2021高考历史一轮复习第14单元古今中外的科学技术与文学艺术第32讲近代以来世界的科学发展历程教学案新人教版.doc

第32讲近代以来世界的科学发展历程 科学革命物理学和生物学的发展主干整合厘清史实一、物理学的重大进展1经典力学(1)背景文艺复兴运动解放了人们的思想。伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，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，为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)标志：1687年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。(3)意义：形成以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系。对解释和预见物理现象具有决定性意义。2相对论和量子论项目相对论量子论背景经典力学面临着挑战人们对物质的认识深入到了原子内部微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明标志20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应玻尔提出有关原子的量子理论意义否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步与相对论一起，构成了现代物理学的基础开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式相对论与牛顿力学的关系相对论只否定了绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。二、生物进化论背景文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学资产阶级革命和工业革命相继发生，拓宽了人们的视野细胞学说、拉马克的早期生物进化思想等生物学知识的积累标志1859年，达尔文发表物种起源一书内容生物是进化而来的，它们经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程物竞天择，适者生存，自然选择意义有力地挑战了封建神学创世说，否定了神创论，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”把发展变化的思想引入生物界，开创生物科学发展的新时代 达尔文的进化论是生物学的理论，它不是适用于一切现象的普遍规律，并不适用于人类社会的发展，因此社会达尔文主义是伪科学理论。同时，社会达尔文主义的形成，也不是达尔文追求的目标。所以，不能因此而否定达尔文及其进化论。素养提升融会贯通探究人类进步的引擎近代科学的发展史料一正如伏尔泰所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则这是非常奇异的”。寻找决定人类事务的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。摘编自美斯塔夫里阿诺斯全球通史据史料回答“永恒的法则”有何意义？史料一中“永恒的法则”是指牛顿的万有引力定律，史料说明了它的影响。牛顿经典力学为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。史料二所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名但真正的科学革命，实际上只发生过两次。摘编自马克垚世界文明史史料中“真正的科学革命”指的是什么？史料二解释了近现代物理学领域的科学革命。17世纪牛顿经典力学体系的建立和20世纪初相对论的提出，史料强调了二者的地位。近代科学发展的原因项目原因社会原因资本主义的发展为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会基础思想基础文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础制度基础欧洲资本主义国家保护、奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展外在因素中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材主观原因科学家自身的努力探索，促进了科学的发展以唯物史观认识近代科学革命出现在西方的原因阅读下列材料，回答问题。材料近代自然科学的诞生和发展历程哥白尼(14731543年)，波兰天文学家，近代天文学的奠基人。他创立了更为科学的宇宙结构体系“日心说”，从而否定了统治西方达一千多年的“地心说”布鲁诺(15481600年)，意大利哲学家和思想家。他继承并宣传哥白尼的“日心说”，批判经院哲学和神学，引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨伽利略(15641642年)，意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱。可以说“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”徐光启(15621633年)，明代著名科学家、政治家。