高考历史世界近代史近代史第六讲 近代科学技术 人教版

第六讲近代科学技术专题七近代以来科学技术的辉煌一、课标内容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。4.知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。5.以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。二、教学要求第一课近代物理学的奠基人和革命者基本要求知道经典力学的主要内容和伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献；认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论的主要内容，了解爱因斯坦创立相对论的史实；认识相对论提出的意义。感受伽利略、爱因斯坦等科学家不迷信权威、为科学而不断探索创新的进取精神。发展要求知道量子理论的主要内容。了解普朗克提出量子理论、爱因斯坦把量子理论推广到光学中的史实。认识量子理论提出的意义。说明本课内容中的一些物理学概念比较抽象，可借助于中学物理课的知识来促进本课内容的教学。“加勒与海王星”、“斯蒂芬与黑体辐射”、“德布罗意与物质波理论”等知识点为学生课外阅读内容。第二课追寻生命的起源基本要求了解达尔文、赫胥黎及其进化论观点。感受达尔文等科学家尊重事实、勇于探索的科学精神。发展要求了解科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。说明“千年话题一谁创造了万物”和“近代生命科学的成果”二目为学生课外阅读内容。第三课人类文明的引擎基本要求知道人类社会进人蒸汽时代和电气时代的标志和大致时间；举出瓦特改良蒸汽机、法拉第发现电磁感应现象、西门子研制发电机、格拉姆发明电动机、爱迪生的发明等史实，说明蒸汽机和电气技术的应用对社会发展的作用。体会科学技术应用于生产给人类文明带来的巨大变化；感受爱迪生等科学家热爱科学和对科学不懈追求的精神。发展要求说明“棉纺织业的技术创新”一目和“纽可门蒸汽机”、“富尔顿与汽船”、“史蒂芬孙与火车”、“莫兹利与车床”、“内燃机的发明和应用”、“诺贝尔与诺贝尔奖”等知识点为学生课外阅读内容。第四课向“距离”挑战基本要求了解电子计算机与网络技术发明和发展的概况；理解现代信息技术对人类社会的影响。分析计算机网络的发展给社会生活带来的变化和存在的间题。感受信息时代带来的社会生活和价值观念的变化，加深对“科技发展和人文关怀并重”价值观的理解和认同。发展要求说明“立体交通的诞生”、“穿越大洋的电波”二目为学生课外阅读内容。三、教学建议本专题可分4课时教学。1.指导学生利用互联网搜集近代以来世界科学技术史的资料和相关论述，感受现代科学技术的力量，同时提高学生运用现代技术手段搜集和整理历史资料的能力。2.教学中，要注意把握科技成就的核心内容及其对历史的巨大作用，要注意结合学生的学习生活实际，特别是物理、生物、计算机网络知识和社会生活实际，为学生创设问题情境，引导学生积极思考，主动参与课堂教学。3.可根据学生情况和相关条件，指导学生分成若干小组，按教科书内容中的不同科技领域分列不同课题，如“改变世界的网络”可分成“计算机史话”、“网络给我们带来什么”、“青少年上网的利与弊”等课题进行探究，通过查阅资料、展开问卷调查等方式获取信息，加以整合，用办板报、写小论文、开辩论会等方式加以展示，培养学生的探究精神和团队协作意识。4.可指导学生阅读牛顿、爱因斯坦、达尔文等杰出科学家的传记，初步了解他们的突出贡献，进一步激发学生热爱科学、献身科学的情感，并汲取科学巨匠成功的研究方法和创造精神。第一课牛顿和经典力学近代科学之父牛顿基本要求：了解牛顿的成长历程，简述他的主要科学成就：建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。省教学指导意见第四课近代科学之父牛顿基本要求了解牛顿的成长历程，简述他的主要科学成就：建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。发展要求认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人生启迪。说明教学时可联系必修Ⅲ专题七“近代物理学的奠基人和革命者”一课的有关内容。三、教学建议本单元可分6课时教学。1.依据“中外历史人物评说”模块的特点，应侧重历史人物教学，可结合时代背景、选择经典故事、提供情境材料等介绍这些科学家的成长历程及科学成就。2.可引导学生从科学探究方法和实际贡献等方面来评说这些科学家，凸显他们在科技史上的代表性，引导学生感受这些伟大科学家的优秀品质。3.