第课近代科学技术革命教案(岳麓版必修)

第15课近代科学技术革命教案（岳麓版

必修3）

【从容说课】

科学技术的发展和人类的历史一样久远，但是，我们今天学习

的近代科学技术是建立在观察和试验的基础上、与数学逻辑推理相结

合这个意义上的科学，它的诞生也不过几百年的历史。近代以来，天

文学、物理学、生物学等自然科学领域都有了巨大突破，科学领域的

突破又推动了世界范围内的技术革命，在这节课中，我们将充分领

略到近代科技的丰硕成果。这节课线索清晰，内容简洁，以哥白尼的

日心说，牛顿的经典力学，达尔文的进化论，瓦特与蒸汽机，爱迪

生与电的运用为中心，正文对这些成就和影响进行了概括、归纳和阐

述，引文、辅助文字和图片进行了适当的补充和说明。在学习近代科

技革命成果时，指导学生抓线索，切忌面面俱到；在学习近代科技革

命的影响时，要创设问题情境，指导学生结合史料进行分析。

【三维目标】

知识与技能???？

掌握哥白尼、伽利略在天文学领域取得成就的基本史实，与学生

一起探讨日心说与地心说相比的进步性；掌握牛顿力学体系的建立和

近代科学形成的基本史实，与学生一起探究经典力学的特点和影响；

掌握达尔文建立生物进化论的基本史实，通过生物进化论的影响，

探究科学在社会进步中的巨大作用；掌握瓦特发明新型蒸汽机，解决

工业发展动力的问题的基本史实，了解瓦特对蒸汽时代的工业革命

做出了重大贡献；掌握爱迪生与电力应用相关的发明创造，和学生一

起探讨如何评价爱迪生在电力时代的历史地位；理解“蒸汽时代”和

“电气时代”到来的历史必然性，和学生一起分析瓦特的新型蒸汽机

和电力的应用对社会发展的巨大推动作用。

过程与方法???？

1.利用多媒体电教手段，提供相关图文材料，增强学习的直观

性，激活学生学习的兴趣，适当增加信息的含量，有利于概括归纳

知识，史论结合。

2、创设问题情境，指导学生结合史料对近代科技革命的必然性

和近代科技对社会发展的巨大推动作用进行分析。

情感态度与价值观???？

1.科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。

2、人类对客观规律的认识不断深入，科学理论在创新完善。

3,科技是第一生产力。

【教学重点】

哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文、瓦特、爱迪生的科技成就与其

影响。

【教学难点】

1.为什么说由哥白尼的“日心说”引起的天文学革命是近代科学

诞生的标志。

2.牛顿经典力学的伟大贡献。

3.达尔文进化论思想的内容。

4.瓦特、爱迪生的创造发明的异同点。

【教具准备】

多媒体课件

【学时安排】

2学时

【教学过程】

第1学时

[[导入新课》

通过上学期学习的“改变世界的工业革命”其中对工业革命发生

的一个重要推动作用就是科学技术领域的突破。近代自然科学的诞生

是以天文学领域的革命为开端的，随后物理学、生物学等自然科学领

域都有了巨大突破，至19世纪，人类社会已经告别中世纪的宗教黑

暗，相继跨入蒸汽时代和灯火辉煌的电气时代。

K推进新课》

一、近代科技革命的原因

材料一：恩格斯：“在中世纪的黑暗之后，科学以意想不到的力

量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，则我们再次把这

个奇迹归功于生产。”

材料二：牛顿：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩

上。”

材料三：发明是百分之一的灵感加上百分之九十九的血汗

——爱辿生

①社会生产力的发展，生产技术不断的改进，资本主义生产有

了迅速的发展，对科技提出了十分迫切的要求。

②文艺复兴、启蒙运动解放了人们的思想，人们摆脱了神学的禁

锢，敢于客观地去探索自然的奥秘，发现自然变化的规律。

③许多科学家努力追求真理，并与反动势力进行不懈的斗争。

④自由竞争的资本主义制度、欧洲先进国家，鼓励科学发明政策

提供了制度保障

新时代的新需要呼唤、期待新的科技的诞生。下面我们就一起来

了解谁堪称近代科技革命这个时代的巨人？我们应该铭记他们的那

些伟大成就？

二、近代科技革命的重大成就

(1)从哥白尼到伽利略(16世纪)

