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第十五单元近现代世界的科技和文艺,第44课时近代以来世界的科学发展历程,思维导图,知识清单,思维导图,知识清单,一、物理学的重大进展 1.经典力学 (1)奠基者:伽利略。 背景:文艺复兴运动不仅解放了人们的思想,也推动了科学研究的发展。 成就:通过实验,发现自由落体定律等物理学定律;自制望远镜观察天体并取得大量成果。 意义:开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为经典力学体系的创立和发展奠定了基础。,思维导图,知识清单,(2)创立者:牛顿。 标志:1687年,牛顿出版自然哲学的数学原理,提出物体运动三大定律和万有引力定律等。 特点:以实验为基础,以数学为表达形式。 意义:标志着人类科学时代的开始;对解释和预见物理现象,具有决定性意义;后来,根据万有引力定律,人们发现了海王星等。,思维导图,知识清单,2.相对论的创立 (1)背景:19世纪,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。 (2)提出:20世纪初,爱因斯坦提出了相对论。 (3)内容 狭义相对论:物体运动时,质量随着物体运动速度的增大而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。 广义相对论:空间和时间的性质取决于物质的运动情况和物质本身的分布状态。,思维导图,知识清单,(4)意义 相对论的提出是物理学领域的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 它也发展了牛顿力学,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。,思维导图,知识清单,3.量子论的诞生与发展 (1)背景 19世纪末20世纪初,电子和放射线的发现,打开了原子的大门。 实验表明微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。 (2)诞生:1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说。 (3)内容:辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的。 (4)发展 爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。 20世纪30年代,量子力学建立。 (5)影响:量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它与相对论一起构成了现代物理学的基础。,思维导图,知识清单,微点拨近代科学产生的社会条件 (1)资本主义经济发展是近代科学产生的物质基础和根本动力。 (2)资产阶级民主制度的建立,为近代科学的持续发展提供了较为自由的空间。 (3)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的发展,为把自然科学从神学中解放出来创造了必要条件。 (4)科学家们具有勇于探索科学、敢于追求真理和坚持不懈的可贵精神。,思维导图,知识清单,二、探索生命起源之谜 1.背景 (1)基督教坚持上帝创世说,生物学研究进展缓慢。 (2)文艺复兴后,基督教神学受到极大的冲击。面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。 (3)资产阶级革命和工业革命的发生,使人们的视野不断拓宽,思想更加开放。 (4)细胞学说的确立,为生命科学的研究奠定了基础。 2.奠基拉马克的早期生物进化思想 (1)提出了生物从低级向高级发展进化的观点。 (2)提出“用进废退”和“获得性遗传”两个原则。,思维导图,知识清单,3.标志:1859年,达尔文发表物种起源。 4.内容 (1)一切生物都经历了从低级向高级、从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。 5.意义:有力挑战了封建神学的创世说,达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。,思维导图,知识清单,三、从蒸汽机到互联网 1.“蒸汽时代”的到来 (1)背景 17世纪末,英国取得了资产阶级革命的胜利,为经济发展扫清了障碍。 18世纪,随着工场手工业的发展,应用机器进行生产成为可能。 科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。 (2)过程 改良:18世纪80年代,瓦特制造了联动式蒸汽机,采用曲柄机构,使往复的直线运动转变为旋转运动。 应用:蒸汽机作为动力应用于各工业部门。 推广:19世纪三四十年代,蒸汽机在欧洲、北美被广泛采用。