高中歷史第3單元從人文精神之源到科學理性時代第15課近代科學技術革命教

第15課 近代科學技術革命

課 程 標 準 素 養 解 讀

1.從時空觀念角度把握近代自然科學興起的

1.了解經典力學的主要內容，認識其在近代自背景。

然科學理論發展中的歷史地位。 2．運用史料實證和歷史解釋，說明牛頓經典

2．簡述進化論的主要觀點，概括科學與宗教力學的地位、進化論的內容及其對中國的影

在人類起源問題上產生分歧的根源。 響、蒸汽時代和電氣時代的重大科技成果。

3．以蒸汽機的發明和電氣技術的應用等為例，3．從唯物史觀角度說明牛頓經典力學、進化

說明科學技術進步對社會發展的作用。 論以及蒸汽時代和電氣時代的重大科技成果

的影響。

一、從哥白尼到伽利略

1．哥白尼(波蘭)

(1)主要學說：哥白尼提出太陽中心說。

(2)影響：哥白尼是近代天文學的奠基人，他的日心說不僅改變了那個時代人類對宇宙的

認識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎。

2．伽利略(意大利)

(1)主要學說

①在天文學方面，伽利略在1610年發現了木星的四顆衛星，為日心說找到了確鑿的證據。

②在物理學方面，伽利略開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學。

(2)影響：伽利略的杰出成就為牛頓經典力學的創立奠定了基礎，被譽為“近代科學之

父”。

二、牛頓的經典力學

1．主要成就

(1)數學方面，微積分的創立者之一。

(2)物理學方面，1687年，牛頓出版了力學經典著作《自然哲學的數學原理》，建立起一

個完整的力學理論體系，實現了物理學史上的第一次大飛躍。

2．歷史影響

(1)牛頓力學是經典物理學和天文學的基礎，也是現代工程力學以及與之有關的工程技術

的理論基礎。牛頓力學的創立，標志著人類科學時代的開始。

(2)牛頓力學和熱學引發了以英國工業革命為起點的第一次技術革命，使人類社會進入蒸

汽時代。

(3)牛頓用數學方法精確描述宇宙運行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學奠

定了科學基礎。

三、達爾文與進化論

1．進化論的創立：1859年達爾文發表了劃時代的巨著《物種起源》，建立起以自然選擇

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為基礎的嚴密的生物進化理論，說明一切動植物，包括人類都是自然界長期發展的產物。