①哥白尼(1473—1543),接受文艺复兴的进步思想，研究了大量古希腊哲学和天文

学著作，经过长期测算，建立起一个新的宇宙体系一一日心体系，即太阳居于宇宙中心静

止不动，而包括地球在内的各行星都绕太阳转动。他是近代天文学的奠基人。

②发表了《天体运行论》一书，否定了此前的地心说，认为宇宙

是有限的，“地球不是行星轨道的中心”，“太阳是宇宙的中心”。

③意义：

1.推翻了“上帝选定地球为宇宙中心”的谬论。2.哥白尼开启的

天文学革命使科学开始从神学中解放出来，成为近代自然科学的开

端。3.体现了反对愚昧、崇尚理性和客观地认识世界的精神。

④局限性：因为宇宙是无限的，不是有限的，太阳也不是宇宙的中

心。太阳是太阳系的中心。

师：现在看来，“太阳中心说”早已过时，但在当时“地球中心说”

已流行一千多年，地球中心论在人们心目中已是天经地义不容质疑

的历史背景下，太阳中心说像一声惊雷，震撼了科学界、思想界，动

摇了神学大殿的基础，揭开了近代自然科学的序幕，这是天文学上

一次伟大的革命，不仅引起了人类宇宙观的重大革新，而且从根本

上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论支柱。“从此自然科学便开始从

神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步前进”（恩格斯《自

然辩证法》）。

（2）哥白尼之后，还有哪些学者证实、发展了他的学说？

成就

L主

要成国别人名

就

类别

《天体运行论》

波兰哥白尼

提出日心说

天意大利布鲁诺宣传、捍卫日心说

文行星运动三定律

德意志开普勒

学完善和简化日心说

制作望远镜观察天体

意大利伽利略

论证日心说

伽利略的物理学方面成就:

1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名

实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例”的

学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。

伽利略在实验中发现：物体下落时的距离与所用时间的平方成正

比，而物体下落的速度与物体的重量无关，这就是著名的落体定律。

他还通过实验证实了匀速运动定律和匀加速运动定律。

2.意义

伽利略的研究为牛顿建立经典力学奠定基础。他的发现以与他开始的科学研究方法，是

人类思想史上伟大的成就之一，他被称为“近代科学之父”。

(3)牛顿的经典力学(16世纪)