可联系必修Ⅲ中有关中国和世界科学技术发展的内容，把评说科学家的教学置于一个比较宽广的历史视野之下，使学生更懂得科技就是生产力，科技推动着人类从古代走向了现代。4.在探讨科学家取得科学成就的原因时，要引导学生多角度分析问题，要让学生明白历史人物所进行的各项活动既受到历史环境的影响和制约，同时又与其个人的主观因素密切相关。5.可组织学生进行阅读科学家的人物传记、交流读后感、编写小报和课堂讨论等活动，评说这些科学家在社会发展中的作用和贡献。一、牛顿的成长历程：·1642年牛顿出生于英国北部的一个小村庄，从小爱思考，善于观察生活，根据人们的需要进行一些发明和创造。·中学时代已开始进行科学研究与实验，学习成绩优秀，考入剑桥大学。·进入大学后，牛顿开始接触到大量的自然科学著作。·在剑桥大学工作，绝大多数时间花在实验室里进行科学研究。二、主要科学成就及对社会发展的作用：（1）主要成就：·在光学方面，制作了一架折射望远镜，证明白色日光由七色光组成，《关于光和色的新理论》还进一步说明了物体颜色的形成原理；提出了光的本性是“微粒”的见解。·在力学领域，发表著作《自然哲学中的数学原理》，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，从而建立了经典力学的理论体系，经典力学的特点（以实验为基础、以数学为表达形式），经典力学体系的建立是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结，标志着近代科学的形成。三、对社会发展的作用：牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父。他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，牛顿是17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。他严肃的科学态度，勤奋的探索精神；科学的研究方法（将实验作为得出科学概念的主要途径，后人总结为“归纳——演绎”法）给后人以启迪和借鉴。经典力学的建立推动了社会的思想解放，为人类进一步摆脱宗教神学的束缚提供了科学的武器。为启蒙运动提供了自然法论的依据。为社会生产力的提高提供了科学依托，近代蒸汽动力技术的发明的原因之一就是近代试验科学的孕育。四、牛顿出生的大环境怎样呢？为什么牛顿能取得如此大的成就呢？1、政治：英国资产阶级革命进行中2、经济：资本主义经济发展3、思想：文艺复兴、宗教改革,解放了思想4、自然科学：出现伽利略等近代自然科学家5、主观条件：具有虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等；科学的研究方法…..6、客观条件：西欧思想解放运动提供思想基础；英国资产阶级革命的洗礼；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；….发展要求：认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人生启迪。二、经典力学：宏观世界物体低速运动的力学。1、主要内容①牛顿力学三定律：惯性定律和加速度定律(伽利略研究为基础)作用力与反作用力定律(笛卡尔研究为基础)②万有引力定律：(开普勒研究,自己创立的微积分做计算工具)2、伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献经典力学的奠基者──伽利略⑴突出成就是创立自由落体定律，推翻亚里士多德的学说。⑵制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”(属于天文学成就)经典力学的建立者---牛顿1687年发表《自然哲学的数学原理》标志经典力学形成体系。3、经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位①牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础，成为近代物理学的重要支柱。②牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。（经典力学体系建立后，光学、电磁学等与力学的进一步统一，牛顿力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术理论的基础。牛顿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，使人类社会进入蒸汽时代。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基础。）