1、近代以来世界的科技发展历程讲义专业文档课时3 近代以来世界的科技发展历程1.生物学：进化论。2.物理学：爱因斯坦*与相对论；(2)量子论。3.蒸汽机的发明和电气技术的应用。注：带*部分为选修的内容或选修、必修皆有的内容。谣前自主学习主干梳理考点一近现代物理学的发展1.经典力学1文艺复兴运动解放了人们的思想。(1)背景()冃景J伽利略开创了以实验事实为根据的近代科学。标志：1687年，牛顿出版自然哲学的数学原理一书。(3)内容：物体运动三大定律和万有引力定律。(4)特征：以实验为基础、以数学为表达形式。(5)意义：对解释和预见物理现象，具有决定性意义。根据万有引力定律，人们发现了海王 2.(1)
2、冃景：相对论的创立19世纪，经典力学面临挑战。创立:20世纪初，爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论。1否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间意义和空间的本质属性。2发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。3.量子论的诞生与发展(1)冃景人们对物质的认识深入到原子内部。、微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明(2)提出：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说。1爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应(3)发展 玻尔提出有关原子的量子理论。、20世纪30年代，量子力学建立起来。专业文档1使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。(4)意义与相对论一起，
3、构成了现代物理学的基础。I开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。考点二生物进化论的创立(1)思想:文艺复兴、宗教改革和启蒙运动有力地冲击了基督教神学。物质:资产阶级革命和工业革命相继发生，使人们的视野不断拓展，思想更加开放。理论:细胞学说、早期的生物进化思想等生物学知识的积累，为生命科学的研究和发展奠定 了基础。1859年，达尔文发表物种起源。f( 1)生物经历了从低级向高级、从简单到复杂的发展过程3内容3内口 I (2)提出“物竞天择，适者生存，自然选择”的原理。(1)有力地挑战了封建神学创世说。4意义4意义i (2)达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。考点三 从蒸汽机到互联网 1
4、 蒸汽时代政治：英国资产阶级革命的胜利(1)条件 经济：工场手工业的发展。I科技：科学技术的发展。改良：瓦特改良蒸汽机。进程应用：工业部门先后采用蒸汽机作为动力。I推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用1解决了工业发展中的动力问题。2人类社会进入“蒸汽时代”。3工厂形成，社会化大生产逐渐形成。4推动城市化和工业化进程。5蒸汽机在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系 更加密切，世界日益成为一个整体。(1)条件：1831年，法拉第发现电磁感应现象。、口!发电机、电动机的发明和使用使电力成为新能源。(2)进程.长距离的输变电技术日趋成熟，使机器的使用更加普遍专业文档促进了生产力的
5、迅速发展，垄断组织形成。(3)影响 改变着社会结构和世界形势，资产阶级开始确立对世界的统治。I使城市面貌和人们生活发生巨大变化。3.信息技术.1946年,美国发明第一台电子计算机，奠定了现代信息技术 的基础。(1)概况20世纪60年代末，美国加紧了对信息技术的研究和开发。31969年，美国建立起四个站点的网络，促进了互联网的产生。1-20世纪90年代，互联网发展为全球信息网。影响 a.信息化社会开始出现。 丄,b.加快了经济全球化的步伐。1积极c.传统产业管理水平提高并得到发展。-d.改变了人们工作、社会交往方式。2消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。考点四 选修部分：西方的科学家1.
6、近代科学之父牛顿(选修4)严J自制折射望远镜，证明日光即白光是由七色光组成的。(1)光学提出光的本质是微粒的见解。(2)天文学：制成世界上第一架反射望远镜，考察行星运动，分析潮汐现象。(3)发现万有引力定律1含义：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用力，就是万有引力。2提出：1687年，发表自然哲学中的数学原理，阐明了万有引力的概念并把它应用到天文学 中。3意义：后来成为天文学上的基础定律，极大地推动了人们对天体运动的研究。(4)勤奋的探索与科学的研究方法1探索精神：从学生时代起，就养成了勤奋学习的习惯。2研究方法：以实验作为得出科学概念的方法，这种方法被后人总结为“归纳 一演绎法”
7、。3严肃的科学态度。2.20世纪的科学伟人爱因斯坦(选修4)1905年 6月，论物体的电动力学的发表。 相对性原理和光速不变原理。改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础， 近代物理学领域的一次伟大革命。(2)提出广义相对论标志：1916年发表论文广义相对论的基础。2意义：改变了人们对宇宙的认识，推动了天体和 宙演化的观测研究及理论探讨地开展。.1905年，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的 (3)推动量子 电效应问题。力学发展 1921年，因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，动了量子力学的发展。(4)为人类和平进步而斗争1评价相对论是人类认识自然过
