高中歷史人教版文化史第四單元近代以來世界的科學發(fā)展歷程單元測試 全國公開課

近代以來世界的科學發(fā)展歷程導學案知識框架：重點闡釋：1．物理學的發(fā)展：伽利略為經典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎；牛頓創(chuàng)立了影響后世的經典力學；法拉第發(fā)現了電磁感應現象，為發(fā)電機的研制奠定了理論基礎；愛因斯坦提出相對論，是物理學領域的重大革命；普朗克創(chuàng)立量子論，使人們的認識深入到微觀世界。2．生物學的發(fā)展：18世紀下半期到19世紀，生物學研究陸續(xù)取得重大成果，細胞學說發(fā)展起來，為生命科學的研究奠定了基礎；19世紀初，拉馬克提出早期生物進化思想，對生物進化論的創(chuàng)立產生了積極影響；19世紀中期，達爾文創(chuàng)立生物進化論，打破了神學的禁錮，把生物學建立在科學的基礎之上。3．三次工業(yè)革命：蒸汽機的發(fā)明推動了第一次工業(yè)革命的開展，人類社會進入蒸汽時代；發(fā)電機和其他電力發(fā)明的出現，促進了第二次工業(yè)革命的到來，人類社會進入電氣時代；以互聯網為代表的信息技術的迅速發(fā)展，極大地改變了人們的交往方式，人類進入信息時代。問題拓展：1．牛頓經典力學體系的四個問題第一，歷史背景：以伽利略為代表的科學家發(fā)現的物理學定律奠定了經典力學的理論基礎；17世紀英國資本主義經濟的迅速發(fā)展為經典力學體系的誕生奠定了經濟基礎；文藝復興、宗教改革對人們的思想解放起了巨大的推動作用。第二，基本內容：牛頓力學體系包括物體運動三大定律(慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力定律)和萬有引力定律。第三，基本特征：以實驗為基礎和以數學為表達形式。第四，歷史地位：牛頓力學體系是近代自然科學形成的標志，對解釋和預見物理現象具有決定性意義。2．相對論與牛頓力學的關系(1)牛頓力學反映的是宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律，它否定了牛頓力學的絕對時空觀，深刻揭示了時間和空間的本質屬性。(2)相對論也發(fā)展了牛頓力學，將牛頓力學概括在相對論之中，相對論是對牛頓力學的繼承和發(fā)展。(3)總而言之，相對論只否定了牛頓的絕對時空觀，沒有否定整個牛頓力學。牛頓力學是相對論力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例。牛頓力學是整個力學的基礎，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導著我們的物理學思想。探究合作：三次科技革命在發(fā)生的條件和對社會的影響方面的相同點1．條件：都是資本主義發(fā)展、科技知識進步和國內外市場擴大的結果。第一次是因17世紀資本主義統治在英國確立，工場手工業(yè)時期積累了豐富的生產技術、科學知識和18世紀中期英國國外市場擴大所致。第二次是因19世紀60年代資本主義制度在世界范圍內的確立和發(fā)展，主要資本主義國家國內市場的開辟和世界市場的形成和自然科學取得了迅速發(fā)展所致。第三次是二戰(zhàn)后國家壟斷資本主義進一步發(fā)展，科學理論有了重大突破，科技發(fā)展具備了一定的物質和技術基礎及社會的需要，特別是二戰(zhàn)期間和戰(zhàn)后各國對科技迫切要求的結果。2．影響：三次科技革命都大大加速了資本主義生產力的發(fā)展。第一次使人類進入“蒸汽時代”，第二次使人類進入“電氣時代”，第三次是以原子能的利用、電子計算機和航天技術的發(fā)展為主要標志，推動了社會關系的重大變革。第一次使社會日益分裂為兩大對立階級——工業(yè)資產階級和無產階級，第二次是在主要資本主義國家出現了壟斷組織，第三次科技革命還沒結束，但已促進了社會經濟結構和社會生活結構的變化，也推動了國際經濟格局的重大調整，經濟格局的多極化和全球化趨勢增強。知識回顧：一、經典力學1．背景(1)文藝復興運動不僅解放了人們的思想，也對科學研究產生了重要影響。(2)16世紀末17世紀初，伽利略發(fā)現了自由落體定律等物理學定律，開創(chuàng)了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學，為后來經典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎。2．建立(1)標志：1687年，牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書。(2)內容：物體運動三大定律和萬有引力定律等。(3)特征：①以實驗為基礎。②以數學為表達形式。3．意義經典力學體系對解釋和預見物理現象具有決定性意義。后來，根據萬有引力定律，人們發(fā)現了海王星等。二、相對論的創(chuàng)立1．背景19世紀，隨著物理學研究的進展，經典力學無法解釋研究中遇到的一些新問題，面臨著挑戰(zhàn)。2．創(chuàng)立：20世紀初的德國物理學家愛因斯坦提出了相對論。3．內容(1)狹義相對論：物體運動時，質量會隨著物體運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。(2)廣義相對論：空間和時間的性質不僅取決于物質的運動情況，也取決于物質本身的分布狀態(tài)。4．意義(1)相對論的提出是物理學領域的一次重大革命。