《近代科学技术革命》1

第15课近代科学技术革命目标：了解近代科技开展的表现分析近代科技开展的原因推断近代科技开展的影响疑是思之始，学之端。科学上的重大突破，理论上的重大创造，技术上的重大创造，往往就是从疑开始的。“苹果为什么落到地上？”这个“疑”，对于探索“万有引力”的牛顿曾有极大的启示；“水开了，茶壶为什么跳起来？”这个“疑”，使瓦特发现了蒸汽的力量；“挂灯摇摆幅度不管大小，为什么时间都是一样？”这个“疑”使伽利略发现了等时性原理。这些自然现象，皆是人们生活中惯常所见，然而，寻常人熟视无睹，唯有具探求精神的人对此产生“疑”，努力探求，以至有所发现，有所创造，有所创造。请谈一谈，你在生活中有没有出现过这样的一闪念呢？出现后你是怎样考虑的？亚里士多德、托勒密均提出了“地心说”。托勒密死后一千多年，教会利用和维护地心说，认为宇宙运动是由上帝推动的。基督教认为，人是上帝根据自己的形象而创造的，而日月星辰又是上帝为了人而创造的，所以人居住的地方理应是宇宙的中心。基督教思想与托勒密地心说相结合，就形成“地球在宇宙中心，上有天堂、下有地狱”这样的设想或假想。托勒密与“地球中心说”他在《天体运行论》中所用的27个实例中有25个是他自己的实测记录，如他测得地月平均距为地球半径的60.30倍〔现代值为60.27倍〕。为了对付各种非难和困难，他谨慎地对日心假说做了三次大修改，直到1543年临终前他才看到《天体运行论》的清样〔搁置了30多年〕。正如恩格斯所说，日心说是“向神学发出的挑战书”，是“自然科学的独立宣言”。哥白尼揭开了近代自然科学革命的序幕。波兰哥白尼〔1473-1543〕哥白尼的“太阳中心说”布鲁诺那么比哥白尼走的要远得多，他认为太阳系在宇宙中不止一个，而是有无数个。与基督教的宇宙结构画面完全不同。1592年，宗教裁判将布鲁诺逮捕入狱，对他施行了种种惨无人道的酷刑，但他坚贞不屈地表示决不反悔，使教会终无所获。长达八年的审讯折磨宗教裁判所没有到达目的，终于对布鲁诺下了毒手，于1600年判处他死刑。刑前，布鲁诺面对熊熊烈火，大义凛然，仍然坚持：“我不能够、我不愿意放弃，我没有可以放弃的事物！”意大利布鲁诺〔1548-1600〕一个被火烧死的真理保卫者一、天文学——近代科学的诞生1、哥白尼〔1〕观点：〔2〕地位：〔3〕影响：提出“太阳中心说”近代天文学的奠基人日心说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的根底。意大利伽利略〔1564-1642〕科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为根底的理论中去找。

——伽利略“近代科学之父”伽俐略1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。

木星和它的伽利略卫星

他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。８年多后，伽利略临死前仍不屈服，坚决地说：“地球确实在围着太阳转！”他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！这座堪称世界建筑史奇迹的斜塔，不仅以它“斜而不倒”闻名天下，还因为1590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果，两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体，其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们称为“近代科学之父”，伽俐略用来做实验的斜塔因而更加遐迩闻名。一、天文学——近代科学的诞生1、哥白尼2、伽利略1〕主要观点①证明了日心说：②开创了：2〕地位：被誉为3〕影响：为的创立奠定了根底。1610年发现了木星的四颗卫星以实验为根据具有严密逻辑体系的近代科学“近代科学之父”牛顿经典力学牛顿的经典力学牛顿是一位伟大的科学家。数学界，他总结出了微积分；在物理界，他总结出了万有引力定律以及经典力学的三大定律；在光学方面，他最早发现了白光的组成，指出了色散的本质。1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上镌刻着：

让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在！后来，作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便单独进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。1643年1月4日，伽利略逝世的这一天，牛顿出生，只有三磅重，谁也没有料到这个看起来微缺乏道的小东西会成为了一位科学巨人，并且竟活到84岁。童年失学的牛顿经常躲在树丛后看书。好学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。

“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”

