2021版高考历史模块3第14单元第31讲近现代世界科学技术的发展教学案北师大版

第14单元近现代世界科学技术的发展和19世纪以来的世界文学艺术————————————[框图概览·线索归纳]————————————【认读导引】近现代世界科技的发展一条主线：近现代科技的发展。

三个方面：物理学的重大进展，探索生命起源之谜和从蒸汽机到互联网。

六大科技成就：经典力学、相对论、量子论、进化论、瓦特改良蒸汽机、法拉第发现电磁感应现象。

19世纪以来的文学艺术一大主题：近现代世界文学艺术成就。

两大线索：近现代世界文学、世界艺术。

三个方面：近现代世界文学、近现代世界美术、近代以来的影视音乐艺术。

第31讲近现代世界科学技术的发展科学革命——物理学和生物学的发展[主干整合·厘清史实]一、物理学的长足进步(一)牛顿与经典力学1．背景(1)欧洲中世纪的封建时代，由于封建主义的封闭和禁锢，科学技术的发展十分缓慢。

(2)14世纪以后，随着资本主义萌芽的产生和新航路的开辟，对科学技术的发展提出了要求。

(3)16世纪末，欧洲开始进入近代科学技术的发展时期。

2．创立：1687年，《自然哲学的数学原理》出版，标志着以实验为基础、以数字为表达形式的经典力学体系的形成。

3．主要内容(1)物体运动三定律，主要包括惯性定律、加速度定律和作用与反作用定律。

(2)宇宙间的一切物体都有互相吸引的力，并给出计算两个物体之间吸引力的公式。

4．地位和影响(1)经典力学体系的建立，成为近代科学技术发展史上的一个重要里程碑。

(2)牛顿的力学理论，对此后两个世纪科学的发展，产生了深刻的影响。

(二)爱因斯坦和相对论1．背景：随着科学实验的进步，人们发现经典力学无法解释研究中出现的一些新问题。

2．提出：20世纪初，爱因斯坦提出了相对性原理和光速不变原理，进而创立了相对论。

3．内容(1)狭义相对论：光速是物质运动的极限速度。

(2)广义相对论：它揭示了四维时空同物质的统一关系，从而在更深层次上否定了绝对时空观。

4．意义(1)相对论的创立，为物理学的发展开辟了广阔道路，引起了一场深刻的物理学革命。

(2)创立了新的时空观，进一步丰富和发展了经典力学，并把它概括在相对论理论之中。

(3)相对论以其新的世界观和方法论，促进了人类的认识能力和思维模式的发展。

牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定牛顿力学。

相对论发展了牛顿经典力学，打破了传统的时空观。

牛顿力学是相对论在低速状态下的一个特例。

(三)量子论的创立1．背景：随着现代科学的发展，人类探索自然的奥秘已经进入到微观世界，特别是电子和放射线的发现，使人们的研究开始进入原子内部。

2．经过(1)1900年，德国物理学家普朗克提出了著名的“量子假说”。

(2)1905年，爱因斯坦提出了光量子论，并成功地解释了光电效应。

(3)丹麦物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。

(4)到1925年左右，量子力学最终建立。

3．意义(1)量子论极大地拓展了人类对微观世界的认识，是20世纪人类所取得的最有成就的理论之一。

(2)引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。

(3)揭开了微观世界的奥秘，深刻地改变了人们对整个物质世界的认识。

近现代物理学的三大理论成果二、破解生命起源谜团的进化论(一)早期的生物进化思想1．背景(1)伴随新航路的开辟和人类活动空间的急剧扩大，人们的视野也迅速扩大。

(2)强大的人文主义思潮的形成，开始冲击封建神权的罗网。

(3)17世纪以后，人类在自然科学领域取得了一系列重大成就。

2．成就：拉马克是生物进化学说的创始人之一。

19世纪30年代，德国科学家在植物和动物细胞学研究领域取得了很大进展。

到了50年代，又扩展到胚胎学领域。

3．意义：细胞学说的创立和完善，为达尔文进化论的创立以及破解生命起源之谜奠定了科学的基础。

(二)达尔文和进化论1．提出：1859年出版的《物种起源》。

2．观点：物竞天择；自然选择；适者生存，优胜劣汰；人类是生物界长期发展的产物。

3．意义(1)达尔文的进化论，第一次把生物学放在完全科学的基础上。

(2)从根本上改变了绝大多数人对生物界以及人类在生物界的地位的传统观念，彻底颠覆了封建神学的上帝创世说。

达尔文进化论的观点及意义[素养提升·融会贯通]1．物理学的重大进展2．探索生命起源之谜►探究近代科学发展的原因和影响史料一科学革命是西方文明的独特产物。

……一个原因在于文艺复兴时期的人文主义的学术成就。

学者和艺术家可以接近的不仅有柏拉图和亚里士多德，还有欧几里得和阿基米德，后者曾促进了物理学和数学的研究。

……匠人与学者之间的鸿沟被缩小，匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视。

——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》史料二规则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》[思考](1)根据史料一并结合所学知识，回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物？(2)根据史料二并结合所学知识，分析17世纪的科学研究方法的“革命”对启蒙运动产生了怎样的影响？[解读](1)史料一反映了近代“科学革命”出现的原因。

