高中历史 第三单元 从人文精神之源到科学理性时代 第15课 近代科学技术革命学案 岳麓版必修3

1、第15课近代科学技术革命学习目标课程标准重点难点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。1.理解哥白尼太阳中心说的提出是自然科学的独立宣言。2.认识经典力学和进化论在近代自然科学理论发展中的历史地位。3.蒸汽机的发明和电气技术的应用推动社会发展。4.科学进步是对传统神学宗教思想体系的突破。5.科学与宗教和哲学的关系。一、从哥白尼到伽利略1.哥白尼的天文学成就(1)理论产生的背景中世纪末期，地球中心说占据绝对统治地位。由

2、于观测技术的进步，天文研究有了新发展。(2)成就：提出太阳中心说。(3)意义：哥白尼的日心说不仅改变了人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。2.伽利略对科学的贡献(1)成就在天文学方面：发现了木星的四颗卫星，为日心说找到了证据。在物理学方面：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)影响：被誉为“近代科学之父”，伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础。1.在世界十大杰出物理学家中，伽利略位列第三。他之所以能够获此殊荣，其主要原因是什么？提示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。二、牛顿的经典力学1.内容(1)物理学贡献发现了万有

3、引力定律和牛顿力学定律。出版了自然哲学的数学原理，建立起一个完整的力学理论体系。(2)数学成就：牛顿是微积分的创立者之一。2.影响(1)科技是经典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的理论基础。标志着人类科学时代的开始。(2)经济：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。(3)思想：为法国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。2.有人认为牛顿的经典力学“成就了

4、英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命。迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此重大的成就。”这一认识，反映了什么？提示经典力学推动了人类文明。三、达尔文与进化论1.背景：19世纪以前，神创论占统治地位。2.创立：1859年发表物种起源，建立起以自然选择为基础的严密的生物进化理论。3.发展：1871年，发表人类的起源，进一步论证人类是从古猿进化而来的观点。4.主要观点(1)生物在自然条件下会因周遭环境的影响而不断变异。变异有利于适应自然环境的个体存活下来，不适应的个体被自然淘汰。(2)自然条件若比较稳定，有利的变异就会得到积累，世代相传，从而形成新物种。5.意义：从根本上改变

5、了19世纪绝大多数人对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。3.试概述这幅漫画出现的时代背景，并揭示其所隐含的信息。当时讽刺达尔文的一幅漫画提示(1)图片背景：19世纪以前，神创论占统治地位，19世纪中叶，生物学领域掀起了一场革命，神创论受到进化论的有力挑战。(2)隐含信息：达尔文的进化论推翻了上帝创造世界的谬论，引起了天主教会和保守势力的强烈反对。四、瓦特与蒸汽机1.背景：英国工业革命开始后，迫切需要解决动力不足的问题。2.成就：瓦特历经20多年的不懈努力，完成了对纽可门蒸汽机的革新。3.意义(1)蒸汽机广泛应用，解决了工业革命的动力问题。(2)动力机的采用为工业、交通运

6、输业的发展铺平了道路，极大地推动了社会生产力的发展，使人类社会进入蒸汽时代。4.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转向矿物。直接推动这一转变的发明是什么？提示蒸汽机。五、爱迪生与电的应用1.背景：19世纪后期，科学新发现催生了发电机，蒸汽动力方兴未艾，电力作为一种新能源又登上历史舞台，人类进入电力时代。2.成就：爱迪生发明和改进了电灯、电话、电报、电影等。3.意义(1)以发电机为标志的电气技术，极大地推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命。(2)科学技术转化为生产力，又有力地推动了社会变革和文明进步，资本主义确立全球优势，世界各地联系更加紧密。

7、(3)科技革命改变了人们的生活方式，人们的生活更方便舒适、丰富多彩。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：经济上，推动了社会生产力大幅度提高；政治上，确立和巩固了资产阶级的统治；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；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。5.“1831年法拉第发现电磁感应定律，1864年麦克斯韦建立电磁理论，1888年赫兹发现电磁波。这些发现，引发了发电机、电动机、电报、无线电的发明。”这说明了什么道理？提示科学理论的突破推动电气技术的发展。主题一近代

8、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，

9、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史料一反映的是伽利略与牛顿的不同贡献。伽利略成就的依据。伽利略成就与牛顿成就的关系。主要论述了达尔文进化论的影响。科学与宗教发展的区别。(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？答案伽利略的贡献：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：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

