近代自然科学的产生

近代自然科学的兴起一、教学目标1．知识与技能（1）知道近代自然科学兴起的背景。

（2）了解哥白尼、布鲁诺、刻卜勒、伽里略和牛顿等科学家在近代科学兴起过程中的作用和地位。

（3）知道近代早期科学中心的转移。

（4）认识科学技术的进步，推动了社会经济的发展。

2．能力与方法教师可运用问题探讨法，引导学生去思考：日心说最早是古代希腊人提出的，是古代希腊人的一种猜想，在当时没有产生什么影响。

为什么16世纪时期，哥白尼通过天文观察再度提出日心说，却引发了一场观念革命和科学革命呢？教师可以帮助同学从近代科学兴起的背景和哥白尼提出日心说的意义两个方面考虑。

从而培养同学们“论从史出”的史学观。

3．情感、态度与价值观通过本课学习，使同学们认识到科学探索需要有怀疑和批判的勇气和献身科学的精神。

人类科学史上的每一次进步，都要付出巨大的代价，都要同谬误作艰苦的斗争。

正是有无数科学家的顽强探索和不懈追求，才有今天辉煌灿烂的文明成果。

二、教材分析本课的重点是介绍哥白尼、伽里略和牛顿的主要科学成就，通过介绍，使同学们了解近代科学兴起的基本情况。

教师要突出他们在科学史的地位，如哥白尼提出日心说揭开了近代科学革命的序幕；伽里略是近代物理学之父；牛顿创立了经典力学理论。

科学的发现和发明常常改变着人们的观念，是本课的难点。

教师可以从史实或现实生活中事例出发，引导学生进行对比，而不是直接灌输。

本课以哥白尼、伽里略和牛顿三位科学家作为子目，来统领近代科学的兴起过程。

本课导语本课导语讲述的是布鲁诺因宣传哥白尼的日心说而被宗教法庭活活烧死的故事，其用意是引起同学们学习科学史的浓厚兴趣，同时也试图诱发同学们去积极思考，布鲁诺宣传日心说为什么会被宗教法庭处死？由此而导入课文。

哥白尼本子目共三段大字。

第一段大字简单介绍了近代科学革命的背景、兴起的时间和有关科学领域，以及哥白尼揭开了科学革命的序幕。

第二段大字介绍了哥白尼发表《天体运行论》，以及日心说提出的伟大意义。

近代自然科学的兴起与发展一、近代自然科学兴起和发展的原因1.资本主义的发展需要科学知识，又为科技进步奠定了物质基础。

近代自然科学是资本主义生产发展的产物， 手工工场、 大机器生产不断地采 用新工具、 新能源， 追求最高的劳动生产率， 在生产和技术上向科学家提出新的 任务和要求， 这是推动自然科学创立与发展的前提。

同时， 新兴资产阶级要求掌 握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。

资本主义生产方式的产生和发展， 不仅向自然科学提出大量的研究课题， 还 提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。

能够支持、吸引和稳定一批优秀 的科学人材，使他们从事科学研究。

2.资产阶级力量的壮大和资产阶级统治的确立为科技发展提供政治前提。

如：建立良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。

科学不可能孤立 地产生， 必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育和国民科学素质才有可 能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。

政策保护。

欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由讨论学术问题 和学术思想的自由发展等等又为近代科学的创立和发展提供了极其有利的条件。

即欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.3.人文主义、 地理大发现和理性主义的兴起解放了人们的思想， 为科技发展奠定近代自然科学的兴起和发展主要著作 / 天文学 / 《自然哲学的 数学原理》《物种起源》 《人类的起源》 生物学 《人在自然界 中的地位》 //成就与贡献 日心说 证明日心说 “近代科学之父” 万有引力定律三大力学定律进化论 论证人猿同祖 进化论逐渐被接受 改良蒸汽机 推动电力广泛应用 人物 哥白尼伽利略牛顿 达尔文赫胥黎 瓦特 爱迪生 国别 波兰 意大利 英国 英国英国英国 美国 研究领域物理学 动力了思想基础.文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。

西方近代科学的产生之科学大发现近代自然科学诞生于十五世纪下半叶，中国的近代科学落后于西方。

其中的原因也有很多：首先是西方的文艺复兴和宗教改革。

文艺复兴运动对古希腊、古罗马知识文化体系的重新发现和诠释，才得以促进了近代科学的诞生和发展。

因为近代科学技术的重要形态就是科学技术的研究须以严密的理论体系为前提，而文艺复兴正是恢复了古希腊、古罗马的理性思辨传统，并且在笛卡儿、莱布尼茨、康德等人发展后，才能为近代科学技术的发展创造不可代替的条件。

