高二历史岳麓版必修3学案第15课近代科学技术革命

第15课近代科学技术革命【课程标准】1.了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。2．简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。3．以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。一、从哥白尼到伽利略1．哥白尼(1)背景①中世纪末期，eq\x(1)地球中心说在欧洲仍然占据绝对统治地位。②eq\x(2)观测技术的进步。(2)成就：提出了eq\x(3)太阳中心说。(3)意义①改变了那个时代人类对eq\x(4)宇宙的认识。②从根本上动摇了欧洲中世纪eq\x(5)宗教神学的理论基础。2．伽利略(1)成就①发现了eq\x(6)木星的四颗卫星。②开创了以eq\x(7)实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。(2)意义①被誉为“近代科学之父”。②为eq\x(8)日心说找到了确凿的证据。③为eq\x(9)牛顿经典力学的创立奠定了基础。二、牛顿的经典力学1．条件(1)系统总结了前人的成果。(2)以大量的eq\x(10)实验为基础。2．内容：著名的eq\x(11)万有引力定律和牛顿力学定律。3．完善：1687年，出版了《自然哲学的数学原理》，建立起完整的力学理论体系。4．意义(1)是经典物理学和eq\x(12)天文学的基础。(2)标志着eq\x(13)人类科学时代的开始。(3)牛顿eq\x(14)力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类社会进入eq\x(15)蒸汽时代。(4)牛顿用eq\x(16)数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国eq\x(17)启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。【易混易错】近代科学形成的标志伽利略开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，标志着近代物理学的真正开端。伽利略被誉为“近代科学之父”。牛顿经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。三、达尔文与进化论1．背景(1)19世纪以前，eq\x(18)神创论占统治地位。(2)基督教的上帝造人说成为教会禁锢人们思想的教条。2．创立：1859年发表《eq\x(19)物种起源》，建立起以自然选择为基础的严密的eq\x(20)生物进化理论。3．发展：1871年发表《eq\x(21)人类的起源》，进一步论证了人类是从古猿进化而来的观点。4．意义：从根本上改变了19世纪绝大多数人对eq\x(22)人类和其他生物在生物界中位置的看法，是对上帝造人说的颠覆。四、瓦特与蒸汽机1．背景：英国工业革命开始后，迫切需要解决eq\x(23)动力不足的问题。2．成就：历经20多年的不懈努力，完成了对eq\x(24)纽可门蒸汽机的革新。3．意义(1)蒸汽机的广泛应用，解决了eq\x(25)工业革命的动力问题。(2)动力机的采用为工业、eq\x(26)交通运输业的发展铺平了道路。(3)极大地推动了社会生产力的发展，使人类社会进入eq\x(27)蒸汽时代。五、爱迪生与电的应用1．背景：19世纪后期，科学新发现催生了eq\x(28)发电机。人类从此进入了电力时代。2．成就：爱迪生发明和改进了eq\x(29)电灯、、电报、电影等。3．意义(1)极大地推动了eq\x(30)工业生产的发展，掀起了第二次工业革命。(2)科学技术转化为生产力，有力地推动了eq\x(31)社会变革和文明进步。(3)eq\x(32)资本主义从此确立全球优势，世界各地联系更加紧密。(4)科技革命还改变了人们的eq\x(33)生活方式。【知识点拨】近代科学技术进步对社会发展的作用(1)积极方面：①经济上，推动了社会生产力大幅度提高；②政治上，确立和巩固了资产阶级的统治；③世界格局上，促使资本主义世界体系最终确立，世界日益成为一个整体；④社会生活上，城市兴起，人们生活更加丰富多彩。(2)消极方面：加剧了殖民侵略，造成了环境污染、贫富悬殊、人际关系冷漠等问题。[讨论交流1]你知道伽利略作出了怎样的贡献吗？试答：成就：(1)1590年，在比萨斜塔上做了著名的“两个铁球同时落地”实验，纠正了亚里士多德的错误学说。(2)1609年，自制天文望远镜，观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。(3)1610年发现了木星的四颗卫星，为日心说找到了确凿的证据。影响：(1)开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。(2)为牛顿经典力学的创立奠定了基础。[讨论交流2]下图最能说明谁的什么观点？试答：达尔文的“物竞天择、适者生存”的生物进化论的观点。[讨论交流3]你知道蒸汽机的使用给人类社会带来了怎样的影响吗？试答：①解决了工业革命的动力问题；加快了城市化的步伐。②带来了交通运输业的革命。③推动了社会生产力的发展，使人类社会进入蒸汽时代。1．牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中提出了微积分的体系。(×)2．达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。(√)3．瓦特改良蒸汽机标志着工业革命的开始。(×)4．美国科学家爱迪生发现了电磁感应现象，进而发明了各种电器，使电力走进千家万户。