10、法国启蒙运动和唯物主义哲学奠定了科学基础。(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。答案原因：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)据史料二和所学知识，说明宗教和科学之间的关系。答案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。1.经典力学的特征(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

11、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.科学与宗教在人类起源问题上的分歧及其根源(1)分歧：达尔文进化论认为人类是自然界演化的产物，是从猿猴进化而来的，是自然选择的结果。而宗教神学认为世界万物包括人类都是上帝按照自己的意志创造的。(2)根源从世界观方面说，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。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。从政治方面说，宗教实际上是统治阶级维护其特权的工具，科学则要追求民主和平等。主题二蒸汽机的发明和电气技术的应用史料一蒸汽

12、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分别从蒸汽机的发明、运用及电力的发明和运用方面扼要论述了各自的重大作用。从近代化史观的角度看待工业革命成果的重大影响。(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”？答案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、电话、电车、电报等电气设备的广泛应用。(2)你如何认识史料二中的观点？答案英国工业革命后加剧了对印度的侵略，同时工业革命的

13、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(1)大幅度提高了社会生产力蒸汽机出现以后，机器生产几乎在所有工业部门得到迅速发展。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资产阶级实力日益强大，开始确立对世界的统治。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，方便了人类的生活蒸汽机出现以后，形成新的城市，加速了城市化进程。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

14、活。记知识纲要背核心术语1.牛顿创建了万有引力定律和力学三定律，建立了经典力学，改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。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。2.达尔文的生物进化论，打破了神学的禁锢，把生物学建立在科学的基础之上。3.蒸汽机的发明和改良推动了第一次工业革命的开展，人类社会进入蒸汽时代。4.发电机和其他电力技术发明的出现，促进了第二次工业革命的到来，人类社会进入电力时代。1.爱因斯坦认为：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”这主要是因为伽利略()a.捍卫哥白尼“日心说”b.奠定实验科学

15、基础c.发明了天文望远镜d.发现自由落体定律答案b解析伽利略的贡献是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，他的成就标志着物理学的真正开端。故选b项。2.某科学著作的序言中写道：“理性力学应当是研究任何力所引起的运动和产生任何运动的力的科学。因此，本书被命名为自然哲学的数学原理。”该著作提出的理论()a.推动了欧洲启蒙运动的进程b.使人类对人类起源的认识取得一致c.为经典力学的创立奠定了基础d.弥补了牛顿力学认识宏观世界的不足答案a解析自然哲学的数学原理说明是牛顿的经典力学，该理论的提出为欧洲启蒙运动奠定了思想基础，故a项正确；达尔文研究的是人类的起源问题，故b项错误；c项是伽利略

16、自由落体理论，d项是相对论，排除。3.马克思说：“这本书的理论可以用来当作历史上阶级斗争的自然科学依据。”“这本书”的作者是()a.伏尔泰 b.牛顿c.达尔文 d.哥白尼答案c解析伏尔泰是法国启蒙思想家，而不是科学家，故a项错误；牛顿的力学体系和哥白尼的“日心说”与题干中“阶级斗争”没有关联，故b、d两项错误；达尔文进化论阐述了自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存”，与题意相符，故c项正确。4.英国最初的工厂大都建在河流和山谷附近，后来工厂开始逐渐向人口集中的城镇迁移，向各行各业扩展。促成这一变化的关键条件是()a.珍妮机的问世 b.电力的广泛应用c.改良蒸汽机的推广 d.交通工具的革新答案

17、c解析据材料可知机器不再受自然条件和地理位置的限制，主要得益于瓦特改良蒸汽机的推广运用，故c项正确。5.某历史课外兴趣小组办了一期黑板报，有如下一段宣传材料：这个发明使人类从此开始拥有自己更明亮的“眼睛”，而不再害怕大自然的黑暗。请你给宣传材料中的“发明”添加一个合适的标题()a.信息时代的到来 b.理性时代的到来c.蒸汽时代的到来 d.电力时代的到来答案d解析题干材料指的是电力的发明和应用。解析与探究它充分说明，科学是思想的武器，只有用科学武装起来的思想才是最具有战斗力的。自我测评1.哥白尼提出了日心说，伽利略通过天文观测证实了哥白尼的日心说。这些思想不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且

