近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌教學(xué)案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
[內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)]
了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容,認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。
簡述進(jìn)化論的主要觀點,概括科學(xué)與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧的根源。
以蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)的應(yīng)用為例,說明科學(xué)技術(shù)進(jìn)行對社會發(fā)展的作用。
知道相對論、量子論的主要內(nèi)容,認(rèn)識其意義。
以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為例,理解現(xiàn)代信息技術(shù)對人類社會的影響。
[學(xué)習(xí)要求]
1.了解伽利略、牛頓對經(jīng)典力學(xué)建立的主要貢獻(xiàn)。
2.認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。
3.體會尊重事實,不迷信權(quán)威、勇于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神。
4.簡述達(dá)爾文進(jìn)化論的主要觀點。
5..概括科學(xué)與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧的根源。
6..通過進(jìn)化論發(fā)展傳播過程中出現(xiàn)的論爭,認(rèn)識到科學(xué)發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的,但科學(xué)終將戰(zhàn)勝愚昧和迷信。
7.理解進(jìn)化論的誕生對人類社會發(fā)展所起的作用。
8.列舉工業(yè)革命時期瓦特改良蒸汽機(jī)和第二次工業(yè)革命時期電氣技術(shù)應(yīng)用的史實。
9.說明科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的作用。
10.樂于用學(xué)到的科學(xué)知識改善生活;意識到科學(xué)技術(shù)會給人類帶來好處,也可能產(chǎn)生負(fù)面影響。
11.知道愛因斯坦相對論、普朗克量子論的主要內(nèi)容。
12.認(rèn)識相對論、量子論的意義。
13.學(xué)習(xí)愛因斯坦等科學(xué)家為科學(xué)而不斷探索的進(jìn)取精神。
14.了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)明和發(fā)展的情況。
15.理解現(xiàn)代信息技術(shù)對人類社會的影響。
16.關(guān)心日常生活中的科技新產(chǎn)品、新事物,關(guān)注與科學(xué)有關(guān)的社會問題。
[整體感知]
隨著近代文藝復(fù)興運(yùn)動、宗教改革運(yùn)動和啟蒙運(yùn)動等重大思想解放運(yùn)動的興起和發(fā)展,長期以來天主教會神學(xué)思想對人們的束縛逐漸被打破,自然科學(xué)擺脫了神學(xué)桎梏大踏步地前進(jìn),取得了巨大成就。本專題重點介紹了近代以來人類在物理學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的探索歷程及其取得的突出成就。自然科學(xué)的研究成果轉(zhuǎn)化為巨大的生產(chǎn)力,極大地推動了資本主義的迅速發(fā)展。本專題以近代以來三次科技革命中的科技創(chuàng)新成果,說明科技發(fā)展對人類生產(chǎn)和生活的巨大影響,詮釋了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”這一科學(xué)真理。
[知識清單]
一、近代物理科學(xué)的發(fā)展
1、經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立
條件:(1)生產(chǎn)力水平的提高和資本主義的產(chǎn)生發(fā)展,為經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)文藝復(fù)興運(yùn)動和宗教改革運(yùn)動的興起和發(fā)展,打破了教會神學(xué)思想的束縛,推動了自然科學(xué)的研究,為經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立提供了有利的社會氛圍。
過程:(1)伽利略的貢獻(xiàn):創(chuàng)立了自由落體定律,推翻了亞里士多德的學(xué)說。(2)牛頓的貢獻(xiàn):總結(jié)了物體運(yùn)動三定律,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。
