1、版高考历史一轮总复习 第15单元 近现代中外科技与文化 第31讲 近代以来世界的科学发展历程第15单元 近现代中外科技与文化 第31讲 近代以来世界的科学发展历程教师用书 新人教版时空坐标单元主旨(1)文艺复兴以后，近现代科学技术迅速发展，在众多学科领域取得了划时代的成果。如物理学方面，牛顿经典力学体系的创立标志着人类科学时代的开始，量子论和相对论则构成了现代物理学的基础；生物学方面，达尔文进化论的提出打破了神学的禁锢，使生物学走向了科学的道路。(2)科学技术的发展极大地推动了社会生产力的进步，人类社会先后进入“蒸汽时代”“电气时代”和信息时代。(3)随着资本主义的确立、发展，具有时代特色的文
2、学、绘画、音乐作品诞生，这些作品或展现对美好社会的向往，或鞭挞现实社会的丑恶，或宣泄人们的不满，丰富了人们的精神文化生活，都是艺术家留给人类的宝贵财富。(4)新中国成立后，科教文化事业曲折发展。新中国成立初期，初步建立了中国特色的科教文化体系；“文化大革命”时期，科教文化事业遭遇挫折；改革开放后，中国努力追赶世界科技发展的潮流，科教文化事业实现了跨越式的发展。第31讲近代以来世界的科学发展历程考点1 物理学与生物学的发展NO.1识记主干梳理知识自查一、物理学的重大发展1经典力学奠基(1)背景文艺复兴运动解放了人们的思想。伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑
3、体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)建立标志：1687年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书。内容：物体运动的三大定律和万有引力定律。特征：以实验为基础、以数学为表达形式。(3)意义：经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。2相对论和量子论发展项目相对论量子论背景经典力学面临着挑战人们对物质的认识深入到了原子内部微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明标志20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应玻尔提出有关原子的量子理论意义否定经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了
4、时间和空间的本质属性发展了牛顿力学，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使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步与相对论一起，构成了现代物理学的基础开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式概念阐释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。二、生物进化论1背景(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学。(2)资产阶级革命和工业革命相继发生，人们的视野不
5、断拓宽，思想更加开放。(3)细胞学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。(4)拉马克的早期生物进化思想开始形成。2标志：1859年，达尔文发表物种起源一书。3内容(1)生物不是上帝创造的，而是进化而来的，都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。(2)提出“物竞天择，适者生存，自然选择”的原理。4意义：有力地挑战了封建神学创世说，将生物学建立在科学的基础之上，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。轻巧识记达尔文进化论NO.2理解史料研习史论归纳核心问题近代科学发展的原因和影响史料一科学革命是西方文明的独特产物。一个原因在于文艺复兴时期的人文主义的学术成就。学者和艺术家可以接近的不仅有柏拉图和亚
6、里士多德，还有欧几里得和阿基米德，后者曾促进了物理学和数学的研究。匠人与学者之间的鸿沟被缩小，匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视。斯塔夫里阿诺斯全球通史史料二规则 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 因此，对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原因。规则 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 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
7、之前，都应被视为完全正确或基本正确的，而不管相反的假设。牛顿自然哲学的数学原理学会读史主旨归纳信息解读史料一：近代“科学革命”出现的原因“文艺复兴时期的人文主义的学术成就”人文主义的发展“匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视”工匠地位提高史料二：17世纪科学研究的方法、特点及其影响“规则 因此，对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原因”、“规则 在实验哲学中，由现象归纳得出的命题”形成了归纳推理的方法“因为物体的性质不能被知道，除非通过实验，且因此普遍的性质是任何与实验普遍地符合的性质”形成了必须要经过实验进行论证的方法学会用史(1)根据史料一并结合所学知识回答，“科学
