人教版历史必修一《近代以来中外科技与文艺的发展历程》学案

第：i*：单元近代以来中外科技与文艺的发展历程

「时空坐标单元概览1

法

伽利略牛顿发表浪漫主义文拉第

发

电

现

浪

提出自《自然哲学,狙济学、音乐漫现实主义文学电气时代、

磁

应

感

主

人类进义

由落体的数学原现实主进化论印象派绘

现

入蒸汽新古典象电影

美

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定律理》时代主义美术义美术诞生画产生诞生

1141O1O

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二

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经典第一次瓦特制法

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始

立

现代主义美术苏联社会主义文学繁荣电子计算亚非拉民族文学繁荣

爱因斯垣机出现、摇

提出广义西方现代爵士乐更加通俗化滚乐风扉网络技术发展普及

相对论主义文学电视艺术诞生世界

19141916191819271929193919459719781995（年）至今

“

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文

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第一次第一次有声电资本主义第二次世第二次双十一“科教载人航.

子

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百届三兴国”天取得

世界大世界大影出现世界经济界大战全世界大弹

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方

涨中全战略巨大成

高

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第三次针会就

功

成

科技革提

功

命开始出

两次工业革命现代科技与文化

工业革命前的

中的科技与文

科技与文化世界中国

化

科技领域：伽利科技领域：瓦科技领域：20科技领域：

略开创了以实特改良的蒸汽世纪以来，相对在航空航

整

验事实为根据机、爱迪生发论和量子论的天、计算机

体

并具有严密逻明的各类电器提出和发展掀应用、生物

感

辑体系的近代分别使人类进起了物理学的技术等领域

知

科学；牛顿建立入蒸汽时代和革命；二战后电取得巨大成

了以实验为基电气时代；达子计算机的发就。

础、以数学为表尔文的进化论明发展、互联网文艺领域：

达形式的牛顿进一步解放了的应用等都极“双百”方

力学体系人们的思想。大地改变了人针促进了文

文艺领域：文艺文艺领域：浪们的生活艺的大繁

复兴运动中的漫主义和现实文艺领域：现代荣。

文学、绘画大师主义风格盛主义艺术兴起，教育领域：

高举人文主义行；文学、美在文学、美术、国民教育事

旗帜，创作了大术、音乐和影音乐等领域，现业迅速发展

量不朽的作品视艺术取得辉代主义艺术成

煌的成就为主流

近现代科技的发展推动了工业文明的不断扩展，引发了社会的

旨

深刻变革，西方文学艺术是对这一变革历程的艺术化再现。新

归

中国在科技、教育与文学艺术领域取得了巨大成就

纳

第31讲近代以来世界的科学发展历程

三大高考能力培养I记理解应用逐级突破

考点1科学革命——物理学与生物学的发展

（对应学生用书第249页）

［识记一基础知识梳理］

一、物理学的重大进展

1.经典力学——奠基

⑴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

相对论量子论

目

①人们对物质的认识深入到了原王内部

背经典力学面临着挑

②微观的粒子运动不能用经典力学的理

旦

乐战

论来说明

标20世纪初，德国物理1900年，德国物理学家普朗克提出了量子

志学家爱因斯坦提出假说

①爱因斯坦利用量子论成功解释了光电

成包括狭义相对论和

效应

就广义相对论

②玻尔提出有关原子的量子理论

①否定经典力学的

绝对时空观，深刻地

①使人类对微观世界的基本认识取得革

揭示了时间和空间

命性的进步

的本质属性

,旨、②与相对论一起,构成了现代物理学的基

②发展了牛顿力学，

义础

将其概括在相对论

③开阔了人们的视野，改变了人们认识世

力学之中，推动物理

界的角度和方式

学发展到一个新的

局度

［概念阐释］近代科学

近代科学是在搜集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定

律上升为系统的科学理论。它是建立在观察、试验基础上的实验科学,

并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化；同时发展了以实验事实

为根据和以归纳推理为主要手段的研究方法，确立了一系列定量的科

学定律。

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。

⑶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.标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书。

3.内容

(1)生物不是上帝创造的，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”。

「教材补遗1社会达尔文主义

达尔文《物种起源》问世后，英国学者斯宾塞将达尔文的学说运

用到社会历史领域，创立了社会达尔文主义。这种社会哲学认为，人

类社会也像自然界一样，存在着生存竞争。在竞争中，强者生存了下

来，而弱者则被淘汰。只有这样，人类社会才能进步。社会达尔文主

义有其学术价值，不能完全否定。但是这种观点将自然界的生存竞争

规律搬到社会学的研究中来，公开主张国家之间、民族之间以及人与

人之间的“弱肉强食、优胜劣汰”，公然将以强凌弱的强权主义宣称

为“社会伦理”，是不可取的。

近代科学发展的原因和影响

［理解一史料研习归纳］

I研习I

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。

——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

史料二规则I寻求自然事物的原因，不得超出真实并足以解释其

现象者。……

规则n因此，对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原

因。……

规则HI物体的性质，它们既不能被增强又不能被减弱，并且属于

所能做的实验中所有物体的，应被认为是物体的普遍性质。因为物体

的性质不能被知道，除非通过实验，且因此普遍的性质是任何与实验

普遍地符合的性质；且它们不能被减少亦不能被除去。

规则IV在实验哲学中，由现象归纳得出的命题，在其他现象使这

些命题更加精确或出现例外之前，都应被视为完全正确或基本正确

的，而不管相反的假设。...