8、程中一次质的飞跃，成为 子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。2如果没有爱因斯坦，原子能发电站、宇宙飞船等 代科技或许还在探索之中。巧学妙思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，为牛顿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。名师点津牛顿力学体系的特征(1)注重实验。实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系，并由此得出重要的结论。(2)力学体系的数学化。主要运用他创立的微积分做计算工具，这种数学化源于自然界内在的数 学关系。特别提醒牛顿力学体系与近代自然科学兴起近代自然科学革命首先从天文学领域开始， 哥白尼
9、的日心说标志着近代自然科学的兴起， 牛顿力 学体系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，标志着近代科学的形成。易错辨析相对论与经典力学的关系相对论否定了牛顿经典力学的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，相对论并不是完全否定了牛顿经典力学体系，而是发展了牛顿力学体系，它把牛顿力学体系概括在相对论的体系中, 牛顿经典力学只是相对论中物体在低速运动状态下的一个特例。构图解史达尔文进化论深化理解达尔文为什么被称为“生物学领域的牛顿”牛顿定律解决了物体的运动之谜，证明物体不是按照神的意志运动的，把造物主从无生命的研究 领域中驱逐出去；达尔文的进化论说明了生物的发展方向是生物变异和自然
10、选择的结果， 这与神的意志没有任何关系，把造物主从有生命的研究领域驱逐出去，所以，达尔文被称为 “生物学领域的牛顿”。深化理解“蒸汽时代图片证史广义相对论的内涵物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况图示解史三次工业革命的技术成果教材延伸补遗II1.史论概念一一“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.史论观点一一工业革命的阶段特
11、点工业革命以机器生产代替手工劳动， 使生产力迅速提高。不过，起始之时主要依靠那些能工巧匠 根据自己劳动的实践创造发明了一些机器， 把劳动生产率提高了。到瓦特发明的蒸汽机正式运用 到生产中去用来带动机器之时，工业革命才进入了科技阶段。刘芃朱汉国历史学习精要主题 人类进步的“引擎”一一近现代科学理论的发展史料研读史料一 规则I 寻求自然事物的原因，不得超出真实并足以解释其现象者。 规则U 因此，对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原因。 规则川 物体的性质，它们既不能被增强又不能被减弱，并且属于所能做的实验中所有物体的， 应被认为是物体的普遍性质。因为物体的性质不能被知道，除非通过实验，且因此普
12、遍的性质是任何与实验普遍地符合的性质;且它们不能被减少亦不能被除去 规则W 在实验哲学中，由现象归纳得出的命题，在其他现象使这些命题更加精确或出现例外之前， 都应被视为完全正确或基本正确的， 而不管相反的假牛顿自然哲学的数学原理 史料二 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在如何认识 “天、地、人 ” 这些最根本的问题上， 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， 是向宗教权威发出 的挑战
13、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 史料三 事实上，在 18世纪和 19世纪早期， 科技进步最明显特征之一就是， 发明者中大部分是 天才的修补工、自觉的机修工和工程师以及其他自学成才者。 R卡梅伦世界经济史 史料四 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 丨解读史料丨1史料一反映了 17 世纪科学研究的方法、特点及其深刻影响。 2史料二反映了近代科学革命
14、的特点和历史意义，主要说明验证物质的性质必须要经过实验的 方法。3史料三反映了第一次工业革命的发明主要依靠经验和技巧。 4史料四反映了“电气时代”的发明主要依靠精密实验和科学家。丨运用史料丨1根据史料一，说明 17世纪的科学研究方法出现了怎样的“革命”？对启蒙运动产生了什么影 响？答案 (1)“革命”：形成了推理归纳、实验论证的科学方法。 (2)影响：科学革命中所形成的科学理念和方法，解放了人们的思想，为启蒙运动创造了条件。 2根据史料二概括近代科学革命的特点及意义。答案 (1)特点：反对宗教神学；以实验观测为基础。 (2)意义：冲击了宗教神学统治，促进了思想解放；科学取得了独立发展地位，不再
15、是神学的附 庸。史论归纳 1近代思想解放与科学技术的关系 (1)思想解放促进了近代科学技术的产生和发展1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。2宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放，为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1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。2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。3进化论挑战基督教神学所宣扬
16、的神创论，促进了人类思想的解放。2.科技发展推动社会进步(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”。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