文艺复兴必然地跟宗教改革发生联系，而宗教改革运动对解放人们思想地禁锢，促进科学技术发展的作用是显著并且富有成效的。

因此，文艺复兴和宗教改革显示出对科学技术发展的重要间接促进作用。

其次是近代科学的发现。

其中近代科学大发现大都是西方的专利，有近代自然科学的诞生：哥白尼革命；还有机械唯物主义自然观的科学基础：牛顿力学。

近代科学的发现形成的原因有以下两个方面。

第一中国古代科技与欧洲近代科学发展的关系是一种推动的关系。

中国古代科技与欧洲近代科学发展最主要的是：火药，开始是中国的炼丹家发明的火药传到欧洲，促进欧洲的先进武器出现，如：佛郎机，鸟嘴铳等，又到后来第一次工业革命，火药进一步取得更大的作用，接着到第二次工业革命，火药进一步在武器上面得到重用，如：滑膛枪等，造成西方军事力量强大，然后又逐渐到那些什么炮舰啊，坦克，飞机，大炮等等，在军事力量上发挥了更大的作用！然后到指南针，给欧洲人民带来了极大的作用，指南针在欧洲的航海事业上起了重大的作用，正是因为中国的指南针与托勒密的地圆说等等的原因推动了欧洲人寻找新航路的想法！然后则是造纸术，给西方的文化传播带来了极大地作用，才能导致西方的那些大作家,如：小仲马的《茶花女》等等的大家熟知的大作，会让人们熟知！然后就是中国的印刷术，也给欧洲近代科学带来了极大的作用，既方便了欧洲的文化传播，同时也让欧洲人民的思想方面上，科技发展上的传播提供了便利！因此得知中国的古代科技与欧洲近代科学发展的关系是一种推动的关系！第二是西方人对自己生活条件要求的进一步改善。

近代⾃然科学兴起和发展的原因学兴起和发展的原因1.资本主义经济的发展需要科学知识，⼜为科技进步奠定了物质基础。

2.资产阶级⼒量的壮⼤和资产阶级统治的确⽴为科技发展提供政治前提。

3.⼈⽂主义和理性主义的兴起为科技发展奠定了思想基础.4.欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.5.科学家献⾝科学的勇⽓、严谨的态度和锲⽽不舍的精神为科技进步作出了巨⼤贡献。

蒸汽机的发明和电⽓技术对⼈类社会发展的作⽤和影响？1.促使⽣产⼒⼤幅度提⾼2.改变着社会结构和世界形势资产阶级确⽴对世界的统治世界⽇益成为⼀个整体3.新城市形成和城市⾯貌发⽣巨⼤变化4.⼈们的⽣活更加丰富多彩5.经济迅速发展同时，污染环境，破坏了⽣态平衡（⼀）现代科学技术的发展⼀.现代物理学1、背景：经典物理学的危机1）17—19世纪⽜顿经典⼒学⽇趋完善、成熟积极意义：把⼈类对⾃然界的认识推进到前所未有的深度和⼴度。

(如:海王星和冥王星的发现)局限性：①建⽴在绝对时空观的理论之上②适⽤的范围主要是⼈们⽇常⽣活中的物理现象2）19世纪末以⽜顿⼒学为基础的经典物理学陷⼊危机经典⼒学⽆法解释物理学研究中遇到的⼀些新问题：①⾼速运动中的物理现象②微观粒⼦的运动性的进步⽜顿⼒学体系与爱因斯坦相对论的关系1.⽜顿⼒学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有3、普朗克与量⼦理论1）量⼦论的提出和发展：1900年普朗克提出量⼦假说,宣告量⼦论诞⽣1905爱因斯坦提出了光的量⼦理论；丹麦物理学家玻尔提出了原⼦的量⼦理论；在这个基础上，⼀门新的物理学分⽀量⼦⼒学建⽴起来。

2）量⼦论提出的意义：量⼦理论是现代物理学的另⼀⽀柱，是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之⼀，使⼈类对微观世界的认识有了⾰命性的进步。

量⼦⼒学对化学、⽣物学、医学、古⽣物学和地质学等科学领域都产⽣了重⼤的影响，带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会⽣产⼒的发展，从根本上改变了⼈类的物质⽣活。