——牛顿《自然哲学的数学原理》

［史料解读］

(1)史料一反映了近代“科学革命”出现的原因。史料第一句话

是本史料的核心。强调人文主义的发展；工匠地位的提高。

(2)史料二反映了17世纪科学研究的方法特点及其深刻影响。注

意本史料出处中的人物及著作。规则n说明形成了归纳推理的方法；

规则ni说明形成了必须要经过实验进行论证的方法。

［史料运用］

(1)根据史料一并结合所学知识，回答“科学革命”为何成为西

方文明的独特产物？

［提示］资本主义工商业的发展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，分析17世纪的科学研究方法的

“革命”对启蒙运动产生了怎样的影响？

［提示］科学革命中形成的科学理念和方法，解放了人们的思想,

为启蒙运动创造了条件。

［史论归纳］

1.近代科学发展的原因

项目原因

社会原资本主义的发展为科技发展奠定了物质基础，这是近代自

因然科学创立发展的社会基础

思想基文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生

础和发展奠定了思想基础

制度基欧洲资本主义国家保护、奖励科技发明，改革教育制度和

础专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展

外在因中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，

素开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材

主观原

科学家的努力探索，促进了科学的发展

因

2.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。

近代天文学革命就是在文艺复兴时期以人文主义为武器反对封建神

学的斗争中开始的，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随着工业革命的开展，生物学领域掀起了一场革命，进化论的

观点开始挑战基督教神学所宣扬的神创论，极大地冲击了基督教神学

思想，促进了人类思想的解放。

［应用一对点强化训练］

1."(它)是经典力学的第一部经典著作，也是人类掌握的第一

个完整的科学的宇宙论和科学理论体系，其影响所及遍布经典自然科

学的所有领域。”这里的“它"指的是()

A.使人类对微观世界的认识取得革命性进步

B.用数学方法精确描述了宇宙运行规律

C.说明生物物种是由简单的物种发展演化而来的

D.深刻揭示了时间和空间的本质属性

B［“（它）是经典力学的第一部经典著作”指的是1687年牛顿发

表的《自然哲学的数学原理》，经典力学适用对象是宏观物体的低速

运动而不是微观世界（量子论），故A项错误；经典力学包括牛顿运动

三大定律和万有引力定律，万有引力定律用数学方法精确描述了宇宙

运行规律，故B项正确；说明生物物种是由简单的物种发展演化而

来的属于达尔文的生物进化论，故C项错误；深刻揭示了时间和空

间的本质属性是爱因斯坦的相对论，故D项错误。］

2.受牛顿力学体系的影响，洛克提出了天赋人权和社会契约；

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.揭示了西方民主的虚伪B.促使民主政治的形成

C.影响了社会科学的发展D.促进世界的和平发展

C［牛顿力学体系和达尔文进化论属于近代自然科学，洛克的天赋

人权和社会契约、斯宾塞的白人殖民扩张合理性的理论属于社会科

学。根据题干信息可以得出近代自然科学影响了社会科学的发展，故

C项正确。］

3.爱因斯坦曾言：“在我之前，人们都认为，如果把所有的东

西都从宇宙中拿走，那剩下的就是时间和空间，我却证明，如果把所

有的东西都拿走了，什么都剩不下。”爱因斯坦的理论0

A.建立的信息网络大大缩小时空距离

B.大大加强了人类对微观世界的研究

C.改变了人们认识世界的角度和方式

D.主要论证时间和空间可以单独变化

C［爱因斯坦的理论是相对论，没有建立信息网络，信息技术建立

了信息网络，故A项错误；大大加强了人类对微观世界的研究是普

朗克的量子论，故B项错误；爱因斯坦的理论改变了牛顿的绝对时

空观，也改变了人们认识世界的角度和方式，故C项正确；爱因斯

坦提出的狭义相对论认为时间、空间会随着物体运动速度的变化而变

化，时间和空间无法单独变化，故D项错误。］

4.普朗克曾写道：“我把这整个的步骤描述成一种孤注一掷的

行动……我已经和辐射与物质之间的平衡问题斗争了六年而没有得

到任何成功的结果。这个问题在物理学中是有根本重要性的，必须不

惜任何代价来找出它的一种理论诠释，不管那代价有多高。”普朗克

旨在说明量子论()

A.诞生的偶然与必然B.得到社会的普遍认可

C.产生了巨大的影响D.是对前人理论的突破

A［材料“我把这整个的步骤描述成一种孤注一掷的行动”体现

普朗克量子论诞生的偶然性，“我已经和辐射与物质之间的平衡问题

斗争了六年”又说明普朗克量子论诞生的必然性，故A项正确。］

考点2“文明”原力——三次科技革命

(对应学生用书第251页)