17、式。I收L出召真题研析考法从历史解释角度考查近现代科学家的重要贡献【考题】(2013课标全国I, 28)恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是()A 哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”B 伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展C.牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃D 达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念解析 解读材料关键信息：“近代科学家”、“自然科学的独立宣言”，这说明恩格斯认为这一研究 成果标志着近代自然科学的诞生。而1543年，哥白尼公开发表天体运行论，日心说的提出恢 复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学界和思想界
18、， 动摇了封建神学的理论基础，这 是近代自然科学诞生的主要标志，故选 A项。答案 A【素养解读】 全国卷高考命题以学科素养考查为主，本题从 “历史解释”角度考查近现代科学 家的重要贡献。具体解读如下:考查素养点拨说明历史解释解读题干史料，恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是 “自然科学的独立宣言”，迁移近现代物理、生物科学家的成就分析判断。连线历史专家【命题素材】关于这些革命（科学革命、工业革命和政治革命），须特别提到的另一特点是，它们并不是平行或 独立地进行的。它们互相依赖，连续地一者对另一者起作用。 斯塔夫里阿诺斯全球通史【解读观点】 作者主要说明了历史发展中的各个要素是相互作用、相互影响
19、的。科学革命、工 业革命以及政治革命在17、18世纪以后互相作用，共同推动了世界发展。【命题预测】运用近代世界科技史的史实，对上述观点进行探讨。 （说明：可以就科学发展中的一个或多个观点进行论证；也可以对科学发展的观点进行修改、补充或提出新观点，并加以论述，要求观点明 确、史论结合、史实准确。）点拨 此题为开放性题目，解答的关键是正确解读并确定一个观点， 然后结合史实对所持观点进 行论证。注意观点必须明确，论证要史论结合，表达要符合逻辑。答案略师堂演塩落实 卄高考题组1.（2011课标全国，35）哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共 同之处是（）A 得到了科学实验的验
20、证B 改变了人类对自然世界的认识C 推动了技术的重大突破D 科学地概括出物质运动的定律解析 哥白尼的“日心说”冲击了神学世界观，但该学说并非是完全科学的，对技术发展影响甚 微；牛顿学说实现了物理学史上第一次大飞跃，对人类认识、科技发展产生深远意义；爱因斯坦 相对论极大扩展了物理学应用领域，为人们提供辩证看待世界的途径。 A、C、 D 三项与哥白尼 成就不符。答案 B2.(2016海南单科，22)自1962年世界上第一个机器人研制成功至今，机器人的发展经历了三 代，即操纵型机器人、自动型机器人和智能型机器人。机器人的使用 ( )A 缓解了人口压力B 促进了经济持续繁荣C 推动了经济全球化进程D
21、体现了科学技术的综合运用解析 据题干可知机器人技术的不断升级不但是信息技术的升级， 还包含其它多个方面共同发展 的结果，是科技综合的运用，故选 D 项。答案 D模拟题组 1.(2018山东济宁模拟)“人们由此发现，原来整个错综复杂、扑朔迷离的自然界，不过是一个按某种法则运转的巨大的机械装置，而其中并没有上帝的地盘。 ”上述认识的产生是由于 ( )A 伽利略自由落体定律的提出B 牛顿经典力学体系形成C.普朗克量子力学理论的问世D .爱因斯坦相对论的创立解析 牛顿经典力学包括万有引力定律和运动三大定律，以其于 1687年发表的自然哲学的数 学原理为标志，是机械的突出代表，故选 B。伽利略的自由落体
22、定律并不属于机械的范畴， A 项错误；量子论是现代物理学展示的微观粒子世界而非机械世界， C项错误；爱因斯坦的相对论展示的是宏观宇宙世界而非机械世界， D 项错误。答案 B2.(2018安徽淮北模拟)他曾设想了这样一个理想实验，站在一个很高的塔顶上，向与地面平行的方向抛射出一块石子，那么 如果塔顶无限高，石子被抛射的速度愈快，它就射得愈远。当抛射速度达到一定的速度，石子就会像月球那样环绕地球运行。该实验得出的理论 ( )A 改变了有关物体运动的观念B 开创了观察和实验的研究方法C.提供了天体力学的理论基础D 揭示了时间和空间的本质属性解析 牛顿的物体运动三大定律和万有引力定律提供了天体力学的理
23、论基础， 故选C。伽利略的 自由落体定律改变了物体运动的观念，A项错误；伽利略开创了观察和实验的研究方法， B项错 误；爱因斯坦的相对论揭示了时间和空间的本质属性， D 项错误。答案 C3.(2017河南洛阳期中)斯塔夫里阿诺斯说：尽管达尔文主义受到宗教界和其他集团的敌视，他还是对西方社会有着深远的影响。它对最适者生存和生存斗争的强调巧妙地与时代倾向相吻合。 材料意在说明达尔文主义 ( )A 促进了启蒙思想的广泛传播B 成为西方列强殖民侵略的借口C.推动了亚洲国家的社会变革D .加快西方列强资本输出的进程解析 19世纪中期，正处于早期的殖民扩张与掠夺时期， “适者生存和生存斗争 ”适应了殖民主
24、 义的需要，故选B。达尔文主义是启蒙运动的产物，A项错误；达尔文主义主要影响在欧洲，否 定了神创说，解放了神学的束缚，适应了资本主义对外扩张的需要， C项错误；西方列强的资本输出，源于十九世纪晚期第二次工业革命， D 项错误。答案 B4.(2018安徽模拟)电子计算机的发明，是为了在军事领域中快速进行弹道计算和控制防空火力的需要，在军事需求的刺激和牵动下，第二、第三、第四代计算机迅速发展并日趋完善。随着电 子计算机功能的提高和数量的飞速增长，其应用范围不断扩大。材料主要反映了 ( )A .信息技术改变着人们的生活方式B .军事需求促进了现代科技的发展C.现代科技的发展加剧了军事竞争D .民用技术迅速地转化为军用技术解析 电子计算机的发明， 是为了在军事领域中快速进行弹道计算和控制防空火力的需要， 军事 需求促进了现代科技的发展，故选B。材料没有涉及信息技术改变着人们的生活方式，A项错误； 材料没有涉及军事竞争，C项错误；电子计算机的发明最初并不是民用技术， D项错误。答案 B