第一句话是本史料的核心。

“一个原因在于……学术成就”指的是人文主义的发展；“匠人在……并不……受到鄙视”指的是工匠地位的提高。

(2)史料二反映了17世纪科学研究的方法特点及其深刻影响。

注意本史料出处中的人物及著作。

规则Ⅱ说明形成了归纳推理的方法；规则Ⅲ说明形成了必须要经过实验进行论证的方法。

[试答](1)资本主义工商业的发展刺激了对技术的需求，为近代科技的发展提供了工具和手段；资产阶级革命为资本主义发展、科技进步开辟了道路；人文主义和理性精神促进了思想解放；工匠地位提高。

(2)科学革命中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。

近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系(1)思想解放促进了近代科学技术的产生和发展①意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，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。

近代天文学革命就是在文艺复兴时期以人文主义为武器反对封建神学的斗争中开始的，文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础。

②宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放为近代科学技术的发展提供了思想条件。

(2)近代科学技术的发展促进了新的思想解放①近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一——地心说，给神学以极大冲击。

②牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。

③随着工业革命的开展，生物学领域掀起了一场革命，进化论的观点开始挑战基督教神学所宣扬的神创论，极大地冲击了基督教神学思想，促进了人类思想的解放。

以唯物史观看待达尔文进化的观点及其影响材料在神学统治的夹缝中，生物学研究在静静地积累和稳步地发展。

随着西方思想解放运动的高涨和科学技术革命的进展，19世纪中叶后，生物学领域迎来了革命性变化。

英国生物学家达尔文在南美洲和太平洋岛屿调查时，发现这些地方虽然在地理上隔绝，但许多动植物品种十分相像……思考：根据材料和所学知识概括达尔文创立进化论的条件及进化论的主要观点。

【提示】(1)在神学统治的夹缝中，生物学的发展；西方思想解放运动的高涨和科学技术革命的进展；达尔文在南美洲和太平洋岛屿的调查。

(2)自然界中生物的物种是以自然选择为基础的，是自然界长期发展的产物；自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存”。

达尔文生物进化论的影响(1)思想解放：有力地挑战了封建神学创世说，极大地促进欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。

为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。

(2)生物学新时代：不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学各分支学科统一为一门综合性学科，并使它们获得新的发展方向。

(3)对中国：把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。

[跟踪训练·即学即用]1．科幻电影《流浪地球》讲述了太阳急速老化，人类在逃离太阳系，去往新家园过程中遭遇木星引力吸引，险些与木星相撞的故事。

这一情节涉及的近代自然科学原理是( ) A．哥白尼的“日心说”B．法拉第电磁感应理论C．达尔文的生物进化论D．牛顿的经典力学体系D[材料讲述了“人类在逃离太阳系，去往新家园过程中遭遇木星引力吸引”，根据所学知识可知，牛顿的万有引力定律可解释材料中的现象，故选D项；哥白尼的“日心说”与星球之间的引力并没有任何的关系，排除A项；材料中没有提及电磁感应，排除B项；材料中所提及的是人类的逃离而非进化，排除C项。

]2．(2019·常州一模)17世纪，一位科学家“在数学、天文学、光学尤其是力学方面的成就，使科学不再是一些杂乱孤立的事实和定律，他为我们留下了一个统一的科学体系，这个体系能解释大量的自然现象，也能用来做准确的预测”。

这位科学家( ) A．揭示了时间和空间的本质属性B．阐明了微观世界的发展演变C．构建了现代物理学的理论体系D．概括了物体运动的基本规律D[依据材料判断，这位科学家是牛顿，牛顿的经典力学体系包括物体运动三大定律和万有引力定律，概括了物体运动的基本规律，故选D项；爱因斯坦的相对论揭示了时间和空间的本质属性，排除A项；普朗克的量子论阐明了微观世界的发展变化，排除B项；构建现代物理学的理论体系的是爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论，排除C项。

] 3．在启蒙理性鼓舞下，工业革命所显示的巨大力量，将上帝从最后的一块领地上(生物界和有机界)赶了出去。

这一结果的出现主要得益于( )A．牛顿物理学成功地解释了自然现象B．达尔文确立了有机界的“发展”观C．启蒙思想家揭露了宗教神学的虚假D．浪漫主义思潮激发了对未来的想象B[结合史实可知，达尔文生物进化论的提出，否定了上帝创世说，从而将上帝从生物界和有机界驱逐出去，故选B项；牛顿物理学中三大定律能够解释自然界中无生命物体的运动现象，将神从无生命领域驱逐出去，排除A项；有很多启蒙思想家依然坚持宗教信仰，更没有否定上帝创世说，排除C项；浪漫主义产生在工业革命与法国大革命后，是对理性主义的否定和发展，这与题意无关，排除D项。