8、革命”为何成为西方文明的独特产物？提示资本主义工商业的成长刺激了对技术的需求，为近代科技的发展提供了工具和手段；资产阶级革命为资本主义发展、科技进步开辟了道路；人文主义和理性精神促进了思想解放；工匠地位提高。(2)根据史料二并结合所学知识，分析17世纪科学研究方法的“革命”对启蒙运动产生的影响。提示科学革命中形成的科学理论和方法，解放了人们的思想，为启蒙运动创造了条件。史论归纳 近代科学发展的原因(1)社会原因：资本主义的发展为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会基础。(2)思想基础：文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础。(3)制度基础：欧洲
9、资本主义国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展。(4)外在因素：中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材。(5)主观原因：科学家的努力探索，促进了科学的发展。NO.3应用对点训练落实强化1清末思想家严复在谈到牛顿力学时说：“自其例出，而后天学明、人事利者也。”这一评价直接揭示了牛顿创立的经典力学体系()引导科学从神学中解放出来促成了人们对自然认识的飞跃推动了社会生产的发展实现了对近代物理学框架的突破A BC DB材料中未涉及神学，与“直接揭示”不符，故错误；根据材料中“而后天学明”的信息可知
10、对自然认识的飞跃，故正确；“人事利者也”说明推动了社会生产的发展，故正确；牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，是确立而非“突破”，故错误。2西方学者认为，在达尔文之前，生物学的主要研究者是业余爱好者和神职人员，研究主要局限于物种的划分。达尔文和进化论的贡献，就像牛顿对物理学和天文学的贡献一样，将有机生命从宗教制度中解放出来。“现在，上帝只是一个旁观者人类的思想和创造愈发重要了。”据材料判断，达尔文的进化论的贡献是()A否定了教会关于生命起源的学说B促进了物理学和天文学发展C打破了教会对生物学研究的垄断D确立了理性主义的思想
11、观念A根据“将有机生命从宗教制度中解放出来”“上帝只是一个旁观者”等信息可知，达尔文的进化论否定了教会关于生命起源的学说，故A项正确；进化论是生物学的成就，故B项错误；根据“达尔文之前，生物学的主要研究者是业余爱好者和神职人员”可知，教会并未垄断生物学研究，故C项错误；启蒙运动确立了理性主义的思想观念，故D项错误。3这一理论既能解释低速运动状态下的物质，也能解释在光速或接近光速运动状态下的物质。这一理论()A揭示了空间和时间本质上的统一性B说明了静止的绝对的时空观念C肯定了牛顿为代表的古典物理学D证明了时间空间和运动无关的观点A“这一理论也能解释在光速或接近光速运动状态下的物质”表明是相对论，
12、深刻地揭示了时间和空间的本质属性，也发展了牛顿力学，与材料中“能解释低速运动状态下的物质”相符，故A项正确。考点2 从蒸汽机到互联网NO.1识记主干梳理知识自查一、“蒸汽时代”的到来1条件(1)政治：英国资产阶级革命的胜利。(2)经济：工场手工业的发展。(3)科技：科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。2进程(1)标志：瓦特改良蒸汽机。(2)应用：工业部门先后采用蒸汽机作为动力。(3)推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。3影响(1)工业生产：机器大工业工厂形成，社会化大生产逐渐形成。(2)城市进程：形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家。(3)世界联系：蒸汽动
13、力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。二、电气革命的出现1条件：1831年，法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础；长距离的输变电技术日趋成熟，电力被广泛应用。2进程：发电机、电动机的发明和使用促使电力成为新能源。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)使城市面貌和人们的社会生活发生巨大的变化。轻巧识记第二次工业革命开辟了电气时代三、信息技术的发展1概况(1)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)1969年，美国建立起四个站点的网络，促成了互联网的诞生。(
14、3)20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。2影响(1)积极：信息化社会开始出现；加快了全球经济化的步伐；促进了社会交往方式的发展，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。NO.2理解史料研习史论归纳核心问题科学技术的进步对社会发展的影响史料一科学开始时对工业没什么影响。我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的种种发明，很少是由科学家们作出的；相反，它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的。不过，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
