2019-2020年高中歷史 第三單元 第15課 近代科學技術(shù)革命教案 岳麓版必修3.doc
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2019-2020年高中歷史 第三單元 第15課 近代科學技術(shù)革命教案 岳麓版必修3 一、教學目標 1.知識與能力 熟悉近代科學技術(shù)革命的歷程,從哥白尼、牛頓、達爾文、瓦特、愛迪生的科學發(fā)現(xiàn)及其成就中,理解科學發(fā)現(xiàn)源于質(zhì)疑后的頑強探究。 2.過程與方法 通過人物的介紹和對材料的閱讀進行歸納總結(jié),得出結(jié)論 3. 情感態(tài)度與價值觀 理解科學進步中繼承和創(chuàng)新的關(guān)系,認識科技進步對促進社會生產(chǎn)生活和觀念發(fā)展的作用。 認識科技創(chuàng)新對改變?nèi)祟愑^念和生活的價值,認識科技發(fā)展中繼承與發(fā)展,創(chuàng)新性與局限性的歷史關(guān)系。培養(yǎng)為科技獻身的精神。 二、教學重點:近代科技的勃興 三、教學難點:科學進步是對傳統(tǒng)神學宗教思想體系的突破,科學與哲學和宗教的關(guān)系 四、教學方法:教師講析為主,師生討論為輔 五、課時安排:2課時 六、教學過程 (一)導入新課:資產(chǎn)階級的興起和歐洲思想解放的潮流催生了許多頂天立地的科學巨匠。殖民掠奪、奴隸貿(mào)易和圈地運動使資本主義積累了大量資本和廉價勞動力,奠定了工業(yè)革命的物質(zhì)基礎(chǔ)。生產(chǎn)力的發(fā)展和新的社會需要又推動了科技創(chuàng)新。而科學技術(shù)領(lǐng)域的突破最終引發(fā)了改變世界的工業(yè)革命。至19世紀,人類社會已經(jīng)告別中世紀的宗教黑暗,相繼跨入蒸汽時代和燈火輝煌的電氣時代。 (二)講授新課 一、從哥白尼到伽利略 1.哥白尼——日心說 哥白尼是文藝復興時期波蘭著名的天文學家,太陽中心說的創(chuàng)始人,近代天文學的奠基人。哥白尼通過天文觀察和數(shù)學計算創(chuàng)立了“日心說”,認為太陽位于宇宙的中心,地球和其他星球都圍繞太陽運轉(zhuǎn)。哥白尼創(chuàng)立的日心說,即天文學名著《天體運行論》的發(fā)表,不但是天文學上的一次偉大革命,推動了天文學研究的飛速發(fā)展,而且引起了人類宇宙觀的重大革新,沉重地打擊了封建神權(quán)的統(tǒng)治,“從此自然科學便開始從神學中解放出來”。 2.伽利略──經(jīng)典力學的重要奠基者 16世紀末17世紀初,隨著文藝復興運動的擴展和人的思想的解放,意大利科學家伽利略認為研究自然界必須進行系統(tǒng)地觀察和實驗。他將科學實驗與數(shù)學相結(jié)合,進行科學研究,并強調(diào)追究事物之間的數(shù)學關(guān)系。 希臘學者亞里士多德認為地球上的物體運動有天然運動和受迫運動。他認為物體的受迫運動是推動者加于被推動者的,推動者一旦停止推動,運動就會立即停止。在1604年,伽利略在實驗中發(fā)現(xiàn):物體下落時的距離與所用時間的平方成正比,而物體下落的速度與物體的重量無關(guān),這就是著名的落體定律。他還通過實驗證實了勻速運動定律和勻加速運動定律。伽利略的研究表明,外力并不是維持運動狀態(tài)的原因,而只是改變運動狀態(tài)的原因。這是對古希臘哲學家亞里士多德以來有關(guān)運動觀念的重大變革,為經(jīng)典力學的建立奠定基礎(chǔ)。他的發(fā)現(xiàn)以及他開始的科學研究方法,是人類思想史上偉大的成就之一,標志著物理學的真正開端。 伽利略對哥白尼學說的傳播和天文學的發(fā)展做出了重要貢獻。他自創(chuàng)了用以觀察天體的第一架望遠鏡,從望遠鏡里他發(fā)現(xiàn)月球表面有高山深谷,并不是以前人們所說的月球表面是光滑的;木星有四顆衛(wèi)星,很相似于行星繞著太陽轉(zhuǎn),他看到銀河是由無數(shù)恒星組成的,還觀察到哥白尼曾推論的金星有盈虧現(xiàn)象。