必修3第四单元近代以来世界的科学发展历程.doc

必修3第四单元 近代以来世界的科学发展历程考点近代科学技术（1）经典力学、相对论和量子论（伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献，经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；爱因斯坦相对论及其意义；量子论的提出与发展。）（2）生物进化论（拉马克和早期的生物进化思想；达尔文创立生物进化论）（3）蒸汽机的发明和电气技术的应用（蒸汽机的发明和第二次工业革命时期电气技术的应用；科学技术进步对社会发展的作用）（4）现代信息技术（电子计算机与网络技术的发明和发展；现代信息技术对人类社会的影响。）基本观点 1、 近代以来西方自然科学经历了四个发展时期。文艺复兴时期是近代自然科学的诞生期，时间在16世纪，它以天文学革命为中心，揭开了近代自然科学的序幕。启蒙运动时期是近代科学的正式形成期，时间在1718世纪，以牛顿力学为标志，以近代数学、物理学、化学、生物学的创立为代表。两次工业革命时期是近代科学的大发展时期，贯穿整个19世纪，出现了能量守恒、细胞学说和进化论三大发现，蒸汽机的发明使人类进入蒸汽时代，以法拉第电磁感应现象为基础的电的发明和广泛运用，把人类推进到电气时代。20世纪是现代科学技术的兴起和发展期，仍然以物理学革命为开端，以相对论创立为标志，并在20世纪中期以第三次科技革命为中心出现高潮，把人类带入到原子能和信息时代。2、 科学精神和科学态度是科技进步的重要原因。3、 当今世界，科技进步和创新越来越成为经济发展、社会进步的重要决定因素。4、 科学技术是双刃剑，由于人类应用科技不当和科技自身的局限，科技发展也对地球生态环境、人类社会生活和伦理道德产生了巨大的负面效应，影响了人类社会的可持续发展。重点梳理 1、文艺复兴时期近代自然科学的诞生期（16 17世纪）要点伽利略对经典力学建立的贡献【突破】1417世纪，随着文艺复兴运动深入发展，以天文学领域的革命为开端的近代自然科学勃然而兴。波兰科学家哥白尼创立“太阳中心说”，动摇了封建神学的基础；意大利科学家伽利略的发现以及他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。作为经典力学的重要奠基者，伽利略开创了什么科学研究方法，有何科学发现？【分析】成就主要有：提出了科学研究的方法，伽利略认为研究自然界必须进行系统的观察和实验，强调追究事物之间量的数学关系，将科学实验与数学相结合，进行科学研究；在物理学方面的贡献主要有：他发现了落体定律，确定了匀速运动和匀加速运动两个新概念；在天文学方面有：他是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，他用自己制造的望远镜发现了许多肉眼看不到的星体，1632年，伽利略关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话一书出版，书中宣传了哥白尼的“日心说”。2、启蒙运动时期近代科学的形成期（1718世纪）要点 经典力学的主要内容及历史地位 【突破】蒲伯(1688-1744，英国著名诗人)说：“自然界和自然规律隐藏在黑暗中：上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都是光明。”牛顿在哪些领域使世界变得光明起来？牛顿为什么能够做出这些重大发现？如何评价牛顿在科学史上的地位？【分析】领域：牛顿最重要的科学贡献是建立经典力学的完整体系，被称为牛顿力学，包括物体机械运动的三大定律和万有引力定律，这是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学和与之有关的工程技术的理论基础；天文学领域：解释了潮汐现象；从理论上推测出地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓，并由此说明岁差现象。在自然哲学的数学原理中，用数学解释了日心说和天体运动的现象。数学上，牛顿创立“牛顿二项式定理”，还是微积分的创立者之一；光学方面，他发现了太阳光的光谱，并制成“牛顿色盘”；关于光的本性，创立了光的“微粒说”。发明了反射式望远镜。原因：吸收前人研究成果；勤奋探索；科学研究方法（“归纳演绎”科学研究方法）。地位：牛顿的力学体系构成了整个近代物理学的重要支柱，对自然界的力学现象作出了系统的合理的说明，从而完成了人类认识史上对自然规律第一次的理论性的概括和总结，成为近代科学形成的标志。3、两次工业革命时期近代科学的大发展期（1819世纪）要点 进化论的主要观点及其意义 蒸汽机的发明 电气技术的应用 科技发展的作用【突破】材料一：如果为了把某种问题观点从世界中驱逐出去，把一个人的嘴闭住就足够了那是非常简单的事。