教师过渡：1642年，伟大的近代实验科学的先驱伽利略逝世了，

但是，另一位科学巨人牛顿在1643年的圣诞节的早晨诞生了，谁也

没想到这个只有1.35千克重的早产儿会成为一名震古烁今的科学巨

人。

1牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。

三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会

议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。

数学桥乂称牛顿桥，是位于剑桥大学内的一座木桥。相传，这座桥是牛顿运用数学和力

学原理设计建造的，整座侨上没有使用一根钉子，堪称是个奇迹。后来，好奇的学生把它拆

下来，想看个究竟。谁知拆下容易，恢复难！无论他们用什么方法，就是恢复不了原样，连

校方也无能为力，最后，不得不用钉子固定，才重新将木桥架起来

2.主要贡献：

他对力学、光学、热学、天文学、数学，都有重大的发现。

数学：二项式定理，微积分光学i发现太阳光的光谱，微

粒说

天文学：发明反射式望远镜等力学：《自然哲学的数学原

理》牛顿力学三大定律；万有弓力定律一一形成经典力学体系

其中以力学方面的贡献最大，他创立了以他的名字命名的经典

力学体系，把力学确立为一门独立的体系严密的科学，并把力学应

用于自然科学的各个领域，包括天文学，从而统一了天上和地上的

物理学。经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大

定律。

万有引力定律和运动三大定律的相关内容：

他在力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。这个定律说明,

任何两个物体之间都有引力存在。这个引力与彼此吸引的物体的质量

体积成正比，而与两物体间距离的平方成反比。此外，牛顿还确立了

著名的运动三定律，即惯性定律、比例定律（即加速度与力成正比）、

作用和反作用相等定律。运动三定律是经典物理学的基础。

1687年，他出版了《自然哲学的数学原理》，在该书中他对大至

宇宙天体，小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中

的运动，全部应用运动三定律和万有引力定律给予了说明，把自然

界中的一切力学现象都囊括在他的力学体系之中，把过去一向认为

是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个完

整的力学体系之中，这是物理科学，也可以说是人类认识自然的历

史中第一次理论的大综合。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志

着经典力学的成熟C

3.经典力学的显著特征：

一就是注重实验，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。另一个显著特征是它的数学

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。

4.经典力学的影响：

①牛顿”站在巨人们的肩膀上”,进行了科学史上第一次伟大的

综合，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的力学科学体系.

使力学成为可与欧氏几何相媲美的严格的科学理论体系，成为物理

学乃至整个自然科学和工程技术大发展的基础。牛顿力学的创立，标

志着人类科学时代的开始。

②牛顿力学和热学引发了以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牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国启

蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。

历史上证实牛顿力学的三件事

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。

地球则大，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。

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。

第三件：

用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置。（课本第60页）

（4）达尔文与进化论（19世纪）

教师过渡：恩格斯在总结十九世纪自然科学方面的成就时，指

出有三大发现，即能量守恒定律、细胞学说、达尔文的进化论。进化

论就是由英国杰出的生物学家达尔文创立的。达尔文理论作为科学理

论，在十九世纪的人们看来，却是一个石破天惊的新观念。为什么会

这样呢？

1.关于“谁是万物的创造者“中国古代传说与《圣经》中的说法

有什么异同？（神创论）

中国古代传说是盘古开天地，天地生万物；女蜗造人类。《圣经》

中的说法是上帝创世。它们的共同点是万物包括人是神创造的。神创

说之所以长期流行的原因是生产力落后，生物知识缺乏（客观原因）;

统治阶级的需要，愚民政策和精神独裁（主观原因）等方面分析造成

的。

而生物进化论早不产生，晚不产生，为什么偏偏于19世纪中期

由达尔文创立？引导学生进行讨论，最后从资本主义发展的需要;思

想解放的洗礼；科学的发展和生物知识的积累；达尔文的努力等方面

得出结论。

2.生物进化论的诞生的标志是什么？

达尔文1859年发表的《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，说明一切动植物，包括人类，都是自然界长