1632年伽利略出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。他的這些發(fā)現(xiàn)和觀點,摧毀了教會的信條而證明了哥白尼學說的正確。 二、牛頓的經(jīng)典力學 1.經(jīng)典力學建立的背景及概況 17~18世紀,近代自然科學中突出發(fā)展起來的是經(jīng)典力學,又稱牛頓力學。這除了由于工場手工業(yè)時期經(jīng)濟上的需要之外,也是因為力學研究的對象最直接,它拋開物體的物理、化學性質(zhì)只把它作為一個質(zhì)量的實體來看待。在經(jīng)典力學領(lǐng)域中,最重要的成就是萬有引力定律和運動三定律的發(fā)現(xiàn),這些成就構(gòu)成了經(jīng)典力學的基本內(nèi)容。在經(jīng)典力學的建立中,曾有許多科學家為之付出心血,牛頓則是其中的集大成者,故經(jīng)典力學又稱牛頓力學。 2.經(jīng)典力學建立的標志。 經(jīng)典力學建立的標志是牛頓確立的萬有引力定律和運動三大定律。牛頓在數(shù)學、光學等領(lǐng)域均有重大貢獻,最重要的是在力學方面。他在力學方面的貢獻之一是確立了萬有引力定律。這個定律說明,任何兩個物體之間都有引力存在。這個引力與彼此吸引的物體的質(zhì)量體積成正比,而與兩物體間距離的平方成反比。萬有引力定律總結(jié)了此前一個半世紀的科學發(fā)明并用精確的數(shù)學術(shù)語把它們連結(jié)起來了。此外,牛頓還確立了著名的運動三定律,即慣性定律、比例定律(即加速度與力成正比)、作用和反作用相等定律。運動三定律是經(jīng)典物理學的基礎(chǔ)。1687年,他出版了《自然哲學的數(shù)學原理》,在該書中他首先給力學的基本要領(lǐng)如質(zhì)量、動量、慣性、力及向心力下了定義,對大至宇宙天體,小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質(zhì)中的運動,全部應用運動三定律和萬有引力定律給予了說明,把自然界中的一切力學現(xiàn)象都囊括在他的力學體系之中?!蹲匀徽軐W的數(shù)學原理》一書的出版標志著經(jīng)典力學的成熟。牛頓力學在科學史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運動統(tǒng)一起來,把萬有引力定律和運動三定律視為宇宙間一切力學運動有普遍規(guī)律,從力學的角度證明了自然界的統(tǒng)一性,實現(xiàn)了人類自然界認識的第一次綜合。 3.經(jīng)典力學的顯著特征 最顯著的特征之一就是注重實驗,實驗可以進一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系,并由此得出重要的結(jié)論。另一個顯著特征是它的數(shù)學化,這種數(shù)學化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學關(guān)系。自然的數(shù)學結(jié)構(gòu)是近代科學的先驅(qū)們深信不疑的真理。 4.經(jīng)典力學的影響 牛頓三大運動定律和萬有引力定律建立后,光學、電磁學等與力學的進一步統(tǒng)一,大大推動了物理學的發(fā)展。經(jīng)典力學體系的建立標志著近代科學的形成。 三、達爾文與進化論 1.生物進化論誕生的歷史背景 歐洲思想解放運動的高漲是催生進化論思想的重要條件。16世紀以來,隨著資本主義的產(chǎn)生,新興的資產(chǎn)階級為了維護自身的政治、經(jīng)濟利益開始在意識形態(tài)領(lǐng)域展開反封建斗爭,文藝復興、宗教改革和啟蒙運動相繼發(fā)生。這三大運動有力地沖擊了基督教神學,摧毀了基督教會的精神獨裁,極大地促進了歐洲的思想解放,使資產(chǎn)階級“人文主義”和“理性主義”深入人心。