2019-2020年高中歷史 第三單元 第15課 近代科學技術革命學案 岳麓版必修3.doc

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2019-2020年高中歷史 第三單元 第15課 近代科學技術革命學案 岳麓版必修3 [課標要求]　了解經典力學的主要內容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位；簡述進化論的主要觀點，概括科學與宗教在人類起源問題上產生分歧的根源；以蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的應用等為例，說明科學技術進步對社會發(fā)展的作用。 一、從哥白尼到伽利略 1．哥白尼(波蘭) (1)主要學說：哥白尼提出太陽中心說。 (2)影響：哥白尼是近代天文學的奠基人，他的日心說不僅改變了那個時代人類對宇宙的認識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎。 2．伽利略(意大利) (1)主要學說 ①在天文學方面，伽利略在1610年發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為日心說找到了確鑿的證據(jù)。 ②在物理學方面，伽利略開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學。 (2)影響：伽利略的杰出成就為牛頓經典力學的創(chuàng)立奠定了基礎，他被譽為“近代科學之父”。 [溫馨提示] 哥白尼創(chuàng)立太陽中心說，并非是科學嚴密的理論，在當時它的意義在于否定了教會宣揚的地球中心說，動搖了封建神學的基礎。 二、牛頓的經典力學 1．主要成就 (1)數(shù)學方面，微積分的創(chuàng)立者之一。 (2)物理學方面，1687年，牛頓出版力學經典著作《自然哲學的數(shù)學原理》，建立起一個完整的力學理論體系，實現(xiàn)了物理學史上的第一次大飛躍。 2．歷史影響 (1)牛頓力學是經典物理學和天文學的基礎，也是現(xiàn)代工程力學以及與之有關的工程技術的理論基礎，牛頓力學的創(chuàng)立，標志著人類科學時代的開始。 (2)牛頓力學和熱學引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點的第一次技術革命，使人類社會進入蒸汽時代。 (3)牛頓用數(shù)學方法精確描述宇宙運行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學奠定了科學基礎。 [易錯警示] 牛頓的科學巨著《自然哲學的數(shù)學原理》是其力學經典著作，并非數(shù)學專著。 三、達爾文與進化論 1．進化論的創(chuàng)立：1859年達爾文發(fā)表了劃時代的巨著《物種起源》，建立起以自然選擇為基礎的嚴密的生物進化理論，說明一切動植物，包括人類都是自然界長期發(fā)展的產物。 2．進化論的內容 (1)“物競天擇，適者生存”，即生物在自然條件下會因周遭環(huán)境的影響而不斷變異，變異有利于適應自然環(huán)境的個體存活下來，不適應的個體被自然淘汰。自然條件若比較穩(wěn)定，有利的變異就會得到積累，世代相傳，與原物種越離越遠，從而形成新物種。 (2)1871年，達爾文發(fā)表《人類的起源》，進一步論證了人類是從古猿進化而來的觀點。 3．進化論的意義 (1)生物進化論從根本上改變了19世紀絕大多數(shù)人對人類和其他生物在生物界中位置的看法，是對上帝造人說的顛覆，引起教會的極大恐慌與圍攻。 (2)1863年赫胥黎發(fā)表《人在自然界中的地位》，進一步從解剖學的角度論證了人猿同祖的學說，進化論逐漸被科學界普遍接受。 [溫馨提示] 牛頓力學體系把天上、地上的物體運動概括在一個理論之中，把上帝從無生命的研究領域中驅逐出去，而達爾文則把“造物主”從有生命現(xiàn)象的研究領域驅逐出去。 四、瓦特與蒸汽機 1．時代背景：英國工業(yè)革命開始后，傳統(tǒng)的畜力、風力、水力很不穩(wěn)定，嚴重制約了工業(yè)革命向縱深發(fā)展。生產力的發(fā)展呼喚著方便、適用、高效的新動力支撐與推動。 2．蒸汽機的發(fā)明：1769年開始改良蒸汽機，歷經20多年完成對紐可門蒸汽機的革新。 