,思维导图,知识清单,(3)影响 解决了工业发展中的动力问题,推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。 机器大工业生产的出现使真正意义上的社会化大生产逐渐形成。 在工业化进程中,形成了许多工业城市,英、法、美等国家成为工业国家。 蒸汽动力在交通运输工具上的应用,使世界各地的联系更加密切。,思维导图,知识清单,2.电气革命的出现 (1)条件:1831年,英国科学家法拉第发现电磁感应现象。 (2)过程 随着发电机和电动机的发明和使用,电力成为一种新能源。 长距离的输变电技术日趋成熟。 (3)影响 工业生产:促成了新兴工业部门和新技术的出现,促进工业的迅速发展。 世界形势:资产阶级开始确立对世界的统治。 生产关系:生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。 社会生活:使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。,思维导图,知识清单,3.信息技术的发展 (1)进程 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。 1969年,美国建立了包括四个站点的网络,促成了互联网的诞生。 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 积极:信息化社会开始出现;信息经济在世界各地全面发展,加快了经济全球化的步伐;传统产业获得新的发展;改变着人们的工作方式、生活方式和社会交往方式。 消极:网络给人们特别是青少年带来一定的负面影响。,思维导图,知识清单,自主探究,想一想有人说:17世纪中期牛顿把“造物主”从无生命现象的研究领域中驱逐出去了,而达尔文把“造物主”从有生命现象的研究领域中驱逐出去了。对此你如何理解? 提示:牛顿力学体系表明,物体运动有它固有的规律,并不是由上帝决定的,它标志着人类科学时代的开始。达尔文阐明生物进化论,说明一切动植物包括人类都是自然界长期发展的产物,后又论证了人类是从古猿进化而来的。这改变了人们对生物界和人类在生物界中地位的看法,有力地挑战了封建神学创世说。,思维导图,知识清单,思维导图,知识清单,辨一辨“蒸汽时代”与“电气时代”的发明特点 提示:(1)“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业,科学理论不完善,发明者主要是工人、技师,发明主要集中在英国。 (2)“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业,科技含量高,发明者主要是科学家,发明涉及主要资本主义国家。 串一串从古至今信息传递方式的演变 (1)远古:口耳相传或借助器物。 (2)古代:驿差长途跋涉。 (3)近现代:依靠交通工具、电报、电话等。 (4)当代:广播、电视、计算机网络。,主题 三次科技革命 图片说史 改变世界的信息技术,解读2006年美国时代杂志曾经将“YOU”(指所有网民)选为“年度风云人物”(见上图),其封面注释:“是的,就是你。你控制着这个信息时代,欢迎来到你的世界。”这主要反映了信息化社会的飞速发展。,(2014上海单科,39)文明的代价 1962年,科学家蕾切尔卡森在寂静的春天里预言了一个没有鸟鸣的世界,引发了当代环境保护运动。 思考试以“人与环境”为主题,叙述人类在工业化进程中所付出的代价。,提示:工业革命在英国发生后,煤炭作为生产和生活的主要燃料被大规模使用,造成了空气污染;随着城市化进程的加快,人口大量集中于城市,环境污染问题显现。第二次工业革命以后,随着电力的广泛使用和汽车的发明,对于煤炭和石油等资源的消耗加剧,化学工业的产生也使环境污染问题进一步加深。第三次科技革命以来,能源枯竭与生态恶化问题日益突出。核能的利用是一把双刃剑,在缓解能源危机的同时,也会给自然环境造成难以挽回的破坏。京都议定书的签订表明气候变迁已经成为人类共同面对的严峻问题。总之,随着工业化在世界范围内的推进和经济全球化的加深,环境问题已经从区域问题演变为全球性问题,威胁到了人类的生存。,论从史出近代以来科学技术的影响 (1)科学成就: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: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: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:近代以来,科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: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。,高考例析 (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.