大战期间，(美国)新墨西哥沙漠地带的一声爆炸标志了人类对原子动力的利用。将原子弹投在广岛和长崎是这一动力首次用于军事目的。今天，原子动力已用于其他许多目的，如核动力船、生物医学研究、医学诊断和治疗以及核动力厂。——[美]斯塔夫里阿诺斯著，吴象婴等译《全球通史——1500年以后的世界》结合材料，思考原子能给人类生活带来了怎样的变化。[提示]

有史以来用于战争的核弹只有两颗，现在原子能相关科技成果被和平利用，促进了生物医学研究、医学诊断和治疗等领域的发展，极大地改变了人类生活。

新考向发掘

1．爱迪生、马可尼等很多科学家都曾做过研发电子管的实验，但效果均不理想。1904年，英国物理学家弗莱明充分利用“爱迪生效应”，用一个金属圆筒代替了金属丝，套在灯丝外面，大大增加了接收电子的面积，实验证明检波效果十分理想，世界上第一个电子管诞生了。这表明

(

)A．人类从此进入了电气时代

B．科技进步得益于继承和创新精神C．英国在电子领域领先世界

D．弗莱明的成功得益于大胆的实验解析：“英国物理学家弗莱明充分利用‘爱迪生效应’……世界上第一个电子管诞生了”说明这一成果与继承前辈的研究有很大的关系，在继承中创新，故选B项。答案：B

2．阅读材料，完成下列要求。材料下表是近代以来西方各国所占世界技术成果的比例(%)——摘编自梁立明、陈立新《世界技术成果时空分布的量化特征及世界技术中心的转移》

英国法国德国美国其他蒸汽时代39.416.89.224.310.3电气时代15.89.117.740.417电子时代12.73.95.565.212.7信息时代4.341064.317.4上表蕴含着丰富的时代、国家和社会信息，请自拟一个论题并结合所学知识进行论述。(要求：论题明确，史