意義:(1)經(jīng)典力學(xué)體系成為近代物理學(xué)的重要支柱。(2)完成了人類對自然界認(rèn)識史上的第一次理論大綜合。(3)科學(xué)由此最終擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展,近代科學(xué)進(jìn)入全面繁榮時代,各門自然科學(xué)的理論體系紛紛建立。
2、量子論的建立
過程:(1)普朗克的貢獻(xiàn):提出了量子概念,標(biāo)志著量子理論的誕生。(2)愛因斯坦的貢獻(xiàn):把量子論推廣到光學(xué)中,成功解釋了光電效應(yīng)。(3)德布羅意的貢獻(xiàn):提出了物質(zhì)波理論。
意義:(1)科學(xué)反映了自然界的基本規(guī)律。(2)指導(dǎo)人們向物質(zhì)運(yùn)動的各個層面進(jìn)行深入探討。(3)從根本上改變了近代物理學(xué)的傳統(tǒng)觀念,使物理學(xué)乃至整個自然科學(xué)的觀念發(fā)生重大變革。
3、相對論的建立
愛因斯坦的貢獻(xiàn):(1)1905年,創(chuàng)立狹義相對論。(2)1916年,創(chuàng)立廣義相對論。
意義:形成了全新的時空觀、運(yùn)動觀和物質(zhì)觀,是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革,對自然科學(xué)和哲學(xué)產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響,相對論和量子論構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。
二、近代生物科學(xué)的發(fā)展
1、進(jìn)化論的產(chǎn)生過程:(1)拉馬克的貢獻(xiàn):提出了生物由低級向高級發(fā)展進(jìn)化的觀點。(2)達(dá)爾文的貢獻(xiàn):著述《物種起源》,創(chuàng)立進(jìn)化論學(xué)說。
2、進(jìn)化論的主要觀點:(1)生物的物種是不斷進(jìn)化的。(2)生物是不斷從低級向高級發(fā)展的。(3)生物進(jìn)化的規(guī)則是物競無擇,適者生存,優(yōu)勝劣汰。
3、進(jìn)化論的意義:(1)徹底否定了上帝創(chuàng)造萬物說,沉重打擊了教會的統(tǒng)治。(2)推動了近代生物科學(xué)和自然科學(xué)的發(fā)展。
三、三次科技革命中的科技創(chuàng)新
1、第一次工業(yè)革命中的科技創(chuàng)新
(1)蒸汽技術(shù)的發(fā)明
條件:(1)社會生產(chǎn)的直接推動。(2)實驗科學(xué)的長期孕育。
過程:(1)巴本的貢獻(xiàn):發(fā)明了帶有活塞的實驗型汽缸,為把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能提供了條件。最先把制造蒸汽動力的設(shè)想付諸實施。(2)紐可門的貢獻(xiàn):制造了第一臺真正算得上是動力機(jī)的大氣活塞式蒸汽機(jī)。(3)瓦特的貢獻(xiàn):改進(jìn)紐可門蒸汽機(jī),設(shè)計出雙向汽缸,大幅提高了熱效率;設(shè)計連桿曲柄傳動裝置,使蒸汽動力的運(yùn)動形式從直線往復(fù)運(yùn)動變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。蒸汽機(jī)由此得到廣泛應(yīng)用。
意義:(1)是人類繼發(fā)明用火之后,在馴服自然力方面所取得的最大成果。(2)促使工廠大量出現(xiàn)。(3)把人類由手工時代推進(jìn)到蒸汽時代。
(2)交通運(yùn)輸工具的改進(jìn)
富爾頓:發(fā)明汽船“克萊蒙特號”;
史蒂芬孫:發(fā)明了第一輛蒸汽機(jī)車。
2、第二次工業(yè)革命中的科技創(chuàng)新:電力的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用
理論基礎(chǔ):英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
發(fā)現(xiàn)過程:(1)雅可比的貢獻(xiàn):制成第一臺實用電動機(jī)。(2)西門子的貢獻(xiàn):制成第一臺大功率的發(fā)電機(jī)。(3)格拉姆的貢獻(xiàn):制成最早具有商品價值的直流電動機(jī)。
重要意義:為電力工業(yè)的發(fā)展開辟了廣闊的前景。
應(yīng)用成果:愛迪生發(fā)明電燈;莫爾斯發(fā)明有線電報;貝爾發(fā)明電話;馬可尼發(fā)明無線電報;愛迪生創(chuàng)建發(fā)電站,把輸電線連接成網(wǎng)絡(luò)。
3、第三次工業(yè)革命中的科技創(chuàng)新
興起條件:(1)第三次科技革命的興起。(2)二戰(zhàn)后資本主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
發(fā)展過程:(1)1946年,美國研制出第一臺電子計算機(jī)。(2)電子計算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
重要意義:(1)廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,把人類帶入信息文明時代。(2)大大縮小了全球空間距離,促進(jìn)了全人類的信息交流與共享。(3)以前所未有的速度、深度和廣度,改變著人類文明的進(jìn)程。
[重點突破]
1、牛頓力學(xué)體系和愛因斯坦的相對論對當(dāng)時社會政治經(jīng)濟(jì)的發(fā)展分別產(chǎn)生了什么重大影響?簡述兩者的相互關(guān)系?