(×)主题一近代物理学与生物学的进步史料一1604年，伽利略通过实验发现，自由落体下落的距离与时间的平方成正比。1687年，牛顿在认真研究伽利略自由落体运动定律的基础上写出《自然哲学的数学原理》。史料二达尔文的革命是19世纪科学中的主要革命。它摧毁了以人为宇宙中心的宇宙观，而且“在人的思想中引起了一场比自在文艺复兴时期科学得以再生以来任何其他科学的进步更伟大的变化”……达尔文进化论的巨大革命影响在某种程度上产生于超出科学之外的内容，产生于人们所说的并存的思想革命。——科恩《科学中的革命》西方宗教革命和科学革命一来，上帝和理性这两个最高的价值观念都通过新的理解而发展出新的方向，开辟了新的天地。把人世的勤奋创业理解为上帝的召唤，曾有助于资本主义精神的兴起；把学术工作理解为基督教的天职，也促进了西方近代人文教育与人文学术的发展。——[美]余英时《内在超越之路》思考(1)史料一中伽利略对近代物理学的发展有何贡献？在牛顿的众多发现中最辉煌的是什么？其对人类文明发展有何巨大的历史作用？(2)根据史料二，指出称“达尔文的革命是19世纪科学中的主要革命”的原因。(3)据史料二和所学知识，说明宗教和科学之间的关系。答案：(1)伽利略的贡献：开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，为牛顿经典力学的创立奠定了基础。牛顿的发现：建立经典力学体系。历史作用：牛顿力学体系的建立，标志着人类科学时代的开始；引发了第一次科技革命，使人类进入蒸汽时代；为法国启蒙运动和唯物主义哲学奠定了科学基础。(2)原因：摧毁了以人为宇宙中心的宇宙观，否定了神创论；促进科学发展；推动思想解放。(3)科学与宗教在本质上是对立的。科学在一个领域的成就意味着宗教的影响从这一领域被驱除出去。科学研究的精神动力可以来自于宗教信仰。如何评价哥白尼的“太阳中心说”？提示：(1)进步性①推翻了“上帝选定地球为宇宙中心”的谬论。②哥白尼开启的天文学革命使科学开始从神学中解放出来，成为近代自然科学的开端。③体现了反对愚昧、崇尚理性和客观认识世界的精神。(2)局限性：宇宙是无限的，不是有限的，太阳也不是宇宙的中心。近代自然科学产生的条件有哪些？其影响是什么？提示：(1)条件①资本主义的不断发展为科学技术的进步提供了物质基础。②中国的四大发明、古希腊的自然哲学等传入西欧，启迪了人们的思想。③新航路的开辟和新大陆的发现，开阔了人们的眼界，有力地促进了自然科学的发展。④西欧的文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等为近代自然科学的诞生和发展奠定了坚实的思想基础。⑤科学家们的主观努力。⑥欧洲先进国家保护奖励科学发明，改革教育制度和专利制度，创建博物馆、植物馆、观象台、组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展。(2)影响：这些思想不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础，推动了思想解放运动的深入发展。经典力学的特征和影响提示：(1)特征①注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。②数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。③研究人们日常生活中易于理解的宏观世界。后来科学发现所揭示的是人们没有直接经验的微观现象，表明人们对物质世界的认识在不断深入。(2)影响①把自然界中一切力学现象囊括在力学体系中，成为人类在认识自然的历史上对自然规律的第一次总结与概括。②形成以实验为基础、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科学时代的开始。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“蒸汽时代”。④牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础；打击了神学，促进人类思想不断解放。科学与宗教在人类起源问题上的分歧及其根源提示：(1)分歧：生命是自然界进化的结果，还是上帝创造的产物。①宗教：特别是基督教，认为世间万物，包括人类，都是神创造的，宣扬神创说。②科学：以达尔文的生物进化论为代表，认为生物的进化主要是自然选择的结果，这是对神学创世说的有力挑战。(2)根源：生产力的发展情况，人们对自然认识的局限性，科学与宗教在认识论上的差异。①从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。②从方法论方面说，宗教学说没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础上的。③从政治方面来说，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学是建立在新兴阶级利益的基础上的，追求民主和平等。生物进化论的意义提示：(1)科学意义：第一次把生物学放在完全科学的基础之上，推动了生物学及相关领域的发展。(2)有力地挑战了封建神学创世说，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。(3)极大地促进欧洲的思想解放，使人们的世界观发生根本性变化。(4)达尔文的进化论应用于社会学领域，给处于民族危亡之中的近代中国起了警示国人、挽救民族危亡的作用。达尔文的进化论，19世纪后期传入中国，给当时处于民族危亡的国人以极大震撼，其强调的“物竞天择，适者生存”，成为维新派宣传变法，同封建顽固势力作斗争的利器。主题二蒸汽机的发明和电气技术的应用史料一蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一个更大无比的革命力量——电力的火花将取而代之。