這就使人類的視野不斷拓展,思想文化領(lǐng)域更加開放,風氣更活躍。面向現(xiàn)實世界,重視實踐,崇尚理性的追求蔚然成風。 資產(chǎn)階級革命和工業(yè)革命對進化論的誕生起了巨大的推動作用。17~18世紀的西歐,更是一個狂飚突進的時代,英法相繼爆發(fā)資產(chǎn)階級革命,封建專制統(tǒng)治被推翻,為資本主義發(fā)展創(chuàng)造了條件。同時由于世界市場擴大的需求,工業(yè)革命從英國興起并進而席卷歐洲,資本主義迅猛發(fā)展。資本主義的發(fā)展一方面為科學技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件,另一方面也對科學技術(shù)提出了新的要求。 科學技術(shù)進步,生物學知識積累為進化論的誕生奠定了基礎(chǔ)。文藝復興運動和啟蒙運動之后,伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展,科學技術(shù)長足進步,這為生物學研究創(chuàng)造了條件。19世紀初期,生物學本身也有了較大的發(fā)展,特別是細胞學說的建立。細胞學說是德意志生物學家施萊登和施旺于1838~1839年建立的。該學說認為一切動物和植物都是由細胞組成,細胞是生命的基本單位,一切有機體都是由單一細胞發(fā)展而成的,每個細胞不僅能獨立地活動,而且能作為整個機體組成單位而行使其功能。這就揭示了所有生命現(xiàn)象的本質(zhì)統(tǒng)一性。細胞學說被恩格斯稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一。細胞學說為生物進化論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。 2.生物進化論的誕生 把生物進化作為一門科學進行探討,并首次提出系統(tǒng)進化學說的是19世紀初(1809年)的拉馬克。半個世紀后,即1859年,科學的生物進化論誕生了,其主要代表是達爾文。此后,進化論又為孟德爾開創(chuàng)的遺傳學所修飾和發(fā)展,終于發(fā)展成現(xiàn)代進化論。 達爾文的生物進化理論可概括為:生物是進化的,一切生物都經(jīng)歷了由低級向高級,由簡單到復雜的發(fā)展過程。物種不斷地變異,新種產(chǎn)生,舊種滅絕;生物的進化是連續(xù)的,沒有不連續(xù)的突變,自然界沒有飛躍;生物間有共同祖先,彼此間有一定的血緣關(guān)系;自然選擇是變異最重要的途徑。其中前三點講的是生物進化,最后一點講的是進化機制,是生物進化論的核心。達爾文認為,生物都具有過度繁殖的傾向,即每個物種產(chǎn)生比能存活的多得多的后代。但生物的生存資源是有限的,因而他們的生存必須通過競爭來實現(xiàn)。這里的競爭有種內(nèi)競爭、種間競爭、還包括生物同無機環(huán)境的競爭。在這一過程中,物種不斷發(fā)生變異,有些變異對生存比較有利,有些則不利。這樣就出現(xiàn)了適者生存,不適應者被淘汰的現(xiàn)象。上述過程就是生存斗爭和自然選擇。生物經(jīng)自然選擇后的性狀會遺傳給后代。 達爾文學說是對進化論研究成果全面的、系統(tǒng)的科學總結(jié),是進化論發(fā)展史上劃時代的里程碑,也是現(xiàn)代進化論的主要理論源泉。達爾文的思想品德和治學態(tài)度也是出類拔萃的。正如有人所說,他的勇敢無畏的正確結(jié)論來源于他長期對自然界生物的無與倫比的細致觀察和豐富積累,來源于他嚴密的科學態(tài)度和勤奮的工作精神。就像進化論本身一樣,是長期細微工作的有利選擇和積累的結(jié)果。 3.生物進化論的歷史意義 進化論思想對歐洲思想界產(chǎn)生了巨大影響。達爾文進化論的提出,是人類思想史上劃時代的大事。它有力地挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說,結(jié)束了上帝7天造就世上萬物和人類的神話。