第1講近代以來(lái)科學(xué)技術(shù)的輝煌主干梳理巧點(diǎn)妙撥一物理學(xué)的重大進(jìn)展二生物學(xué)的發(fā)展[構(gòu)圖解史]牛頓經(jīng)典力學(xué)[特別提示]牛頓力學(xué)體系的特征(1)注重實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示客觀現(xiàn)象和過(guò)程之間的邏輯關(guān)系，并由此得出重要的結(jié)論。(2)力學(xué)體系的數(shù)學(xué)化。主要運(yùn)用他創(chuàng)立的微積分做計(jì)算工具，這種數(shù)學(xué)化源于自然界內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。[圖片證史]廣義相對(duì)論的內(nèi)涵物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況。[問(wèn)題探究1]相對(duì)論否定了牛頓經(jīng)典力學(xué)嗎？提示：否。愛因斯坦的相對(duì)論只否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，沒(méi)有否定整個(gè)牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)是相對(duì)論力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的一個(gè)特例。牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。三從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)1．從“蒸汽革命”到“電氣革命”2．信息技術(shù)的發(fā)展[思維導(dǎo)圖]達(dá)爾文進(jìn)化論[問(wèn)題探究2]達(dá)爾文被稱為“生物學(xué)領(lǐng)域的牛頓”的原因？提示：①達(dá)爾文進(jìn)化論的提出，是人類思想史上劃時(shí)代的大事，它有力地挑戰(zhàn)了封建神學(xué)創(chuàng)世說(shuō)。②達(dá)爾文進(jìn)化論極大地促進(jìn)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。③正如17世紀(jì)牛頓把“造物主”從物理學(xué)研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去一樣，達(dá)爾文又把“造物主”從生物學(xué)的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去了。[問(wèn)題探究3]科學(xué)與宗教在人類起源的問(wèn)題上有何分歧？其分歧的根源何在？提示：(1)分歧：根據(jù)達(dá)爾文及其擁護(hù)者的理論，人類是自然界演化的產(chǎn)物，是從古猿進(jìn)化而來(lái)的，而宗教神學(xué)則認(rèn)為人是由神創(chuàng)造的。(2)產(chǎn)生分歧的根源：根源在于科技與生產(chǎn)力發(fā)展水平的差異。從世界觀方面說(shuō)，宗教是建立在唯心主義世界觀基礎(chǔ)上的，而科學(xué)是從唯物主義立場(chǎng)出發(fā)的。從方法論方面說(shuō)，宗教學(xué)說(shuō)沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，科學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)和觀察研究基礎(chǔ)上的。從政治上來(lái)說(shuō)，宗教實(shí)際上是統(tǒng)治階級(jí)維護(hù)其特權(quán)的工具，科學(xué)是追求民主和平等的。[巧思妙記](méi)近代物理學(xué)發(fā)展與三次工業(yè)革命的關(guān)系[輕巧識(shí)記](méi)“蒸汽時(shí)代”互動(dòng)探究史料研讀主題eq\o(\s\up1(),\s\do1(1))人類進(jìn)步的“引擎”——近現(xiàn)代科學(xué)理論的發(fā)展一正如伏爾泰所說(shuō)的，“整個(gè)自然界、所有行星竟會(huì)服從永恒的法則……這是非常奇異的”。尋找決定人類事務(wù)的這些永恒法則，是法國(guó)革命之前的所謂啟蒙運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)?！猍美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》二在近代科學(xué)革命時(shí)期，自然科學(xué)與宗教神學(xué)的殊死搏斗集中在如何認(rèn)識(shí)“天、地、人”這些最根本的問(wèn)題上，哥白尼的太陽(yáng)中心說(shuō)，揭示了“天地”的奧秘，哈維的血液循環(huán)理論使“人體”生理解剖構(gòu)造昭然天下。在實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，它們以叛逆教會(huì)的姿態(tài)告訴世人：沒(méi)有什么信條不可懷疑，沒(méi)有什么學(xué)說(shuō)不可改變。