18、从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。2.牛顿发表自然哲学的数学原理，建立起一个完整的力学理论体系，即牛顿力学体系。牛顿力学是经典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的理论基础。牛顿是一名震古烁今的科学巨人。3.达尔文的生物进化论从根本上改变了19世纪绝大多数人对人类和其他生物在生物界中位置的看法，推翻了神创论。4.蒸汽机成为改造世界的动力机械。人们开始用煤作燃料，驱动火车、轮船和机器。动力机的采用为工业、交通运输业的发展铺平了道路，极大地推动了社会生产力的发展，开创了人类历史上的蒸汽时代。5.发明电灯、电话、电报等。爱迪生的发明推动了电气的广泛应用，推动了生产力

19、的发展，使人类进入电力时代。6.改良蒸汽机的发明促使人类进入蒸汽时代；电气技术的应用使人类社会进入电力时代。基础达标1.伽利略被认为是“真正具有近代科学精神的第一人”，主要是因为他()a.引发了近代自然科学的革命b.推翻了天主教会旧的宇宙观c.继承和发展了哥白尼的思想d.开创了从实验中认识自然的方法答案d解析近代科学的显著特征是注重实验和数学化，这正是伽利略所倡导的科学思想。他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，所以称他为“真正具有近代科学精神的第一人”，故本题选d项。2.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

20、物进化理论。两种学说的共同意义是()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答案c解析据所学可知，“日心说”打破了长期居于统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革；进化论推翻了“神创论”的统治地位，使生物学发生了一次革命性变革。二者在相应的时代都冲击了宗教神学世界观，解放了人们的思想，为人类进一步了解世界提供了一种新的视角，故c项符合题意。3.“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现()a.推动了天文学的发展b.使人类彻底摆

21、脱了神学的影响c.促进了人类的思想解放d.使人类开始关注现实世界答案 c解析材料中“人类用理性的眼光打量世界”说明人们的思想得到解放，故选c项。4.“他看到了简单的规则，并从中揭示出循环往复的规律，所以启发我们继续探索，希望用数学法则来揭示经济的周期和人类的行为。我们相信，宇宙中的问题是可以解决的。”材料中“他”()a.发现自由落体定律，奠定了近代实验科学的基础b.发现自然世界规律，启发人们探寻社会运行规律c.回答了人类的起源问题，使进化论深入人心d.揭示事物都有矛盾的两个方面，守静即可变化答案b解析a项是伽利略，排除；材料中“希望用数学法则来揭示经济的周期和人类的行为”的信息说明是牛顿研究问

22、题的方法，故b项正确；c项是达尔文，排除；d项是中国古代老子的观点，排除。5.美国阿肯色州在1981年通过一项法案，“公立学校可以用教进化论同样的时间教神创论”。据杂志调查显示，支持和反对“人类从其他物种演变而来”的美国人大概各占40%否定进化论的比例是发达国家中最高的。以上现象说明了()a.神创论在美国仍居于统治地位b.进化论已完全战胜神学创世说c.科学的普及任重道远d.宗教与科学在人类起源问题上已无分歧答案c解析材料反映出学校讲授进化论和神创论时间相同，故a项错误；b项说法过于绝对，故b项错误；“宗教与科学在人类起源问题上已无分歧”说法错误，故d项错误。6.大国崛起工业先声的解说词说：“牛

23、顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。”这表明()a.科技为生产发展提供了条件b.牛顿是工业革命的倡导者c.改良蒸汽机的问世是工业革命最主要的成果d.科学与技术紧密结合推动生产力进步答案a7.1882年，德国的人口调查统计表格中没有电力工业工人一栏；1895年，德国电力工业工人就有25 000人，到19061907年更达到107 000人。这一现象说明()a.人口调查渐趋细化和准确b.电力能源逐渐取代蒸汽动力c.电力工业发展成为新兴产业d.电力工业工人就业比例不断增长答案c解析从时间上看，德国的电力工业工人从无到有增长迅速，这是第二次工业革命中新兴产业电力工业

24、在德国发展的情况的反映，所以c项符合题意。8.“新能源的大规模应用直接促进了重工业的大踏步前进，使大型的工厂能够方便廉价地获得持续有效的动力供应，进而使大规模的工业生产成为可能，并为之后的经济垄断奠定了基础。”这则材料能够反映出()a.蒸汽机的发明促进了经济垄断b.重工业的出现取决于新能源的应用c.新能源的应用改变了工业结构d.新能源的应用直接导致了经济垄断答案c解析依据材料“新能源使大规模的工业生产成为可能，并为之后的经济垄断奠定了基础”可知c项正确；a、b、d三项表述错误，第二次工业革命后形成了经济垄断，第一次工业革命时就出现了机器制造业即重工业。9.“科学革命间接导致18世纪以蒸汽动力技