——牛顿在临终前对自己的生活道路这样总结1、牛顿的经典物理学体系材料哥白尼提出了一个正确的太阳系结构假说，伽利略以观察事实支持了哥白尼……而牛顿把他们所有伟大成就统一起来了，他不仅答复了物体如何运动的问题，而且答复了物体按什么规律运动的问题。——《世界科学技术史》王鸿生编著思考：①牛顿最主要的奉献是什么？包括哪些内容？②为什么说牛顿力学的创立标志着科学时代的开始？③牛顿的经典力学体系对当时和后世社会的开展产生了怎样的影响？——经典力学体系(1687年)

第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。历史上证实牛顿力学的三件事第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？科学家大胆猜测计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。第三件：用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置二、物理学：牛顿1、成就：数学物理万有引力定律力学三大定律〔《自然哲学的数学原理》〕微积分A〔自然科学角度〕为经典物理学和天文学奠定了根底，标着人类科学时代的开始；B〔生产力和社会开展角度〕牛顿力学和热学引发了第一次工业革命；C〔哲学角度〕为启蒙思想和唯物主义哲学奠根底。2、影响：

牛顿故居位于英国伍尔索普领地，1642年的圣诞节，他就诞生在这座灰白色的石头建筑里。牛顿故居门前有那棵著名的苹果树，就在这棵树下，牛顿领悟到万有引力。树的下方立着一方绿色的铜质徽章，那是伊丽莎白女王颁发的保护令。牛顿故居达尔文与进化论基督教和科学研究二者必然发生矛盾和冲突。最著名的有两大争论，一是围绕日心说与地心说的争论，二是围绕生物进化论的争论。

圣经《旧约

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创世纪》声称整个世界以及所有生物都是上帝创造的，这就是“神创论”，17C一位大主教甚至“推算”出上帝是在BC4004年10月17日开始创造世界，经过6天到完成.《圣经》说：上帝创造女人是为了让男人不至于孤独无偶，上帝创造蔬菜和水果是为赐给人做食物，上帝创造水是为养育鱼类，等等。上帝造人说英国人达尔文〔1809—1882〕22岁就到“贝格尔号”作环球旅行5年间〔1831起〕他收集了大量动植物资料为达尔文主义打下了坚实的根底1859年11月24日出版了《物种起源》在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了“进化论”的思想，说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。物竞天择,适者生存〔2〕适者生存从反动教会到封建御用文人都狂怒了，群起攻之，诬蔑达尔文的学说“亵渎圣灵”，触犯“君权神授天理”有失人类尊严。达尔文被邀赴宴。宴会上，他恰好和一位年轻美貌的女士并排坐在一起。“达尔文先生，”坐在旁边的这位美人带着戏谑的口吻向科学家提出疑问，“听说你断言，人类是由猴子变来的。我也是属于你的论断之列吗？”那当然喽！”达尔文看了她一眼，彬彬有礼地答道。“不过，您不是由普通猴子变来的，而是由长得非常迷人的猴子变来的。”达尔文和他的进化思想我是达尔文的斗犬，我准备接受火刑，如果必要！……我真正磨利我的牙爪，以备来保卫这一高贵的著作！

《物种起源》一书创立了生物进化论，给唯心主义的特创论以消灭性的打击。但是，关于人类的起源这个十分敏感的问题，达尔文在《物种起源》一书中并没有明确地给予答复，只在该书的结尾中提到一句：“人类的起源和历史也将由此得到许多启示。”年轻的博物学家赫胥黎一下子就敏锐地认识到了进化论所具有的革命意义和科学价值，他把《物种起源》一书比作黑暗中照亮人们前进的闪电。达尔文的进化论也确实给赫胥黎以巨大的启示，他以进化论为武器，研究了前人发现的人类头骨化石等资料，大胆地提出“人类是和猿类由同一个祖先分枝而来”。就这样，人猿同祖论首次被赫肯黎提了出来。这是人类起源认识史上一个新的里程碑。托马斯·赫胥黎一、天文学：1、哥白尼2、伽利略二、物理学：牛顿三、生物学——1、代表作：2、主要观点：3、影响：从根本上改变了了19世纪绝大多数人对＿＿＿＿＿和＿＿＿在＿＿＿＿＿中位置有看法，是对＿＿＿＿＿＿的颠覆。达尔文与进化论《物种起源》《人类的起源》生物进化理论——物竞天择、适者生存生物界生物界人类上帝造人说童年时代的瓦特和茶壶的故事

一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿翻开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。瓦特与蒸汽机

“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。”