牛頓力學(xué)體系的影響:使自然科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展,自然科學(xué)的發(fā)展推動了啟蒙運(yùn)動的興起,啟蒙運(yùn)動推動了資產(chǎn)階級革命的發(fā)生,促進(jìn)了資本主義的發(fā)展。
愛因斯坦相對論的影響:為人類利用核能提供了理論基礎(chǔ),促進(jìn)了核能在生產(chǎn)、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用,為新能源的開發(fā)和利用開辟了新的前景。
兩者的關(guān)系:牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律,相對論反映的是物體高速運(yùn)動的客觀規(guī)律,相對論是對牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展。
2、在生命起源問題上,科學(xué)與宗教的根本分歧是什么?分析其原因。生物進(jìn)化論對中國產(chǎn)生了什么影響?達(dá)爾文創(chuàng)作《物種起源》給我們哪些啟發(fā)?
根本分歧:生命是自然界進(jìn)化的結(jié)果,還是上帝創(chuàng)造的產(chǎn)物。
成因:(1)生產(chǎn)力發(fā)展水平;(2)理性思想和科學(xué)方法的產(chǎn)生和傳播。
影響:19世紀(jì)末,嚴(yán)復(fù)翻譯《天演論》,宣傳“物競天擇,適者生存”的進(jìn)化論思想,敲響了民族危亡的警鐘,激發(fā)了仁人志士救亡圖存的決心和斗志,資產(chǎn)階級以進(jìn)化論為思想武器,開展了維新變法運(yùn)動、民主革命運(yùn)動和新文化運(yùn)動,推動了近代民主革命的發(fā)展。
啟發(fā):(1)科學(xué)探索要重視實踐;(2)科學(xué)研究要具有敏銳的洞察力和持之以恒的精神。
3、為什么說近代科技革命促進(jìn)了世界的整體化趨勢?如何認(rèn)識互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對人類社會的影響?
原因:(1)科技革命促進(jìn)了生產(chǎn)力的提高,密切了國際間的經(jīng)濟(jì)交流。(2)科技革命促進(jìn)了交通運(yùn)輸業(yè)和電訊事業(yè)的發(fā)展,形成了聯(lián)結(jié)世界經(jīng)濟(jì)的紐帶。(3)科技革命推動了資本主義的發(fā)展,促使資本主義國家加緊對外侵略擴(kuò)張,把亞、非、拉國家和地區(qū)淪為殖民地和半殖民地,形成了資本主義世界殖民體系。
認(rèn)識:積極作用是主要方面:(1)廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,把人類帶入信息文明時代。(2)加快了全人類的信息交流與共享。(3)大大縮短了全球的空間距離,加快了世界一體化的趨勢。(4)大大加速了人類文明發(fā)展的進(jìn)程。消極影響:滋生了網(wǎng)絡(luò)犯罪等社會問題。
[鞏固練習(xí)]
一、選擇題
1、創(chuàng)立了自由落體定律,從而推翻了亞里斯多德學(xué)說的是
A、伽利略 B、牛頓 C、愛因斯坦 D、普朗克
2、“科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找,而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找!辟だ缘倪@段言論說明了
A、伽利略否定了古代圣人的科學(xué)研究成果
B、伽利略論證了哥白尼的日心說
C、伽利略重視實驗在科學(xué)研究中的作用
D、伽利略的成就為牛頓的經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)
3、實現(xiàn)了人類對自然界認(rèn)識史上第一次理論性大綜合的是
A、伽利略的自由落體定律
B、法拉第的電磁感應(yīng)理論
C、牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系
D、愛因斯坦的相對論
4、體現(xiàn)自然科學(xué)理論具有驚人預(yù)見性和巨大理論指導(dǎo)意義的是
A、土星的發(fā)現(xiàn) B、天王星的發(fā)現(xiàn)
C、水星的發(fā)現(xiàn) D、海王星的發(fā)現(xiàn)
5、下列科學(xué)家與其科學(xué)成就的對應(yīng)關(guān)系中,不正確的是:
A、伽利略——創(chuàng)立自由落體定律