15、器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家，它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。斯塔夫里阿诺斯全球通史史料二近代科学技术是以前所未有的速度发展的，这一时期的一系列成果，是现代科学技术的基础。现代科学的发展更是将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度。国际金融危机发生以来，世界主要经济体纷纷采取措施，加大对科技和教育的投入，应对国际金融危机，布局未来发展，培养新的竞争优势。中国科学院2010科学发展报告等学会读史主旨归纳信息解读史料一：“蒸汽时代”的发明和“电气时代”的发明的不同点“它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的”“蒸汽时代”的发明主要依靠的是经验和技巧“18
16、70年以后，科学开始起了更加重要的作用”“电气时代”的发明主要依靠精密的实验，发明者主要是科学家史料二：现代科技发展的深远影响“现代科学的发展更是将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度”科技成果成为引领经济发展的主要动力，科技创新能力成为当代国际竞争的关键因素学会用史(1)根据史料一并结合所学知识，分析“蒸汽时代”的发明和“电气时代”的发明的不同点。提示“蒸汽时代”：主要在英国完成，代表人物是瓦特；科学与技术尚未真正结合。“电气时代”：多国多位科学家的共同努力，代表人物是爱迪生；在科学理论基础上发明产生。(2)综合上述史料，指出史料二中“这一时期的一系列成果”对社会经济发展的促进作用，
17、分析世界主要经济体加大科技投入的原因。提示促进作用：人类先后进入“蒸汽时代”“电气时代”；促进了资本主义世界市场的形成和发展。加大科技投入的原因：科技成为引领经济、社会发展的主要动力；科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素；促进产业结构调整，摆脱金融危机。 史论归纳 综合三次科技革命，理解“科学技术是一把双刃剑”(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组织，部分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产生，更加方便了人们
18、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，必然会造成资源浪费和枯竭。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。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负面影响。 NO.3应用对点训练落实强化419世纪的一则名人讣告这样评价他的某项成果：“它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助
19、并报偿后代的劳动。”这位名人是()A牛顿 B瓦特C西门子 D爱迪生B牛顿逝世于1727年，与材料时间不符，故A项错误；瓦特改进了蒸汽机，推动人类社会由手工生产向机器生产转变，故B项正确；西门子制成发电机，促进了电的推广，故C项错误；爱迪生发明了各种电器，推动了电器的普及，故D项错误。5贝尔纳在历史上的科学中写道：“从法拉第发现后到爱迪生的应用，中间隔了五十年，并非由于科学或技术的滞后，而主要是由于经济的和社会的原因。19世纪中叶还无法可以使得有组织地利用科学的意图达到能生利的阶段。”贝尔纳旨在说明()A科技成果转化为生产力的周期越来越长B电力技术发展所需的条件是逐步形成的C科学理论的突破是社会
20、经济发展的结果D法拉第的发现源于社会生产的直接推动B材料信息中“中间隔了五十年，并非由于科学或技术的滞后，而主要是由于经济和社会的原因”表明随着相关条件的改善，转化周期会逐步变短，故B项正确。6如果说昔日的机器仅有“骨骼肌肉”，那么今天的机器除了“骨骼肌肉”之外，还有相当发达的“神经系统”。今天的“骨骼肌肉”也有了崭新的内容，例如动力机，除了蒸汽机、电动机之外，越来越多地采用核能、化学能、太阳能、光能等新能源的发动机。这些变化反映了()A人们对未来世界的艺术想象力 B科技革命对生产力的巨大推动C技术变革导致社会分工的细化 D环境问题引发世界性能源革命B材料反映的是第三次科技革命产生的新能源机器
21、，没有体现艺术想象力，故A项错误；科技是第一生产力，对社会发展有着巨大推动作用，故B项正确；材料没有体现社会分工，而是利用新能源发展科技，故C项错误；材料所要说明的能源革命是由科技的发展促进的，而不是在说环境问题，故D项错误。主题一推动人类进步的巨大引擎近现代科学理论的发展主题立意牛顿经典力学体系是人类对自然界认识史上第一次理论大综合，为18世纪的工业革命及其以后的机器生产奠定了科学理论基础；达尔文生物进化论思想是对生物学的一次大综合，使其成为真正意义上的科学；爱因斯坦的相对论，打破了传统的绝对时空观，为人们提供了辩证地看待世界的途径；量子论是研究微观世界粒子运动规律的科学，使人类对微观世界的
22、认识有了革命性的进步。 知识交汇1经典力学、相对论、量子论三者之间的关系(1)经典力学的创立为相对论的提出奠定了基础。(2)相对论是对经典力学的继承和发展，否定了经典力学的绝对时空观，将经典力学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)量子论和相对论弥补了经典物理学的不足。量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基本理论框架，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。(4)三者是继承与发展的关系，一起推动了物理学的发展。2达尔文生物进化论的影响(1)思想解放：有力地挑战了封建神学创世说，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；为马克思主义唯物辩证法的
