近代科学技术革命 从哥白尼到伽利略

浅谈近代欧洲科学革命的根源近代欧洲科学革命的兴起，不仅是对科学的一次深刻的探索，更是对人们认识自然的理性思考的一次冲击。

现代科学的开始，包括哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿的重大发现，为我们更深入地看待自然开启了一扇大门。

古希腊的理性自然观认为，万物都是遵循数学模型的。

最早把数的概念提到突出地位的是毕达哥拉斯。

他从球形是最完美几何体的观点出发，认为大地是球形的，提出了太阳、月亮和行星作均匀圆运动的思想。

他还认为十是最完美的数，所以天上运动的发光体必然有十个。

他同时还把非物质的、抽象的数夸大为宇宙的本原，认为“万物皆数”，“数是万物的本质”，是“存在由之构成的原则”，而整个宇宙是数及其关系的和谐的体系。

毕达哥拉斯将数神秘化，说数是众神之母，是普遍的始原，是自然界中对立性和否定性的原则。

在他之后的柏拉图同样是希腊理性主义的代表。

柏拉图认为数学的对象存在于一个特殊的理念世界里，后世的柏拉图主义者并不接受“理念论”，但也认为数学概念是一种特殊的独立于现实世界之外的客观存在，它们是不依赖于时间、空间和人的思维的永恒的存在。

数学家得到新的概念不是创造，而是对这种客观存在的描述；数学新成果不是发明，而是发现。

真理性是要靠“心智”经验来理解，靠某种“数学直觉”来认识的，人们只有通过直觉才能达到独立于现实世界之外的“数学世界”。

柏拉图主义的错误是显然的：把反映形式当作了认识对象；把抽象当作具体的客观存在。

古希腊人对自然科学的解读曾经让人深信不移。

而在基督教盛行的中世纪，圣经和教会神父的著作中所断言的宗教真理曾支配了人们的思想。

在基督教的思想中，上帝的力量是无比强大的。

他们的“机械论自然观”认为自然是上帝设计的一架结构完美的机器。

因此我们不难理解自然的复杂性，因为它是以完美为主要根基的。

而这些复杂性的背后是由数学的模型来解释的。

在中世纪中期，经院哲学把亚里士多德的思想和托勒密的地心体系结合进行改造，使之成为基督教教义的一个支柱。

近代科学技术革命一、近代科学技术迅猛发展的原因1、生产力发展和社会发展的需求2、人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思想3、科学家们的个人天赋和不懈努力二、近代科学技术迅猛发展的表现1.从哥白尼到伽利略：哥白尼：（1）背景：①文艺复兴运动的影响②基督教宣扬的地球中心说在欧洲仍占据绝对统治地位（2）内容：建立日心体系，即太阳居于宇宙中心静止不动，而包括地球在内的各行星都围绕太阳转动。

（3）创立意义：①改变了那个时代人类对宇宙的认识，从根本上动摇了中世纪宗、教神学理论基础。

②标志着近代天文学革命的开始和近代科学的开端。

③局限：宇宙茫茫无极限，太阳并不是宇宙的中心伽利略:（1）主要贡献：①证明了日心说的正确，创制了天文望远镜，发现了许多星体②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，发现了著名的落体定律（2）影响：开辟了天文学的新时代，为牛顿经典力学的创立奠定了基础（3）地位：被誉为“近代科学之父”。

2.牛顿的经典力学：标志：1687年《自然哲学的数学原理》的出版。

内容：提出了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律。

运用：利用该理论发现了海王星和冥王星。

特征：以实验为基础，以数学为表达方式评价:①牛顿力学有助于人类解释与预见物理现象，牛顿力学的创立，标志着人类科学时代开始（自然科学角度）②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类进入蒸汽时代。

（生产力和社会发展角度）③牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。

（哲学角度）④牛顿理论体系本身还有不完善之处，随着科学研究的深入，人们发现仅用经典力学理论无法解决越来越复杂的物理学问题。

20世纪初，爱因斯坦因此提出相对论3.达尔文与进化论（1）创立过程——达尔文的科学探索① 1831年开始进行环球考察，并潜心研究② 1859年达尔文发表《物种起源》，标志着生物进化诞生③ 1871年发表《人类的起源》（2）主要内容：①自然界中生物的物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展，从简单到复杂②生物不是不变的，而是会发生变异。

