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近代科学技术革命(上课)

发布时间:2014-02-11 11:58:49  

近代科学技术革命

什么是近代科学?
近代科学是在收集材料的基础上,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。

1、经验性: 对生产经验的直接 记载或对自然现象 的直观描述
2、技术性: 技术化倾向严重,缺 乏形成系统的理论和 科学体系

1、实验性: 建立在观察、试验基础 上的实验科学

2、理论性: 从经验定律上升为系统 的科学理论

学习目标
1、记忆近代科技发展的表现(天文学、物理学、 生物学、蒸汽机的发明和电气技术); 2、分析近代科技发展的原因;
3、认识科学技术进步对人类社会发展的作用;

探究一: 近代科学迅猛发展的原因?
1、经济: 资本主义经济的产生和发展,为自然科学奠 定物质基础 2、政治: 资产阶级民主政治的建立为近代科技提供自 由空间 3、思想: 文艺复兴等思想解放运动为近代科技发展扫清 精神障碍 4、科学家: 科学家群体的不懈努力

近代科学技术革命的历程
一、破茧
——近代科学的诞生

二、羽化
——近代科学的发展

三、飞升
——近代科学的应用

托勒密与“地球中心说” 选择题: 在中世纪的欧洲占统治地位的天文学理论是: A、地球中心说 B、月球中心说 C、太阳中心说 D、宇宙中心说

托勒密于公元二世纪,提出了 “地心说”。其实,地 心说是亚里士多德的首创,他认为宇宙运动是由上帝 推动的。至于教会利用和维护地心说,那是托勒密死 后一千多年的事情了。基督教认为,人是上帝根据自 己的形象而创造的,而日月星辰又是上帝为了人而创 造的,所以人居住的地方理应是宇宙的中心。基督教 思想与托勒密地心说相结合,就形成“地球在宇宙中 心,上有天堂、下有地狱”这样的构想或假想。

一、破茧——近代科学的诞生 1、哥白尼的天文学革命 1)贡献—— 提出太阳中心说(日心说)
材料一 哥白尼在《天体运行论》一书中的序言中写到 “在漫长的岁月里,我曾经迟疑不决”。 ——哥白尼 材料二 哥白尼那本不朽著作的出版,他用这本书(虽然 是胆怯地,而且可说是只在临终时)来向自然事物方面的 教会权威挑战,从此自然科学便开始从神学中解放出 来……科学的发展从此便大踏步前进。 ——恩格斯
①材料一中哥白尼“迟疑不决”的原因是什么? ②哥白尼著作在当时产生了什么影响?

1、哥白尼的天文学革命 ——近代科学的开端 2)影响:

改变了那个时代

人类对宇宙的认识,从根本上动摇了 宗教神学的理论基础。开始使自然科学从神学中解放出来。

说明:“日心说” 否定了反映“上帝造世界”神学观 的“地心说”,摧毁了上帝造世界的谬论,开始使自然 科学从神学中解放出来。

拓展升华
哥白尼的“日心说”认为宇宙是有限的,太 阳是宇宙的中心。根据你所学的知识,你认为它有 没有局限性?体现在哪里?“日心说” 有什么重 要的意义? 有。宇宙不是有限的,而是无限的,太阳也 不是宇宙的中心。 意义:在于否定教会支持的地球中心说,动 摇了封建神学的基础。

一)天文学——哥白尼:
1、主要贡献: (1)表现: 提出“太阳中心说”
(2)意义: 改变了人类对宇宙的认识,

动摇了欧洲中世纪宗教神学 哥白尼(波兰人) 的基础。 2、地位: 近代天文学的奠基人。

“近代科学之父”伽俐略
科学的真理不应在古 代圣人的蒙着灰尘的 书上去找,而应该在 实验中和以实验为基 础的理论中去找。

——伽利略

意大利 伽利略(1564-1642)

木 星 和 它 的 伽 利 略 卫 星

1610年,伽利略用望远镜发 现有4颗卫星围绕着木星转。 这一发现震动了整个欧洲和 全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜 观察天体的人。目前人类发 现的16颗木星卫星中,有4 颗叫“伽利略卫星”。

这座堪称世界建筑史奇迹的斜 塔,不仅以它“斜而不倒”闻 名天下,还因为1590年,意大 利的伟大科学家伽俐略,曾在 斜塔的顶层做过自由落体运动 的实验,让两个重量相差10倍 的铁球,同时从塔顶落下,结 果,两球同时着地,因而,雄 辩地一举推翻了束缚人们思想 近2000年的希腊著名学者亚里 士多德关于重量不同的物体, 其下落的速度也不相同的“物 体下落速度与重量成正比”的 理论。伽俐略开创了实验物理 的新时代,被人们称为“近代 科学之父”,伽俐略用来做实 验的斜塔因而更加遐迩闻名。

他又发现太阳上有黑子,月球上有山脉,为哥白尼的 地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法 庭把他软禁在家,不准外出。8年多后,伽利略临死前仍 不屈服,坚定地说:“地球确实在围着太阳转!”他的努 力没有白费,越来越多的人开始探索星空和科学!