3．意義 (1)蒸汽機得到廣泛應用，成為改造世界的動力機械，解決了工業(yè)革命的動力問題。 (2)人們開始用煤作燃料，驅動火車、輪船和機器。 (3)動力機的采用為工業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展鋪平了道路，極大地推動了社會生產力的發(fā)展，使人類社會進入蒸汽時代。 五、愛迪生與電的應用 1．時代背景：19世紀后期，科學新發(fā)現(xiàn)催生了發(fā)電機，蒸汽動力方興未艾，電力作為一種新能源又登上了歷史舞臺，人類從此進入了電力時代。 2．愛迪生的成就：愛迪生一生的創(chuàng)造發(fā)明達1 000多項，他發(fā)明和改進了我們在工作與日常生活中最為熟悉的電燈、電話、電報、電影。 3．歷史影響：以發(fā)電機為標志的電氣技術，提供了更為強大便捷而又廉價的動力，極大地推動了工業(yè)生產的發(fā)展，掀起了第二次工業(yè)革命?？茖W技術轉化為生產力，又有力地推動了社會變革和文明進步。資本主義從此確立全球優(yōu)勢，世界各地聯(lián)系更加緊密。科技革命還改變了人們的生活方式，把人類帶進了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。 主題一　近代科學技術興起的原因及其影響 1．原因 (1)資本主義生產力的發(fā)展是近代自然科學創(chuàng)立發(fā)展的社會前提。 (2)文藝復興、宗教改革和資產階級啟蒙運動，為近代自然科學的誕生和發(fā)展奠定了思想基礎。 (3)中國的四大發(fā)明、阿拉伯文化和希臘自然哲學傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學研究提供了豐富的材料。 (4)歐洲先進國家保護、獎勵科技發(fā)明，改革教育制度和專利制度，組織科研機構，推動了近代科學的創(chuàng)立和發(fā)展。 2．影響　近代自然科學的產生，不僅改變了那個時代人類對宇宙的認識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎，推動了思想解放運動的深入發(fā)展。 恩格斯指出，工業(yè)的巨大發(fā)展為力學、化學、物理學提供了大量可供觀察的材料、實驗手段和工具，“真正有系統(tǒng)的實驗科學，這時候才第一次成為可能”。 根據(jù)材料和所學知識，從經濟、政治、思想文化三個方面，分析歐洲近代科技迅速發(fā)展的原因。 答案　資本主義工商業(yè)的成長刺激了對技術的需求，為近代科技的發(fā)展提供了工具和手段；資產階級革命為資本主義發(fā)展、科技進步開辟了道路；人文主義和理性精神解放了思想，推動近代科技迅速發(fā)展。 近代科學技術革命可歸納為三個“二” 兩大類別：物理學、生物學。 兩大成就：經典力學和進化論。 兩大時代：蒸汽時代和電氣時代。 主題二　蒸汽機的發(fā)明和電氣技術應用的作用和意義 1.作用 (1)蒸汽機發(fā)明后，火車出現(xiàn)，鐵路到處延伸，商品流通速度加快，從而促進了世界經濟的發(fā)展，世界各國的聯(lián)系日益密切。 (2)電氣技術的應用，如電氣化火車的出現(xiàn)，使物流速度更加迅速，從而使世界經濟的聯(lián)系更加密切，發(fā)展更快。 (3)這充分說明科學技術的發(fā)展在提高生產力方面的作用越來越大，科學技術不僅是生產力，而且是第一生產力。 2．意義 (1)科學技術是推動人類社會發(fā)展的強大動力和杠桿，科學技術的進步，使生產力不斷提高，當生產力發(fā)展到一定階段時，必然要求其生產關系發(fā)生相應的變革，于是導致社會革命，推動人類社會的不斷發(fā)展。 (2)科學技術使生產力不斷發(fā)展，從而使競爭力不斷提高，即科學技術的進步提高了一個國家和企業(yè)的競爭力。 (3)科學技術的進步可以改變人們的生產方式、生活方式和思維方式，從而推動人類社會不斷進步。 在談到自己的發(fā)明時，愛迪生說：“驚奇就是科學的種子。發(fā)明是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水。我平生從來沒有做出過一次偶然的發(fā)明。我的一切發(fā)明都是深思熟慮和嚴格實驗的結果。” (1)電力的廣泛應用帶來了怎樣的影響？ 答案?