第15课近代科学技术革命一、开端——天文学1、哥白尼：日心说改变人类宇宙观，动摇了神学基础；是近代天文学奠基人。

3、伽利略：①论证哥白尼日心说；②开创以实验为根据并有逻辑体系的近代科学；被称为“近代科学之父”；③为牛顿经典力学奠定了基础。

二、物理学——牛顿经典力学(英国)1、经典力学：①创立：1687年《自然哲学的数学原理》，万有引力定律和牛顿力学三定律——物体的宏观运动规律②意义：实现物理学的第一次飞跃，把造物主（神）从无生命的研究领域驱逐出去，标志着近代科学形成；引发英国第一次科技革命；为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础。

三、生物学——达尔文进化论（英国）1、创立：1859年发表《物种起源》，1871年发表《人类的起源》；阐明一切动植物，包括人都经历了由低级到高级、由简单到复杂的过程，都是自然界长期发展的产物——物竞天择，适者生存。

2、影响：①进化论重创了封建神学创世说，把神从有生命的研究领域驱除出去；②根本上改变了人们对生物界和人在生物界中地位的看法；③进化论被运用到人文领域，形成“物竟天择，适者生存”的新学说，对处于民族危亡时期的近代中国思想界产生巨大震撼。

四、第一次工业革命——瓦特与蒸汽机：1、改良：1785年瓦特的“万能蒸汽机”在纺纱厂投入使用，很快推广开来。

2、意义：①蒸汽机为工业、交通运输发展解决了动力问题，极大地推动了生产力的发展，使人类社会进入蒸汽时代；②促进了工厂化、城市化、工业化、全球化。

五、第二次工业革命——爱迪生与电的应用（美国）1、电的发明：①1831年英国的法拉第发现电磁感应现象，为发电机奠定理论基础；②1867年德意志的科学家西门子发明世界上第一台实际可用的大功率发电机；③1870年比利时的格拉姆也发明发电机；④到20世纪电力已经取代蒸汽成为工业发展的主要动力。

2、电的应用：爱迪生发明电话、电报、电影等1300多项电器，1879年发明电灯，他被称为“发明大王”。

第14课近代科学技术革命【考点综述】本课内容在《课程标准》中是必修三的第7个专题“近代以来世界科学技术的历史足迹”下的第1条“了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位”、第2条“简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源”和第3条“以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用”；哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文、瓦特、爱迪生的杰出成就属于了解识记的能力层级，“科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源”和“科学技术进步对社会发展的作用”属于综合应用的能力层级。

本讲知识充分地体现了“科技是第一生产力”的观点，因此本部分知识在高考中的位置十分重要，是高考重点考查的内容，命题的角度一般结合经济模块中的两次工业革命命题。

题型多样，复习中应该准确识记科学家的杰出成就，并能够认识他们的成就对人类文明发展所做出的伟大贡献。

【A级——了解识记】【考点1】从哥白尼到伽利略1．哥白尼——近代________学的奠基人（1）主要学说：_________说。

（2）太阳中心说提出的历史背景：①中世纪末期，基督教宣扬的“________说”仍占据绝对统治地位。

②由于观测技术的进步，和________思想潮流的影响，当时一些具有进步思想的哲学家和天文学家都对这一传统解释感到不满。

（3）历史意义：不仅从根本上改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪________的理论基础。

2．伽利略——近代______之父（1）历史地位：意大利著名天文家和物理学家，近代实验科学先驱。

（2）主要贡献：①天文学方面：发现了____星四颗卫星，为哥白尼的日心说找到了确凿的证据。

②物理学方面开创了以＿＿＿＿为依据并具有严密逻辑体系的近代科学。

（3）影响：伽利略的杰出成就为_________的创立奠定了基础。

『例１』哥白尼的“太阳中心说”并不是科学真理，但它的巨大进步意义在于（）A．开创了近代实验科学的先河B．使自然科学从宗教神学中解放出来C．使人们认识到人类是地球的真正主人D．确立了人类的新的宇宙【考点2】牛顿的经典力学1．物理学方面：牛顿力学体系的建立他系统地总结了前人的成果，在大量实验的基础上发现了著名的＿＿＿＿＿定律和＿＿＿＿＿＿定律。