他负责的修历工作乃是“熔西人之精算，入大统之型模；正朔闰月，从中不从西；定气整度，从西不从中”据曹顺仙世界文明史等根据材料并结合所学知识，围绕近代自然科学诞生和发展的原因或影响，自行拟定一个具体的论题，并就所拟论题进行简要阐述。(要求：明确写出所拟论题，阐述须有史实依据)解析：表格列举的是近代西方三位自然科学的代表人物和一位中国明代的科学家、政治家及其主要贡献，问题是围绕近代自然科学诞生和发展的“原因或影响”拟定题目，然后进行阐述，所以在拟定论题时要抓住原因或影响中的一方面进行概括，然后结合具体史实进行阐述即可。注意坚持论从史出、史论结合。答案：示例：论题：近代自然科学诞生在西方有其社会和历史的渊源。阐述：西方古代科学遗产为其提供了学术基础；文艺复兴和宗教改革为自然科学的兴盛创造了必要的社会条件，即文艺复兴使西方社会价值观念产生巨大变革，有力地推动了自然科学的诞生，宗教改革打破教会的精神独裁，把自然科学从神学中解放出来；勇于探索的科学家辈出，成果累累，推动了近代自然科学的诞生。科学革命首先出现在西方的原因(1)文艺复兴的人文主义学术成就。在面向现实、注重实践的思想推动下，工匠和学者的联合日益密切，从而促使劳动和各学者或科学家的思想也相应地联合。(2)地理大发现和海外地区的开辟。新的植物、新的动物、新的恒星甚至新的人类社会相继被发现，所有这些都向传统的思想和设想提出了挑战。如培根则表示自己渴望成为新的知识世界中的哥伦布。(3)经济上的进步。近代初期，西欧的工商业有了迅速发展。这些经济上的进步导致技术上的进步；后者转而又促进了科学的发展并受到科学的促进。如远洋贸易引起对造船和航海业的巨大需求。为了制造罗盘、地图和仪器，出现了一批新的、有才智的、数学上受过训练的工匠。航海学校在葡萄牙、西班牙、荷兰和法国相继开办，天文学由于其明显的实用价值而得到认真的研究。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。 “文明”原动力三次科技革命主干整合厘清史实一、“蒸汽时代”的到来1条件(1)政治：英国资产阶级革命的胜利。(2)经济：工场手工业的发展。(3)科技：科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。2进程(1)标志：瓦特改良蒸汽机。(2)应用：工业部门先后采用蒸汽机作为动力。(3)推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。3影响(1)工业生产：机器大工业工厂形成，社会化大生产逐渐形成。(2)城市进程：形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家。(3)世界联系：蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。二、电气时代的出现1条件：1831年，法拉第发现了电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。2进程(1)发电机、电动机发明和使用的同时，长距离的输变电技术日趋成熟，电力成为新能源。(2)美国的爱迪生发明和改进了电灯、电话、电报和电影等，为电力的广泛应用做出了巨大贡献。3影响(1)推动了电力工业和电气技术的迅速发展，人类进入电气时代。(2)企业规模扩大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。(3)改变着社会结构和世界形势，资产阶级开始确立在世界的统治。(4)使城市面貌和人们的社会生活发生巨大变化。正确区分“蒸汽时代”与“电气时代”的发明(1)“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业，科技含量不高，发明者主要是工人、技师，发明主要集中在英国。(2)“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业，科技含量高，发明者主要是科学家，发明涉及主要资本主义国家。三、信息技术的发展1背景(1)第二次世界大战后，以计算机和通讯技术为核心的现代信息科学技术迅速发展。(2)20世纪60年代末，美国出于冷战的需要加紧了对信息技术的研究和开发。2概况(1)1946年，美国研制成世界上第一台电子计算机，奠定了现代信息技术的基础。(2)1969年，美国建立起四个站点的网络，促成了互联网的诞生。(3)20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。3影响(1)积极：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；促进了社会交往方式的发展，改变了人们工作、社会交往方式。 (2)消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。素养提升融会贯通探究三次科技革命的特点及影响史料一事实上，在18世纪和19世纪早期科技进步最明显特征之一就是，发明者中大部分是天才的修补工、自觉的机修工和工程师以及其他自学成才者。R.卡梅伦世界经济史史料二1870年以后，科学开始起了更加重要的作用。渐渐地，它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家斯塔夫里阿诺斯全球通史1500年以后的世界根据史料一、二，概括指出两次工业革命的鲜明特点。