期发展的产物。

1831年12月，二十二岁的达尔文从剑桥大学毕业后，作为一名

博物学家参加了“贝格尔”号军舰历时五年的环球考察。这次航行开

阔了达尔文的眼界，启发了他对自然奥秘的探索和研究；所得到的大

量实际资料，为达尔文的科学研究奠定了坚实的基础。有一个问题老

是在达尔文的大脑里萦绕：自然界的奇花异草，万类昆虫，千种动物,

不同的人种，到底是怎样产生的？怎样演变的？彼此之间又有什么

联系？尊重实践和科学的达尔文经过激烈的思想斗争，决定向上帝

创造万物的宗教迷信挑战，以进化论来阐明物种起源。《物种起源》

的出版，标志着进化论的正式确立。1871年发表《人类的起源》进一

步论证了人类是从古猿进化而来的观点。

3.生物进化论的主要内容

材料：在西伯利亚草原上放养的驯鹿，最大的天敌是狼，为了保

护驯鹿，猎人主动消灭了草原上的狼。结果却使驯鹿大量繁殖，数目

急剧增加，品种迅速退化，并且由于驯鹿过度啃食草原，导致该草

原也退化了。

这段材料集中反映了什么内容？结合课文内容你能得出什么

认识？

狼、驯鹿、草原之间存在着生存竞争。狼的存在，虽然可以捕杀

部分驯鹿，但可以使健壮的保留下来，并把优秀的素质传给后代。相

反，没有了狼的制约，驯鹿品种和草原反而都退化了。正是自然选择

保持了生物界的平衡，使各物种得以正常生存。这段材料集中反映了

生存斗争与自然选择这一自然界的普遍规律，也告诫人类必须正确

处理与环境的关系，才能共生共存。

达尔文的进化论是以自然选择为基础的严密的生物进化理论,

首先，达尔文认为生物普遍存在着变异。一切生物都有变异特性，世

界上没有两个完全相同的生物。达尔文还认为：生物在生存竞争中，

对生存有利的变异个体被保留下来，而对生存不利的变异个体则被

淘汰，这就是自然选择或适者生存。最后，达尔文认为，通过自然选

择形成新物种。一言以蔽之，就是物竞天择、适者生存。进化论认为

变异与自然选择看作新物种起源的首要因素，证明了造物主一一上

帝根本没有存在的必要。

4、论证：

赫胥黎发表《人类在自然界中的地位》一一从解剖学的角度论证

了人猿同祖的学说C

进化论逐渐被人们所接受。

5.生物进化论的历史意义

从生物科学发展、人类思想史、进化论被运用到人文领域和对中

国的影响进行分组讨论。

①进化论开创了生物科学发展的新时代。达尔文学说的创立，成

功地使生命自然界的主要过程得到了说明，归结为自然的原因。

②是人类思想史上划时代的大事。它有力地挑战了封建神学创世

说，结束了上帝7天造就世上万物和人类的神话，把“造物主”从有

生命现象的研究领域驱逐出去了。达尔文进化论极大地促进了欧洲的

思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。

③此后，进化论被运用到人文领域，形成许多令人耳目一新的

学说。如：在达尔文的进化论问世之后，斯宾塞提出了“社会达尔文

主义”，认为社会可以和生物有机体相比拟，社会与其成员的关系有

如生物个体与其细胞的关系O这种思想认为达尔文的进化论中的核心

概念一一生存竞争所造成的自然淘汰，在人类社会中也是一种普遍

的现象。这种思想常被利用来强调人种差别和阶级存在的合理性以与

战争不可避免等。

④进化论思想对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震

动。19世纪末20世纪初，帝国主义掀起了瓜分中国的狂潮，中华民族

面临严重危亡。中国爱国知识分子把达尔文生物进化理论当作改造社

会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。

严复是我国著名的维新派人物。通过赫胥黎的《天演论》，他把

达尔文的生物进化论引用到社会领域中来。他认为在种族与种族、国

家与国家之间，也存在着“物竞天择，适者生存”的残酷竞争。中国

如果不甘沦亡，就必须奋发图强，并立即做出抉择，实行变法。

陈独秀是新文化运动的领袖人物，在新文化运动中他提出了

“民主”与“科学”两大口号，“民主”与“科学”也成为新文

化运动前期的指导思想，而“科学”主要就是指传播达尔文的进化论

思想。

达尔文学说是对进化论研究成果全面的、系统的科学总结，是进

化论发展史上划时代的里程碑，也是现代进化论的主要理论源泉,

是生物学上也是人类史上的革命。

（5）瓦特与蒸汽机

詹姆斯•瓦特（1736—1819）是英国著名的