——《回忆马克思、恩格斯》史料二英国的蒸汽机和科学技术在印度全境把农业和手工业彻底摧毁了。——[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》思考(1)“蒸汽大王……翻转了整个世界”指的是什么？人们怎样感受“电力的火花”？(2)你如何认识史料二中的观点？答案：(1)蒸汽机的广泛使用极大地促进了社会生产力的发展，使人类进入了蒸汽时代。电灯、、电车、电报等电气设备的广泛应用。(2)英国工业革命后加剧了对印度的侵略，同时工业革命的成果传入印度，客观上促进了印度的近代化。蒸汽机的发明和电气技术应用的共同作用提示：(1)大幅度提高了社会生产力①蒸汽机出现以后，机器生产几乎在所有工业部门得到迅速发展。②发电机的发明及电气技术的应用，使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也更加先进，工业化得以迅速发展。(2)改变着社会结构和世界形势①资产阶级实力日益强大，开始确立对世界的统治。②随着信息交流和交通运输的便捷，世界各地之间的联系更加密切，世界日益成为一个整体。(3)加快了城市化进程，方便了人类的生活①蒸汽机出现以后，形成新的城市，加速了城市化进程。②电气技术的广泛应用，使城市面貌发生了巨大变化，电器产品的大量使用大大方便了人们的生活。近代科技发明带给我们哪些启示？提示：(1)近代科技发明是在资本主义创造的物质文明的基础上出现的，经济上的需要是科学发展的主要动力，科学又反作用于生产，指导技术改革，开发自然资源，为社会创造大量的物质财富。(2)科学在生产中的应用，表明科学技术是巨大的社会生产力。(3)科学的发明需要不畏艰难，敢于实践，敢于创新的精神。(4)科学的发明在反对封建迷信的斗争中，是一支不可忽视的重要力量。中西方科技的比较提示：题组一近代科学的发展1．“他是一个跨越16、17两个世纪的科学巨人，他的科学成就从充满智慧的浮力小天平到比萨斜塔自由落体实验的传说，从摆的发现到利用望远镜验证哥白尼的日心说。”此话评价的科学家是(D)A．达尔文 B．爱因斯坦 C．普朗克 D．伽利略解析：达尔文是19世纪的生物学家，与题干时间不符；爱因斯坦、普朗克都是20世纪的德国物理学家，与题干时间不符；根据材料“他是一个跨越16、17两个世纪的科学巨人”“比萨斜塔自由落体实验的传说”“利用望远镜验证哥白尼的日心说”可知，该人是伽利略。2．牛顿的墓碑上镌刻着这样一行文字：“……自然与自然的定律，都隐藏在黑暗之中；上帝说‘让牛顿来吧！’于是，一切变为光明。”牛顿之所以获得这样高的评价，是因为他(A)A．创立了经典力学 B．捍卫了“地心说”C．挑战了“进化论” D．发展了“相对论”解析：牛顿建立了经典力学，标志着人类科学时代的开始，对于工业革命和启蒙运动的发生都产生了重要的影响。3．1727年春，伏尔泰参加了牛顿的葬礼，随后访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事。该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话。这则材料可以用来说明(B)A．科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展B．跨国文化交流促进了科学思想的传播C．18世纪早期英国启蒙运动已接近尾声D．18世纪早期法国思想自由度逊于英国解析：材料“访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事”“该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话”说明牛顿经典力学借助文学的推广，广泛的在世界范围内传播，故B项正确。4．在1543年出版的《天体运行论》中，哥白尼提出太阳是宇宙的中心；在1859年出版的《物种起源》中，达尔文提出了生物进化理论。两种学说的共同意义是(C)A．肯定了人的价值和尊严B．推动了近代科学体系的形成C．提供了观察世界的新视角D．奠定了资产阶级革命的思想基础解析：哥白尼日心说反对之前教会宣扬的地心说，达尔文生物进化论反对教会宣扬的上帝造人说，都是提供了观察世界的新视角，故C项正确。5．被宗教人士评论为“让上帝远离了这个世界，降低了人类在其中的独一无二性”的学说是(B)A．伏尔泰的天赋人权说 B．达尔文的进化论C．马丁·路德的新教学说 D．爱因斯坦的相对论解析：“让上帝远离了这个世界，降低了人类在其中的独一无二性”说明对宗教思想的颠覆，只有B项符合。6．一位科学家提出他的理论后，“科学家争先恐后地保护他，教士则不顾一切地攻击他；有人害怕人类的尊严、道德和宗教信仰的基础会因他的理论而瓦解。”这位科学家可能是(C)A．牛顿 B．伽利略C．达尔文 D．爱因斯坦解析：达尔文的生物进化论是对上帝造人说的颠覆，引起了教会的极大恐慌与围攻。题组二近代技术革命7．18世纪末，奥地利作曲家海顿到访伦敦时发现，“雾如此之浓，以至于都可以抹到面包上”，浓雾之下，鸟儿也因无法觅食而从天上跌落下来。当时英国出现这种状况，主要是由于(B)A．圈地运动的进行B．蒸汽动力的应用C．石油工业的发达D．电器的广泛使用解析：圈地运动不会导致环境污染，故A项错误；蒸汽动力的应用，煤炭的不当使用，导致环境污染，伦敦出现雾霾现象，故B项正确；石油工业的发达、电器的广泛使用都是在19世纪末20世纪初，故C、D两项错误。8．欧美国家率先实现了从有机物经济向无机物经济的转变，即生产活动中的动力来源从动植物向矿物的转变。直接推动这一转变的是(C)A．牛顿经典力学 B．达尔文进化论C．蒸汽机 D．计算机解析：抓住题干的关键信息“动力来源从动植物向矿物的转变”，结合所学知