现代科学革命的发展历程现代科学技术革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治领域的变革，也影响了人类生活方式、思维方式的发展。

一、现代科学革命的产生（一）科学革命的含义科学的任务是不断探求和系统总结关于客观世界的知识。

科学的发展表现为渐进与飞跃两种基本形式的辩证统一。

科学发展的渐进形式是科学进化，即人类对客观世界规律性的认识没有突破原有科学的规范和框架。

如某些新规律的发现，原有理论的局部修正或者拓宽和深化。

科学发展的飞跃形式是科学革命。

科学革命是指人类对客观世界规律性的认识发生具有划朝代意义的飞跃，从而引起科学观念、科学研究模式以及科学研究活动方式的根本变革。

科学革命这一概念是由英国剑桥大学教授H·巴特菲尔德在《近代科学的起源》一书中第一次在一般性意义上加以使用的。

（H·巴特菲尔德，张丽萍等译。

《近代科学的起源》华夏出版社，1988年，第157~159页。

）他把“科学革命“看作是比文艺复兴和宗教改革更为重要的决定近代特征的划时代事件。

从这以后，无论是科学家还是哲学家，都很重视从理论上来研究科学革命及其在历史上的作用。

对于自然科学，人们可以理解为关于自然的系统知识，也可以理解为探索自然的方法，还可以理解为人类社会活动的一个特定领域。

就科学作为系统知识来说，任何一门学科的概念、结构、范式的变化都可以视为该学科的一场革命；就科学作为人类活动来说，任何研究活动组织方式的变革也都可以看作是科学革命。

因此，由于角度的不同，人们对自然科学史上所发生的科学革命有二次说、三次说、四次说和多次说等不同认识，以主张三次说的较为普遍。

实际上，科学革命的实质，是指包括科学事实、科学理论、科学观念三个基本要素组成的科学知识结构体系的根本变革，其中作为体系硬核的科学观念居于最高层次，它代表着一个时代科学思想的精华，为科学理论活动和实践活动提供基本准则和框架。

因此，只有相对稳定的科学观念发生根本变革，并在科学共同体中得到确认，才能构成科学革命。

第十五课近代科学技术革命一、物理学的重大进展（一）近代物理学产生的原因①根本原因：生产力的发展②最主要原因：新兴资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要③文艺复兴、“地理大发现”和宗教改革的推动（二）成就1、（波兰）哥白尼：提出太阳中心说，是近代天文学的奠基人。

日心说从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础2、伽利略（16世纪末——17世纪初）：奠定了经典力学的基础（1）成就：①物理学：提出了自由落体定律，确定匀速运动和匀加速运动等两个概念（1590年做了“两个铁球同时落地”的实验）②天文学：制成了望远镜（伽利略望远镜）观察天体，证明了日心学说的正确性（1610年发现了木星的四颗卫星，观测月球表面绘制第一幅月面图，发现了土星光环、太阳黑子、太阳自转、金星和水星盈亏现象）（2）意义：开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，被称为“近代科学之父”；为牛顿经典力学的创立奠定了基础3、牛顿的经典力学（1687年）：（1）成就：①建立了经典力学体系，1687年出版《自然哲学的数学原理》，提出了物体运动三大定律和万有引力定律②创立微积分（2）牛顿经典力学的特征：注重实验和数学化（3）意义：①科学上：是经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学的形成，其理论推动海王星和冥王星的发现，是近代工程力学和工程技术的理论基础②经济上：牛顿力学和热学引发第一次工业革命，促进了资本主义的两次科技革命的出现③思想上：是科学发展进一步摆脱神学束缚。

为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础二、破解生命起源之谜（生物进化论）（一）原因①思想基础：文艺复兴和启蒙运动②政治基础：17、18世纪资产阶级革命和资产阶级民主政治的发展，学术环境更加宽松。