第二章：近代自然科学的诞生和发展第一节近代科学革命1．1天文学革命一．哥白尼的日心地动说哥白尼(Nicolaus Copernicus，1473—1543)是波兰数学家兼天文学家，于1543午发表了《天体运行论》一书，全面地阐述了他的日心地动说。

其要点是：太阳是宇宙的中心，所有行星在以太阳为公共圆心的圆形轨道上绕日旋转；地球是一颗普通的行星，它有自转并与其他行星一样绕太阳公转。

根据这两个基本观点，哥白尼指出，太阳的东升西落不是太阳绕地球旋转，而是地球自转的表现；天球上恒星位置每年所发生的周期性变化也不是恒星运动所致，而是地球绕太阳公转的结果。

以现代的观点来看，哥白尼的学说并非完美无缺，但是它从根本上纠正了自古流传并为基督教会所支持的地心和地静说的错误，当哥白尼的学说为世人所接受之后，它就不可避免地动摇了教会的权威，从而解放了人们的思想。

）称哥白尼日心体系的诞生为“西方人知识发展的划时代的转折点”，因为它不仅是天文学基本概念的变革，而且是人对自然的理解的根本变革，甚至是西方人价值观念变更的一部分。

但也有些人断言，哥白尼革命只不过是提出了地球每日绕自身轴旋转一周，每年绕太阳公转一周，甚至有些科学史家根本否认存在一场“哥白尼革命”。

我们认为，尽管哥白尼体系有很多旧理论的痕迹和不完善之处，甚至在得到观测证实的精确程度上一度比托勒密理论还逊色些，但是它用日心、地动说代替统治天文学界多年的地心、地静说，是在重大理论问题上用正确认识取代了谬误的认识。

哥白尼理论的意义至少有两方面：其一，它引起了整个宇宙观、世界观的巨大变革。

长期以来，教会利用地心说来说明上帝创造世界，说明上帝创造一切都是为了地球上的人类，所以有意把地球摆在字宙的中心。

而现在，在宗教教义中被说成是宇宙中心的地球已沦为一个普通行星，于是，上帝这个不可动摇的偶像也就随之而倒台了。

日心说动摇了宗教的自然观支柱，也就是动摇了宗教世界观的基础。

从社会文化心理层面讲，日心说对地心说的背叛也是对近千年形成的精神生活方式和浓厚宗教情结的挑战。

近代自然科学的兴起与发展一、近代自然科学兴起和发展的原因1.资本主义的发展需要科学知识，又为科技进步奠定了物质基础。

近代自然科学是资本主义生产发展的产物，手工工场、大机器生产不断地采用新工具、新能源，追求最高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务和要求，这是推动自然科学创立与发展的前提。

同时，新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。

资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。

能够支持、吸引和稳定一批优秀的科学人才，使他们从事科学研究。

2.资产阶级力量的壮大和资产阶级统治的确立为科技发展提供政治前提。

如：建立良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。

科学不可能孤立地产生，必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育和国民科学素养才有可能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。

政策保护。

欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由讨论学术问题和学术思想的自由发展等等又为近代科学的创立和发展提供了极为有利的条件。

即欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.3.人文主义、地理大发现和理性主义的兴起解放了人们的思想，为科技发展奠定了思想基础.文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。

近代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的，首先向宗教神学发起冲击的是天文学。

随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，对科学革命也产生了巨大的影响。

地理大发现也有重要意义，它以实践证实了地圆学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础，对近代科学技术的发展有不可估量的意义。

