广东省陆河外国语学校高中历史《第四单元 近代以来世界的科学发展历程》教案 新人教版必修3.doc

广东省陆河外国语学校高中历史第四单元 近代以来世界的科学发展历程教案 新人教版必修3【考点清单】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。重点知识：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立。2了解相对论、量子论的主要内容，认识其意义。重点知识：相对论的提出；量子论的诞生。3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。重点知识：达尔文进化论产生的历史条件及进化论思想的影响。4以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。重点知识：蒸汽机的发明和电气技术的应用对社会发展的作用。5以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。重点知识：信息化社会的内容和影响。【知识梳理】一经典力学1背景：（1）经济基础是工场手工业时期经济的发展。（2）文艺复兴解放了人们的思想。（2）伽利略等发现的自由落体定律为牛顿力学体系奠定了基础。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地位及作用：是人类对自然规律进行第一次理论性概括和总结；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。牛顿力学在科学史上作用表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三大定律视为宇宙间一切力学运动的普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类对自然界认识的第一次综合。牛顿力学体系是自然科学的第一次理论性大总结，是整个物理学和天文学的基础，是近代科学形成的标志。二相对论的创立1背景：（1）经典力学面临挑战。（2）爱因斯坦的多年研究。2内容：（1）狭义：质量会随物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随物体运动速度的变化而变化。（2）广义：空间和时间的性质不仅取决于物体运动的情况，也取决于物质本身的分布状态。3意义：（1）是物理学的一次重大革命，否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的本质属性。（2）发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动了物理学发展。三量子论的诞生与发展1.背景：（1）电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到原子内部。（2）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。2诞生（1）1900年，普朗克提出量子假说。（2）内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子实现。3发展（1）爱因斯坦用量子论解释了光电效应。（2）玻尔提出有关原子的量子理论。（3）20世纪30年代，量子力学建立起来。4意义：（1）使人类对微观世界的认识取得革命性进步。（2）与相对论一起构成现代物理学的基础。（3）弥补了经典力学的不足。（4）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。四生物进化论1基础：19世纪前期科学家相继提出和确立了细胞和细胞学说，为进化论的创立奠定了基础。2诞生：1859年，物种起源一书的发表。3内容：（1）生物经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。（2）自然选择、物竞天择，适者生存。4意义：对欧洲思想界：是对封建神学创世说的有力挑战，直刺神创说的要害，是对上帝造人说的颠覆。生物进化论把发展变化的思想引入生物界，使人们不再把动物与植物之间、动物与人之间的区别看做是绝对和神圣的。对欧洲科学界和宗教界：引起了轩然大波和激烈争论。对中国思想界：曾被19世纪末中国先进的知识分子作为救亡图存的思想武器。五蒸汽时代的到来1.条件：（1）英国资产阶级革命胜利，为经济发展扫清障碍。（2）工场手工业的发展，应用机器生产成为可能。（3）科学技术为生产的发展提供了发现和发明。2.进程：（1）瓦特改良蒸汽机。（2）作为动力应用于各行业。（3）蒸汽机在欧洲、北美被广泛应用。3.影响：（1）真正意义上的社会化大生产逐渐形成。