正如17世紀牛頓把“造物主”從無生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去一樣,19世紀的達爾文又把“造物主”從有生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去了。達爾文進化論極大地促進了歐洲的思想解放,使人們的世界觀發(fā)生了根本性的變化。它所揭示的關(guān)于生命自然界辯證發(fā)展的規(guī)律,不僅結(jié)束了生物學中物種不變論的統(tǒng)治,也為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要的自然史的基礎(chǔ)。 進化論開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代。在達爾文以前,人類對生物界的產(chǎn)生和發(fā)展基本上處于無知的階段。達爾文學說的創(chuàng)立,才成功地使生命自然界的主要過程得到了說明,歸結(jié)為自然的原因。它把發(fā)展變化的思想引入生物界,這不僅豐富、發(fā)展了生物學本身,也使生物學各分支學科統(tǒng)一為一門綜合性的學科,并使它們獲得了新的發(fā)展方向。 進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產(chǎn)生巨大震動。19世紀末20世紀初,帝國主義掀起了瓜分中國的狂潮,中華民族面臨嚴重危亡。中國愛國知識分子為挽救民族危亡,紛紛著書翻譯,積極宣傳和介紹進化論思想。他們高呼“物競天擇,適者生存”和“優(yōu)勝劣汰”,以期喚醒國人。他們還把達爾文生物進化理論當作改造社會的利器,掀起了救亡圖存的維新變法運動和資產(chǎn)階級民主革命。 四、瓦特與蒸汽機 1.蒸汽機的出現(xiàn)是社會生產(chǎn)特別是工業(yè)革命發(fā)展的必然結(jié)果 很早以前,就有人設(shè)想把蒸汽作為動力使用,但真正把蒸汽動力用于生產(chǎn),卻是17世紀末以后的事情。1698年,托馬斯薩夫里發(fā)明了蒸汽唧筒,用于抽干礦井里的水,18世紀初,T紐科門在改進薩里夫蒸汽機的基礎(chǔ)上,制造了一種大氣壓力蒸汽機,主要用于礦井抽水,但它們都存在明顯缺陷,不能作為動力機普遍安裝。隨著工業(yè)革命的開展,大規(guī)模的工廠一個接一個建造起來,但這時的動力主要是利用河流里的水力,在這方面,有很多缺點,因為工廠都必須建在河流湍急的偏僻的山谷等處。這些地區(qū)交通不便,而且遠離原料產(chǎn)地和銷售市場,動力問題成為擺在人們面前的急迫問題。人們都希望找到便捷可用的動力,驅(qū)動不同機器。 2.瓦特研制成功“萬能蒸汽機” 瓦特在格拉斯哥大學實驗室當實驗員時,負責修理紐科門蒸汽機,他勤奮好學,善于鉆研。18世紀60年代,瓦特經(jīng)過仔細研究,研制出了新的蒸汽機。這種蒸汽機在汽缸之后加了一個冷凝管,大大減少了熱量浪費,效率成倍增長,但還有很多缺陷。瓦特又對蒸汽機做了進一步改進,將蒸汽機的動力臂由原來的直線運動改為連續(xù)均勻的圓周運動,這樣就可以驅(qū)動其他的機器工作。這種蒸汽機突破了人力、畜力、風力和水力作為機器動力的局限性,能夠提供可控制的任何強度的動力,在生產(chǎn)中廣泛應用,適用于各種工作機,被稱為“萬能蒸汽機”。1785年萬能蒸汽機首先在一家紡紗廠投入使用。1789年,瓦特獲得專利,瓦特蒸汽機很快普及開來,除用在紗廠之外,還應用到冶金廠、面粉廠,并在后來應用到運輸業(yè)中。 3.瓦特蒸汽機問世的意義 第一,解決了工業(yè)發(fā)展中的動力問題,自此以后,只要有煤作燃料開動蒸汽機,就可根據(jù)需要建立工廠,不再受河流的限制。第二,促使工業(yè)革命轟轟烈烈地展開,出現(xiàn)了發(fā)明和使用機器的熱潮。