更重要的是它所引起的思想观念的革命，它用实践突破了所谓经典知识界限，使人的思维方式从权威的盲目崇拜中解放出来。

近代自然科学的产生的原因和条件西方社会15世纪中叶，资本主义政权陆续在欧洲各国建立,资产阶级革命为近代自然科学的诞生提供了社会条件。

在这同时，科学本身为争得自己的独立地位，摆脱宗教的桎梏，也进行了不屈不挠的斗争。

许多科学家为坚持真理而献身的精神，在科学史上写下了壮丽的篇章，实验科学的兴起，更使自然科学有了独立的实践基础。

从此，近代自然科学开始了它的相对独立发展的新时代。

第一节近代自然科学产生的社会基础和条件欧洲从13世纪中叶开始，技术的社会应用促进了生产力的发展，导致资本主义生产方式的出现和发展。

资本主义生产方式的形成和发展，又促进了技术的社会应用。

随着资本主义生产方式的产生，在欧洲出现了航海探险运动、文艺复兴运动和宗教改革运动。

这些由资产阶级发动的经济活动和文化运动，对近代自然科学的产生有着极为重要的影响。

一、航海运动与地理大发现工商业的发展，使商人和工场主的经济实力日益雄厚。

他们不仅极力扩大欧洲各国间的贸易，又再次想到东方去寻找市场和黄金。

在此欲望的驱使下，开始了大规模的航海探险活动。

这种航海探险活动首先在葡萄牙和西班牙兴起。

1487年，葡萄牙人迪亚士率领船队，沿非洲西岸南行，到达非洲最南端，证明了由此继续航行可以到达印度。

意大利人哥伦布得到西班牙国王的赞同和资助，于1490年8月经过70天的航行，到达美洲，并于1493年3月回到西班牙。

15世纪末，意大利商人阿美利哥·味斯普奇再次前去美洲，后来使用他的名字将这块大陆命名为阿美利加洲。

葡萄牙人伽马沿迪亚士的航路于1497年绕过好望角，终于到达印度。

麦哲伦又得到西班牙国王的支持，于1519年9月从西班牙出发渡过大西洋，绕过南美洲南端海峡，进入太平洋，到达印度，又绕过非洲，于1522年9月回到西班牙海岸，完成了人类历史上第一次环球航行。

伟大的航海活动对经济的影响是十分深远的，不仅使航海者直接受益，而且推进了海外贸易，开辟了新市场，开拓了殖民地，掠夺了海外的原料和奴隶劳动力，大大加速了西欧资本主义生产关系的形成和发展。

1660年——英国玻义耳发现气体的玻义耳——马略特定律。

1661年——英国玻义耳提出元素定义，把化学确立为科学。

1665——1676年——牛顿和莱布尼茨分别创立微积分。

1665年——英国胡克首次用显微镜观察植物细胞，提出了细胞概念。

1666年——英国牛顿发现白光为复合光。

发现万有引力定律，1687年正式发表。

1672年——英国牛顿提出光的微粒说。

1675—1683年——英国列文虎克用显微镜首次发现动物细胞、精子和细菌。

1676年——英国胡克发现固体弹性的胡克定律。

丹麦勒麦证明光以有限速度传播。

法国马略特发现气体的玻义耳——马略特定律。

1678年——荷兰惠更斯建立光的波动说。

1683年——日本关孝和发现行列式。

1687年——英国牛顿建立经典力学体系。

1703年——德国施塔尔将燃素说系统化。

1705年——英国哈雷发现第一颗周期彗星，并预言周期为76年，1759年即得证实，称为哈雷彗星。

1712年——英国纽可门制成第一架能实用的蒸汽机。

1733年——英国凯伊发明织布飞梭。

1734年——法国杜菲发现电荷仅有两种。

1735年——瑞典林耐建立植物分类体系，创立双名命名法。

1742年——瑞典摄尔修斯创立百分温标。

1746年——英国罗巴克建立世界第一座铅室法制硫酸的工厂。

1747年——法国达兰贝尔创立偏微分方程论。

1752年——美国富兰克林发明避雷针，揭示雷电本质。

1753年——俄国里赫曼研究闪电献身。

1755年——德国康德提出太阳系起源的星云假说。

1756年——俄国罗蒙诺索夫发现质量守恒定律。

1756—1774年——英国布莱克提出了比热概念，发现熔解热、汽化热。

1759年——德国沃尔弗创立胚胎发育的后成说。

1765年——英国哈格里沃斯发明珍妮纺织机。

1765—1787年——英国瓦特改良蒸汽机，并用作纺纱机的动力。

1766年——英国卡文迪许发现氢元素，并通过火花放电制得水、硝酸。

1770—1771年——法国拉格朗日创建群论。

近代自然科学的产生
（1）.资产阶级革命和资本主义生产方式的产生为近代自然科学的产生提供了基础。

欧洲特定的经济条件也有利于其产生。

（2）.技术的社会应用促进了生产力的发展和欧洲资本主义生产方式的产生与发展；而资本主义生产方式的发展又促进了技术的社会应用。

（3）.航海活动和地理大发现使人们看到了一个新世界，为人们提供了大量的经验事实，推动了科学观念上的突破和新学科的建立。

（4）.文艺复兴运动为近代自然科学的产生提供了良好的文化条件。

（5）.宗教改革运动对科学摆脱神学的束缚有积极的作用。