但事实不是这样。执行这样的决定不仅必要禁止发表哥白尼及其他追随同样观点的人的著作，也要取消整体天文科学。此外, 有必要禁止人仰望星空, 因为人们可能会看到火星和金星有时相当靠近有时非常远离, 其间差异大到在不同时间金星有其四十倍而火星有其六十倍之大。并且有必要禁止看到金星有时是圆的而另一时呈有薄垫的叉状 加利略1615年给Christina大公爵夫人的信材料二： 1615年，伽利略受到罗马宗教法庭的传讯，在法庭上他被迫声明和哥白尼学说决裂；1632年，他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话；1633年，他被罗马梵蒂冈宗教裁判所判处8年软禁，并再次被逼表示和哥白尼学说决裂；1983年，罗马梵蒂冈正式承认350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。材料三： 1860年的英国牛津，达尔文的物种起源刚刚在上一年出版并引起广泛的注意和争论，学术界内部亦有分歧。达尔文主义的著名斗士赫胥黎坚定地捍卫进化论，遭到牛津大主教威尔伯福斯的讥讽，他责问道：我要请问一下坐在我的旁边，在我讲完以后会把我撕得粉碎的赫胥黎教授，请问“与猴子发生关系的是你祖父这一方，还是你祖母这一方？”面对这恶意中伤，赫胥黎从容不迫地从科学事实方面进行驳斥。（1）据以上材料，谈谈伽利略和达尔文所处社会环境的相同点。（2）结合达尔文所处的时代特征，思考进化论创立的有利条件。进化论的主要观点是什么，其创立有何意义？（3）为什么赫胥黎遭到牛津大主教的讥讽和恶意中伤?（2分）（4）材料二和材料三给你的启示是什么？（2分）【分析】（1）相同点：他们所处的社会环境都不宽容，科学的思想遭到宗教势力的压制和排斥。（2）有利条件：A、欧洲思想解放运动的高涨是催生进化论思想的重要条件。16世纪以来，随着资本主义的产生，新兴的资产阶级为了维护自身的政治、经济利益开始在意识形态领域展开反封建斗争，文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，摧毁了基督教会的精神独裁，极大地促进了欧洲的思想解放，使资产阶级“人文主义”和“理性主义”深入人心。这就使人类的视野不断拓展，思想文化领域更加开放，风气更活跃。面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。B、资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。1718世纪的西欧，更是一个狂飚突进的时代，英法相继爆发资产阶级革命，封建专制统治被推翻，为资本主义发展创造了条件。同时由于世界市场扩大的需求，工业革命从英国兴起并进而席卷欧洲，资本主义迅猛发展。资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件，另一方面也对科学技术提出了新的要求。C、科学技术进步，生物学知识积累为进化论的诞生奠定了基础。文艺复兴运动和启蒙运动之后，伴随着经济的发展，科学技术长足进步，这为生物学研究创造了条件。19世纪初期，生物学本身也有了较大的发展，特别是细胞学说的建立。细胞学说是德意志生物学家施莱登和施旺于18381839年建立的。该学说认为一切动物和植物都是由细胞组成，细胞是生命的基本单位，一切有机体都是由单一细胞发展而成的,每个细胞不仅能独立地活动，而且能作为整个机体组成单位而行使其功能。这就揭示了所有生命现象的本质统一性。细胞学说被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说为生物进化论的创立奠定了基础诞生标志：英国生物学家达尔文物种起源标志着生物进化论的诞生；人类的起源进一步论证了他的观点。主要内容：一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程；生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。生物是进化的，一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程；物种不断地变异，新种产生，旧种灭绝；生物的进化是连续的，没有不连续的突变，自然界没有飞跃；生物间有共同祖先，彼此间有一定的血缘关系；自然选择是变异最重要的途径。其中前三点是生物进化，第四点是进化机制，是生物进化论的核心。生物进化论的意义：是对封建神学创世说的有力挑战；把发展变化的思想引入生命世界，使人们不再把动物与植物之间、动物和人之间的区别看作是绝对和神圣的；进化论思想在欧洲引起轩然大波，成为资产阶级反对封建特权的思想武器；影响了被压迫民族的斗争（如：对中国的影响）。（3）因为赫胥黎坚定地捍卫了达尔文的生物进化论，挑战了基督教的神创论。