它們作為近代科學(xué)革命的兩大檄文，是向宗教權(quán)威發(fā)出的挑戰(zhàn)書，也是自然科學(xué)借以宣告獨(dú)立的宣言書，科學(xué)作為神學(xué)附庸的地位不復(fù)存在?！幾孕ひ妒澜缃茖W(xué)革命事件及其意義》三20世紀(jì)初，相對(duì)論和量子理論出現(xiàn)，它們掀起了物理學(xué)革命，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，并對(duì)其他學(xué)科產(chǎn)生了歷史性的影響。人類對(duì)自然世界的科學(xué)探索又躍上了一個(gè)新的高度。[教你讀史]史料一反映了牛頓經(jīng)典力學(xué)體系對(duì)啟蒙運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的積極影響。史料二反映了近代科學(xué)革命的特點(diǎn)和歷史意義，主要說(shuō)明驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)必須要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法。注意史料“高度”的含義是相對(duì)論和量子理論的科學(xué)突破。[史料運(yùn)用](1)根據(jù)史料一，說(shuō)明17世紀(jì)的科學(xué)研究方法出現(xiàn)了怎樣的“革命”？對(duì)啟蒙運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了什么影響？答：________________________________________________________________________________________________________(2)根據(jù)史料二概括近代科學(xué)革命的特點(diǎn)及意義。答：________________________________________________________________________________________________________(3)為什么說(shuō)相對(duì)論和量子理論這兩大支柱的形成使“人類對(duì)自然世界的科學(xué)探索又躍上了一個(gè)新的高度”？答：________________________________________________________________________________________________________答案(1)“革命”：形成了推理歸納、實(shí)驗(yàn)論證的科學(xué)方法。影響：科學(xué)革命中所形成的科學(xué)理念和方法，解放了人們的思想，為啟蒙運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造了條件。(2)特點(diǎn)：反對(duì)宗教神學(xué)；以實(shí)驗(yàn)觀測(cè)為基礎(chǔ)。意義：沖擊了宗教神學(xué)統(tǒng)治，促進(jìn)了思想解放；科學(xué)取得了獨(dú)立發(fā)展的地位，不再是神學(xué)的附庸。(3)愛因斯坦揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性，將牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論之中；普朗克的量子論發(fā)現(xiàn)了微觀物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這兩大成就為現(xiàn)代自然科學(xué)和技術(shù)革命提供了理論基礎(chǔ)。歷史解釋科技發(fā)展推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步(1)牛頓經(jīng)典力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了第一次工業(yè)革命，人類進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”，為法國(guó)啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。(2)進(jìn)化論傳入中國(guó)，成為維新變法運(yùn)動(dòng)和新文化運(yùn)動(dòng)的思想武器，推動(dòng)了中國(guó)社會(huì)的進(jìn)步。(3)蒸汽機(jī)的發(fā)明，解決了工業(yè)革命的動(dòng)力問(wèn)題，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展；電氣技術(shù)的應(yīng)用，極大地推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人類從此進(jìn)入了“電氣時(shí)代”。(4)相對(duì)論為人們提供了辯證地看世界的途徑，量子論帶來(lái)了許多劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新，直接推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。(5)信息技術(shù)推動(dòng)了“新經(jīng)濟(jì)”的誕生，推動(dòng)了全球化的發(fā)展，改變了人們的思想觀念、思維方式和生活方式。