1.伽利略:
(1)主要贡献: ①表现:

A、发现木星的四颗卫星,证明日心说的正确; B、创制了天文望远镜,发现了许多星体。 C、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。 D.发现自由落体定律

②影响:A、开辟了天文学的新时代;
B、为牛顿经典力学的创立奠定了基础。

(2)地位:

被誉为“近代科学之父”。


哥白尼提出了一个正确的太阳系结构假说,伽 利略以观察事实支持了哥白尼……而牛顿把他们 所有伟大成就统一起来了,他不仅回答了物体如 何运动的问题,而且回答了物体按什么规律运动 二、羽化——近代科学的发展 的问题 。 ——《世界科学技术史》王鸿生编著

二、羽化——近代科学的发展 1、牛顿 1)主要贡献: 数学——微积分 物理学——建立经典力学基本体系 (万有引力定律、牛顿力学三定律) 2)经典力学体系的影响:
A(自然科学角度)为经典物理学和天文学奠定了基 础,标着人类科学时代的开始; B(生产力和社会发展角度)牛顿力学和热学引发了 第一次工业革命,人类进入蒸汽时代; C(哲学角度)为启蒙思想和唯物主义哲学奠基础。

数学桥又称牛顿桥,是位于剑桥大学内的一座木桥。相 传,这座桥是牛顿运用数学和力学原理设计建造的,整座桥 上没有使用一根钉子,堪称是个奇迹。后来,好奇的学生把 它拆下来,想看个究竟。谁知拆下容易,恢复难!无论他们 用什么方法,就是恢复不了原样,连校方也无能为力,最后 不得不用钉子固定,才重新将木桥架起来。

历史上证实牛顿 力学的三件事

第一件,用牛顿力学算 出地球的形状象只桔子。
古希腊的亚里士多德认为地 球是个正球体,两千年来人 们对此深信不疑。牛顿却根 据他的力学,说地球是个扁 球体,象只大桔子。此言一 出,学界哗然。地球那么大, 牛顿又从不出远门,他凭什 么说地球有点扁?可是法国 科学家经过三次实地测量, 终于证实了牛顿的看法。用 力学能算出地球的形状,真 是个奇迹。

第二件,用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期
长期以来到,人们一直认为彗星是神秘的,根本不能 用科学来说明。牛顿说,既然彗星也是天体,就必然 遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682 年出现的彗星的轨道,指出它的回归周期是 75—76年, 由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这 个预言,当时他已49岁,却要预言53年以后的事,岂 非耸人听闻?可是1758年这颗彗星果然如期出现,并 被命名为哈雷彗星。

第三件:

用牛顿力学算出了一颗 未知行星的位置

1781年天王星被 发现,科学家用牛 顿力学计算它的轨 道,可是计算结果 总是同观测纪录不 大相符。经反复核 算,观测无误。那 问题是否出现在牛 顿力学上面?

科学家大胆猜想计算结果之所以不理想,是因为太阳系 中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对天王星的 引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置 和质量。1848年9月23日,柏林天文台台长用望

远镜对准 那个位置,一下子就看到了一颗新的行星—海王星。

基督教和科 学研究二者必然 发生矛盾和冲突。 最著名的有 两大争论,一是 围绕日心说与地 心说的争论,二 是围绕生物进化 的争论。

达尔文与进化论

基督教和科学研究二者必然发生矛盾 和冲突。最著名的有两大争论,一是围绕 日心说与地心说的争论,二是围绕生物进 化论的争论。

古人认为生命是怎样起源的?