25、术出现为中心的第一次技术革命的发生。”这次科学革命是指()a.伽利略力学理论 b.牛顿经典力学体系c.瓦特改良蒸汽机 d.法拉第电磁感应原理答案b解析伽利略力学理论为牛顿经典力学奠定了基础，故a项错误。“蒸汽动力技术”是对牛顿经典力学的运用和体现，故b项正确。瓦特改良蒸汽机属于技术革新，不是科学革命，故c项错误。法拉第在1831年发现电磁感应现象，与题干时间不符，故d项错误。10.从蒸汽机的发明和电气技术的应用带来的结果看，科学技术进步对社会发展的作用是()社会生产力大幅度提高社会结构和世界形势因此改变人类的生活更加丰富多彩资本主义经济危机周期性出现a. b.c. d.答案b解析资本主义经济危

26、机发生的根本原因是生产社会化和生产资料私人占有之间的矛盾，这不是生产力发展的必然结果，由此排除含的选项。能力提升11.学者马克垚主编的世界文明史中写道：“牛顿革命的影响远远超出了自然科学的范畴，事实上极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候。”这主要说明牛顿革命()a.激发了法国人极富幻想的探索精神b.促进了文艺复兴运动的开展c.确立了理性化和科学化的思维传统d.推动了宗教改革运动的兴起答案c12.在物种起源发表后不久，一些学者就以达尔文理论为依据，批评现代社会庇护“不适应环境”的成员，使他们免受自然选择。进化论的法则甚至曾经被解释为胜利属于最强者。这反映出进化论()a.其理论在社会上产生积极影响

27、b.被曲解和误用到了社会学领域c.对其他科学领域的进步无意义d.可用于解释社会的发展与进步答案b解析达尔文的进化论本身属于生物学领域的成就，不适合用来解释社会科学领域的现象，但根据题干信息“进化论的法则甚至曾经被解释为胜利属于最强者”可以看出题干强调的是达尔文进化论被曲解，被用来解释现代化社会现象，故a、d项错误，b项正确；c项错在“无意义”，排除。13.早在达尔文之前，就已经有人提出过进化论的观点，但是真正使进化论为世人所关注的是达尔文于1859年出版的物种起源。其重要的原因在于该书()a.结论源于大量一手资料b.顺应自由主义经济思潮c.成为当时学术界的公论d.是对自然界认识的突破答案a解析

28、达尔文基于严密的实证生物学考察得出生物进化观点，能够使人信服，故a项正确；生物进化论观点与经济思潮无关联，故b项错误；物种起源在出版后引发了很大的争论，当时并没有成为学术界的公论，故c项错误；早期进化论观点也对自然界认识有所突破，故d项错误。14.学者冯作民在西洋全史中写道：“蒸汽机立刻被广泛使用，大规模的工厂一个个出现立刻使以前的手工业完全机械化，因此那些在家庭式手工艺工厂做工的人，就都转移到由资本家经营的大工厂去。”这说明()a.瓦特发明并推广了蒸汽机技术b.欧洲的产业革命从蒸汽机发明开始c.改良蒸汽机引起了交通运输的革新d.改良蒸汽机成为欧洲产业革命的原动力答案d解析瓦特是改良而非发明蒸汽机，故a项错误；工业革命开始于珍妮纺纱机的发明，故b项错误；题目中并未提到蒸汽机与交通运输的关系，故c项错误。15.学者贝尔纳在历史上的科学中提到：“从法拉第发现后到爱迪生的应用，中间隔了五十年，并非由于科学或技术的滞后，而主要是由于经济的和社会的原因。”贝尔纳旨在说明()a.科技成果转化为生产力的周期越来越长b.电力技术发展所需的条件是逐步形成的c.科学理论的突破是社会经济发展的结果d.法拉第的发现源于社会生产的直接推动答案b解析材料表明了科技转化生产力阶段周期长，以后随着条件的改善转化周期就越来越短，故a项错误，b项正确；先有“法拉第发现”即科