主題eq\o(\s\up1(),\s\do1(2))人類文明的“原動(dòng)力”——三次科技革命的影響一衣冠楚楚的紳士和淑女與衣衫襤褸的下層人民同擠一列火車，還得到處給人讓路。保守人士驚呼，鐵路會(huì)帶來(lái)某種“平等化的危險(xiǎn)”。民主人士拍手稱贊：“我看到這列火車真高興，我想封建制度是永遠(yuǎn)一去不返了。”二蒸汽機(jī)教我們把熱能變成機(jī)械運(yùn)動(dòng)。而電的利用將為我們開辟一條道路，使一切形式的能——熱、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電、磁、光——互相轉(zhuǎn)化，并在工業(yè)中加以利用?！恶R克思恩格斯全集》三“信息DNA”正在迅速取代工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的原子，成為人類生活的交換物。——[美]葛洛龐帝《數(shù)字化生存》[教你讀史]史料一需抓住關(guān)鍵詞“火車”“民主人士”“封建制度”理解工業(yè)革命在經(jīng)濟(jì)、政治體制上的影響。史料關(guān)鍵信息“開辟一條道路”“在工業(yè)中加以利用”，強(qiáng)調(diào)第二次工業(yè)革命的更大作用。史料“信息DNA”是關(guān)鍵詞，史料出處提供思維切入點(diǎn)。[史料運(yùn)用](1)史料一現(xiàn)象與哪一技術(shù)有關(guān)，分析“保守人士”驚呼和“民主人士”拍手稱贊的原因。答：________________________________________________________________________________________________________(2)根據(jù)史料二指出第二次工業(yè)革命電能的應(yīng)用有何重要影響。答：________________________________________________________________________________________________________(3)結(jié)合社會(huì)現(xiàn)實(shí)，你怎樣理解史料的這句話。答：________________________________________________________________________________________________________答案(1)技術(shù)：蒸汽機(jī)經(jīng)瓦特改良得到推廣，出現(xiàn)了火車等交通工具。原因：工業(yè)革命引起社會(huì)關(guān)系的變化，推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。(2)史料主要說(shuō)明了電力相對(duì)于蒸汽機(jī)的優(yōu)勢(shì)。蒸汽機(jī)只能將熱能單純地轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，熱效率低，而電的應(yīng)用靈活，易于轉(zhuǎn)化為熱、光、機(jī)械、化學(xué)等形態(tài)的能量，并可以相互轉(zhuǎn)化，推動(dòng)了生產(chǎn)力、生產(chǎn)組織形式、工業(yè)化、城市化等的變化及進(jìn)程。(3)以信息技術(shù)為核心的計(jì)算機(jī)、數(shù)字化電視、相機(jī)等進(jìn)入人類生活，正在改變?nèi)祟惖纳罘绞健v史解釋近代以來(lái)科學(xué)技術(shù)的影響項(xiàng)目影響科學(xué)成就上科學(xué)的發(fā)展是永無(wú)止境的，任何一次科技的飛躍既是對(duì)過(guò)去科學(xué)成就的超越，也為新的科學(xué)成就的出現(xiàn)打下了基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了三次工業(yè)(科技)革命的發(fā)生，同時(shí)，三次工業(yè)(科技)革命也為科技的發(fā)展提供了條件思想上思想解放促進(jìn)了科技的發(fā)展，科技的發(fā)展又為思想解放創(chuàng)造了條件社會(huì)生活上近代以來(lái)，科技的發(fā)展深刻地改變了人類的生活方式，城市化、電氣化、信息化都以科技發(fā)展為根本動(dòng)力負(fù)面影響上科技是把雙刃劍，科技在發(fā)揮巨大作用的同時(shí)，也帶來(lái)了環(huán)境污染、倫理道德問(wèn)題等負(fù)面影響高考研析把握考向1．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)閱讀材料，完成下列要求。材料鐘表的演變古代日晷被稱為“最早的鐘表”，是古代比較普遍使用的計(jì)時(shí)工具。中世紀(jì)末期機(jī)械鐘在西歐流行，最初的機(jī)械鐘只有時(shí)和刻。近代早期在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上，發(fā)明了游絲，鐘的精確度提高，制造出懷表。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，鐘表價(jià)格昂貴，屬于奢侈品。1850年前后英國(guó)社會(huì)各個(gè)階層都擁有了鐘表。20世紀(jì)初原為女性裝飾品的手表逐漸為男性所接受，在戶外運(yùn)動(dòng)、駕駛汽車時(shí)都可佩戴。