2025届高考历史一轮复习教师用书第31讲　近代以来世界的科学发展历程讲义

第十五单元近现代中外科技文化知识体系构建[主旨概览]一大主题：近现代中外科技与文化发展历程。两大线索：近现代世界科技文化与现代中国的科技、教育、文学艺术。三个方面：近现代中外科技发展历程、近现代中外文学艺术、现代中国的教育。第31讲近代以来世界的科学发展历程考点一物理学和生物学的重大发展一、物理学的重大发展1．经典力学——奠基(1)背景①文艺复兴运动解放了人们的思想。②伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，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，为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)建立①标志：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书。②内容：物体运动的三大定律和万有引力定律。③特征：以实验为基础、以数学为表达形式。(3)意义：经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。2．相对论和量子论——发展项目相对论量子论背景经典力学面临着挑战人们对物质的认识深入到了原子内部；微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明标志20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应；玻尔提出有关原子的量子理论意义否定经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步；与相对论一起，构成了现代物理学的基础；开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式学以致用1．有人认为：“经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系，量子论提供了新的关于自然界的表述方式和思考方法。”简述量子理论与经典物理学的关系。试答：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：量子理论弥补了经典物理学在微观的粒子世界方面认识的空缺，把人类对客观规律的认识从宏观世界推进到微观世界，改变了人们看世界的角度和方式。量子理论从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。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，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。(3)细胞学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。(4)拉马克的早期生物进化思想开始形成。2．提出1859年，达尔文发表《物种起源》。3．内容(1)生物不是由上帝创造的，而是进化而来的，都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。(2)提出“物竞天择，适者生存，自然选择”的原理。4．意义有力地挑战了封建神学创世说，将生物学建立在科学的基础之上，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。学以致用2．长期以来，西方仍然流行着“上帝造人”的学说，达尔文通过观察总结得出人类是由古猿进化而来的结论。你认为二者产生分歧的根源是什么？试答：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：产生分歧的根源是世界观的差异，宗教是建立在唯心主义世界观的基础上，而科学则是从唯物主义立场出发认识世界。考点二从蒸汽机到互联网1．“蒸汽时代”(1)条件①政治：英国资产阶级革命胜利。②经济：工场手工业的发展。③科技：科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。(2)进程①标志：瓦特改良蒸汽机。②应用：工业部门先后采用蒸汽机作为动力。③推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。(3)影响①工业生产：机器大工业工厂形成，社会化大生产逐渐形成。②城市进程：形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家。③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。2．“电气时代”(1)条件：1831年，法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础；长距离的输变电技术日趋成熟，电力被广泛应用。(2)进程：发电机、电动机的发明和使用促使电力成为新能源。(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。③使城市面貌和人们的社会生活发生巨大的变化。3．信息技术的发展(1)概况①1946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。②1969年，美国建立起四个站点的网络，促成了互联网的诞生。③20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。(2)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，改变了人们的工作、社会交往方式。②消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。学以致用3．恩格斯指出：“蒸汽机教我们把热能变成机械运动。而电的利用将为我们开辟一条道路。使一切形式的能——热，机械运动，电、磁、光——互相转化，并在工业中加以利用。”据此指出第二次工业革命电能的应用有何重要影响。试答：__________________________________________________________________________________________________________________________提示：恩格斯主要说明了电力相比于蒸汽机的优势。蒸汽机只能将热能单纯地转化为动能，热效率低，而电的应用灵活，易于转化为热、光、机械等形态的能量，并可以相互转化，推动了生产力、生产组织形式、工业化、城市化等变化及进程。授课提示：对应学生用书第197页主题一推动人类进步的巨大引擎——近现代科学理论的发展牛顿经典力学体系是人类对自然界认识史上第一次理论大综合，为18世纪的工业革命及其以后的机器生产奠定了科学理论基础；达尔文生物进化论思想是对生物学的一次大综合，使其成为真正意义上的科学；爱因斯坦的相对论，打破了传统的绝对时空观，为人们提供了辩证地看待世界的途径；量子论是研究微观世界粒子运动规律的科学，使人类对微观世界的认识有了革命性的进步。[综合视点]一、经典力学、相对论、量子论三者之间的关系1．经典力学的创立为相对论的提出奠定了基础。2．相对论是对经典力学的继承和发展，否定了经典力学的绝对时空观，将经典力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。3．量子论和相对论弥补了经典物理学的不足。量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基本理论框架，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。