2．進化論的內容

(1)“物競天擇，適者生存”，即生物在自然條件下會因周遭環境的影響而不斷變異，變

異有利于適應自然環境的個體存活下來，不適應的個體被自然淘汰。自然條件若比較穩定，

有利的變異就會得到積累，世代相傳，與原物種越離越遠，從而形成新物種。

(2)1871年，達爾文發表《人類的起源》，進一步論證了人類是從古猿進化而來的觀點。

3．進化論的意義

(1)生物進化論從根本上改變了19世紀絕大多數人對人類和其他生物在生物界中位置的

看法，是對上帝造人說的顛覆，引起教會的極大恐慌與圍攻。

(2)1863年赫胥黎發表《人在自然界中的地位》，進一步從解剖學的角度論證了人猿同祖

的學說，進化論逐漸被科學界普遍接受。

[圖解歷史] 達爾文的進化論

四、瓦特與蒸汽機

1．時代背景：英國工業革命開始后，傳統的畜力、風力、水力很不穩定，嚴重制約了工

業革命向縱深發展。生產力的發展呼喚著方便、適用、高效的新動力支撐與推動。

2．蒸汽機的發明：1769年瓦特開始改良蒸汽機，歷經20多年完成了對紐可門蒸汽機的

革新。

3．意義

(1)蒸汽機得到廣泛應用，成為改造世界的動力機械，解決了工業革命的動力問題。

(2)人們開始用煤作燃料，驅動火車、輪船和機器。

(3)動力機的采用為工業、交通運輸業的發展鋪平了道路，極大地推動了社會生產力的發

展，使人類社會進入蒸汽時代。

五、愛迪生與電的應用

1．時代背景：19世紀后期，科學新發現催生了發電機。蒸汽動力方興未艾，電力作為一

種新能源又登上了歷史舞臺。人類從此進入了電力時代。

2．愛迪生的成就：愛迪生一生的創造發明達1 000多項，他發明和改進了我們在工作與

日常生活中最為熟悉的電燈、電話、電報、電影。

3．歷史影響：以發電機為標志的電氣技術，提供了更為強大便捷而又廉價的動力，極大

地推動了工業生產的發展，掀起了第二次工業革命。科學技術轉化為生產力，又有力地推動

了社會變革和文明進步。資本主義從此確立全球優勢，世界各地聯系更加緊密。科技革命還

改變了人們的生活方式，把人類帶進了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加

方便舒適、豐富多彩。

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近代自然科學的興起與影響

史料一 人文主義歌頌世俗蔑視天堂，肯定“人”是現世生活的創造者和享受者，①提

倡科學文化，反對蒙昧主義，要求文學藝術表現人的思想感情，科學為人謀福利，教育要發

展人的個性，要求把人的思想感情和智慧從神學的束縛中解放出來。

——《十六、十七世紀科學、技術和哲學史》

史料二 大約在②1660—1789年，西歐專制主義盛行，歐洲智力和文化的歷史也經歷了

中世紀以來最重大的變化。

——[美]蘇里文、謝爾曼、哈里森《西方文明史》

史料三 我們發覺自己處在這樣一個世界里……充滿了流線型汽車、有軌電車和飛

機……這世界是有史以來唯一的一種經濟統治——工業文明的統治的一部分；它不但為西歐

諸民族所分享，也為③俄國人、美國人和日本人所分享，甚至還在某種程度上為中國人和印

度人所分享。

——[美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》

[解讀] (1)史料一是后世的史學著作，主要講述了文藝復興時期人文主義對近代自然科

學發展的作用。①表明文藝復興時期的人文主義促進了科學的發展。

(2)史料二是后世的史學專著，主要說明了17世紀中期至18世紀后期西歐科學與文化的

發展。②說明1660—1789年間西歐在自然科學、人文主義思想(啟蒙運動)和技術革新等方面

成就巨大。

(3)史料三是后世的史學專著，主要說明了近代自然科學興起的巨大影響。③反映了工業

文明對西歐以外主要資本主義國家和殖民地半殖民地人民的影響。

[思考] (1)依據史料一及所學知識，分析人文主義對近代自然科學興起的作用。

【提示】 促使人們擺脫神學的束縛；推動近代自然科學的產生。

(2)依據史料二和所學知識，指出推動“歐洲智力和文化的歷史”發生重大變化的科技因

素，并分析這種變化對歐洲文明發展的影響。

【提示】 科技因素：以牛頓經典力學體系的建立為代表的近代科學革命。影響：科學

的發展促進了思想解放；科學技術為經濟發展(工業革命)提供了技術支撐，促進了歐洲資本

主義的發展。

(3)依據史料三和所學知識，簡要說明19世紀晚期西方工業生產發生了哪些根本性變化。

這些變化對人類生活產生了怎樣的影響？

【提示】 根本性變化：電力成為新能源，汽車、石油、電力等新興工業出現；生產規

模不斷擴大，壟斷組織應運而生。影響：電力時代的到來和新型交通工具的使用改變了人們

的生活方式；世界的聯系進一步加強，世界市場最終形成；但也造成了環境的污染。

近代自然科學興起的原因

項目 原因

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社會原因

資本主義的發展為科技發展奠定了物質基礎，這是近代自然科學創立發展的社

會基礎

文藝復興、宗教改革和啟蒙運動，為近代自然科學的誕生和發展奠定了思想基

礎

歐洲資本主義國家保護、獎勵科技發明，改革教育制度和專利制度，組織科研

機構，推動了近代科學的創立和發展

中國的四大發明、阿拉伯文化和希臘自然哲學傳入西歐，開闊了人們的眼界，

并為科學研究提供了豐富的素材

思想基礎

制度基礎

外在因素

主觀原因 科學家的努力探索，促進了科學的發展

1．科學技術進步對社會發展的作用

(1)科學技術極大地推動了社會生產力的大幅度提高。瓦特蒸汽機出現后，機器生產在幾

乎所有工業部門得到高速發展，而蒸汽動力驅動的輪船和火車又使交通運輸更加便捷，大大

促進了生產力的發展。發電機的發明及

其他電氣技術的應用，使機器的使用更加普遍，更多的工業部門涌現出來，生產技術也

更加先進。

(2)科學技術轉化為生產力，使社會結構和世界形勢發生了巨大的變化。資產階級由于掌

握了先進的生產力，實力日益強大，開始確立對世界的統治。同時，隨著信息交流和交通運

輸的便捷，世界各地的聯系更加密切，世界日益成為一個整體。

(3)科學技術使社會財富大大增加，人們的生活變得更加豐富多彩。蒸汽機出現以后，形

成了新的城市；隨著經濟的發展，城市更加繁榮而且日益重要；電氣技術的廣泛應用，使城

市面貌發生了巨大變化。

2．近代科技革命對人類觀念變革的影響

(1)人類對科學和世界的認識有了提高：不僅相信科學會有益于人類的進步，而且相信人

類通過科學研究可以得到充分可靠的自然知識，相信自然界可以被正確地認識，從而消除了

對自然的恐懼，并樹立起從世界本身說明世界的觀念。

(2)人類對自然的認識也有了改變：逐漸形成了機械唯物主義的自然觀，將一切運動都歸

結為機械運動，將一切運動的原因都歸結為力，把自然界中起作用的原因歸結為自然界本身

的規律的作用，這有利于促使科學家去探索自然界的規律，但由于它是形而上學地看問題，

又有著嚴重的缺陷。

[課堂小結] (教師用書獨具)