（2）形成了许多工业城市、多个工业国家。（3）世界各地联系更加密切，日益成为一个整体。六电气革命的出现1.条件：1831年，法拉第发现电磁感应现象。2.发明：发电机、电动机、电灯、电话、电车、无线电报、电影等。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）使城市面貌和人们生活发生巨大变化。七信息技术的发展1.发展概况：（1）1946年美国研制成世界上第一台计算机。（2）20世纪60年代末美国加紧研究和开发。（3）1969年，美国建立起四个站点的网络。（4）20世纪90年代，互联网发展为全球信息网。2.影响：（1）信息化社会开始出现。（2）加快了经济全球化的步伐。（3）促进了传统产业的发展。（4）改变了人们的工作、生活方式。【要点透析】1爱因斯坦相对论诞生的标志、基本原理和历史意义 标志：1905年，发表论动体的电动力学一文，完整地提出了狭义相对论。之后，又建立了广义相对论。原理：相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。他认为时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转化。意义：它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，可以广泛地解释不同运动状态的物质，创立了一个全新的时空观、运动观和物质观，极大地扩展了物理学应用的领域；它打破了牛顿力学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径，是人类思想发展史上的一次根本性变革。总之，相对论提出是物理学领域最伟大的革命。2相对论与牛顿力学的关系牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下。爱因斯坦相对论否定了牛顿的绝对时空观。指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化。物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了研发原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。相对论发展了牛顿力学，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。牛顿在科学史上做出了杰出的贡献。3相对论与量子论的关系量子论和相对论是现代物理学的两大基础理论。它们是在20世纪头30年发生的物理学革命的过程中产生和形成的，并且也是这场革命的主要标志和直接的成果，量子论的诞生成了物理学革命的第一声号角。经过许多物理学家不分民族和国籍的国际合作，在1927年它形成了一个严密的理论体系。它不仅是人类洞察自然所取得的富有革命精神和极有成效的科学成果，而且在人类思想史上也占有极其重要的地位。如果说相对论作为时空的物理理论从根本上改变了人们以往的时空观念，那么量子论则很大程度上改变了人们的实践，使人类对自然界的认识又一次深化。它对人与自然之间关系的重要修正，影响到人类对掌握自己命运的能力的看法。量子论的创立经历了从旧量子论到量子力学的近30年的历程。量子力学产生以前的量子论通常称旧量子论。它的主要内容是相继出现的普朗克量子假说、爱因斯坦的光的量子理论和玻尔的原子的量子理论。4牛顿力学与量子论的关系19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。但大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。牛顿力学所研究的是具有相当的直观性，全都看得见、摸得着的所谓宏观物体，无法正确描述原子内部世界里各种粒子，经典物理学已陷入危机，面临着挑战。在量子论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。同时，也标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。5中西科学在特征和本质上的差异（1）中国科技主要是应用科学。科学研究主要采取整理典籍和总结经验的方法。（2）西方科技主要是理论研究。大多数科学家研究的方法是采取观察和实验的方法，以及数理逻辑推导的方法。16世纪中西科学在内容和研究方法上的差别，正是近代科学与传统科学在本质差异上的具体表现。中国科技领域主要是应用科学，科学研究仍主要是采用传统的整理典籍和总结经验的方法。6科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。