、偬峁┝烁鼮閺姶蟊憬荻至畠r的動力，極大地推動了工業(yè)生產的發(fā)展，掀起了第二次工業(yè)革命。②改變了人們的生活方式，把人類帶進了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。 (2)結合所學知識，總結愛迪生取得多項發(fā)明的原因。 答案　執(zhí)著的探索精神；嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；善于學習的精神。 圖示法歸納兩次工業(yè)革命 1．為牛頓運動三定律奠定了研究基礎的科學發(fā)現(xiàn)是(　　) A．自由落體定律 B．生物進化論 C．太陽中心說 D．電磁感應現(xiàn)象 答案　A 解析　16世紀末17世紀初，伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學定律為經典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎。 2．經過科學家的計算，1846年人們終于發(fā)現(xiàn)了海王星。其計算的理論依據(jù)是(　　) A．哥白尼“日心說” B．伽利略自由落體定律 C．牛頓萬有引力定律 D．法拉第的電磁感應現(xiàn)象 答案　C 解析　根據(jù)萬有引力定律，人們發(fā)現(xiàn)了海王星。 3．19世紀英國誕生的一項偉大理論，戳穿了“上帝創(chuàng)造了萬物”的神學觀，把越來越多的人從宗教神學的無知、愚昧中解放出來。該理論是(　　) A．進化論 B．經典力學 C．日心說 D．萬有引力定律 答案　A 解析　題干表明的是達爾文的進化論。 4．近代蒸汽動力的產生使熱能變成機械運動，“震撼著舊世界”。蒸汽動力的產生主要是由于(　　) ①社會生產的發(fā)展　②實驗科學的進步?、蹅鹘y(tǒng)能源的短缺　④產業(yè)工人的努力 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 答案　A 解析　本題旨在考查近代蒸汽動力的產生，主要源于社會生產的發(fā)展和實驗科學的長期孕育，①②符合題意；③④說法不符合史實。 5．“一個蘋果讓牛頓吸引了世界，一壺沸水讓瓦特轉動了世界，一個元素讓愛迪生點燃了世界……”該廣告詞中愛迪生“點燃了世界”的發(fā)明是(　　) A．電纜 B．電話 C．電報 D．電燈 答案　D 解析　愛迪生發(fā)明了電燈，點燃了世界。 6．閱讀下列材料： 材料一　因為所產生的每一物種的個體比可能生存的多得多，遂各生物間便經常不斷地發(fā)生生存斗爭，所以，任何生物如果能以任何方式發(fā)生縱然微小但有利于自己的變異，它在復雜的而且時常變化的生活條件下，將會獲得較好的生存機會，因而它就自然地被選擇了。——達爾文《物種起源》 材料二　牛津大主教威爾伯福斯在一次辯論中說：“達爾文簡直不讓我們相信神的意志的干預是存在的，我們能夠背叛正宗的傳統(tǒng)宗教嗎？……從達爾文先生的理論當中，我們只能得出兩種結論：要么是人類缺少一個不朽的靈魂，或者相反，每個動物、每種植物都有一個不朽的靈魂。每只蝦、每個土豆……甚至一條低級的蚯蚓都有不朽的靈魂。如果是這么回事，我想，今天晚上我們回家以后，就誰也別打算能吃下一份烤牛肉了！”——人教版《歷史必修三》 請回答： (1)根據(jù)材料一，達爾文生物進化學說的基礎是什么？ (2)根據(jù)材料二，歸納宗教界強烈反對達爾文學說的理由，并結合所學知識分析他們反對達爾文學說的真正原因。 答案　(1)自然選擇。 (2)理由：達爾文的學說褻瀆了神靈和宗教；傷害了人類的尊嚴。原因：達爾文的生物進化論對教會的神創(chuàng)說產生了巨大的沖擊。 解析　本題考查達爾文的進化論及其影響，注意從材料中提取有效信息回答問題。 【解析與探究】(教材P64) 提示　隨著近代科學技術的不斷發(fā)展，人類對自然的認識也有了很大的飛躍。 (1)人類對科學和世界的認識有了提高：不僅相信科學會有益于人類的進步，而且相信人類能通過科學研究得到充分可靠的自然知識，相信自然界可以被正確地認識，從而消除對自然的恐懼，并樹立起堅持從世界本身說明世界的觀念。 (2)人類對自然的認識也有了改變：逐漸形成了機械唯物主義的自然觀，將一切運動都歸結為機械運動，將一切運動的原因都歸結為力；把自然界中起作用的原因歸結為自然界本身的規(guī)律的作用，這有利于促使科學家去探索自然界的規(guī)律，但由于它是形而上學地看問題，所以又有著嚴重缺陷。 