時 空 坐 標 答 題 術 語

1.牛頓創建了萬有引力定律和力學三

定律，建立了經典力學，改變了自古

代中世紀以來人們的認識論和方法

論。經典力學是近代自然科學理論體

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系中最先成熟和完善的核心理論體

系。

2．達爾文的生物進化論，打破了神學

的禁錮，把生物學建立在科學的基礎

之上。

3．蒸汽機的發明和改良推動了第一次

工業革命的開展，人類社會進入蒸汽

時代。

4．發電機和其他電力技術發明的出

現，促進了第二次工業革命的到來，

人類社會進入電力時代。

1．哥白尼的“太陽中心說”并不是科學真理，但它的巨大進步意義在于( )

A．開創了近代實驗科學的先河

B．使自然科學從宗教神學中解放出來

C．使人們認識到人類是地球的真正主人

D．確立了人類新的宇宙認識

B [哥白尼的“太陽中心說”與之前教會所宣揚的地心說相對立，開始擺脫了宗教神學

思想對自然科學的影響，所以本題選B項。]

2．觀察下圖，據圖可以得出西方近代自然科學發展的主要特點是( )

伽利略做過實驗的比薩斜塔 牛頓觀察蘋果落地

A．重視對生活實踐經驗的總結

B．實用性技術，應用性強

C．重視科學觀察、實驗的研究方法

D．重視經驗綜合，輕視理論研究

C [伽利略在比薩斜塔所做的物體落地實驗和牛頓觀察蘋果落地都體現了科學觀察、實

驗的研究方法，而A、B、D三項是古代中國科技的特點。]

3．“物競天擇，適者生存”的生物進化理論，出自( )

A．《天體運行論》

B．《物種起源》

C．《自然哲學的數學原理》

D．《論動體的電動力學》

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B [達爾文的《物種起源》提出了“物競天擇，適者生存”的生物進化理論，所以B項

正確。]

4．(2018·石家莊高二檢測)布羅代爾曾說，18世紀之前的文明是木材和木炭的文明，19

世紀的文明是煤的文明。據此可知19世紀文明進步的關鍵是( )

A．蒸汽機的發明 B．采礦業的發展

C．環保意識的提高 D．電力的廣泛使用

A [工業革命的核心成就是改良蒸汽機的發明，其原料為煤，故A項正確；采礦業是由

于蒸汽機的不斷推廣、使用才發展起來的，故B項錯誤；煤的使用會造成大氣污染，故C項

錯誤；電力的廣泛使用是在19世紀末20世紀初，故D項錯誤。]

5．下列對兩個科學巨匠的說法錯誤的是( )

瓦特 愛迪生

A．瓦特發明了蒸汽機

B．愛迪生發明了電燈

C．兩人都對科技革命做出了重要貢獻

D．兩人的重要貢獻在本質上一樣

A [解答本題的關鍵在于明確兩人在科學史上的成就。瓦特只是改良了蒸汽機，并不是

發明了蒸汽機，故選A項。]

6．“美國歷史上的第一次科學技術革命發生于19世紀后期至20世紀初。它使美國社會

生活的每個方面都取得了重大的科技進步：電力和能源開發、材料和材料加工、通信和信息

傳遞技術。”下列成就中屬于其表現的是( )

A．哈格里夫斯發明珍妮機 B．瓦特改良了蒸汽機

C．愛迪生發明電燈 D．西門子制造發電機

C [哈格里夫斯發明珍妮機、瓦特改良了蒸汽機都是第一次工業革命成果；西門子制造

發電機是德國；由題目中的文字信息“美國”“19世紀后期至20世紀初”“電力和能源開

發”可知是第二次工業革命中電的應用，故C項正確。]

7．閱讀下列材料，回答問題。

材料一 華生給達爾文的信：一開始讀《物種起源》，我就愛不釋手。您的主導思想，就

是“自然選擇”的思想，一定會被看作是確定不移的科學真理，它有一切偉大真理所有的特

征，變模糊為清晰，化復雜為簡單，并且在舊有的知識上增加了很多新的東西，您是本世紀

的……博物學中最偉大的革命者。

——摘編自《達爾文》

材料二 社會中的人，無疑是受宇宙過程支配的。正如其他動物那樣，繁殖不斷地進行，

并為尋求生存資料而進行激烈的斗爭。生存斗爭使那些比較不能自己適應于他們生存環境的

人趨于滅亡。最強者和自我求生力最強者趨于蹂躪弱者。

——赫胥黎

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(1)結合材料及所學知識，指出達爾文生物進化論的主要原理是什么？

(2)根據所學知識，分析當時的科學工作者是否都贊同華生的看法，請進一步說明。

(3)概括材料二中進化論對社會發展的影響。

解析：第(1)問，難度不大，主要根據所學知識回答出達爾文生物進化論的主要思想觀點

即可。第(2)問，需要根據當時西歐思想界和生物界的實際情況思考回答。第(3)問的回答一

定要根據設問的要求，在理解材料二的基礎上進行概括。

答案：(1)物競天擇，適者生存，自然選擇。

(2)并非都贊同。當時，堅信“神創論”的自然科學家對達爾文進化論持懷疑態度，甚至

攻擊這一學說，他們是不會贊同華生的看法的。

(3)人類社會的發展也像生物界一樣“生存斗爭”“優勝劣汰”。

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