——罗尔特《詹姆斯·瓦特》改进的蒸汽机原理图瓦特由于这样一个划时代的伟大创造，从一个一贫如洗的无名小卒，一下子成为一个名利双收的大人物了。他成为爱丁堡皇家学会、伦敦皇家学会和法兰西学院的成员，还被选为法国科学院的８名外籍院士之一。伦敦公众为他在有名的威斯敏斯特大教堂树立了一座纪念碑。为了纪念瓦特这位伟大的创造家，人们把常用的功率单位定为瓦特。四、能源领域的革命1、瓦特与蒸汽机〔1〕背景：〔2〕意义：英国工业革命开始，需要高效新动力的支撑与推动A、解决了工业革命的动力问题B、最终使工厂摆脱自然条件限制，加快了工业化的步伐。C、推动了火车、轮船等新交通工具的出现，加强了各地的交流和联系。概括：极大地推动了社会生产力的开展，使人类社会进入“蒸汽时代”一个大雪天的夜晚,爱迪生的妈妈突然生病了,爸爸急忙找来医生。医生说：“你妈妈得了急性阑尾炎，需要开刀做手术”。那时候只有油灯没有电灯，油灯的光线很暗，一不小心就会开错刀。爱迪生突然想起一个好方法，他把家里所有的油灯全都端了出来，再把一面镜子放在油灯的后面，让医生顺利的做完了手术。医生说：“孩子你是用你的智慧和聪明救了你的妈妈。”爱迪生拉着妈妈的手说：“妈妈我要制造一个晚上的太阳。”爱迪生与电的应用孵鸡蛋二加二等于四地窖当实验室耳聋事件爱迪生12岁1931年10月18日，爱迪生逝世，终年84岁，10月21日，全美国熄灯以示哀悼。那天夜晚，连自由女神高举的火把也熄灭了为了选择做灯丝用的物质，爱迪生共对1600种不同的材料进行试验，仅植物类的炭化试验就达6000屡次。他的试验笔记簿多达200多本，先后经过3年的时间。他每天工作十八、九个小时。甚至在1871年圣诞节他结婚的那一天，竟因工作忘记了新娘子，让妻子玛丽在洞房中空等一夜。最后创造了白热电灯——竹丝电灯。直到1908年创造用钨做灯丝后才代替它。爱迪生被视为当代最多创造物的人，拥有1093项专利。“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”“最大的浪费莫过于浪费时间了。”“人生太短暂了，要多想方法，用极少的时间办更多的事情。”

Iwanttobringoutthesecretsofnatureandapplythemforthehappinessofman.Idon’tknowofanybetterservicetoofferfortheshorttimeweareintheworld.

我想揭示大自然的秘密并用来造福人类。我认为，在我们的短暂一生中，最好的奉献莫过于此了。Ifyouwishtosucceed，youshouldusepersistenceasyourgoodfriend，experienceasyourreference，prudenceasyourbrotherandhopeasyoursentry.如果你希望成功，当以恒心为良友、以经验为参谋、以谨慎为兄弟、以希望为哨兵。Ifyoudon'tlearntothinkwhenyouareyoung，youmayneverlearn.如果你年轻时就没有学会思考，那么就永远学不会思考。四、能源领域的革命1、瓦特与蒸汽机—第一次工业革命“蒸汽时代”2、爱迪生与电的应用—第二次工业革命“电气时代”〔1〕背景〔2〕爱迪生对电力广泛应用的奉献〔3〕影响A、现代工业生产的动力和能源要求B、科学新发现的推动〔电磁感应现象的发现，法拉第〕C、发电机的创造—电气时代到来标志〔1870年，格拉姆〕成就：电灯、电报、、电影等

提供更为强大的动力，掀起第二次工业革命推动了社会变革和文明进步，改变了人们的生活方式，将人类社会推进了电气时代。二、近代科学技术迅猛开展的原因经济：资本主义工商业的成长刺激了对技术的需求,工业革命也推动了科技的开展政治：资产阶级革命为资本主义开展、科技进步开辟了道路；思想：人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思想个人：科学家们的个人天赋和不懈努力第15课近代科学技术革命研究领域国别人物主要著作成就与贡献天文学波兰哥白尼/日心说意大利伽利略/证明日心说“近代科学之父”物理学英国牛顿《自然哲学的数学原理》万有引力定律三大力学定律生物学英国达尔文《物种起源》《人类的起源》进化论赫胥黎《人在自然界中的地位》论证人猿同祖进化论逐渐被接受动力英国瓦特/改良蒸汽机美国爱迪生/推动电力广泛应用革命Revolution神学科学从广义上讲，革命指推动事物发生根本变革，引起