（2分）（4）要改变载于至高无上神圣经典里的观念非常困难，科学和非科学（伪科学）的斗争将是长期的。（2分）4、20世纪现代科学技术的兴起和发展 要点 爱因斯坦的科学成就 相对论、量子论的内容 现代信息技术发展历程 意义 【突破】20世纪的科学发展，可以说“百年锐于千载”！不是吗？美国时代杂志选出的“世纪风云人物”，并不是什么政要富商，而是一位科学家爱因斯坦。正如伟大的物理学家霍金所言，“过去100年，世界的变化比之前任何一个世纪都来得大。这不是政治或经济使然，而是植根于基础科学的科技发展所致。”（1）20世纪的科学发展有哪些重大成就（至少列举出五项）？爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献是什么？（2）20世纪，“科学技术如何改变了世界”，试举具有代表性的一事例加以说明。【分析】（1）相对论、量子论的诞生；原子能技术的开发与使用；航天技术的发展；生物技术的突破；纳米技术的进展；计算机诞生、网络技术的发展等。爱因斯坦的主要贡献是：狭义相对论、光量子理论、广义相对论、宇宙论和统一场论的提出，从而引发了传统物理学的伟大革命和人类自然科学史的一次革命。（2）（开放性问题，可以任选一具有代表性的成就来说明，下列答案仅供参考）例如：原子能技术的发展，改变了世界的政治、经济和军事状况。首先，战争催生了新式武器。战争中各国为提高作战能力和减少自身的损失和消耗竞相开发新式武器，于是在第二次世界大战过程中核武器应运而生，核武器开发推动了科学技术的进步；其次，二战后在核技术转化为民用方面，为解决能源问题提供了新的出路，由此推动了社会经济的发展；第三，从世界政治形势看，谁拥有了核武器，谁也就拥有了战略的主动权或与对手抗衡的力量，于是二战后，各国都在努力开发核技术以打破美苏等核大国的核垄断和核讹诈，使世界政治形势发生变化；第四，苏联解体时的混乱形势，使核技术、核原料甚至是核弹都有流失的可能，这可能为恐怖势力制造恐怖袭击提供有利条件；第五，随着拥有核武器的国家数量的增加，世界的和平面临新的威胁，核战争的阴云笼罩着世界，于是国际社会于1968年签署了核不扩散条约，并1970年正式生效，尽管如此，朝核问题、伊核问题依然成为困扰当今国际社会的热点问题。 综上，怎样使核技术为人类服务，消除核技术对人类发展的负面影响，使科学技术真正为人类社会的进步服务，这是摆在人类面前的必须解决的问题，因为人类的发展离不开科学技术的进步的推动，但科学技术的负面影响也可能成为制约人类进步的因素。（注意爱因斯坦人类文明和进步、和平事业的关注与努力）【突破】科学技术的进步不断地推动着社会的发展和进步。（1）试结合蒸汽机的发明和电力技术的广泛应用谈谈它们对社会产生的重大影响。（2）我们正经历着一场信息化的革命，步入了信息化时代，请结合所学知识谈谈它给我们人类社会带来了哪些变化？【分析】（1）重大影响：社会生产力大幅度提高。瓦特蒸汽机出现后，机器生产在几乎所有工业部门得到迅速发展，而蒸汽动力驱动的轮船和火车又使交通运输更加便捷，大大促进了生产力的发展。发电机的发明及其他电气技术的应用，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。社会结构和世界形势的改变。资产阶级由于掌握了先进的生产力，实力日益强大，开始确立对世界的统治。同时，随着信息交流和交通运输的便捷，世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩。蒸汽机出现以后，形成了新的城市。电气技术的广泛应用，使城市面貌发生了巨大变化。（2）变化信息经济在世界各地得到全面发展，成为国民经济中发展最快的部门；在信息化时代，知识和信息发挥了更重要的作用，其本身已成为巨大的实际生产力；知识对社会经济的作用日益加强，知识密集型产业日益重要，人们更加重视对知识产权的保护；信息技术促进了传统产业的更新改造；信息化时代的到来引起了人们工作和生活方式的革命，同时也引发了一场学习的革命。小结： 1、概述物理学的发展历程，综合认识物理学成就的历史意义。【分析】过程：（1）经典力学的奠基人伽利略确立将科学实验与数学相结合进行科学研究的方法；发现落体定律；确定匀速运动和匀加速运动两个新概念；自制望远镜观察天体并取得大量成果，证实了哥白尼的“日心说”。这些发现以及他开始的科学研究方法，标志着物理学的真正开端。（2）经典力学的建立牛顿发表自然哲学的数学原理一书，提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律等，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。