史料一表明第一次工业革命的发明和创造都是靠技师和工匠的经验和技巧积累。史料二说明1870年以后，科学越来越成为大工业生产的推动力量。特点：第一次工业革命中，科学对第一次工业革命产生影响不大，科技发明多半由技工完成；第二次工业革命中，科学与技术紧密结合(科学发挥了更加重要的作用)。史料三近代科学技术是以前所未有的速度发展的，这一时期的一系列成果，是现代科学技术的基础。现代科学的发展更是将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度。国际金融危机发生以来，世界主要经济体纷纷采取措施，加大对科技和教育的投入，应对国际金融危机，布局未来发展，培养新的竞争优势。摘编自中国科学院2010科学发展报告等综合上述史料，指出史料三中“这一时期的一系列成果”对社会经济发展的促进作用。分析世界主要经济体为何要加大科技投入。史料三反映了科技成为引领经济发展的主要动力，科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素。促进作用：人类先后进入“蒸汽时代”“电气时代”；促进了资本主义世界市场的形成和发展。加大科技投入的原因：科技成为引领经济、促进社会发展的主要动力；科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素；促进产业结构调整，摆脱金融危机。综合三次科技革命，理解“科技革命是一把双刃剑”1积极影响(1)极大地提高了生产力。(2)人们的生活水平普遍提高。(3)政治上要求进一步民主化，使工人阶级和其他劳动群众普遍获得了一些政治权利。(4)第一次工业革命巩固了资本主义各国的统治基础；第二次工业革命后形成了垄断组织，部分地克服了资本主义生产的无政府状态；第三次科技革命中互联网产生，更加方便了人们的生活。(5)扩大了人类对自然的认识和征服能力。2消极影响(1)资本主义国家加紧了对殖民地、半殖民地的掠夺，加剧了当地的贫穷与落后。第三次科技革命进一步扩大了发达国家与发展中国家的经济差距。(2)造成对环境的污染日趋严重。(3)如果无限制地发展工业，必然会造成资源浪费和枯竭。(4)互联网给人类带来了巨大的挑战。信息泛滥、垃圾信息、网络犯罪等，都给社会经济的发展带来了不利的影响。一些青少年沉溺于网络，不能自拔，对他们的生活和学习工作产生了极大的负面影响。以家国情怀认识科技革命对我国科技创新的启示阅读下面材料，回答问题。材料有历史学者为说明近代以来科学技术在生产力发展中的作用，引用了如下公式：生产力科学技术(劳动力劳动工具劳动对象生产管理)这一公式表明，科学技术有乘法效应，它能放大生产力诸要素。摘编自齐世荣总主编世界史运用世界近现代史的史实，对上述公式进行探讨。(说明：可以就科学技术与公式中一个或多个要素之间的关系进行论证；也可以对公式进行修改、补充、否定或提出新公式，并加以论述，要求观点明确、史论结合、史实准确)解析：本题属于公式关系探讨论证型试题。首先，根据材料信息，提炼观点。然后，选取世界近现代史的史实(史实选取要符合时间范围)，紧紧围绕上述公式与试题要求进行探讨。论证必须是论从史出、史论结合。答案：示例一：赞同观点。观点：科学技术与劳动力、生产工具的有力结合，能极大地推动生产力的发展。工业革命是推动人类进程的重要动力，它促进了生产力的迅速发展。论证：17世纪牛顿经典力学体系的创立，为工业革命奠定了基础，圈地运动为英国工业革命提供了大量劳动力，科学技术(纺织业)不断更新，珍妮纺纱机、水力纺纱机、骡机、水力织布机的不断涌现，共同促使工业革命首先在英国进行并促其成为“世界工厂”和世界强国，推动人类进入“蒸汽时代”。电磁感应理论为第二次工业革命奠定了科技基础，随着城市化进程加快，大量无产阶级的涌现以及生产技术革新和生产工具发明(电力的广泛应用、内燃机的创制)，使美德领跑于世界，人类进入“电气时代”。总之，科学技术与劳动力、生产工具的有力结合，推动了生产力发展和人类进步，科学技术是第一生产力。科技革命对我国科技创新的启示1科技创新是推动历史发展的巨大力量。英国工业革命中，以改良蒸汽机的出现和应用为代表的科学技术推动社会生产力迅速发展，大大加快了世界历史的发展步伐。2科技创新才能使一个国家真正强大起来。美国从20世纪20年代至今，一直保持着科技创新和知识创新的强盛势头，因而确保了其在世界上的经济、军事强国地位。因此我国只有坚持实施“科教兴国”战略，才能在21世纪成为社会主义强国。3改革开放是我国科技创新的必由之路。英国工业革命时期，正是我国闭关锁国、一步步走向落后的历史时期。今天，我们要坚持改革开放，提高自主创新能力，建设创新型国家。跟踪训练即学即用1查尔斯默里在人类成就一书中将瓦特与爱迪生并列排在第1位。迈克尔哈特在人类历史最有影响力的100人中将瓦特列在第22位。二者推崇瓦特主要基于其()A引发了科学和技术的紧密结合B推动了工业革命展开C拓展了人们的通讯交流手段D实现了人类翱翔天空的梦想B“科学和技术的紧密结合”这一结论主要用于对第二次工业革命的分析，故A错误；“瓦特”的主要成就为发明改良型蒸汽机，成为工业革命时代的主要动力，故B正确；“人们的通讯交流手段”与电的使用分不开，故C错误；“人类翱翔天空的梦想”在于飞机的发明与运用，故D错误。2据统计，美国的体力劳动者，包括白领工人、服务工人和农业工人在内，在整个职工人数中的比例，1900年时占了82.4%，但到1980年已降到49.2%。其中，农业人口由37.5%降到2.7%。