盘 古 开 天 地

世 界 之 说

——

西方之说——神创

中国之说 ——神创 女 娲 造 人

神 创

(1)欧洲: 基督教神学的上帝造人说

神创论

(2)中国:“盘古开天”、“女娲造人” 说 “神创说”为何成为生命起源的共识,并且长

期流行? ①生产力落后,认识水平低下——客观原因 ②统治阶级实行愚民政策 主观原因 ③基督教会实行精神独裁 1859年一部具有划时代意义的科学巨著横空 出世。该著作批判了神创论,阐明了进化论的思 想。

《物种起源》 ——达尔文

二、羽化——近代科学的发展
2、达尔文与进化论
1)进化论提出的标志 ——1859年《物种起源》发表 2)进化论的主要内容 ①(核心):物竞天择,适者生存 ②建立起以自然选择为基础的生物进化理论

③说明一切动植物包括人类都是自然界长期发展的 结果。

适者生存

追寻中的艰辛──“达尔文被丑化”

上述漫画的出现反映了什么问题?你如何看待?
反映:进化论在当时遭到了保守势力的恶毒攻击 看待:科学知识的普及任重而道远,要敢于为科学 而斗争

追寻中的喜悦──科学之路的伙伴赫胥黎
赫胥黎发展生物进化论
年轻的博物学家赫胥黎把 《物种起源》一书比作黑暗中 照亮人们前进的闪电。1863年, 他以进化论为武器,大胆地提 出“人类是和猿类由同一个祖 先分支而来”。 就这样,人猿同祖论首次被 赫肯黎提了出来。这是人类起 源认识史上一个新的里程碑。 赫 胥 黎

我是达尔文的斗犬,我准备接受火刑,如果必要!… 我正磨利我的牙爪,以备来保卫这一高贵的著作!

追寻之路的延伸 ──进化论来到中国
严复是我国著名的维新派人物。通 过赫胥黎的《天演论》,他把达尔文的 生物进化论引用到社会领域中来。他认 为在种族与种族、国家与国家之间,也 存在着“物竞天择,适者生存”的残酷 竞争。中国如果不甘沦亡,就必须奋发 图强,并立即做出抉择,实行变法。 陈独秀是新文化运动的领袖人物,在 新文化运动中他提出了“民主” 与“科 学”两大口号, “民主” 与“科学” 也成为新文化运动前期的指导思想,而 “科学”主要就是指传播达尔文的进化

严复(1853

—1921)

陈独秀(1880—1942)

2、达尔文与进化论
1、神创论
基督教神学的上帝造人说 (1)欧洲: (2)中国: “盘古开天”、“女娲造人”说

2.达尔文的生物进化论:(创立、内容、论证、意义) (1)创立过程:
①1831年开始进行环球考察,并潜心研究。 ②1859年发表《物种起源》。 ③1871年发表《人类的起源》

(2)核心内容: 物竞天择、适者生存 赫胥黎发表《人在自然界中的地位》。 (3)论证:
①改变了人对…的看法.
②从根本上推翻了“神创论”,引起了天主教会和保守势力的反对.

③成为近代中国先进知识分子挽救民族危亡、改造社会的思想武器.85

④成为帝国主义者推行强权政治和霸权主义的理论依据。

如果说文艺复兴把神从人的精神领域驱逐出去, 那么 哥白尼 把神从天文学领域驱逐出去 牛顿 把神从无生命的领域驱逐出去 达尔文把神从有生命的领域驱逐出去

三、飞升——近代科学的应用
1、蒸汽机的发明和改良

过程: ①1705年钮可门发明蒸汽机 (只能用于矿山排水) ②瓦特改良蒸汽机——万能蒸汽机 (可适应不同工厂动力的需要)
瓦 特 改 良 的 蒸 气 机 模 型 纽可门机

詹姆斯· 瓦特(1736—1819)
英国著名的发明家, 是工业革命时的重要人 物。他改良了蒸汽机、 发明了气压表、汽动锤。 后人为了纪念他,将功 率的单位称为瓦特。

瓦特与蒸汽机
“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲 倦的威力使生产方法以过去所不能 想象的规模走上了机械化道路。” ——罗尔特《詹姆斯· 瓦特》 童年时代的瓦特和茶壶的故事
一天晚上,瓦特和一个小女孩在家里喝 茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖,一会儿打 开,一会儿盖上,当他把茶壶嘴堵住时, 蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特 的这种无聊动作极为不满,加以训斥。 瓦特并不介意,他一心想着蒸汽的力量, 从此萌发制造蒸汽机的念头。

蒸汽机推动世界工业进入了 “蒸汽时代”
瓦特由于这样一个划时代的 伟大发明,从一个一贫如洗 的无名小卒,一下子成为一 个名利双收的大人物了。他 成为爱丁堡皇家学会、伦敦 皇家学会和法兰西学院的成 员,还被选为法国科学院的 8名外籍院士之一。伦敦公 众为他在有名的威斯敏斯特 大教堂树立了一座纪念碑。