20世紀(jì)50年代根據(jù)原子物理學(xué)原理制造出原子鐘，精度可以達(dá)到每100萬(wàn)年誤差1秒。21世紀(jì)初隨著信息技術(shù)的發(fā)展，具有計(jì)時(shí)、信息處理、導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)等多種功能的智能手表出現(xiàn)。——據(jù)(英)約翰·哈薩德《時(shí)間社會(huì)學(xué)》等從材料中提取兩條或兩條以上信息，擬定一個(gè)論題，并就所擬論題進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。(要求：明確寫出所擬論題，闡述須有史實(shí)依據(jù))知識(shí)考查科技的發(fā)展能力考查獲取和解讀信息、調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)、描述和闡釋事物、論證和探討問(wèn)題的能力素養(yǎng)考查史料實(shí)證答案論題：科技的發(fā)展推動(dòng)鐘表功能的多樣化。(信息：20世紀(jì)初、21世紀(jì)初的相關(guān)內(nèi)容)鐘表最早的功能就是計(jì)時(shí)，隨著科技的發(fā)展，鐘表的功能逐漸多樣化。從伽利略時(shí)代力學(xué)物理學(xué)取得的成就，到原子物理學(xué)和信息技術(shù)的發(fā)展均推動(dòng)了鐘表功能的多樣。從簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)到成為裝飾品，一直到具有計(jì)時(shí)、信息處理、導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)等多種功能，反映了在科技影響下鐘表功能的變化。解析首先根據(jù)材料中的“伽利略”“原子物理技術(shù)”“信息技術(shù)”，可以看到科技進(jìn)步對(duì)鐘表功能多樣化的影響，然后聯(lián)系有關(guān)史實(shí)來(lái)說(shuō)明(如答案參考)。也可從“社會(huì)生活的需要推動(dòng)鐘表功能的多樣化”的角度擬定論題并進(jìn)行闡述，如材料反映的“1850年前后英國(guó)社會(huì)各個(gè)階層都擁有了鐘表”“20世紀(jì)初原為女性裝飾品的手表逐漸為男性所接受，在戶外運(yùn)動(dòng)、駕駛汽車時(shí)都可佩戴”等信息說(shuō)明鐘表功能的多樣化也是人類社會(huì)生活變化的結(jié)果。2．(2014·全國(guó)卷Ⅰ)閱讀材料，完成下列要求。材料一宋應(yīng)星(1587～約1666)青年時(shí)曾考取舉人，后來(lái)連續(xù)六次赴京參加進(jìn)士考試，均名落孫山。45歲以后，面對(duì)明末流民遍地的現(xiàn)實(shí)，宋應(yīng)星不再追求科舉功名，轉(zhuǎn)而探求“致富”之術(shù)。他全面搜集整理傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)技術(shù)，撰成《天工開物》一書，書名取“天工人其代之”“開物成務(wù)”之義。正如宋應(yīng)星在該書的序言中所說(shuō)，“是書與科舉功名毫無(wú)關(guān)系”，當(dāng)時(shí)士大夫?qū)@部書不屑一顧。后來(lái)乾隆時(shí)編《四庫(kù)全書》，不予收錄，民間因此更不敢印行。這部書在19世紀(jì)傳入歐洲后，被譽(yù)為“17世紀(jì)中國(guó)科技的百科全書”，是我們今天探討古代科技成就的重要文獻(xiàn)?！幾耘思恰端螒?yīng)星評(píng)傳》等材料二牛頓(1643～1727)自幼喜歡鉆研科學(xué)。1687年，他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版，闡述了其后被視作真理的物體運(yùn)動(dòng)三大定律。該書受到學(xué)術(shù)界的贊頌，很快銷售一空。同年，牛頓被選為國(guó)會(huì)議員，后被封為爵士，成為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)和法國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。當(dāng)時(shí)他被公認(rèn)為活著的最偉大的科學(xué)家，英國(guó)有學(xué)識(shí)的人都把牛頓“奉為他們的首領(lǐng)，承認(rèn)他是他們的主帥和大師”。伏爾泰全面接受了牛頓的自然哲學(xué)，并與人合作發(fā)表了一本關(guān)于牛頓力學(xué)體系的通俗著作。18世紀(jì)中期，牛頓的理論體系在歐洲各國(guó)得到廣泛認(rèn)可，對(duì)整個(gè)歐洲和世界的科學(xué)與哲學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。——摘編自詹姆斯·格雷克《牛頓傳》等(1)根據(jù)材料一、二并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分別指出宋應(yīng)星、牛頓二人科技成果的特點(diǎn)及它們出現(xiàn)的背景。(2)根據(jù)材料一、二并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析指出二人科技成果命運(yùn)不同的原因。