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，宗教学说是没有经过实践检验的，科学是建立在实验和观察研究基础上的。从政治上来所，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学是要追求民主和平等。7. 现代信息技术对人类社会的影响。（1）积极影响：导致知识经济的产生和发展，知识对社会经济的作用日益加强，促使传统产业不断得到更新改造。工作和生活方式的革命：人们的工作方式不仅突破空间限制，而且提高了效率；人们的生活方式更丰富多彩，社会交往方式也发生变化。教育和学习方式的革命：不仅使传统的学校教育更完善，而且使远程教育成为可能，从而引发一场教育和学习的革命。思维方式的变化：人们对生产、生活、社会交往形式等多方面的认识发生变化，从而改变人们的思维方式。（2）消极影响：信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等，都对社会经济的发展产生越来越大的影响。全球各国围绕互联网的竞争日益加剧，表现在经济、政治、军事、文化各个领域，造成世界更加动荡不安。互联网为人们创造了一个虚拟社会，往往使部分人沉迷其中，不能自拨，特别是腐朽落后文化和有害信息易于腐蚀未成年人的心灵。8.三次工业革命的异同。相同点：三次科技革命都受到本国政府的重视；都引起社会关系的巨变。第一次科技革命导致两大对立阶级工业资产阶级和无产阶级的出现；第二次科技革命导致垄断资本主义形成，国家机构开始和垄断组织结合；第三次科技革命促进了社会结构和社会生活结构的变化，以及人类衣、食、住、行、用各方面的变革；都对世界格局发生巨大影响。第一次科技革命，列强的殖民扩张造成了东方从属于西方；第二次科技革命，最终形成世界资本主义的殖民体系；第三次科技革命，推动了国际经济格局的调整；从经济上看，都加速资本主义世界经济的发展。不同点：第一、第二次科技革命都有一个相对和平的社会环境；第三次科技革命开始于二战期间，延续至今；从发明者看，第一次科技革命是劳动者，凭借经验或能力，发明成果都是生产经验的总结；第二、第三次科技革命多是科学家和工程师，各种发明无一不是在精确的自然科学研究成果的基础上取得的；从突破口上看，第一次科技革命以轻工业为突破口；第二次科技革命以重工业为突破口；第三次科技革命以军事工业为突破口。【真题再现】1（09年四川文综）哥白尼学虽被后来的科学发展所扬弃，但人们仍然视其为一场“革命”。这是因为它（ ）a.撼动了中世纪神学基础，显示了挑战权威的态度b.开创了近代实验科学，提出了研究自然地新方法c.概括了宇宙运动规律，指引了人类认识自然的方向d.开辟了天文学新领域，标志着近代自然科学的形成【答案】a【解析】解答本题的关键是抓住题干中的“哥白尼”“革命”等有效信息限定词。这些信息告诉考生哥白尼的天体运行论提出日心说，否定了教会的地心说。b、c、d项不符合题意，排除。2（09年安徽文综）被西方教会势力指责为“意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目，改易思理，甚于奈端（牛顿）氏之天算格致”的学说是（ ） a日心说 b进化论c量子论 d相对论【答案】b【解析】首先排除a项，日心说是哥白尼的主张。然后再排除c、d两项，量子论和相对论是20世纪出现的理论。根据题意“意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”，可知是达尔文的进化论，达尔文被誉为“生物学界的牛顿”。 3（09年广东历史）普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是a. 相对论 b. 日心说 c.量子假说 d.万有引力定律【答案】a【解析】日心说是哥白尼提出的，量子假说是普朗克提出的，万有引力定律是牛顿提出，相对论是爱因斯坦1905年首次提出。4（2008天津文综节选）材料四 德国莱比锡大学建于1409年，初期开设的课程有神学、文科（语言）、法学、医科，以后逐渐增加，至19世纪开设了数学、天文学、哲学、逻辑学、物理学、化学、生物学、解剖学等几十个科目，并设立了研究院，鼓励科学研究。德国其它大学也普遍发生了这样的变化。由于教育的高度发展，德国创造了19世纪末的奇迹。（5）依据材料四归纳15至19世纪德国大学课程改革的趋势。结合材料和所学知识各举一例说明这一趋势对19世纪末的德国产生了哪些影响？（6）综上，谈谈你对教育变革与社会发展关系的认识。【答案】（5）趋势：自然科学学科增多，鼓励科学研究（理性主义的影响增强）。 影响：德国科技高度发展，如电磁波、x射线、发电机、内燃机等；出现许多新兴工业，如汽车制造、电力、化工等；德国成为欧洲强国，工业产值居欧洲第一、世界第二。（6）认识：要加强社会的发展，必须优先发展教育。