【自我測評】(教材P64) 提示　1.哥白尼提出了日心說，伽利略通過天文觀測證實了哥白尼的日心說。這些思想不僅改變了那個時代人類對宇宙的認識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎。 2．牛頓發(fā)表《自然哲學的數(shù)學原理》，建立起一個完整的力學理論體系，即牛頓力學體系。牛頓力學是經典物理學和天文學的基礎，也是現(xiàn)代工程力學以及與之有關的工程技術的理論基礎。牛頓是一位震古爍今的科學巨人。 3．達爾文的生物進化論從根本上改變了19世紀絕大多數(shù)人對人類和其他生物在生物界中位置的看法，推翻了神創(chuàng)論。 4．蒸汽機成為改造世界的動力機械。人們開始用煤作燃料，驅動火車、輪船和機器。動力機的采用為工業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展鋪平了道路，極大地推動了社會生產力的發(fā)展，開創(chuàng)了人類歷史上的蒸汽時代。 5．發(fā)明電燈、電話、電報等。愛迪生的發(fā)明推動了電氣的廣泛應用，推動了生產力的發(fā)展，使人類進入電力時代。 6．改良蒸汽機的發(fā)明促使人類進入蒸汽時代；電氣技術的應用使人類社會進入電力時代。 基礎鞏固 1．1633年，伽利略在羅馬接受教廷審訊，并被判為終身監(jiān)禁。為什么伽利略引起教會的如此仇恨(　　) A．他摧毀了天主教會的精神獨裁 B．他宣傳了人文主義思想 C．他主張進化論 D．他支持“太陽中心說” 答案　D 解析　解題關鍵是對教材一定要熟悉。A項是宗教改革的意義。B項是文藝復興的內容。C項是達爾文的貢獻。伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為哥白尼的日心說找到了確鑿的證據(jù)，這引起了教會的仇恨，所以D項正確。 2．科學家拉格朗日把《自然哲學的數(shù)學原理》譽為人類心靈的最高產物，并說：“因為宇宙只有一個，而在世界歷史上也只有一個人能做它的定律的解釋者?！崩窭嗜账u的這個人是(　　) A．伽利略 B．牛頓 C．達爾文 D．普朗克 答案　B 解析　1687年，牛頓出版了《自然哲學的數(shù)學原理》。 3．被宗教人士評論為“讓上帝遠離了這個世界，降低了人類在其中的獨一無二性”的學說是(　　) A．伏爾泰的天賦人權說 B．達爾文的進化論 C．馬丁路德的新教學說 D．愛因斯坦的相對論 答案　B 解析　本題考查近代科學技術，考查理解材料的能力，突破口是“上帝”“降低”“人類”。“讓上帝遠離了這個世界，降低了人類在其中的獨一無二性”說明是對宗教思想的顛覆，進化論否定了神創(chuàng)論，故選B項。 4．達爾文的《物種起源》發(fā)表后，引起了宗教勢力的強烈反對，他們叫囂“打倒進化論”和“粉碎達爾文”，而支持者稱達爾文是“生物學領域里的牛頓”。這說明了(　　) ①達爾文的進化論實際上否定了上帝創(chuàng)世說?、谶_爾文的進化論促進了歐洲的思想解放潮流　③達爾文的進化論反映了早期資產階級的要求?、苓_爾文的進化論成為歐洲宗教改革的指導思想 A．①② B．②③ C．②④ D．①②③④ 答案　A 解析　根據(jù)題干提供的信息和所學史實可知，反映了早期資產階級要求的是文藝復興運動和啟蒙運動，故應排除③；馬丁路德的“因信稱義”思想成為歐洲宗教改革的指導思想，故排除④。 5．有人說：“是兩股氣把世界給吹起來了?！蹦阏J為蒸汽機和電氣技術的廣泛應用產生的巨大的影響主要包括(　　) ①使生產力大幅度提高?、诟淖兞耸澜缧蝿莺蜕鐣Y構?、墼黾恿松鐣奈镔|財富?、軒砹谁h(huán)境污染等負面影響 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 答案　D 解析　蒸汽機和電氣技術應用于工業(yè)生產，推動了生產力的迅速發(fā)展，生產力的發(fā)展增加了社會的物質財富，故①③正確。蒸汽機和電氣技術的廣泛應用增強了西方資本主義國家征服世界的能力，造成東方從屬于西方，同時，社會結構逐漸簡單化，②正確。工業(yè)生產的發(fā)展，工廠的大量增加也造成了一定的環(huán)境污染，④正確。 6．從蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的應用帶來的結果看，科學技術進步對社會發(fā)展的作用是(　　) ①社會生產力大幅度提高?、谏鐣Y構和世界形勢因此改變　③人類的生活更加豐富多彩?、苜Y本主義經濟危機周期性出現(xiàn) A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ 答案　B 解析　資本主義經濟危機發(fā)生的原因是生產社會化和生產資料私人占有之間的矛盾，這不是生產力發(fā)展的必然結果，因此排除④。 能力提升 7．愛因斯坦說：“至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統(tǒng)一概念，來代替他的關于宇宙的統(tǒng)一概念。要是沒有他的明晰的體系，我們到現(xiàn)在為止所取得的收獲就會成為不可能?！睈垡蛩固顾f的“他”是(　　) A．牛頓 B．伽利略 C．愛迪生 D．瓦特 答案　A 解析　從材料中“要是沒有他的明晰的體系”我們可以聯(lián)想到牛頓的經典力學體系，牛頓經典力學體系是人類認識自然的歷史上對自然規(guī)律第一次進行的理論性概括和總結，故本題選A項。 8．近代西方某著作闡述：“……變異通過自然選擇的作用，使得一些物種適應現(xiàn)存環(huán)境的特征得到發(fā)展，這些適合生存的物種發(fā)展起來，而另一些不適合生存的物種就自然滅亡，隨著這些特征越來越突出，由此就產生了更高級的物種?！边@種理論的主要意義是(　　) A．有力地沖擊了神創(chuàng)世學說 B．開辟了微觀物質世界研究的新途徑 C．為啟蒙運動提供了思想武器 D．開創(chuàng)了具有嚴密邏輯體系的近代科學 答案　A 解析　這段材料反映的是達爾文的進化論，其意義是沖擊了上帝創(chuàng)世說，故選A項。 9．閱讀材料，結合所學知識回答下列問題。 材料一　伽利略研究引發(fā)的動力學觀念的革命，使得有必要以新的方式表述給行星運動以力學解釋這個問題……牛頓對天文學的偉大貢獻，正是在闡發(fā)這新的動力學的含義并將其應用于太陽系所提出的具體力學問題的過程中作出的……牛頓的偉大著作以《自然哲學的數(shù)學原理》為名……對《原理》的主要內容作一簡短的綜述，就可說明它的帶根本性的重要意義和廣闊的范圍。——摘自[英]亞沃爾夫著，周昌忠等譯 《十六、十七世紀科學、技術和哲學史》 材料二　牛頓第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這基礎出發(fā)他用數(shù)學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現(xiàn)象并且同經驗相符合。——愛因斯坦 探求事物屬性的準確方法是從實驗中把它們推導出來?！ｎD 材料三　日食期間光線彎曲情況的記錄： 日期 地點 結果及誤差(角秒) 1919年5月29日 Sobral 1.980.16 Principe 1.610.40 在1919年11月6日召開的英國皇家天文學會和皇家協(xié)會聯(lián)合舉行的大會上，天文學家羅伊爾宣布：“星光確實按照愛因斯坦引力理論的預言發(fā)生偏折”。——摘編自鈕衛(wèi)星《從光線彎曲的驗證歷史 看廣義相對論的正確性問題》 (1)依據(jù)材料一并結合所學知識，指出《自然哲學的數(shù)學原理》出版的時代背景。怎樣理解該著作的“帶根本性的重要意義和廣闊的范圍”？ (2)依據(jù)材料二、三，概括西方近代科學家進行自然科學研究的主要方法。 答案　(1)時代背景：資本主義不斷發(fā)展，文藝復興、啟蒙運動的興起與發(fā)展，近代科學不斷取得發(fā)展。理解：《自然哲學的數(shù)學原理》的問世，完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合；確立了相關學科的科學體系和科學的研究與思維方法；推動了啟蒙運動的發(fā)展；為工業(yè)革命的發(fā)生奠定了基礎，促進了資本主義的發(fā)展。 (2)實驗、觀測、計算、驗證等方法。 解析　本題旨在考查對所學知識的運用能力和從材料中獲取信息的能力。解答第(1)問時，先根據(jù)所學知識和材料一的出處判斷牛頓生活的時代，然后得出該著作的時代背景，聯(lián)系所學知識可回答第二小問。第(2)問可根據(jù)所學知識回答。