③物质基础：工业革命的进行和科学技术的进步，人类的活动范围不断拓宽④理论基础：19世纪中叶的细胞学说为进化论的创立奠定了理论基础（二）成就①1859年，英国生物学家达尔文《物种起源》一书出版，标志着生物进化论诞生。

近代科学革命的认识近代科学革命是指发生在16世纪至18世纪期间，以欧洲为中心的一系列科学思想和实践的重大变革。

这一时期的科学革命不仅推动了科学知识的进步，也对社会、经济、政治等领域产生了深远影响。

近代科学革命的出现，首先要从人们对自然界的观察和思考开始。

人类对自然界的认知一直以来都是基于传统的宗教观念和哲学思考，但随着大航海时代的到来和新大陆的发现，人们开始对自然界产生了更加浓厚的兴趣和好奇心。

在这一背景下，一些科学家开始进行系统的观察、实验和推理，以寻求对自然界更深入的认识。

其中，哥白尼提出的地心说被推翻，开启了天文学的革命。

随后，伽利略通过望远镜的发明和观测结果，支持了哥白尼的日心说，并提出了地球上的物体会下落的观点，这对于后来牛顿的万有引力定律的发现具有重要的影响。

在物理学领域，伽利略的实验方法和数学分析的运用，对科学研究方法的改革起到了巨大的推动作用。

伽利略提出的匀加速直线运动和倾斜面实验等，为牛顿力学的建立奠定了基础。

牛顿的力学理论是近代科学革命的重要成果之一。

他通过对天体运动规律的研究，总结出了质点运动的三大定律和万有引力定律。

牛顿的力学理论不仅使人类对自然界的认识迈上了一个新的台阶，也为后来的科学发展奠定了基础。

近代科学革命还推动了化学和生物学的发展。

化学方面，拉瓦锡在研究物质的性质和变化时，提出了化学元素的概念，并开创了现代化学的基础。

生物学方面，达尔文的进化论对生物学的发展产生了深远影响，他提出的物种起源和适者生存的理论，为后来的生物学研究提供了重要的思路和方向。

近代科学革命的出现，不仅推动了科学知识的进步，也对社会产生了深远的影响。

科学的进步促进了工业革命的发展，推动了技术的创新和生产力的提升。

科学的发展还改变了人们的思维方式和价值观念，促进了人文精神的进步。

近代科学革命是人类认识自然界的一次重大变革，它以实验和观察为基础，通过推理和理论的建立，推动了科学知识的进步。

近代科学革命不仅推动了科学领域的发展，也对社会、经济、政治等领域产生了深远影响，为人类社会的进步做出了巨大贡献。

目标导航①发现木星四颗卫星，为日心说找到证据。

②开创以________为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。

(2)影响①被誉为“________”。

②为牛顿________的创立奠定了基础。

二、牛顿的经典力学1．内容(1)定律：________定律和________定律。

(2)著作：《自然哲学的数学原理》于1687年出版，建立起完整力学理论体系。

2．影响(1)科技：是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学及与之有关的工程技术的理论基础；标志着人类________的开始。