B、牛頓——經(jīng)典力學(xué)體系
C、愛因斯坦——提出相對論,徹底否定牛頓力學(xué)體系
D、普朗克——量子理論誕生
6、同相對論一起,構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)基本理論框架的是
A、萬有引力定律 B、日心說 C、量子理論 D、牛頓力學(xué)理論
7、從經(jīng)典力學(xué)到相對論的發(fā)展,說明:
①任何科學(xué)成就都是“站在巨人肩膀上”的發(fā)現(xiàn)②人類對自然界的認(rèn)識是隨著時代前進(jìn)而不斷發(fā)展的③人類開始從宏觀世界深入微觀世界認(rèn)識客觀規(guī)律④科學(xué)的發(fā)展是無止境的
A、①②③④ B、①②④ C、②③④ D、①②③
8、1999年12月,在20世紀(jì)最后一期的《時代》周刊中,評選出了一位“世紀(jì)人物”!稌r代》周刊稱他為“天才、政治難民、人道主義者、原子和宇宙謎的開啟者”“以其最偉大的思想和無與倫比的形象獨(dú)占鰲頭”。這個“世紀(jì)人物”是
A、牛頓 B、愛迪生 C、愛因斯坦 D、瓦特
9、最先把蒸汽運(yùn)動技術(shù)的設(shè)想付諸實施的是
A、紐可門 B、瓦特 C、塞維利 D、巴本
10、瓦特改良的蒸汽機(jī)之所以被稱為“萬能的原動機(jī)”,主要是因為它
A、能適應(yīng)廣泛的生產(chǎn)部門和交通運(yùn)輸部門
B、工作效率高,運(yùn)行安全
C、使機(jī)器生產(chǎn)開始代替手工勞動
D、大大減少熱量的浪費(fèi)
11、瓦特制成的改良蒸汽機(jī)對工業(yè)革命最大的影響是
A、標(biāo)志著英國工業(yè)革命的開始
B、促進(jìn)了英國重工業(yè)的發(fā)展
C、標(biāo)志著近代自然科學(xué)的建立
D、使機(jī)械生產(chǎn)突破了自然條件限制
12、第一輛蒸汽機(jī)車的發(fā)明者是
A、富爾頓 B、史蒂芬孫 C、莫茲利 D、西門子
13、一生的創(chuàng)造發(fā)明達(dá)1000多項,把人類帶進(jìn)了萬家燈火、通訊便捷的新世界的科學(xué)家是
A、伽利略 B、達(dá)爾文 C、瓦特 D、愛迪生
14、下列不屬于“科”、“技”結(jié)合典范的發(fā)明是
A、電話 B、飛機(jī) C、汽車 D、水力織布機(jī)
15、第二次工業(yè)革命中最重要的成就是
A、電力的廣泛應(yīng)用
B、內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明及其應(yīng)用
C、蒸汽機(jī)的發(fā)明及其應(yīng)用
D、電子計算機(jī)的發(fā)明及其應(yīng)用
16、以下科學(xué)成就由德國人完成的是
A、牛頓力學(xué)體系 B、量子理論
C、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 D、進(jìn)化論
17、以下發(fā)明不是在20世紀(jì)完成的是
A、電子計算機(jī) B、互聯(lián)網(wǎng) C、相對論 D、電燈
18、下列成就出現(xiàn)的先后順序排列正確的是①牛頓創(chuàng)立力學(xué)體系②達(dá)爾文創(chuàng)立進(jìn)化論③瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī)成功④第一個發(fā)電站的創(chuàng)建
A、①②③④ B、①③②④ C、③①④② D、②①④③
19、奠定了現(xiàn)代遠(yuǎn)距離無線電通信技術(shù)基礎(chǔ)的是馬可尼的
A、長波試驗 B、無線電試驗 C、短波試驗 D、通信試驗
20、使全球空間距離縮小的發(fā)明有
①蒸汽機(jī) ②電話 ③無線電通信 ④網(wǎng)絡(luò) ⑤發(fā)電機(jī)
A、①②③④⑤ B、①②③④ C、②③④ D、①③④
二、材料解析題
21、閱讀下列材料
達(dá)爾文的《物種起源》出版后,宗教勢力不甘心自己的失敗,他們組織信徒出版刊物,不斷集會大造聲勢,叫囂“打倒進(jìn)化論”“拯救心靈”“粉碎達(dá)爾文”。他們不準(zhǔn)把《物種起源》放在劍橋大學(xué)三一學(xué)院的圖書館內(nèi)。1864年,竟有30位皇家學(xué)會會員與40位醫(yī)學(xué)博士,聯(lián)名發(fā)表宣言反對達(dá)爾文。赫胥黎在當(dāng)時的處境也很艱難,正如他自己所說:“若干年間,批評指責(zé)的北風(fēng)刮起它最大的曲解和嘲諷的暴風(fēng),甚至把我說成是一個邪惡的人!