23、创立提供了重要的自然史的基础。(2)生物学新时代：把发展变化的思想引入生物界，这不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学各分支学科统一为一门综合性学科，并使它们获得新的发展方向。(3)对中国：19世纪末20世纪初，中国爱国知识分子为挽救民族危亡，积极宣传和介绍进化论思想。他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。他们还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。3近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系(1)思想解放促进了近代科学技术的产生和发展。意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对
24、宇宙、自然和人自身的探究热情。文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础。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。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。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。进化论的观点挑战基督教神学所宣扬的神创论，促进了人类思想的解放。主题二人类文明进程的“原动力”三次科技革命主题立意第一次工业革命中蒸汽机的使用和发明，极大地提高了生产力，使人类进入“蒸汽时代”。第二次工业革命中电气技术的
25、应用标志着人类进入“电气时代”，不仅增加了社会财富，也使人们的生活丰富多彩，城市化进程加快。以互联网为代表的信息技术的迅速发展，极大地改变了人们的交往方式，人类步入“信息时代”。科学技术的进步推动了社会的发展，科学技术是生产力，生产力是推动人类社会发展的终极动力。知识交汇1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
26、展，人类从此进入了“电气时代”。(4)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、思维方式和生活方式。2近代以来科学技术的影响(1)科学成就上：科学的发展是永无止境的，任何一次科技的飞跃既是对过去科学成就的超越，也为新的科学成就的出现打下了基础。(2)经济上：科学技术的发展促进了三次工业(科技)革命的发生，同时，三次工业(科技)革命也为科技的发展提供了条件。(3)思想上：思想解放促进了科技的发展，科技的发展又为思想解放创造了条件。(4)社会生活上：近代以来，科
27、技的发展深刻地改变了人类的生活方式，城市化、电气化、信息化都以科技发展为根本动力。(5)负面影响上：科技是把双刃剑，科技在发挥巨大作用的同时，也带来了环境污染、伦理道德问题等负面影响。本讲全国卷命题情况分析考纲考题统计情境创设相关考点(1)近代科学技术：经典力学；进化论；蒸汽机的发明和电气技术的应用(2)现代科学技术：相对论和量子论；现代信息技术2015全国卷41近代以来科学技术在生产力中的作用近现代科学技术2014全国卷40宋应星和牛顿科技成就比较近代科学2013全国卷28恩格斯的评价“自然科学的独立宣言”哥白尼的“日心说”2013全国卷40爱因斯坦热的兴起第二次工业革命和现代科学2011全
28、国卷35比较哥白尼、牛顿、爱因斯坦近代科学、经典力学和相对论把握高考规律领悟高考真谛真题实战解题支招(2013全国卷)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独立宣言是英属北美殖民地反对英国殖民统治的宣言书，那么“自然科学的独立宣言”肯定是向束缚自然科学发展的宗教神学发起的挑战书，据此可以明确答案答案解析A解答本题的关键是准确理解“自然科学的独立宣言”的含义。在中世纪，基
29、督教宣扬的“地心说”在欧洲占有绝对统治地位，自然科学处在神学的束缚中。波兰天文学家哥白尼在文艺复兴进步思想的指引下，经过长期研究，提出了“日心说”，写出了天体运行论，这一成就被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言”。哥白尼的“日心说”否定了教会宣扬的“地心说”，使自然科学从神学的束缚中解放出来，故选A项。演练仿真模拟明确高考趋向1牛顿经典力学的成就之大使它本身得以广泛传播，此后，人们开始用力学的尺度去衡量一切，用力学的原理去解释一切自然现象，将一切运动的原因都归结为力，自然界就是一架按照力学规律运动着的机器。这反映出牛顿力学()A推动了自然界各领域的进步B成为人们认识和改造社会的依据C推动了文艺复兴
30、在英国的发展D对人们认识观也产生了消极影响D牛顿经典力学的内容和研究方法对自然科学特别是物理学起了重大的推动作用，但也存在着消极影响，故A项错误；牛顿经典力学是人们认识和改造社会的工具而不是依据，故B项错误；文艺复兴运动解放了思想，推动了自然科学的发展，产生了牛顿经典力学体系，故C项错误；由题干信息可知，这种思维方式在一定程度上忽视了理论思维的作用，忽视了事物之间的联系和发展，因而有着严重的缺陷，故D项正确。21862年，马克思重读了达尔文的物种起源。他说：“我重新阅读了达尔文的著作，使我感到好笑的是达尔文在动植物界中重新认识了他自己的英国社会及其分工、竞争、开辟新市场、发明以及马尔萨斯的生存斗争。”据此可以看出，马克思认为()A生物进化论是自然进化的结果B生存斗争是人类社会发展的基本规律C达尔文学说是科学社会主义的重要来源D达尔
