高中历史第3单元从人文精神之源到科学理性时代第15课近代科学技术革命教

第15课 近代科学技术革命

课 程 标 准 素 养 解 读

1.从时空观念角度把握近代自然科学兴起的

1.了解经典力学的主要内容，认识其在近代自背景。

然科学理论发展中的历史地位。 2．运用史料实证和历史解释，说明牛顿经典

2．简述进化论的主要观点，概括科学与宗教力学的地位、进化论的内容及其对中国的影

在人类起源问题上产生分歧的根源。 响、蒸汽时代和电气时代的重大科技成果。

3．以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，3．从唯物史观角度说明牛顿经典力学、进化

说明科学技术进步对社会发展的作用。 论以及蒸汽时代和电气时代的重大科技成果

的影响。

一、从哥白尼到伽利略

1．哥白尼(波兰)

(1)主要学说：哥白尼提出太阳中心说。

(2)影响：哥白尼是近代天文学的奠基人，他的日心说不仅改变了那个时代人类对宇宙的

认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。

2．伽利略(意大利)

(1)主要学说

①在天文学方面，伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星，为日心说找到了确凿的证据。

②在物理学方面，伽利略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。

(2)影响：伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础，被誉为“近代科学之

父”。

二、牛顿的经典力学

1．主要成就

(1)数学方面，微积分的创立者之一。

(2)物理学方面，1687年，牛顿出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，建立起一

个完整的力学理论体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃。

2．历史影响

(1)牛顿力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术

的理论基础。牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。

(2)牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类社会进入蒸

汽时代。

(3)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠

定了科学基础。

三、达尔文与进化论

1．进化论的创立：1859年达尔文发表了划时代的巨著《物种起源》，建立起以自然选择

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为基础的严密的生物进化理论，说明一切动植物，包括人类都是自然界长期发展的产物。