③使力学和天文学在理论上达到完备的程度，并得到应用和验证。(根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率；解释潮汐的成因；发现海王星)④使科学摆脱神学束缚，19世纪进入全面繁荣时期，成为近代科学形成标志。第二课进化论----追寻生命的起源一、教会的禁锢（课外阅读）1、原因（1）在古代，人们相信神创造了人类和世界万物；（2）在欧洲封建社会，基督教会是封建统治的精神支柱；２、表现（1）基督教宣扬，世界上的一切都是由上帝创造的；（2）教会指责敢于挑战神学说教的思想为“异端”；（3）生物学家只能在不触犯教会禁令和神学教义的前提下，对动植物进行具体的研究；二、拉马克和早期生物进化思想（课外阅读）1、条件（1）文艺复兴之后，面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。（2）１７～１８世纪，资产阶级革命和工业阶级相继发生，人们视野不断拓宽，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。２、提出：１９世纪初，法国生物学家拉马克提出。３、内容（1）生物从低级向高级发展进化；（2）提出两个著名的原则——“用进废退”和“获得性遗传”４、意义：早期的生物进化思想开始形成。一、达尔文、赫胥黎及进化论观点1、达尔文19世纪英国博物学家，1859年发表《物种起源》赫胥黎达尔文派的又一代表人物进化论观点：生物进化规律是由低到高级、由简单到复杂；物竞天择，适者生存。达尔文还提出人类起源于古猿的观点。二、科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源：世界观和论证方法上的严重分歧。上帝创造还是物质演变；主观臆想，依据圣经还是依靠证据和实验论证。达尔文等不怕宗教迷信权威，尊重事实、勇于探索的科学精神值得后人学习。三、意义：（1）从根本上改变了对生物界和人类在生物界中地位的看法；（2）有力挑战了封建神学创世说；（3）达尔文被称为“生物学领域的“牛顿”。适当拓展1．达尔文进化论诞生的条件和原因：①思想文化基础：经过艺术复兴、宗教改革和启蒙运动的洗礼，基督教神学遭受重创，面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风；资产阶级革命的进行、科学技术的进步，人类的思想文化更加进步。②物质基础：工业革命的进行使资本主义经济得到迅速发展。③理论基础：19世纪前期，德意志人施莱登和施旺相继提出和确定了细胞和细胞学说，为进化论的创立奠定了基础；在此期间，有些生物学家，如法国的拉马克确立了早期的生物进化思想，这为进化论的确立奠定了重要的理论基础。例题生物进化论最直接的社会意义在于：A、鼓励了社会的竞争意识B、进一步挑战了教会的权威C、促进了社会经济的发展D、促进了人口的大幅度增长下列选项中，与能量守恒定律、细胞学说并称为19世纪自然科学的三大发现的是()A．人血液循环学说B．分子生物学C．生物进化论D．微生物学【名师点睛】【答案】C【方法技巧】此题的关键词是“19·世纪自然科学的三大发现”。恩格斯把能量守恒定律、细胞学说和生物进化论誉为19世纪自然科学的三大发现。A项出现于17世纪，由英国哈维建立；B项是20世纪40、50年代第三次科技革命的内容之一；D项是法国巴斯德在19世纪60年代创立，奠定了微生物学的基础。达尔文的进化论对社会认识和意识形态产生了重要影响，主要表现为（）①为资产阶级革命提供理论依据；②沉重打击宗教神学世界观；③优胜劣汰思想激励了被压迫民族的斗争；④促进了欧洲理性主义思潮的萌发A．②③B．②④C．①②③D．②③④【解析】达尔文的进化论形成于1859年，而①④发生在达尔文的进化论之前。【答案】A打破“神创论”，证明“造物主”即神根本不存在的学说是()A．血液循环论B．细胞学说C．生物进化论D．牛顿力学［解析］本题解题关键在于对“神创论”的理解。“神创论”认为是上帝创造了包括人类在内的一切，而生物进化论却提出一切生物包括人类都是自然界长期发展的产物的观点，这就从根本上否定了“神创论”。D项属于物理学，和“神创论”无关；A、B两项都没有提出进化论问题。［答案］C【真题2】（年海南历史）达尔文进化论对人类社会发展的影响是（）A．揭示了人类社会发展的规律B．提出了变异的概念C．摧毁了教会的科学体系D．使人类的思想认识发生了飞跃［解析］达尔文的进化论既有对自然科学的贡献，更是彻底颠覆了人们的社会思想观念，而后者的影响更大。［答案］D达尔文的《物种起源》发表后，引起了宗教势力的强烈反对，他们叫嚣“打倒进化论”“拯救心灵……粉碎达尔文”等。