知識(shí)考查中國(guó)古代和世界近代科技成就能力考查獲取和解讀信息、調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)、描述和闡釋事物的能力素養(yǎng)考查歷史解釋答案(1)特點(diǎn)：宋應(yīng)星：傳統(tǒng)科技的集大成；多總結(jié)，少創(chuàng)造。牛頓：長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的理性探討；突破性的科學(xué)成果。背景：宋應(yīng)星：中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)；科舉失利后的發(fā)憤之作。牛頓：科學(xué)沖破了中世紀(jì)神學(xué)的束縛；近代科學(xué)研究方法形成；長(zhǎng)期從事科學(xué)研究。(2)原因：宋應(yīng)星：士大夫熱衷于科舉功名，輕視農(nóng)業(yè)手工業(yè)活動(dòng)；生產(chǎn)方式?jīng)]有質(zhì)的變化；文化專制。牛頓：重視科學(xué)的社會(huì)氛圍；資本主義生產(chǎn)方式產(chǎn)生；提供了認(rèn)識(shí)世界的新方法。解析第(1)問(wèn)，明清時(shí)期，中國(guó)傳統(tǒng)科技進(jìn)入總結(jié)階段，《天工開物》即是其中的代表作之一。從材料信息“全面搜集整理傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)技術(shù)”入手，聯(lián)系明清時(shí)期科技發(fā)展特征回答宋應(yīng)星科技成果的特點(diǎn)。結(jié)合所學(xué)牛頓“鉆研科學(xué)”，在前人科技成果基礎(chǔ)上取得重大突破等知識(shí)回答牛頓科技成果的特點(diǎn)。從二人所處時(shí)代特征入手，結(jié)合二人的活動(dòng)概況分析“出現(xiàn)的背景”。第(2)問(wèn)，可以從明清時(shí)期中國(guó)社會(huì)狀況和17世紀(jì)英國(guó)社會(huì)狀況入手，聯(lián)系當(dāng)時(shí)中西經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)方式等方面的不同特征分析回答?？枷蚍治觯航旮呖紝?duì)本講內(nèi)容時(shí)有考查，且主要集中在綜合題上，主要強(qiáng)調(diào)科技發(fā)展與思想進(jìn)步的關(guān)系，命題以能力立意為主，側(cè)重考查遷移運(yùn)用知識(shí)及闡釋論述能力等。備考時(shí)要關(guān)注對(duì)科技成果的評(píng)價(jià)以及科技進(jìn)步對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生的影響方面。預(yù)測(cè)1科學(xué)革命和生物進(jìn)化論的意義(2018·河南平頂山、許昌、汝州期中)這兩次革命都對(duì)人與世界的意義進(jìn)行了“拉平”，前者(牛頓、哥白尼的科學(xué)革命)將人和“神”拉平，后者(生物進(jìn)化論)將動(dòng)物和人拉平。這兩次科學(xué)革命的進(jìn)步意義是()A．推動(dòng)了歐洲宗教改革的興起B(yǎng)．改變了人們的宗教信仰C．將人從神學(xué)桎梏中解放出來(lái)D．引導(dǎo)了實(shí)驗(yàn)科學(xué)的產(chǎn)生答案C解析生物進(jìn)化論的提出在宗教改革之后，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；人們的宗教信仰并沒(méi)有因?yàn)閮纱胃锩淖儯蔅項(xiàng)錯(cuò)誤；牛頓、哥白尼的科學(xué)革命沖擊了宗教神學(xué)理論，生物進(jìn)化論打擊了神創(chuàng)說(shuō)，故C項(xiàng)正確；引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的是伽利略，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。預(yù)測(cè)2科學(xué)的發(fā)展(2018·湖南長(zhǎng)郡模擬)閱讀材料，完成下列要求。材料近代自然科學(xué)的誕生和發(fā)展歷程哥白尼(1473～1543)，波蘭天文學(xué)家，近代天文學(xué)的奠基人。他創(chuàng)立了更為科學(xué)的宇宙結(jié)構(gòu)體系——“日心說(shuō)”，從而否定了統(tǒng)治西方達(dá)一千多年的“地心說(shuō)”布魯諾(1548～1600)，意大利哲學(xué)家和思想家。他繼承并宣傳哥白尼的“日心說(shuō)”，批判經(jīng)院哲學(xué)和神學(xué)，被宗教裁判所判為“異端”伽利略(1564～1642)，意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)?？梢哉f(shuō)“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”徐光啟(1562～1633)，明代著名科學(xué)家、政治家。他負(fù)責(zé)的修歷工作乃是“熔西人之精算，入大統(tǒng)之型模；正朔閏月，從中不從西；定氣整