（3）相对论的形成爱因斯坦创立狭义相对论广义相对论并首先意识到量子概念的普遍意义，并把它运用到其它问题上，利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动量子论的发展，标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。历史意义：经典力学体系标志着近代科学的形成，促进了资本主义工业文明的兴起和发展。量子理论和相对论则构成了现代物理学的基础，是对经典力学的革命和发展，描绘了一个崭新的宏观宇宙世界和微观粒子世界，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度的方式。它们不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。2、 “科学技术的进步正如世界上的任何事物一样，具有两重性。无数事实表明，现代科技革命所带来的科技进步就象一把“双面刃”，对人类的利弊得失共有之。” （高惠珠科技革命与社会变迁）结合第一、二次科技革命的影响和第三次科技革命中互联网产生的影响，谈谈你如何认识其“双面刃”的作用。【分析】（1）积极影响：极大地提高了生产力。人们的生活水平普遍提高。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。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，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的产生，更加方便了人们的生活。扩大了人类对自然的认识和征服能力。（2）消极影响：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。造成对环境的污染日趋严重。如果无限制地发展工业，必然会造成资源的浪费和枯竭。目前，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。尤其是近年来，随着网吧的出现，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影响。（3）总之，工业化和科技的发展，在带给我们物质文明的同时，也带来了环境的污染和分配的不公。我们不可能停止科技的发展和进步，问题的本质是如何正确的利用资源。只有合理的开发利用，并建立合理的国际经济新秩序，形成良性循环，人类才可以走上可持续发展的道路。针对目前青少年沉溺网络的现象，应采取有效的措施，让网络的积极作用影响青少年。练习18世纪60年代以来发生的三次科技革命极大地推动了人类社会的发展，根据以下材料并结合所学知识回答问题。材料一材料二材料三 海国图志传到日本后，被译成了日文公开发行，值久问象山、吉田松荫、桥本左内等给予明治维新以重要影响的人士无不竟相捧谈，成为日本统治阶级“审强弱之势，决胜败之机”，更新战略意识的武器。然而海国图志在其故乡却并不走俏，尤其对最高统治者的影响甚微1871年日本内阁考察欧美国家，一致认为富国方面要以英国为榜样，强兵方面要以德国为楷模，尽快缩短与西方各国的差距。材料四：第一，第二次工业革命使人类由农业社会进入工业社会，第三次科技革命正引领人类由工业社会向知识社会迈进。环顾全球，发达国家实现了由农业社会向工业社会的过渡，正向知识社会转化，而发展中国家尚未完成工业化的转化。面对工业化和经济知识化的双重挑战，国内存在两种不同意见：一种意见认为我国在加速工业化的同时也必须大力发展知识经济产业；另一种意见认为，我国必须先早日实现工业化，而后再由工业化向知识经济转化。请回答：(1)结合材料一列举出三次科技革命中具有代表性的成就。(3分)(注：除包括图中所代表成就外，各另列出两例)(2)解读材料二中四幅图片(6分)，以说明第一次工业革命后世界历史的突出特征(2分)，并回答这一特征的影响。(4分)(3)第二次科技革命时，中日两国政治、经济的发展结果有何不同?(4分)根据材料三并结合所学知识，分析造成这种不同的原因。(8分)(4)对材料四的两种观点，你赞同哪一种，并请说明理由。(6分)(注：没有说明理由，则不得分)【分析】(1)第一次工业革命：珍妮机、蒸汽机、火车、汽船等。(1分)第二次工业革命：电力、内燃机、新交通工具(1分)第三次科技革命：原子能技术、航天技术、电子计算机的应用等(1分)(2)工业革命极大地提高了生产力，带来生产方式的变化，机器生产取代手工劳动，工厂取代工场。(2分)也壮大了资产阶级的力量，资产阶级通过革命和改革，逐渐建立、巩固了自己的统治。(2分)资本主义国家在世界范围内大肆抢占商品市场，强占原料产地，拓展殖民地，打破了殖民地半殖民地原先落后的、封闭的经济结构，使之成为资本主义世界市场的一个组成部分。(2分)由此构成了19世纪中期世界历史的突出特征是资本主义世界体系初步形成。(2分)这一体系加强了世界各国各地区的相互联系，进一步促进了资本主义的发展和社会的进步，(2分)但这是以资本主义国家为主导的不公