这说明了①达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击②达尔文的进化论动摇了宗教神学的根基③达尔文的进化论反映了新兴资产阶级的要求④达尔文的进化论具有严密的科学性A、①②B、③④C、①②③D、②③④［解析］考查学生依据材料理解分析历史问题的能力。达尔文的生物进化论揭示了生物进化的科学理论，是对当时上帝造物说的否定阐明了一种新的科学论点。③④则与题干常有明显的联系。［答案］A4．达尔文进化论使人们不再把动物和植物之间，动物和人类之间的区别看做是绝对和神圣的，主要原因是达尔文进化论（）A、是时代进步的综合产物B、打破了上帝造人的神话C、说明生物物种是由简单的物种演化而来的D、改变了绝大多数人对生物界和人类在生物界中位置的看法［解析］进化论揭示了生物间的共性和演化的规律。［答案］C第三课蒸汽机的发明和电气技术的应用一、蒸汽机的发明1、人类进入蒸汽时代的标志和大体时间：1872年瓦特改良蒸汽机，应用于工业生产，推动人类进入蒸汽时代。2、瓦特改良蒸汽机近代蒸汽动力技术的产生，主要源于社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。（1）1769年对纽可门蒸汽机进行重大改进，在气缸后加上冷凝器，是谁蒸汽机的热效率大大提高。（2）1782年设计出双向汽缸的蒸汽机，使热效率成倍增加。（3）1782年设计了一套连杆曲柄传动装置，作为蒸汽机和工作机之间的连接，使蒸汽机提供的动力运动形式从直线往复运动变为旋转运动。结果：蒸汽机得到广发应用，成为一切生产部门和交通运输部门“万能的原动机”。3、蒸汽机应用于生产给人了文明带来的巨大变化（1）工厂出现，人类进入蒸汽时代。（2）推动交通运输工具的革新，发明了火车机车和汽船成为世界市场初步形成纽带。真题39．（26分）英国开始的工业革命极大地改变了人类社会的面貌，学者们对此进行了深入研究。请你对下述问题表达自己的见解。材料一（美国拥有）很大的、不断扩大的市场……美国还拥有更多的、可供工业革命使用的资金用的流动资本，源源流入英国的商业利润比流入其他任何国家的都多……由于行会较早瓦解，由于对传统的条块农田的圈占，英国获得了充裕的流动劳动力……贫穷的农民们失去了自己的部分甚至全部的土地，被迫当租地人或打散工的人，否则就不得不去城里找工作。——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》材料二瓦特机发明前，英国工业生产动力主要是水力……这样的动力缺陷是明显的。煤炭是英国工业革命的主要动力来源……（大不列颠拥有）“供应不会枯竭的优质煤炭”。（引者按：若干代以后真的还是“供应不会枯竭”吗？）英国工业革命……在人类历史上首次创造了烟囱多余教堂尖顶的图景。——马克垚《世界文明史》材料三一些学者已经为工业化对环境的影响感到不安了。1827年法国数学家富里埃指出二氧化碳的排放会使大气变暖。在他以后，瑞典学者阿伦尼乌斯提出了“温室效应”。——德尼兹·加亚尔《欧洲史》（1）概括该学者认为工业革命的爆发首先需要满足的三项因素；并结合所学知识，分析18世纪的英国是如何满足这三项因素，从而促成了工业革命的首先爆发。（9分）（2）指出近代蒸汽动力技术产生的主要原因。（4分）（3）根据材料二、三，并结合所学知识，分析蒸汽机的创制对历史发展的直接影响。（13分）（1）三项因素：市场、资金和劳动力。市场：殖民扩张扩大了海外市场，圈地运动扩大了国内市场资金：殖民扩张和海外贸易提供了资金劳动力：圈地运动和行会较早瓦解，提供了劳动力资源。（2）社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。（3）蒸汽机采用新的能源，极大地提高了生产力，人类进入"蒸汽时代"；推动了燃料工业、机械制造业、冶金业、材料工业的革命；随着汽船和蒸汽机车的发明，出现了交通运输业革命，联结世界经济的纽带逐渐形成；蒸汽机的使用，使工厂规模扩大，加速了城市化进程；蒸汽机导致煤的大量开采和使用，蕴含了"能源问题"，加剧了环境污染，实际上已向人类昭示了"可持续发展"的重要性。二、电气技术的发明（一）电气技术的发明1、法拉第发现电磁感应现象，1831年，为电的发明奠定理论基础2、西门子研制发电机，1866年，标志第二次工业革命开始3、1870年比利时格拉姆发明了电动机。4、爱迪生的发明：“发明大王”爱迪生，一生的发明有1000多项，发明和改进了电灯、电话、电报、电影等。（二）电气技术应用于生产给人类文明带来的巨大变化①极大推动了工业生产的发展，人类进入“电气时代”；②推动社会变革和文明进步；③改变了人们的生活方式。（三）从爱迪生等科学家身上学习热爱科学和对科学不懈追求的精神。科技史专家丹皮尔认为，以前的发明主要是?实际生活的需要推动技术家取得进一步的成就”，后来“为了追求纯粹的知识”而进行的研究“开始走到实际的应用与发明的前面，并且启发了实际的应用和发明”。下图所示上述两类发