——解恩澤主編《科學(xué)蒙難集》
請回答:
(1)達(dá)爾文和赫胥黎為什么會遭到反對和指責(zé)?你怎樣看待這種歷史現(xiàn)象?
(2)結(jié)合所學(xué)知識說明達(dá)爾文的生物進(jìn)化論是怎樣傳到中國的?對當(dāng)時的中國產(chǎn)生了怎樣的影響?
22、閱讀下列材料
材料一:蘋果為什么垂直落地?為什么不向旁邊、不向上而總是向著地面落下呢?我想這一定是地球吸引它的緣故。蘋果、月亮不都是一樣嗎?月球圍繞地球轉(zhuǎn),無疑是地球吸引力像一條看不見的繩索,在拉著月球。如果真如此,地球以及其他一切行星也肯定都被吸引著。那么,能否認(rèn)為這種引力是作用于任何兩個物體的物質(zhì)的普遍性呢?
——牛頓的主治醫(yī)生斯庫利的日記
材料二:我好象是一個在海邊玩耍的孩子,不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞,而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。
——牛頓
(1)材料一反映的是牛頓的什么理論?這一理論在19世紀(jì)的科學(xué)預(yù)見是什么?
(2)結(jié)合所學(xué)知識說明牛頓還撿到哪些“光滑的石子”和“美麗的貝殼”?
三、問答題
23、以兩次工業(yè)革命中的重大科技創(chuàng)新為例,說明科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對社會發(fā)展的作用。
24、人類在發(fā)明機(jī)械動力之前在生產(chǎn)活動中使用過哪些動力?從18世紀(jì)晚期到20世紀(jì)初期,人類用于工業(yè)發(fā)展的動力發(fā)生了怎樣的變化?
專題七鞏固練習(xí)參考答案
一、選擇題
12345678910
ACCDCCACDA
11121314151617181920
DBDDABDBCC
解析:10:“萬能的原動機(jī)”,主要指蒸汽機(jī)改良后能適應(yīng)廣泛的生產(chǎn)部門和交通運(yùn)輸部門,因而B、D兩項不合題意。C項在蒸汽機(jī)發(fā)明之前,就已經(jīng)出現(xiàn)機(jī)器生產(chǎn)開始代替手工勞動,因而選A。
20:本題要正確理解“空間距離”這一概念,蒸汽機(jī)、發(fā)電機(jī)的發(fā)明主要推動了交通運(yùn)輸工具的革新,縮短了人們之間的地面距離,而電話、無線電、網(wǎng)絡(luò)則縮小了人們的空間距離,故選C。
二、材料解析題
21、(1)達(dá)爾文的進(jìn)化論打破了造物主造人的神話,擊中了“神創(chuàng)說”的要害,而赫胥黎則大力宣揚(yáng)進(jìn)化論,因此二人遭到反對和指責(zé)。這說明真理的傳播不是一帆風(fēng)順的,人類在“尊嚴(yán)”和“真理”之間往往要作出極其困難的抉擇。(2)嚴(yán)復(fù)翻譯《天演論》,宣傳進(jìn)化論,喚醒國人,以避免亡國滅種之災(zāi)。影響:鼓舞了國人救亡圖存的信念和勇氣。
解析:本題把中國近代史與世界近代史巧妙結(jié)合起來,既考查了學(xué)生的基礎(chǔ)知識,又考查了學(xué)生把握知識間有機(jī)聯(lián)系的能力。
22、(1)萬有引力定律。海王星的發(fā)現(xiàn)。(2)運(yùn)動三定律:慣性定律、加速度定律、作用和反作用定律。
三、問答題
23、(1)蒸汽機(jī)發(fā)明以后,工業(yè)革命轟轟烈烈開展,“蒸汽”時代到來;由于電力的廣泛應(yīng)用,人類進(jìn)入“電氣時代”,第二次工業(yè)革命開始。(2)生產(chǎn)力大幅度提高,信息交流和交通運(yùn)輸更加便捷,世界日益成為一個密不可分的整體。不僅增加了社會財富,也使人們的生活豐富多彩,城市化進(jìn)程加快?茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動了社會的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力,生產(chǎn)力是推動人類社會發(fā)展的終極動力。


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