1、专题十八专题十八 近现代世界的科技与文化近现代世界的科技与文化第第3636讲近代以来世界科技的发展历程讲近代以来世界科技的发展历程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;以网络技术为例,理解现代信息技术对人类社会的影响。指导意见时空定位线索线索1 1近现代科学成就:近现代物理学的发展经历了牛顿经典力学、相对论的创立、量子论的诞生的历程,人类认识从宏观世界深入到微观世界;中世
2、纪生物界的统治思想是神创论,达尔文提出了生物进化论,打破了对基督教神学的迷信,对后世影响巨大。线索线索2 2近现代三次科技革命:从工业革命开始,人类经历了蒸汽时代、电气时代、信息时代的发展历程,推动了社会生产力及人类生产生活的巨大变化,特别是二战后,电子计算机的发明发展、互联网的应用等都极大地改变了人们的生活。线索归纳考点呈现考点一物理学的成就及探索生命起源之谜考点一物理学的成就及探索生命起源之谜考点二从蒸汽机到互联网考点二从蒸汽机到互联网考点一物理学的成就及探索生命起源之谜考点一物理学的成就及探索生命起源之谜1.经典力学经典力学(1)背景a.文艺复兴运动解放了人们的思想。b.伽利略开创近代科
3、学,为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)标志:1687年,牛顿出版了自然哲学的数学原理一书,提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。必备知识(3)意义a.形成以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系。b.对解释和预见物理现象具有决定性意义。易错提醒易错提醒伽利略自由落体定律并不是近代科学形成的标志伽利略发现自由落体定律等物理学定律,开创了近代科学,为经典力学的创立奠定了基础;牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志。教材补充教材补充“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
4、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。2.相对论和量子论项目相对论量子论背景 经典力学面临挑战(1)人们对物质的认识深入原子 内部(2)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(1)爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应(2)玻尔 提出有关原子的量子理论意义(1)否定经典力学的绝对时空观,深刻揭示了时间和空间的本质属性(2)发展了牛顿力学,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(1)使人类对微观世
5、界 的基本认识取得革命性的进步(2)与相对论一起,构成了现代物理学的基础(3)开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式误区警示误区警示 爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观,没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础,牛顿所创造的概念至今仍指导着我们的物理学思想。相对论发展了牛顿力学,打破了传统的绝对时空观。构图解史构图解史物理学的发展3.生物学的发展生物学的发展(1)背景a.欧洲封建社会坚持上帝创世说,致使生物学研究进展缓慢。b.文艺复兴后,基督教神学遭受重创。c.资产阶级革命、工业革命的发生,使人们视野开阔,思想开放。d.细胞学说
6、的确立,为生命科学的研究奠定了基础。(2)奠基:拉马克的早期生物进化思想。(3)标志:1859年,达尔文发表物种起源。(4)内容a.一切生物都经历了从低级向高级、由简单到复杂的发展过程。b.提出“物竞天择,适者生存,自然选择”的原理。(5)意义:从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法,有力挑战了封建神学创世说,达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。探究点一近现代物理的成就探究点一近现代物理的成就【史料实证史料实证】史料一史料一正如伏尔泰所说的,“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”。寻找决定人类事务的这些永恒法则,是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。美斯塔
7、夫里阿诺斯全球通史合作探究 史料二史料二所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变迄今为止,科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种,分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名但真正的科学革命,实际上只发生过两次。马克垚世界文明史史料三史料三在近代科学革命时期,自然科学与宗教神学的殊死搏斗集中体现在如何认识“天、地、人”这些一些最根本的问题上。哥白尼的太阳中心说揭示了“天、地”的奥秘,哈维的血液循环理论使“人体”生理解剖构造昭然天下。在实验观测的基础上,它们以叛逆教会的姿态告诉世人:没有什么信条不可怀疑,没有什么学说不可改变。它们作为近代科学革命的两大檄文,是向宗教权
8、威发出的挑战书,也是自然科学借以宣告独立的宣言书,科学作为神学附庸的地位不复存在。摘编自肖耀根世界近代科学革命事件及其意义读史提示读史提示(1)史料一叙述了“永恒的法则”即牛顿的万有引力定律的影响。史料主要说明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。(2)史料二解释了近现代物理学领域的科学革命。史料认为两次“真正的科学革命”是指17世纪牛顿经典力学体系的建立和20世纪初相对论的提出,同时也强调了牛顿经典力学和相对论的地位。(3)史料三反映了近代科学革命的特点和历史意义。史料主要说明近代科学革命挑战了宗教权威迷信,推动了自然科学的独立发展。问题思考问题思考(1)根据史料一并