导致该变化出现的主要原因是()A经济滞胀不断恶化B经济全球化的影响C美国经济迅速发展 D高科技革命的发展D结合所学知识，随着第三次科技革命的出现和发展，体力劳动者和农业人口所占比例下降，故D正确。3互联网渗透率是指使用互联网的人口与总人口数之比，用于表达互联网渗透到普通民众生活的程度。下表为1995年和2014年全球各国家和地区在全球互联网使用人口的占比。欧洲美国亚洲(中国除外)中国世界其他地区全球互联网人口1995年22%61%12%05%3500万(0.6%)2014年19%10%28%23%20%2800百万(39%)综上，关于这二十年互联网的发展，能够被认定的事实是()A欧美地区起步早，发展慢B亚洲地区互联网渗透率最高C互联网的社会影响力越来越大D互联网人口越多，经济越发达C由材料数据可知从19952014年，全球各地区互联网人口均大幅增长，说明互联网的社会影响力越来越大，故C正确。20152019年全国卷考情统计知识点卷别命题角度近现代科学技术经典力学近五年全国卷未考查相对论和量子论进化论蒸汽机的发明和电气技术的应用、现代信息技术2019全国卷34工业革命时期的发明创造2019全国卷42世界科技的发展2017全国卷42钟表的演变2015全国卷41近代科学技术的作用1从考查内容看，近五年全国卷只是考查了三次科技革命的成果，物理学和生物学成就没有考查，这说明2021年备考方向仍是前者。2从考查形式看，近五年对本讲的命题以非选择题为主，选择题只出现一道，设置的情境非常新颖。因为大部分是以开放型试题的形式考查，所以难度较大。3从考查方向看，三次科技革命仍会是命题的重点，联系中国古代和现代的科技，理解世界文明的多元化和多样性特征。另外，“中国制造2025”是中国政府做出的重大战略部署，借鉴近现代西方科技发展的经验对于全面提升中国制造业发展质量和水平有着重大意义。这也是不错的命题视角。真题研练感悟考法还原历史情景教材主干知识常考常新(2019江苏高考19)1919年5月29日，英国皇家学会科考队在几内亚湾普林西比岛拍摄的日蚀照片和随后的计算证实了如下观点：引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。本次科考活动支持了()A经典力学B相对论C进化论 D量子论明立意：本题以英国皇家学会拍摄的日蚀照片为切入点，考查学生历史解释等核心素养。抓关键：“引力是弯曲”理思路：只要在题干中出现类似质量与速度的关系、空间和时间与速度的关系、空间和时间与运动的关系等信息时，该题必定考的是相对论，在该题目中，相对论不会再分成广义和狭义两种。由此分析可知正确答案为B项。新题快递自我评估1(2019沧州高三联考)18世纪60年代，牛顿物理学等新兴课程已经通过各种方式成为多数大学的标准课程。尽管学生在早期教育中被灌输进顺从和正统的观念，但对于学过这些新兴课程的人来说，他们完全可以用同样的标准来衡量人类事务。这可以用来说明()A启蒙运动具有广泛社会基础B近代大学成为了新思想的摇篮C近代自然科学常识逐渐普及D人文精神与科学观念相互交融D据材料“对于学过这些新兴课程的人来说，他们完全可以用同样的标准来衡量人类事务”可知，科学理论促进人们的思想解放，依据所学，牛顿经典力学为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础，故选D项；材料强调的是具有科学精神的新课程，而不是强调启蒙运动的社会基础，排除A项；材料强调近代科学课程的影响，而未涉及近代大学的影响，排除B项；材料强调的是科学知识普及所带来的影响，而不是强调近代自然科学知识的普及，排除C项。2(2019新疆二模)从神学向科学的转变，以及由此引起的从精神因果论向物质因果论的转变，始于此前的科学革命，但是19世纪的一些理论学说极大地加快了这一转变步伐。其中最重要的是()A牛顿的经典力学B普朗克的量子理论C达尔文的进化论 D爱因斯坦的相对论C1859年达尔文的进化论有力冲击封建神学创世说，推动了从精神因果论向物质因果论的转变，与题干中的时间“19世纪”相符，故选C项；17世纪牛顿提出经典力学，排除A项；量子理论诞生于1900年，排除B项；20世纪初爱因斯坦提出相对论，排除D项。3(2019南昌一模)尽管达尔文主义受到宗教和其他集团的敌视，但在19世纪后期，其在政治上为各国的民族主义者所赞同；在经济生活中，得到了自由主义者的拥护。据此可知()A社会达尔文主义被普遍接受B自然科学与宗教信仰不能并存C进化论推动马克思主义诞生D进化论的社会学转化契合时代D进化论中的“物竞天择，适者生存”与工业革命之后的自由主义思潮相适应，故选D项；A项中“被普遍接受”说法与实际不符，排除A项；“自然科学与宗教信仰不能并存”，与历史、现实不符，排除B项；马克思主义形成于1848年，时间不符，排除C项。4(2019齐鲁名校联考)“这对于神学来说，是一次致命的危机，它不仅仅否定了上帝造人造万物，而且彻底否定了神学的神圣性。”材料中的“它”()A开启人文主义思想的先河B启迪人们以理性观察社会C奠定了近代自然科学基础 D提高了人类对自身的认识D根据“不仅仅否定了上帝造人造万物，而且彻底否定了神学的神圣性”可知“它”指的是进化论。人文主义思想起源于古希腊，文艺复兴时期成为核心，而进化论提出于19世纪中期，故A错误；“理性”是启蒙运动的核心，故B错误；17世纪时近代自然科学就已经产生，故C错误；进化论从根本上改变了人们对于生物界和人类在生物界中地位的看法，提高了人类对自身的认识，故D正确。