体现了科学技术的综合运用,教材补遗,史著赏析,1. 天演论 天演论的英文书名直译应为进化论与伦理学。作者赫胥黎是英国生物学家。天演论分导言和正文两个部分,其基本观点是,自然界的生物不是万古不变,而是不断进化的;进化的原因在于“物竞天择”,“物竞”就是生存竞争,“天择”就是自然选择;这一原理同样适用于人类,不过人类文明愈发展,适于生存的人们就愈是那些伦理上最优秀的人。进化论学说的基础是达尔文在物种起源一书中奠定的,赫胥黎坚持并发挥了这一思想。,教材补遗,史著赏析,甲午海战的惨败,将中华民族推到了危亡的关头。此时,严复翻译了英国生物学家赫胥黎的天演论,并于1897年12月在天津出版的国闻汇编刊出。严复翻译此书不尽依原文,而是有选择地意译,甚或借题发挥,严复向国人发出了与天争胜、图强保种的呐喊,指出再不变法将循优胜劣败之公例而亡国亡种!天演论揭示的这一思想,结合介绍达尔文生物进化论及西方哲学思想,使当时处于“知识饥荒”时代的中国知识界如获至宝,产生了振聋发聩的影响。,教材补遗,史著赏析,2.近现代科技概念细解 历史教材中,经常涉及“科学革命”“技术革命”“产业革命”等历史概念,这些概念易于混淆,有必要加以区别。 科学革命指在科学探索中获得了新的发现,取得了重大理论突破,使人们对自然界的认识产生了质的飞跃。近代以来,科学革命可以划分为四次:第一次发生于1618世纪,以天文学的突破为开端,以牛顿经典力学为中心;第二次发生在19世纪,物理学、生物学、化学等都取得了重大成就;第三次发生在20世纪上半期,是在物理学新发现基础上爆发的一次革命,包括相对论、量子论等;第四次发生在20世纪40年代中期以后,出现了信息论、控制论等。,教材补遗,史著赏析,技术革命是人类运用生产实践经验和科学理论在技术开发中取得的重大突破。和科学革命相对应,第一次技术革命发生在18世纪到19世纪上半叶,包括纺织、蒸汽机械和交通运输业的革新;第二次发生在19世纪后期到20世纪上半叶,以电力、内燃机的应用为主要标志,兴起了电气、石油、化学、飞机、汽车工业等;第三次发生在20世纪40年代以后,以原子能、航天技术、计算机的应用为标志。,教材补遗,史著赏析,技术革命必然形成巨大的生产力,并进一步引起产业结构、生产体系及人类生活方面的变化,从而引发产业革命。近代产业革命可以划分为三个阶段:第一阶段发生于18世纪末到19世纪上半叶,由第一次工业革命引起,工厂代替了手工工场,形成新兴工业部门,工业在经济结构中日益占据主导地位;第二次发生在19世纪末到20世纪初,由第二次工业革命引起,垄断组织应运而生,近代资本主义进入成熟期,工农业比重发生了很大变化;第三次发生在第二次世界大战后期,在科技革命推动下,产业结构发生重大变化,第一、第二产业比重下降,第三产业上升。,教材补遗,史著赏析,牛顿的物理学分析方法现今开始不仅被应用于物质世界,而且被应用于思想和知识的整个领域及人类社会。正如伏尔泰所说的,“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则这是非常奇异的”。寻找决定人类事务的这些永恒法则,是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。 美斯塔夫里阿诺斯全球通史 解读作者主要阐述了牛顿力学体系的建立对人们思想解放的影响。作者认为牛顿经典力学启发了法国的启蒙思想家,为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据,他们开始了对人类社会发展规律的探究。,1,2,3,4,一、考查准确通达的历史时空观念,1.下图所示刊物在发刊词中写道:“泰西各国创造电气秘机,凡有所欲言,瞬息可达数千里,而中国从未闻此。”这里的“电气秘机”是( ) A.无线电报机 B.电话机 C.有线电报机 D.电动机,答案,解析,1,2,3,4,二、考查合乎逻辑的历史推理意识 2.1861年1月,马克思在一封信中说:“达尔文的著作非常有意义,这本书我可以用来当作历史上的阶级斗争的自然科学根据。”这说明达尔文进化论() A.促进了科学社会主义的诞生 B.影响到社会科学的理论研究 C.成为了社会革命的理论武器 D.使科学理论和实践紧密结合,答案,解析,1,2,3,4,3.在相对论创立之初,反对之声不绝于耳,爱因斯坦也因此遭受过无数的责难与屈辱。这主要是因为相对论( ) A.创立者声名不显 B.超越多数人认知 C.没有形成系统性 D.与经典力学相悖,答案,解析,1,2,3,4,三、考查关照现实的历史价值引领 4.19世纪后期,英国刊物上登载了一幅题为巨人的漫画。漫画中,一个放在铁轨上的巨大的铁壶正被火焰烧得从壶盖和壶嘴喷发出水汽。此漫画的主要寓意是 () A.乘坐火车很危险 B.蒸汽机污染了环境 C.蒸汽机就是火车 D.蒸汽机改变了世界,答案,解析,
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