瓦特改良的蒸汽机模型

为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明?
“蒸汽机的历史意义,无论怎样夸大也不为过。” ——《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿诺斯

影响

1)解决了工业革命的动力问题 自然力(人力、畜力、水力、风力)→蒸汽 2)最终使工厂摆脱了自然条件的限制,加快了工业化 的步伐。 3)使人类进

入“蒸汽时代” 4)推动了火车、轮船等新交通工具的出现,加强了各 地的交流和联系。

机器的遗憾
庞大的机器一刻 不停地转,这位工人 弯着腰,以固定的方 式用扳手拧紧螺母。 他实际上变成了一个 零件,失去了自己的 思维。虽然创造的财 富增加了,工人们却 失去了手工业时代曾 经有过的自由。

用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的 需要呢?它有没有弊端? 19世纪的欧洲

陈列在英国伦敦科 学博物馆内的瓦特制 成的第一台蒸汽机

体积过于庞大,噪音污染和环境污染,资源浪费等.

发电机的发明 — 电气时代到来标志 意大利科学家伏特 意大利科学家伽伐尼 丹麦物理学家奥斯特 (1870年,格拉姆)

法国科学家安培

英国科学家麦克斯韦

英国科学家法拉第

三、飞升——近代科学的应用
2、电的发明和应用 发电机的发明 1831年,法拉第发现电磁感应现象(理论基础) 1870年,比利时人格拉姆发明了发电机 ——标志电气时代到来

电力的广泛应用
——发明大王爱迪生 爱迪生的发明: 电灯 电报 电话 电车 电梯 留声机 蓄电池 打字机

甚至与电力无关的橡皮、水泥

年轻时的爱迪生

“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”
为了选择做灯丝用的物质,爱迪生共对 1600种不同的材料进行试验,仅植物类的炭化 试验就达6000多次。他的试验笔记簿多达200 多本,共计40000余页,先后经过3年的时间。 他每天工作十八、九个小时。甚至在1871年圣 诞节他结婚的那一天,竟因工作忘记了新娘子 ,让妻子在洞房中空等了一夜。最后发明了白 热电灯——竹丝电灯。直到1908年发明用钨做 灯丝后才代替它。爱迪生在科学研究的道路上 ,步履坚实,用心维艰,的确花费了巨大的体 力与心力。爱迪生被视为当代最多发明物的人 ,拥有1093项专利在他名下。

三、飞升——近代科学的应用
2、电的发明和应用

影响 1)推动了工业生产的发展;
2)推动了社会变革和文明进步; 3)资本主义从此确立全球优势,世界各地联系更 加密切; 4)改变了人们的生活方式

人类进入“电气时代”

近代科技发展的影响
思考:蒸汽与电的革命对人类社会产生了怎样的影响?

(1)使社会生产力大幅度提高; (2)改变了社会结构和世界形势(资开始…;世界各地…) (3)促使近代城市化兴起和发展; (4)人们的生活更加丰富多彩.

说明了科学技术是第一生产力.

青春应该是:一头醒智的狮,一团智慧的火!醒智的狮,为理性的 美而吼;智慧的火,为理想的美而燃。 ——哥白尼
胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。 聪明人之所以不会成功,是由于他们缺

乏坚韧的毅力。 ——牛顿 If you wish to succeed ,you should use persistence as your good friend, experience as your reference,prudence as your brother and hope as your sentry. 如果你希望成功,当以恒心为良友、以经验为参谋、以谨慎为 兄弟、以希望为哨兵。 If you don't learn to think when you are young , you may never learn. 如果你年轻时就没有学会思考,那么就永远学不会思考。 ——爱迪生

青春应该是:一头醒智的狮,一团智慧的火!醒智的狮,为理性的 美而吼;智慧的火,为理想的美而燃。 ——哥白尼
胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。 聪明人之所以不会成功,是由于他们缺乏坚韧的毅力。 ——牛顿 If you wish to succeed ,you should use persistence( [p?‘s?st?ns] 执着 )as your good friend, experience as your reference( [’refr?ns] 参考),prudence ([‘pru:d?ns] 谨慎)as your brother and hope as your sentry([’sentr?]警卫) . 如果你希望成功,当以恒心为良友、以经验为参谋、以谨慎为 兄弟、以希望为哨兵。 If you don't learn to think when you are young , you may never learn. 如果你年轻时就没有学会思考,那么就永远学不会思考。 ——爱迪生