【解析】归纳材料中课目和措施，回答第（5问），用辩证地眼光看待“教育变革与社会发展关系”回答第（6问）。【名师心得】一易错知识点1.伽利略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；牛顿力学体系是近代科学形成的标志。2.伽利略和牛顿都注重了实验的重要性，但牛顿力学体系以数学为表达形式。3. 相对论既否定了经典力学的绝对时空观，又继承和发展了经典力学。4因为达尔文和牛顿的学说都否定了基督教神学的权威，所以达尔文被当时的人们称为“生物学领域的牛顿”。 5划分“蒸汽时代”和“电气时代”的主要依据是能源动力。两位关键人物是瓦特和爱迪生。619世纪的三大科学发现不是牛顿经典力学、相对论和量子论，而是细胞学说、进化论和能量守恒定论。7进化论的提出不能说封建神学退出舞台，只是对封建神学创世说有力挑战。8近代自然科学基础理论的三大成就是牛顿经典力学、法拉第发现“电磁感应现象”和达尔文创立了生物进化论学说。而瓦特改良蒸汽机属于科技发明。9近代物理学的主要内容：经典力学的主要内容：物体运动的三大定律和万有引力定律；相对论的主要内容：狭义相对论和广义相对论；量子论的主要内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。二方法点拨1复习本讲要注意纵向把握历史事件的整体发展过程，明确各发展阶段的不同特征。如科学技术发展过程及其特征：（1）17世纪初，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，为后来经典力学的创立奠定了基础；（2）1687年，牛顿出版自然哲学的数学原理一书，标志着经典力学体系的建立；（3）20世纪初，爱因斯坦提出相对论否定了牛顿的绝对时空观，进一步发展了牛顿力学体系；（3）20世纪30年代，量子力学建立，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。（4）1859年，达尔文发表了物种起源，创立了生物进化论。有力挑战了封建神学创世说。（5）18世纪80年代，蒸汽机问世，标志着蒸汽时代的到来。（6）19世纪晚期，发电机问世，标志着电气时代的到来。（7）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要注意横向把握归纳同一历史阶段各方面的社会变化。如蒸汽时代，经济上主要资本主义国家完成工业革命，成为工业化国家，积极外对扩张，资本主义世界市场初步形成，中国仍处在自给自足的封建经济时代。政治上欧美国家掀起资产阶级革命或改革的浪潮。3应注意全面认识同一历史时期的许多历史事件的特征，理解彼此的相互关系。对自然基础理论演变的阶段特征概括及其理解是本讲的重点和难点。4注意以发展的眼光看问题。如牛顿经典力学体系的建立，对解释和预见物理现象，具有决定性意义。随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临挑战。5.贯穿辩证的观点分析历史问题。如何认识牛顿经典力学。工业革命的积极作用和消极作用。信息技术革命的意义和危害。【考点演练】一、选择题1(09浙江嘉兴一中)联合国确定2009年为“国际天文年”，并希望地球上的每一个人，在2009年都至少想一次宇宙中的奇观，理解科学知识是如何对一个更加公正与和平的社会作出贡献的。下列有关人类探索宇宙的表述，正确的是 a伽利略证明了白光由七色光组成 b牛顿正确地解释了潮汐的成因c量子理论成为天文学上的基础定律 d广义相对论改变了人们对宇宙的认识2（09山东威海市一中）“随着19世纪的过去，科学成为西方社会的一个日益重要的部分到它为久已建立的工业做出基本贡献的19世纪末，它正在创造全新的工业。”下列能说明这一观点的是a伽俐略开创了近代科学 b达尔文建立起生物进化论c牛顿的万有引力定律和力学三定律 d法拉第电磁感应理论2,4,63（09山东师大附中）“他的发明使人类从此开始拥有自己创造的动力，而不再受制于大自然。”材料中”发明”是指a蒸汽机 b发电机 c电动机 d内燃机4（09山东师大附中）从蒸汽机的发明和电气技术的应用带来的后果看，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abcd5（09山东师大附中）一项对西方七大工业国就业结构演变的研究发现，这些国家近几十年来出现了一些共同的变化：农业就业人数大幅度下降；传统制造业就业人数持续下降；生产服务和社会服务兴起管理、专业和技术性的工作快速增加。上述变化产生的根本原因是a互联网的诞生 b城市化进程加快 c政府对经济的干预 d现代信息技术的发展6（09山东临沂一中）在19世纪的科学家中，其科学思想对于解放人们思想的作用，可以与哥白尼太阳中心说媲美的是a爱因斯