瓦特蒸汽機應用于運輸業(yè)中,導致蒸汽輪船和機車出現(xiàn),交通運輸業(yè)發(fā)生了徹底變化,人們的交往更加方便,經(jīng)濟和文化聯(lián)系也日益密切。第三,推動人類社會由此進入“蒸汽時代”。蒸汽機是工業(yè)革命時期最偉大的發(fā)明。蒸汽機的廣泛利用,使英國到處建立起大工廠。那些高聳入云的煙囪,噴出縷縷煙霧,龐大的廠房,發(fā)出隆隆的轟鳴,打破了原來中世紀田園生活的恬靜──歷史已跨進了一個新的時代。 五、愛迪生與電的應用 從18世紀美國科學家富蘭克林造出避雷針,到19世紀初意大利科學家伏特發(fā)明電池;從1837年英國科學家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象,1837年美國人莫爾斯發(fā)明有線電報,到1867年德意志科學家西門子發(fā)明發(fā)電機和比利時人格拉姆發(fā)明電動機,可以看出,電力的發(fā)現(xiàn)及應用凝聚著幾代科學家的不懈研究。 從19世紀六七十年代起,各種各樣使用電力的新發(fā)明紛紛涌現(xiàn),徹底改變著人們的生產(chǎn)和生活。發(fā)電機和電動機相繼問世,使電力開始用于帶動機器,隨后,電燈、電話、電車、電影和無線電報等如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。愛迪生是美國著名發(fā)明大王,一生完成了1 000多種發(fā)明,其中包括電燈、留聲機、發(fā)報機、電影、電車、蓄電池、打字機、水泥等等。電力的廣泛應用,推動了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展,而新機器的發(fā)明和制造,反過來也推動了電力的廣泛應用。列寧指出:“電力工業(yè)是最能代表最新技術(shù)成就,代表19世紀末20世紀初的資本主義的一個工業(yè)部門?!比祟惿鐣M入“電氣時代”。 (三)鞏固小結(jié):近代以來,天文學、物理學和生物學等自然科學領(lǐng)域都有了巨大突破,人類對自然歷史的認識有了大飛躍,主要體現(xiàn)在:1.科學觀的變革:近代自然科學發(fā)展的一個重要特點,就是許多科學都表現(xiàn)出對當時一些主要技術(shù)問題的關(guān)切。多數(shù)科學家不僅相信科學會有益于人類的進步,而且相信人類能得到充分可靠的自然知識,相信自然界可以被正確地認識,堅持從世界本身說明世界。2.自然觀的變革:近代科學的發(fā)展,也使自然觀發(fā)生了巨大變化,形成了機械唯物主義的自然觀,將一切運動都歸結(jié)為機械運動,將一切運動的原因都歸結(jié)為力。機械唯物主義自然觀把自然界中起作用的原因歸結(jié)為自然界本身的規(guī)律的作用,有利于促使科學家去探索自然界的規(guī)律。但由于它是形而上學地看問題,又有著嚴重缺陷。 (四)課堂練習:課后閱讀與思考、解析與探究 (五)課后作業(yè):課后自我測評 第16課 近代科學技術(shù)革命 一、從哥白尼到伽利略 1.哥白尼——日心說 2.伽利略──經(jīng)典力學的重要奠基者 二、牛頓的經(jīng)典力學 1.經(jīng)典力學建立的背景及概況。 2.經(jīng)典力學建立的標志 3.經(jīng)典力學的顯著特征 4.經(jīng)典力學的影響 三、達爾文與進化論 1.生物進化論誕生的歷史背景 2.生物進化論的誕生 3.生物進化論的歷史意義 四、瓦特與蒸汽機 1.蒸汽機的出現(xiàn)是社會生產(chǎn)特別是工業(yè)革命發(fā)展的必然結(jié)果 2.瓦特研制成功“萬能蒸汽機” 3.瓦特蒸汽機問世的意義 五、愛迪生與電的應用 1.科學家對電的不懈研究 2.電力成為工業(yè)發(fā)展的主要動力 3.使用電力新發(fā)明的涌現(xiàn)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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