2．进化论的内容

(1)“物竞天择，适者生存”，即生物在自然条件下会因周遭环境的影响而不断变异，变

异有利于适应自然环境的个体存活下来，不适应的个体被自然淘汰。自然条件若比较稳定，

有利的变异就会得到积累，世代相传，与原物种越离越远，从而形成新物种。

(2)1871年，达尔文发表《人类的起源》，进一步论证了人类是从古猿进化而来的观点。

3．进化论的意义

(1)生物进化论从根本上改变了19世纪绝大多数人对人类和其他生物在生物界中位置的

看法，是对上帝造人说的颠覆，引起教会的极大恐慌与围攻。

(2)1863年赫胥黎发表《人在自然界中的地位》，进一步从解剖学的角度论证了人猿同祖

的学说，进化论逐渐被科学界普遍接受。

[图解历史] 达尔文的进化论

四、瓦特与蒸汽机

1．时代背景：英国工业革命开始后，传统的畜力、风力、水力很不稳定，严重制约了工

业革命向纵深发展。生产力的发展呼唤着方便、适用、高效的新动力支撑与推动。

2．蒸汽机的发明：1769年瓦特开始改良蒸汽机，历经20多年完成了对纽可门蒸汽机的

革新。

3．意义

(1)蒸汽机得到广泛应用，成为改造世界的动力机械，解决了工业革命的动力问题。

(2)人们开始用煤作燃料，驱动火车、轮船和机器。

(3)动力机的采用为工业、交通运输业的发展铺平了道路，极大地推动了社会生产力的发

展，使人类社会进入蒸汽时代。

五、爱迪生与电的应用

1．时代背景：19世纪后期，科学新发现催生了发电机。蒸汽动力方兴未艾，电力作为一

种新能源又登上了历史舞台。人类从此进入了电力时代。

2．爱迪生的成就：爱迪生一生的创造发明达1 000多项，他发明和改进了我们在工作与

日常生活中最为熟悉的电灯、电话、电报、电影。

3．历史影响：以发电机为标志的电气技术，提供了更为强大便捷而又廉价的动力，极大

地推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命。科学技术转化为生产力，又有力地推动

了社会变革和文明进步。资本主义从此确立全球优势，世界各地联系更加紧密。科技革命还

改变了人们的生活方式，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界，人们的生活从此更加

方便舒适、丰富多彩。

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近代自然科学的兴起与影响

史料一 人文主义歌颂世俗蔑视天堂，肯定“人”是现世生活的创造者和享受者，①提

倡科学文化，反对蒙昧主义，要求文学艺术表现人的思想感情，科学为人谋福利，教育要发

展人的个性，要求把人的思想感情和智慧从神学的束缚中解放出来。

——《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》

史料二 大约在②1660—1789年，西欧专制主义盛行，欧洲智力和文化的历史也经历了

中世纪以来最重大的变化。

——[美]苏里文、谢尔曼、哈里森《西方文明史》

史料三 我们发觉自己处在这样一个世界里……充满了流线型汽车、有轨电车和飞

机……这世界是有史以来唯一的一种经济统治——工业文明的统治的一部分；它不但为西欧

诸民族所分享，也为③俄国人、美国人和日本人所分享，甚至还在某种程度上为中国人和印

度人所分享。

——[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

[解读] (1)史料一是后世的史学著作，主要讲述了文艺复兴时期人文主义对近代自然科

学发展的作用。①表明文艺复兴时期的人文主义促进了科学的发展。

(2)史料二是后世的史学专著，主要说明了17世纪中期至18世纪后期西欧科学与文化的

发展。②说明1660—1789年间西欧在自然科学、人文主义思想(启蒙运动)和技术革新等方面

成就巨大。

(3)史料三是后世的史学专著，主要说明了近代自然科学兴起的巨大影响。③反映了工业

文明对西欧以外主要资本主义国家和殖民地半殖民地人民的影响。

[思考] (1)依据史料一及所学知识，分析人文主义对近代自然科学兴起的作用。

【提示】 促使人们摆脱神学的束缚；推动近代自然科学的产生。

(2)依据史料二和所学知识，指出推动“欧洲智力和文化的历史”发生重大变化的科技因

素，并分析这种变化对欧洲文明发展的影响。

【提示】 科技因素：以牛顿经典力学体系的建立为代表的近代科学革命。影响：科学

的发展促进了思想解放；科学技术为经济发展(工业革命)提供了技术支撑，促进了欧洲资本

主义的发展。

(3)依据史料三和所学知识，简要说明19世纪晚期西方工业生产发生了哪些根本性变化。

这些变化对人类生活产生了怎样的影响？

【提示】 根本性变化：电力成为新能源，汽车、石油、电力等新兴工业出现；生产规

模不断扩大，垄断组织应运而生。影响：电力时代的到来和新型交通工具的使用改变了人们

的生活方式；世界的联系进一步加强，世界市场最终形成；但也造成了环境的污染。

近代自然科学兴起的原因

项目 原因

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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

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

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

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

思想基础

制度基础

外在因素

主观原因 科学家的努力探索，促进了科学的发展

1．科学技术进步对社会发展的作用

(1)科学技术极大地推动了社会生产力的大幅度提高。瓦特蒸汽机出现后，机器生产在几

乎所有工业部门得到高速发展，而蒸汽动力驱动的轮船和火车又使交通运输更加便捷，大大

促进了生产力的发展。发电机的发明及

其他电气技术的应用，使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也

更加先进。

(2)科学技术转化为生产力，使社会结构和世界形势发生了巨大的变化。资产阶级由于掌

握了先进的生产力，实力日益强大，开始确立对世界的统治。同时，随着信息交流和交通运

输的便捷，世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。

(3)科学技术使社会财富大大增加，人们的生活变得更加丰富多彩。蒸汽机出现以后，形

成了新的城市；随着经济的发展，城市更加繁荣而且日益重要；电气技术的广泛应用，使城

市面貌发生了巨大变化。

2．近代科技革命对人类观念变革的影响

(1)人类对科学和世界的认识有了提高：不仅相信科学会有益于人类的进步，而且相信人

类通过科学研究可以得到充分可靠的自然知识，相信自然界可以被正确地认识，从而消除了

对自然的恐惧，并树立起从世界本身说明世界的观念。

(2)人类对自然的认识也有了改变：逐渐形成了机械唯物主义的自然观，将一切运动都归

结为机械运动，将一切运动的原因都归结为力，把自然界中起作用的原因归结为自然界本身

的规律的作用，这有利于促使科学家去探索自然界的规律，但由于它是形而上学地看问题，

又有着严重的缺陷。

[课堂小结] (教师用书独具)

时 空 坐 标 答 题 术 语

1.牛顿创建了万有引力定律和力学三

定律，建立了经典力学，改变了自古

代中世纪以来人们的认识论和方法

论。经典力学是近代自然科学理论体

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系中最先成熟和完善的核心理论体

系。

2．达尔文的生物进化论，打破了神学

的禁锢，把生物学建立在科学的基础

之上。

3．蒸汽机的发明和改良推动了第一次

工业革命的开展，人类社会进入蒸汽

时代。

4．发电机和其他电力技术发明的出

现，促进了第二次工业革命的到来，

人类社会进入电力时代。

1．哥白尼的“太阳中心说”并不是科学真理，但它的巨大进步意义在于( )