(2)经济：引发以英国________为起点的第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。

(3)思想：为法国________和唯物主义哲学奠定科学基础。

三、达尔文与进化论1．背景(1)19世纪以前，________占统治地位。

(2)基督教的上帝造人说禁锢人们的思想。

2．创立：1859年发表《________》，建立以自然选择为基础的严密________理论。

3．发展：1871年发表《________》，进一步论证人类是从古猿进化而来的观点。

4．意义：从根本上改变了19世纪绝大多数人对人类和其他生物在生物界中位置的看法，是对上帝造人说的颠覆。

四、瓦特与蒸汽机1．背景：英国工业革命迫切需要解决________不足问题。

2．成就：革新纽可门蒸汽机。

3．意义(1)蒸汽机广泛应用，解决了工业革命的动力问题。

(2)动力机的采用为工业、________发展铺平道路。

(3)极大地推动了社会生产力发展，使人类社会进入________。

五、爱迪生与电的应用1．背景：19世纪后期，科学新发现催生发电机，人类进入________。

2．成就：爱迪生发明和改进________、电话、电报、电影等。

3．意义(1)极大地推动工业生产发展，掀起________。

(2)________转化为生产力，有力推动社会变革和文明进步。

(3)资本主义确立全球优势，世界各地联系更紧密。

科学革命是什么时候发生的科学革命是指从16世纪末到17世纪中叶的欧洲发生的一系列科学思想和方法的变革。

它标志着中世纪封建时代的结束，在改变了人们对世界的认识和理解方面产生了深远的影响。

科学革命的确切时间范围一直存在不同的看法，但大多数学者认为它始于16世纪末的哥白尼和伽利略时期，结束于17世纪中叶的牛顿时代。

在科学革命之前，欧洲学术界主要受到古希腊和古罗马文化的影响，几乎没有科学实证的研究方法。

中世纪天主教教会在知识传播和思想控制方面扮演着重要角色，使得对自然界的研究大多以圣经的解释为标准。

然而，随着文艺复兴时期的到来，人们开始对古代文化进行重新研究和探索，同时出现了接受新观念的思想和方法。

科学革命最早的标志可以追溯到哥白尼（1473-1543）和伽利略（1564-1642）的工作。

尼古拉斯·哥白尼、伽利略·伽利莱等人提出了以日心说为基础的新的宇宙观，并通过观察、实验和推理来验证自己的理论。

他们的工作打破了封建教会对宇宙观念的垄断，启发了人们对科学研究的新思考。

在伽利略之后，牛顿（1643-1727）的工作进一步推动了科学革命的进程。

英国物理学家艾萨克·牛顿提出了经典力学和万有引力定律，建立了一种全新的物理学体系。

他的研究成果使人们能够准确地描述和解释物体的运动和相互作用，为后来的科学研究奠定了坚实的基础。

除了天文学和物理学的进展，科学革命还涉及到其他领域的发展。

在生物学方面，荷兰人安东尼·凡·李文霍克（1632-1723）发现了显微镜，并通过观察细胞结构推动了生物学的发展。

化学方面，罗伯特·博义（1627-1691）和安托万·拉瓦锡（1743-1794）通过实验验证了许多化学性质和反应的原理，创建了现代化学的基础。

科学革命的重要特征之一是强调实证主义和实验方法。

科学家们开始重视对现象进行系统观察和实验验证，并且借助数学进行准确的量化和测量。

第15课近代科学技术革命课前预习一、从哥白尼到伽利略1、哥白尼（1）主要学说：针对地球中心说在欧洲仍然占据绝对统治地位，哥白尼提出了太阳中心说。

【思维拓展】“日心说”比“地心说”进步在哪儿？今天人们还主张“日心说”吗？提示：“地心说”即地球是宇宙的中心，反映了“上帝创造世界”的神学观，而“日心说”核心内容是太阳是宇宙的中心，摧毁了上帝创造世界的谬论，也开始使自然科学从神学中解放出来。

今天人们已不主张“日心说”，因为宇宙是无限的，银河系只是宇宙的一部分。

（2）历史意义：不仅从根本上改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。

2、伽利略（1）主要贡献：发现木星的四颗卫星，为日心说找到了确凿的证据；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。

（2）地位：被誉为“近代科学之父”。

伽利略的杰出成就为牛顿力学的创立奠定了基础。

二、牛顿的经典力学1、牛顿的贡献（1）建立经典力学体系：1687年，出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，建立起一个完整的力学理论体系，实现了物理学史上的一次飞跃。

海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功范例。

（2）创立微积分。

2、牛顿力学的影响（1）牛顿力学的创立标志着人类科学时代开始的标志。

（2）牛顿力学和热学引发了第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。

（3）为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。

三、达尔文与进化论1、进化论的提出19世纪以前，神创论占统治地位。

1859年达尔文发表了《物种起源》，建立起以自然选择为基础的严密的生物进化理论。

1871年，达尔文发表《人类的起源》，进一步论证了人类是从古猿进化而来的观点。

2、进化论的内容一言以蔽之，就是“物竞天择，适者生存”。

3、进化论的意义生物进化论从根本上改变了19世纪绝大多数人对人类和其他生物在生物界中位置的看法，是对上帝造人说的颠覆。

四、瓦特与蒸汽机1、背景英国工业革命开始后，生产力的发展呼唤着新动力支撑与推动。