9、结合所学知识,指出“永恒的法则”在人类文明史上产生了什么巨大的历史作用。提示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。(2)根据史料二并结合所学知识,指出牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么。提示提示关系:牛顿力学反映的是物体低速运动的客观规律,而相对论反映的是物体高速运动的客观规律;相对论力学是对牛顿力学的继承与发展。灵魂:科学探索精神。【史论归纳史论归纳】近代思想解放与科学技术革命的关系近代思想解放与科学技术革命的关系(1)思想解放促进了近
10、代科学技术的产生和发展文艺复兴运动解放了人和人性,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。文艺复兴运动为直接打破“地心说”提供了思想动力和精神基础。宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放、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。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。进化论挑战基督教神学所宣扬的神创论,促进了人类思想的解放。探究点二达尔文与生物进化论探究点二达尔文与生物进化论【史料实证史料实
11、证】史料一史料一生物母体生出的众多后代,为攫取生活的必需条件而斗争,众多的后代不会绝对相同。其中优秀的物种在生存竞争中取胜了,其他被淘汰了。物种起源 史料二史料二西方神学认为:各种生物是按上帝的旨意和计划创造出来的,创造出来后就永恒不变。19世纪初期,法国生物学家拉马克提出生物是由低级向高级进化的观点。1859年,达尔文物种起源出版。他用大量事实论证了自然界各种生物的物种是不断进化的,是不断从低级向高级发展的。读史提示读史提示(1)史料一中“优秀的物种在生存竞争中取胜了,其他被淘汰”体现了以生存竞争、自然选择为基础的生物进化学说。(2)史料二说明近代生物学研究取得了重大进展,彻底否定了封建神学
12、创世说。问题思考问题思考(1)依据史料一,概括达尔文学说的核心主张。提示提示物竞天择,适者生存,自然选择。(2)依据史料二,简要指出生物学经历了怎样的演变。结合所学知识,分析这种演变产生的影响。提示提示演变:经历了从神创论到生物进化论的演变。影响:这一革命性的变化沉重打击了封建神学,破解了生命起源之谜;推动了近代自然科学的发展;冲击了封建专制统治。【史论归纳史论归纳】近代生物进化论的影响近代生物进化论的影响 (1)思想界:挑战了封建神学,否定了封建神学创世说,在宗教界引起了轩然大波。(2)科学界:把发展变化思想引进生物界,开创了生物学发展的新时代。(3)理论界:为马克思主义理论的创立提供了自然
13、史基础。(4)政治界:为中国维新派的戊戌变法运动和资产阶级革命派的民主革命提供了思想理论武器;同时也被帝国主义者利用,成为它们推行强权政治和霸权主义的理论依据。1.(2018江苏单科)牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。1927年,德国物理学家海森堡提出了测不准原理:没有人能够确知一个电子的运动轨迹,因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。与这一认识变化相关的是(D)A.经典力学的诞生B.进化论的传播C.电气革命的出现D.量子论的提出考点集训答案答案D通过光来观测电子的运行轨迹属于微观世界的研究范畴,故D项正确。材料反映的是微观世界的物理现象,经典力学、进化论、
14、电气革命均与此无关,A、B、C三项错误。2.(2018海南单科)有学者在评价一项科学成就时指出:它使人对自己的认识以及对世界的认识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变化。这项成就应该是(B)A.伽利略的“自由落体定律”B.达尔文的“生物进化论”C.普朗克的“量子假说”D.赫胥黎的“人猿同祖说”答案答案B牛顿力学定律证明了自然界的规律,从物理学上否定上帝地位,“使人对自己的认识以及对世界的认识”发生划时代变化,达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说,对上帝的认识上产生划时代变化,故选B项。伽利略的“自由落体定律”推动牛顿力学定律的形成,但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化,
15、A项错误;普朗克的“量子假说”是物理学对微观世界认识的深入,但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化,C项错误;赫胥黎的“人猿同祖说”是对达尔文进化论的发展,不具有划时代影响,D项错误。3.(2018天津文综)16世纪,西班牙医生塞尔维特因解剖人体进行血液循环研究,被宗教裁判所火刑处死。而达尔文在19世纪中期相继发表物种起源人类的由来,虽遭教会激烈反对,但并未受到教会的人身迫害,其原因在于(B)A.进化论已被人们普遍接受B.教会失去原有权威C.进化论被证明是科学理论D.教会实行宽容政策答案答案 B19世纪中期,达尔文挑战宗教神学创世说,并没有遭到像16世纪的塞尔维特一样的人身迫害,原因在于经过宗
16、教改革和启蒙运动的冲击后,教会失去原有权威,故B项正确。考点二从蒸汽机到互联网考点二从蒸汽机到互联网1.“蒸汽时代蒸汽时代”(1)条件a.政治:英国资产阶级革命的胜利。b.经济:工场手工业的发展。c.科技:科学技术提供了许多发现和发明。必备知识(2)进程a.改良:瓦特改良蒸汽机。b.应用:蒸汽机作为动力应用于各工业部门。c.推广:19世纪三四十年代,蒸汽机在欧洲、北美被广泛应用。概念阐释概念阐释“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