A．开创了近代实验科学的先河

B．使自然科学从宗教神学中解放出来

C．使人们认识到人类是地球的真正主人

D．确立了人类新的宇宙认识

B [哥白尼的“太阳中心说”与之前教会所宣扬的地心说相对立，开始摆脱了宗教神学

思想对自然科学的影响，所以本题选B项。]

2．观察下图，据图可以得出西方近代自然科学发展的主要特点是( )

伽利略做过实验的比萨斜塔 牛顿观察苹果落地

A．重视对生活实践经验的总结

B．实用性技术，应用性强

C．重视科学观察、实验的研究方法

D．重视经验综合，轻视理论研究

C [伽利略在比萨斜塔所做的物体落地实验和牛顿观察苹果落地都体现了科学观察、实

验的研究方法，而A、B、D三项是古代中国科技的特点。]

3．“物竞天择，适者生存”的生物进化理论，出自( )

A．《天体运行论》

B．《物种起源》

C．《自然哲学的数学原理》

D．《论动体的电动力学》

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B [达尔文的《物种起源》提出了“物竞天择，适者生存”的生物进化理论，所以B项

正确。]

4．(2018·石家庄高二检测)布罗代尔曾说，18世纪之前的文明是木材和木炭的文明，19

世纪的文明是煤的文明。据此可知19世纪文明进步的关键是( )

A．蒸汽机的发明 B．采矿业的发展

C．环保意识的提高 D．电力的广泛使用

A [工业革命的核心成就是改良蒸汽机的发明，其原料为煤，故A项正确；采矿业是由

于蒸汽机的不断推广、使用才发展起来的，故B项错误；煤的使用会造成大气污染，故C项

错误；电力的广泛使用是在19世纪末20世纪初，故D项错误。]

5．下列对两个科学巨匠的说法错误的是( )

瓦特 爱迪生

A．瓦特发明了蒸汽机

B．爱迪生发明了电灯

C．两人都对科技革命做出了重要贡献

D．两人的重要贡献在本质上一样

A [解答本题的关键在于明确两人在科学史上的成就。瓦特只是改良了蒸汽机，并不是

发明了蒸汽机，故选A项。]

6．“美国历史上的第一次科学技术革命发生于19世纪后期至20世纪初。它使美国社会

生活的每个方面都取得了重大的科技进步：电力和能源开发、材料和材料加工、通信和信息

传递技术。”下列成就中属于其表现的是( )

A．哈格里夫斯发明珍妮机 B．瓦特改良了蒸汽机

C．爱迪生发明电灯 D．西门子制造发电机

C [哈格里夫斯发明珍妮机、瓦特改良了蒸汽机都是第一次工业革命成果；西门子制造

发电机是德国；由题目中的文字信息“美国”“19世纪后期至20世纪初”“电力和能源开

发”可知是第二次工业革命中电的应用，故C项正确。]

7．阅读下列材料，回答问题。

材料一 华生给达尔文的信：一开始读《物种起源》，我就爱不释手。您的主导思想，就

是“自然选择”的思想，一定会被看作是确定不移的科学真理，它有一切伟大真理所有的特

征，变模糊为清晰，化复杂为简单，并且在旧有的知识上增加了很多新的东西，您是本世纪

的……博物学中最伟大的革命者。

——摘编自《达尔文》

材料二 社会中的人，无疑是受宇宙过程支配的。正如其他动物那样，繁殖不断地进行，

并为寻求生存资料而进行激烈的斗争。生存斗争使那些比较不能自己适应于他们生存环境的

人趋于灭亡。最强者和自我求生力最强者趋于蹂躏弱者。

——赫胥黎

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(1)结合材料及所学知识，指出达尔文生物进化论的主要原理是什么？

(2)根据所学知识，分析当时的科学工作者是否都赞同华生的看法，请进一步说明。

(3)概括材料二中进化论对社会发展的影响。

解析：第(1)问，难度不大，主要根据所学知识回答出达尔文生物进化论的主要思想观点

即可。第(2)问，需要根据当时西欧思想界和生物界的实际情况思考回答。第(3)问的回答一

定要根据设问的要求，在理解材料二的基础上进行概括。

答案：(1)物竞天择，适者生存，自然选择。

(2)并非都赞同。当时，坚信“神创论”的自然科学家对达尔文进化论持怀疑态度，甚至

攻击这一学说，他们是不会赞同华生的看法的。

(3)人类社会的发展也像生物界一样“生存斗争”“优胜劣汰”。

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