发明家，是工业革命时的重要人物。他改良了蒸

汽机、发明了气压表、汽动锤。后人为了纪念他,

将功率的单位称为瓦特。

1、蒸汽机发明的原因：

（1）英国工业革命迫切需要解决动力不足

的问题；传统的畜力、风力、水力很不稳定，严

重制约了工业革命向纵深发展。

动力、能源在社会生产中的作用极为重大。

人们最初只能用自己的双手，后来用风力、水力、畜力等自然力代替

人力，当然是一种进步。风力本身不需要成本，但不稳定，难以控制

不能广泛应用。水力易于驾驭。但受地区和季节的限制，不能随意相

加，有时甚至枯竭°马主要用于交通运输以与矿井排水，但太昂贵,

又麻烦。于是人们希望能找到一种新的动力。

（2）生产力发展的呼唤。生产力的发展呼唤着方便、适用、高效

的新动力支撑与推动o瓦特顺应时代的要求，完成了新式蒸汽机这一

划时代的伟大发明C

2、过程.

51705本组却发明蒸汽机（只能用于矿山排水）

②瓦特、改良蒸汽机一一”万能蒸汽机"（可差助居羸满要）

1）'解决了工业革命的动力问题。自然力（人力、畜力、水力、

风力）一蒸汽

2）最终使工厂摆脱了自然条件的限制，加快了工业化的步伐。

3）使人类进入“蒸汽时代”

4）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。

180亍年，美国人富尔顿用蒸汽机驱动轮船，试航成功，揭开了水

上交通运输工具的新篇章。1814年，英国人史蒂芬孙发明了第一台

蒸汽机车，这台机车在前进时不断从烟囱里冒出火来，因此被称为

“火车二火车的发明，使陆上交通工具得到突飞猛进的发展。

用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的需要呢它有没有

弊端？

体积过于庞大，噪音污染和环境污染,资源浪费等.

（6）爱迪生与电的应用

电的发现与应用

L发电机的发明

1831年，法拉第发现电磁感应现象（理论基础）

1870年，比利时人格拉姆发明了发电机一一标志电气时代到来

电力的特点：电力传递速度快，传输损失小，能远距离输送，并

能按用户需要

意大

伽伐尼动物体内的电现象

科学分配能

利

量。电站可建

意大

在水伏特伏特电池源、燃

利

料、交通各方

丹麦奥斯特

面条件适合的

法国安培

地方，电磁学理论便于集

麦克斯

中生英国产、集

韦

中管理、电

“用磁力产生电流”

能无污英国法拉第染。

现象

而电力的

比利

广泛应格拉姆发电机用与美

时

国“发明大王”爱迪生是分不开的。

爱迪生（1847—1931）,美国著名发明大王，一生完成了2000

多种发明。从他16岁发明自动定时发报机算起，平均每12天半就有一

项发明，其中包括电灯、留声机、发报机、电影、电车、蓄电池、打

字机、水泥等等。

“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”

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多次。他的试验笔记簿多达200

多本，共计40000余页，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,

让妻子在洞房中空等了一夜。最后发明了白热电灯一一竹丝电灯。直

到1908年发明用铝做灯丝后才代替它。爱迪生在科学研究的道路上，

步履坚实，用心维艰，的确花费了巨大的体力与心力。爱迪生被视为

当代最多发明物的人，拥有1093项专利在他名下。

2.影响

1）推动了工业生产的发展；

2）推动了社会变革和文明进步；

3）资木主义从此确立全球优势，世界各地联系更加密切

4）改变了人们的生活方式（人类进入“电气时代”）

教师小结：通过本节课的学习，我们可以了解到社会生产力的

发展，生产技术的不断进步需要自然科学给予科学的总结和理论上

的进一步探讨，从哥白尼到伽利略、从伽利略到牛顿、从牛顿到达尔

文，天文学、物理学、生物学等自然科学领域都有了巨大突破并产生

了深远影响，而科学领域的突破又必然推动世界范围内的技术革命。

【板书设计】

第16课近代科学技术革命

一、近代科学技术革命的原因

二、近代科学技术革命的重大成就

1,天文学：太阳中心说的提出和论证（1）概况（2）影响

2.物理学：牛顿的经典力学（1）奠基者（2）建立者（3）主要

内容（4）影响

3.生物学：达尔文的进化论（1）建