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：(1)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。

[主干梳理]考点一 近现代物理学的发展1．经典力学(1)背景⎩⎨⎧①文艺复兴运动解放了人们的思想。

②伽利略开创了以实验事实为根据的近代科学。

(2)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，人们发现了海王星。

2．相对论的创立(1)背景：19世纪，经典力学面临挑战。

(2)创立：20世纪初，爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论。

(3)意义⎩⎨⎧①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。

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)背景⎩⎨⎧①人们对物质的认识深入到原子内部。

②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。

(3)发展⎩⎨⎧①爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应。

②玻尔提出有关原子的量子理论。

③20世纪30年代，量子力学建立起来。

(4)意义⎩⎨⎧①使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。

②与相对论一起，构成了现代物理学的基础。

③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．背景(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。

(2)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。

(3)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。

2．标志：1859年，达尔文发表《物种起源》。

3．内容⎩⎨⎧（1）生物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。

4．意义⎩⎨⎧（1）有力地挑战了封建神学创世说。

（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．蒸汽时代(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：科学技术的发展。

(2)进程⎩⎨⎧①改良：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。

2．电气时代(1)条件：1831年，法拉第发现电磁感应现象。

(2)进程⎩⎨⎧①发电机、电动机的发明和使用使电力成为新能源。

②长距离的输变电技术日趋成熟，使机器的使用更加普遍。

(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，资产阶级开始确立对世界的统治。

③使城市面貌和人们生活发生巨大变化。

3．信息技术(1)概况⎩⎪⎨⎪⎧①1946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。

②20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。

④20世纪90年代，互联网发展为全球信息网。

(2)影响 ①积极⎩⎨⎧a.信息化社会开始出现。

b.加快了经济全球化的步伐。

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．近代科学之父牛顿(选修4)(1)光学⎩⎨⎧①自制折射望远镜，证明日光即白光是由七色光组成的。

②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—演绎法”。

③严肃的科学态度。

2．20世纪的科学伟人爱因斯坦(选修4)（1）提出狭 义相对论⎩⎪⎨⎪⎧①提出：1905年6月，《论物体的电动力学》的发表。

②内容：相对性原理和光速不变原理。

③意义：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⎩⎨⎧①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。

（3）推动量子 力学发展⎩⎨⎧①1905年，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的电效应问题。

②1921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。

(5)评价⎩⎨⎧①相对论是人类认识自然过程中一次质的飞跃，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”[图解历史] 电气时代的背景和影响[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1．史论概念——“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——工业革命的阶段特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”——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Ⅱ因此，对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原因。

……规则Ⅲ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Ⅳ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，而不管相反的假设。

——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》┃解读史料┃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。

┃运用史料┃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。