［识记一基础知识梳理］

一、“蒸汽时代”的到来

1.条件

(1)政治：英国资产阶级革命的胜利。

(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。

［概念阐释］“蒸汽时代”

18世纪60年代到19世纪中期，资本主义生产经历了一场机器

大生产取代手工工场的技术革命，历史上称这一发展过程为工业革命

或产业革命。而蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，它不仅解决了

工业发展的动力问题，而且有力地推动了一系列新兴工业部门的兴

起，掀起了发明和使用机器的热潮。蒸汽机成为时代的象征。人们称

工业革命时期为“蒸汽时代二

二、电气革命的出现

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。

⑶使城市面貌和人们的社会生活发生巨大的变化。

【轻巧识记I第二次工业革命开辟了电气时代

垄断组织形成

I电磁感应现素卜社会生活变化

条件

I发电机、电动机;资本主义全球

优势确立

I输变电技术I

城市面貌改变

三、信息技术的发展

1.概况

(1)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。

(2)1969年，美国建立起四个站点的网络，促成了互联网的诞生。

(3)20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。

［图示解史］近代以来世界科技发展轨迹

［理解一史料研习归纳］

I研习I

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

们作出的，相反，它们多半是由才能非凡的技工完成的。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》

史料二第三次科技革命呈现出许多鲜明特点：科学技术本身的发

展速度越来越快……科技成果商品化的周期越来越短，科学技术转化

为生产力的速度越来越快……科学技术的社会化趋势大为增强……

第三次科技革命所形成的新的技术能力，对人类社会产生了空前巨大

而深刻的影响。

史料三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。国际金融危机发生以来，

世界主要经济体纷纷采取措施，加大对科技和教育的投入，应对国际

金融危机，布局未来发展，培养新的竞争优势。

摘编自中国科学院《2010科学发展报告》等

［史料解读］

(1)史料一中第一句话主要说明第一次工业革命中的发明主要是

靠技工的经验和实践完成的。后面几句话反映了电气时代的发明主要

依靠精密的实验，且发明者主要是科学家。

(2)史料二中“发展速度”“周期”“转化……速度”“社

会……影响”等方面说明第三次科技革命的影响远远超过第一、二次

工业革命。

(3)史料三反映了科技成为引领经济发展的主要动力，科技创新

能力成为当代国际竞争力的关键因素。

［史料运用］

(1)根据史料一，概括指出两次工业革命的特点分别是什么。

［提示］特点：科学对第一次工业革命影响不大，科技发明多半由

技工完成；第二次工业革命中，科学与技术紧密结合(科学发挥了更

加重要的作用)。

(2)综合上述史料，指出史料三中“这一时期的一系列成果”对

社会经济发展的促进作用。分析世界主要经济体为何要加大科技投

入。

［提示］促进作用：人类先后进入“蒸汽时代”“电气时代”；促

进了资本主义世界市场的形成和发展。

加大科技投入的原因：科技成为引领经济、促进社会发展的主要

动力；科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素；促进产业结构

调整，摆脱金融危机。

［史论归纳］

科技革命“双刃剑”的特点

(1)积极影响

①极大地提高了生产力。

②使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，并提高了征服能力。

(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环境污染日趋严重。

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。

［应用一对点强化训练］

1.(2017•南京模拟)蒸汽机刚出现时工艺水平很差，制造和维修

存在很大问题，到处找不到合格的机械师，就连瓦特也不是每次都能

修好机器。因此到1830年，1/3的棉纺织厂还以水为动力，直到机械

学科出现，这一状况才有所缓解。这一现象出现的主要原因是()

A.瓦特蒸汽机的效率较低

B.科技理论发展较为滞后

C.工人阶级对机器的抵制

D.科学研究缺乏社会认同

B［蒸汽机刚出现时工艺水平很差是由于发明者瓦特是一位熟练

的工匠而不是科学家，此时科技理论发展较为滞后，科学与技术尚未

紧密结合，瓦特蒸汽机以机械动力取代自然动力，极大地提高了生产

效率，故A项错误，B项正确；C项无法从题干中得出，排除；此时

科技理论发展较为滞后并非科学研究缺乏社会认同，故D项错误。］

2.纽可门蒸汽机的设计是建立在17世纪波义耳等人的科学发现

的基础上的。在18世纪，瓦特的发明也有赖于新的温度测设方法和

科研方法的应用，并且他和当时的主要科学家们有着经常的联系，并

于1785年当选为皇家学会会员。这说明()

A.科学家通过仪器实验的方式了解世界

B.英国政府重视科技创新活动

C.新的科学发现推动了工业革命的开展

D.科研技术成果能及时地应用于生产

C［根据材料“纽可门蒸汽机的设计是建立在17世纪波义耳等人

的科学发现的基础上”“瓦特的发明也有赖于新的温度测设方法和

科研方法的应用”可知，科学发现成为工业革命技术创新的重要推动

力，故C项正确。］

3.下列图片反映了()

法拉第电磁感应现象实验西门子创制的发电机2