青春应该是:一头醒智的狮,一团智慧的火!醒智的狮,为理性的 美而吼;智慧的火,为理想的美而燃。 ——哥白尼
胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。 聪明人之所以不会成功,是由于他们缺乏坚韧的毅力。 ——牛顿 If you wish to succeed ,you should use persistence( [p?‘s?st?ns] 执着 )as your good friend, experience as your reference( [’refr?ns] 参考),prudence ([‘pru:d?ns] 谨慎)as your brother and hope as your sentry([’sentr?]警卫) . 如果你希望成功,当以恒心为良友、以经验为参谋、以谨慎为 兄弟、以希望为哨兵。 If you don't learn to think when you are young , you may never learn. 如果你年轻时就没有学会思考,那么就永远学不会思考。 ——爱迪生

青春应该是:一头醒智的狮,一团智慧的火!醒智的狮,为理性的 美而吼;智慧的火,为理想的美而燃。 ——哥白尼
胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。 聪明人之所以不会成功,是由于他们缺乏坚韧的毅力。 ——牛顿 If you wish to succeed ,you should use persistence( [p?’s?st?ns] 执着 )as your good friend, experience as your reference( [’refr?ns] 参考),prudence ([’pru:d?ns] 谨慎)as your brother and hope as your sentry([’sentr?]警卫) . 如果你希望成功,当以恒心为良友、以经验为参谋、以谨慎为 兄弟、以希望为哨兵。 If you don't learn to think when you are young , you may never learn. 如果你年轻时就没有学会思考,那么就永远学不会思考。 ——爱

迪生

青春应该是:一头醒智的狮,一团智慧的火! 醒智的狮,为理性的美而吼;智慧的火,为理想 的美而燃。

——哥白尼

“月亮既不会掉下来,也不会离去, 那是因为它的运动正好抵消了地球的 引力。”说这句话的科学家是
A.牛顿 C.拉瓦锡 B.波义耳 D.哥白尼

A

牛顿最辉煌的科学成就是(
A.创立了近代科学 B.创立了微积分 C.创立现代工程力学 D.建立了经典力学的 基本体系



D

在下列自然科学成就中,影响远远超过其他 学科范围,扩展到社会和经济思想领域,并 对中国近代民主思想产生重要影响的成就是

A .经典力学 C.相对论

B.进化论 D.量子论

B

《牛顿临终遗言》:“我好像是一个在 海边玩耍的孩子,不时为拾到比通常更 光滑的石子或美丽的贝壳而欢欣鼓舞, 而展现在我面前的是完全未探明的真理 之海”。牛顿捡到的“光滑的石子”和 “美丽的贝壳”有 ①创立微积分 ②机械运动的三大定律 ③万有引力定律 ④日心说 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④

A

著名英国历史学家里查德?奥维瑞列举了人类 历史上50个最重要的日期。1859年达尔文发 表《物种起源》位列其中,里查德?奥维瑞对 此选择的说明是
A.达尔文的论著标志着近代自然科学的诞生 B.达尔文的著作深化了人类对生命本质的认 识,开创了分子生物学 C.达尔文的理论进一步证明了“上帝造人说” 的合理性 D.达尔文改变了人对自身与环境的看法,动 摇了对上帝的信仰

D

瓦特、爱迪生等科学家的发明创造, 促使生产力迅速发展,这充分说明:

B

A.当时的社会制度适应生产力的发展 B.科学发明是生产力发展的根本动力 C.经济发展的根本在于发明创造 D.科学发明与生产力发展是对立统一 的

二、羽化——近代科学的发展
材料1 《圣经》是基督教的经典,由《旧约全书》和《新约 全书》组成。《旧约全书》的开篇就是《创世纪》。根据它 的说法,上帝在七天之内创造了世间万物:光、黑夜、白昼、 天空、水、路地、植物、日月星辰、海洋生物、飞禽走兽、 昆虫、牲畜。 ——《圣经· 创世纪》 材料2 达尔文推翻了那种把动植物物种看做彼此毫无联系的、 偶然的,“神造的”、不变的观点。第一次把生物学放在完 全科学的基础上,确立了物种变异性和继承性。 ——《列宁全集》 材料3 有人说,17世纪的牛顿把“造物主(神)”从无生命现象 的研究领域驱逐出去了,19世纪的达尔文又把“造物主(神)” 从有生命现象的研究领域驱逐出去了。

①依据材料1,基督教是如何解释世界的起源的? ②依据材料2、3,达尔文是如何把“造物主(神)”从

有生命的研究领域驱逐出去的?


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