4．三者是继承与发展的关系，一起推动了物理学的发展。二、达尔文生物进化论的影响1．思想解放：有力地挑战了封建神学创世说，极大地促进欧洲的思想解放，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基础。2．生物学新时代：把发展变化的思想引入生物界，这不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学各分支学科统一为一门综合性学科，并使它们获得新的发展方向。3．对中国：19世纪末20世纪初，中国爱国知识分子为挽救民族危亡，积极宣传和介绍进化论思想。他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。三、近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系1．思想解放促进了近代科学技术的产生和发展(1)意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究热情。文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础。(2)宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放为近代科学技术的发展提供了思想条件。2．近代科学技术的发展促进了新的思想解放(1)近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一——地心说，给神学以极大冲击。(2)牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。(3)进化论的观点挑战基督教神学所宣扬的神创论，促进了人类思想的解放。四、近代科学发展的原因项目原因社会原因资本主义的发展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[史料研读]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。史料二正如伏尔泰所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的”。寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质。——以上均摘自[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》史料史料信息史料一史料由“文艺复兴时期的人文主义的学术成就”得出人文主义的发展；由“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”得出工匠地位提高史料二史料中“永恒的法则”指牛顿的万有引力定律，反映了牛顿经典力学为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据1．根据史料一并结合所学知识，分析“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。试答：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：资本主义工商业的成长刺激了对技术的需求，为近代科技的发展提供了工具和手段；资产阶级革命为资本主义发展、科技进步开辟了道路；人文主义和理性精神促进了思想解放；工匠地位提高。2．根据史料二并结合所学知识，说明“永恒的法则”在人类文明史上产生的历史作用。试答：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：构成了近代力学体系，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，成为17世纪科学革命的主要成就；促进了近代物理学的进一步发展；促进了工业革命的开展与启蒙运动的兴起。主题二人类文明进程的“原动力”——三次科技革命第一次工业革命中蒸汽机的使用和发明，极大地提高了生产力，使人类进入“蒸汽时代”。第二次工业革命中电气技术的应用标志着人类进入“电气时代”，不仅增加了社会财富，也使人们的生活丰富多彩，城市化进程加快。以互联网为代表的信息技术的迅速发展，极大地改变了人们的交往方式，人类步入信息时代。科学技术的进步推动了社会的发展，科学技术是生产力，生产力是推动人类社会发展的终极动力。[综合视点]一、科技发展推动社会进步1．牛顿经典力学和热学引发了第一次工业革命，人类进入“蒸汽时代”。为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。2．进化论传入中国成为维新变法运动和新文化运动的思想武器，推动了中国社会的进步。3．蒸汽机的发明，解决了工业革命的动力问题。推动了社会生产力的发展；电气技术的应用，极大地推动了工业生产的发展，人类从此进入“电气时代”。4．相对论为人们提供了辩证地看世界的途径，量子论带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展。5．信息技术推动了“新经济”的诞生，推动了全球化的发展，改变了人们的思想观念、思维方式和生活方式。二、近代以来科学技术的影响项目影响科学成就上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上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)革命也为科技的发展提供了条件思想上思想解放促进了科技的发展，科技的发展又为思想解放创造了条件社会生活上近代以来，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负面影响上科技是把双刃剑，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、综合三次科技革命，理解“科技革命是一把双刃剑”1．积极影响(1)极大地提高了生产力。(2)人们的生活水平普遍提高。(3)政治上要求进一步民主化，使工人阶级和其他劳动群众普遍获得了一些政治权利。(4)第一次工业革命巩固了资本主义各国的统治基础；第二次工业革命后形成了垄断组织，部分地克服了资本主义生产的无政府状态；第三次科技革命中互联网产生，更加方便了人们的生活。(5)扩大了人类对自然的认识和征服能力。2．消极影响(1)资本主义国家加紧了对殖民地、半殖民地的掠夺，加剧了当地的贫穷与落后。第三次科技革命进一步扩大了发达国家与发展中国家的经济差距。(2)造成对环境的污染日趋严重。(3)如果无限制地发展工业，必然会造成资源浪费和枯竭。(4)互联网给人类带来了巨大的挑战。信息泛滥、垃圾信息、网络犯罪等，都给社会经济的发展带来了不利的影响。一些青少年沉溺于网络，不能自拔，对他们的生活和学习工作产生了极大的负面影响。[史料研读]史料一科学开始对工业没什么影响。我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的科技发明，极少是由科学家们做出的，相反，它们多半是由非凡才能的技工完成的。不过1870年以后，科学开始起了更加重要的作用。渐渐地，它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家……——《全球通史·1500年以后的世界》史料二近代科学技术是以前所未有的速度发展的，这一时期的一系列成果，是现代科学技术的基础。现代科学的发展更是将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度。国际金融危机