(2)它否定了經典力學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。(3)它也發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。三、量子論的誕生與發(fā)展1．背景(1)19世紀末20世紀初，電子和放射線的發(fā)現，人們對物質的認識深入到了原子內部。(2)大量的實驗表明，微觀的粒子運動不能用經典力學的理論來說明。2．誕生：1900年，德國物理學家普朗克提出了量子假說，認為輻射像物質一樣，是由具有能量的基本單位量子來實現的。3．發(fā)展(1)愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了光電效應。(2)丹麥物理學家玻爾提出了有關原子的量子理論。(3)20世紀30年代，量子力學建立起來。4．意義(1)使人類對微觀世界的基本認識取得革命性的進步。(2)與相對論一起，構成了現代物理學的基礎，彌補了經典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。(3)推動了物理學自身的進步，開闊了人們的視野，改變了人們認識世界的角度和方式。一、教會的禁錮1．原因(1)在古代，人們相信神創(chuàng)造了人類和世界萬物。(2)在歐洲封建社會，基督教會是封建統治的精神支柱。2．表現(1)基督教宣揚，世界上的一切都是由上帝創(chuàng)造的。(2)教會指責那些敢于挑戰(zhàn)神學說教的思想為“異端”。3．影響生物學家只能在不觸犯教會禁令和神學教義的前提下，對動植物的形態(tài)、生理和分類進行具體的研究，致使生物學研究進展緩慢。二、拉馬克和早期生物進化思想1．條件(1)思想基礎：文藝復興以后，面向現實世界、重視實踐、崇尚理性的追求蔚然成風。(2)物質基礎：17～18世紀，資產階級革命和工業(yè)革命相繼發(fā)生，人們的視野不斷拓寬，思想更加開放。(3)理論基礎：細胞學說的確立，為生命科學的研究奠定了基礎。2．提出：19世紀初，法國生物學家拉馬克提出。3．內容(1)提出生物從低級向高級發(fā)展進化的觀點。(2)肯定了環(huán)境對物種變化的影響，提出兩個著名的原則——“用進廢退”和“獲得性遺傳”。4．意義：早期的生物進化思想開始形成。三、達爾文與進化論1．進化論的誕生：1859年，英國科學家達爾文發(fā)表了《物種起源》一書，創(chuàng)立了生物進化論。2．進化論的主要觀點(1)發(fā)展進化：生物是進化而來的，它們經歷了由低級向高級、由簡單到復雜的發(fā)展過程。(2)自然選擇：生物現存的物種具有共同的原始起源，不同物種的變異是“自然選擇”的結果。(3)物競天擇：生物為了生存和繁育后代，必須適應或對付周邊環(huán)境的挑戰(zhàn)，還必須與其他種類的生物相互競爭，同時，生物個體之間還存在著本種類內部的競爭。(4)適者生存：凡是能夠較好地適應環(huán)境而發(fā)生變異的個體，將獲得較多生存和繁殖的機會，而那些發(fā)生了有害變異的個體則將遭到淘汰。3．進化論的歷史意義(1)生物進化論從根本上改變了當時絕大多數人對生物界和人類在生物界中地位的看法，有力挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說。(2)在教會和保守勢力看來，這不僅是對神和宗教的極大褻瀆，更是對人類尊嚴的莫大傷害。(3)支持達爾文的人稱他是“生物學領域的牛頓”。一、“蒸汽時代”的到來 1．條件(1)17世紀末，英國取得了資產階級革命的勝利，為經濟發(fā)展掃清了障礙。(2)18世紀，隨著工場手工業(yè)的發(fā)展，應用機器進行生產成為可能。(3)科學技術為生產的發(fā)展提供了許多發(fā)現和發(fā)明。2．進程(1)18世紀60年代，英國人瓦特制成單動式蒸汽機，大大提高了蒸汽機的功率。(2)80年代，瓦特又制造了聯動式蒸汽機，能夠適應不同工廠的需要。(3)此后，紡織等諸多工業(yè)部門都先后采用蒸汽機作為動力。3．影響(1)19世紀三四十年代，蒸汽機在歐洲和北美被廣泛采用，人類進入蒸汽時代。(2)蒸汽機促使工場手工業(yè)作坊轉變?yōu)闄C器大工業(yè)工廠，真正意義上的社會化大生產逐漸形成。(3)在工業(yè)化進程中，形成了許多工業(yè)城市，英、法、美等國家成為工業(yè)國家。(4)蒸汽動力在交通運輸工具上的應用，使世界日益成為一個整體。二、電氣革命的出現1．條件1831年，英國科學家法拉第發(fā)現了電磁感應現象，為發(fā)電機的研制奠定了理論基礎。2．進程(1)隨著發(fā)電機和電動機的發(fā)明和使用，電力成為影響人們生產和生活的一種新能源。(2)長距離的輸變電技術也日趨成熟。3．影響(1)出現了新的技術革命浪潮，促進了工業(yè)的迅速發(fā)展，被稱為第二次工業(yè)革命，也稱為電氣革命。(2)生產力的迅猛發(fā)展改變著社會結構和世界形勢，資產階級掌握了先進的生產力，實力日益壯大，開始確立對世界的統治。(3)企業(yè)的規(guī)模也越來越大，生產和資本的集中促成了壟斷組織的形成。(4)電氣技術的廣泛應用，使城市的面貌和人們的社會生活發(fā)生了巨大的變化。三、信息技術的發(fā)展1．背景(1)1946年，美國研制成世界上第一臺電子計算機，奠定了現代信息技術的基礎。(2)20世紀60年代末，美國加緊了對信息技術的研究和開發(fā)。2．概況(1)1969年，美國國防部建立了包括四個站點的網絡，