17、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”。走出误区走出误区 瓦特发明的是改良蒸汽机,而不是发明了蒸汽机。蒸汽机的改良是由瓦特在早期蒸汽机的基础上完成的,不是依靠某种先进科学理论,而是依靠经验改良而成,因此,蒸汽机不是科学理论与生产技术密切结合的结果。(3)影响a.工业生产:机器大工业工厂形成,社会化大生产逐渐形成。b.城市进程:形成了许多工业城市,英、法、美等成为工业国家。c.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。2.“电气时代电气时代”(1)条件:1831年,法拉第发现
18、电磁感应现象,为发电机的研制奠定理论基础。(2)进程a.发电机、电动机的发明和使用促使电力成为新能源。b.长距离输变电技术日趋成熟,电力被广泛应用。(3)影响a.促进了生产力的迅速发展,垄断组织形成。b.改变着社会结构和世界形势。c.使城市面貌和人们生活发生巨大变化。辨析对比辨析对比正确区分“蒸汽时代”与“电气时代”的发明(1)“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业,科技含量不高,发明者主要是工人、技师,发明主要集中在英国。(2)“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业,科技含量高,发明者主要是科学家,发明涉及主要资本主义国家。构图解史构图解史电力时代的背景和影响3.信息技术的发展信息技术的发展(1)
19、概况a.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。b.20世纪60年代末,美国加紧对信息技术的研究和开发。c.1969年,美国建立起四个站点的网络,促进了互联网的产生。d.20世纪90年代,互联网发展为全球信息网。(2)影响a.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。b.消极:给人们特别是青少年带来一定的负面影响。走出误区走出误区网络经济不等同于知识经济。知识经济是与农业经济、工业经济相对应的一个概念,是一种新型富有生命力的经济形态。创新是知识经济发展的动力,虽然它与信息科技密切相关,但不能等同。网
20、络经济也称信息经济,是以现代计算机技术为基础的新经济形态。严格地说,信息经济包含在知识经济之中。探究点近现代三次科技革命的特点及影响探究点近现代三次科技革命的特点及影响【史料实证史料实证】史料一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年以后的世界合作探究 史料二史料二第三次科技革命呈现
21、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科学发展报告等读史提示读史提示(1)史料一主要阐述了工业发明与科学理论的关系。史
22、料主要说明第一次工业革命中科学与技术尚未真正结合,也说明了第二次工业革命中科学与技术的紧密结合。(2)史料二主要说明了第三次科技革命的影响远远超过第一、二次工业革命。史料表明在第三次科技革命中科学技术转化为社会生产力的周期、速度及社会化趋势加快。(3)史料三叙述了科技对世界经济发展的促进作用。史料主要说明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。问题思考问题思考(1)根据史料一,概括指出两次工业革命的特点分别是什么。提示提示特点:科学对第一次工业生产影响不大,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
23、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。【史论归纳史论归纳】科学技术发展推动社会进步的作用科学技术发展推动社会进步的作用(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
24、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,人类从此进入了“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。1.(2018辽宁六校协作体期中)18世纪后期19世纪初叶,“大部分科学进步不是像在17世纪那样来自牛津、剑桥和伦敦,而是来自利兹、格拉斯哥、爱丁堡,尤其是伯明翰。”这一现象说明(A)A.工业革命推动了科学的进步B.英国科学进步的速度加快C.英
25、国教育水平明显提高D.科学推动了工业革命的进程考点集训答案答案A解读题干材料,可知在工业革命之前,科学技术的进步大都来自大学科研机构,而工业革命之后主要来自伯明翰等一些工业城市,说明工业革命推动了科学技术的进步,故选A项。材料没有提到速度的问题,B项错误;材料没有提到这些城市教育水平的问题,C项错误;工业革命推动了科学技术的进步,而不是科学技术进步推动工业革命,D项错误。2.(2014江苏单科)英国学者怀特海论及近代西方科学精神时说:人们“完全有意识地认识到知识对技术进步的重要性,发现了抽象知识和技术进步相联系的方法,并且也看到了技术进步的无限前程”。能够为这种观点提供论据的史实是(D)A.牛
26、顿经典力学体系的建构B.伽利略自由落体定律的创立C.瓦特联动式蒸汽机的制造D.法拉第电磁感应理论的应用答案答案D本题关键信息是“知识对技术进步的重要性”,C仅涉及技术进步,排除;A、B均涉及知识,没有体现技术进步,故排除。“电磁感应理论”是“知识”(理论),“应用”是“技术”,D符合题意。3.(2018宁夏育才中学月考二)尼古拉特斯拉在1882年发明了高频率交流电。但在当时,更为著名的发明家爱迪生却把这种沿用至今的伟大发明称之为“魔鬼的触角”,宣扬交流电具有强烈的不稳定性,甚至会毁灭人类。这反映出(C)A.电气技术的竞争呈现白热化B.高频交流电的缺陷影响运用C.新技术的推广应用步履维艰D.社会需求呼唤电气时代到来答案答案C据题干可知,爱迪生作为科学家,对高频率交流电却存在误解,说明一项新技术的推广应用存在很大的社会阻力,故选C项。材料没有提及电气技术的竞争,A项错误;材料没有反映爱迪生对高频率交流电的抨击是由于该技术的缺陷,B项错误;材料反映了爱迪生对尼古拉发明的高频率交流电的误解与抨击,无关社会对电气的需求,D项错误。
