专题四 近代以来世界的科学发展历程
第12课 破解生命起源之谜
导学案
【学习目标】
目标内容 知识与能力 过程与方法 情感态度与价值观
识记 理解 运用
教会的禁锢 教会宣称世界万物包括人都是上帝创造的 18世纪下半期到19世纪生物学领域发生重大转折，取得革命性进展的原因；达尔文生物进化论对思想界、科学界、宗教界和社会革命和社会进步所产生的巨大影响 联系中国的创世说，说明神创说长期盛行的原因 问题探究对比分析 迷信、愚昧阻碍社会进步，社会落后滋生愚昧、迷信
拉马克和早期生物进化思想 细胞和细胞学说，拉马克的进化论观点 通过生物进化论的影响，探究科学在社会进步中的巨大作用，明确崇尚科学、反对迷信的重要意义 材料分析教师点拨情境再现问题探究 科学家的顽强探索和不懈努力赢得了科学的进步，科学的进步又推动了人类历史的发展，科学技术是第一生产力
达尔文与进化论 1859年达尔文发表《物种起源》
【重点难点】
重点
达尔文进化论产生的历史条件及进化论思想的影响
难点
达尔文进化论思想的内容
【学法指导】
1．联系宗教关于人类起源的传说和时代背景去分析达尔文关于生物进化观点的产生原因。
2．通过学习理解生物学的巨大进步，了解进化论带来的世界性影响，树立继承和发展科学的信念。科学家的顽强探索和不懈努力赢得了科学的进步，科学的进步又推动了人类历史的发展，科学技术是第一生产力。
3．18世纪下半期到19世纪生物学领域发生重大转折，分析取得革命性进展的原因，认识达尔文生物进化论对社会进步所产生的巨大影响。
【学习过程】
一、教会的禁锢
1．原因
(1)在古代，人们相信神创造了人类和世界万物。
(2)在欧洲封建社会，____________是封建统治的精神支柱。
2．表现
(1)基督教宣扬，世界上的一切都是由________创造的。
(2)教会指责那些敢于挑战神学说教的思想为“________”。
(3)生物学家只能在不触犯教会禁令和神学教义的前提下，对动植物的形态、生理和分类进行具体的研究，致使生物学研究进展缓慢。
细节点拨 中世纪的欧洲，人人都是基督教徒。教会主宰着人们的精神世界，与神学说教相悖的思想观点根本没有生存的空间。
二、拉马克和早期生物进化思想
1．条件
(1)文艺复兴以后，面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。
(2)17～18世纪，资产阶级革命和____________相继发生，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。
(3)________学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。
2．提出
19世纪初，法国生物学家________提出。
3．内容
(1)提出生物从低级向高级发展进化的观点。
(2)提出两个著名的原则——“用进废退”和“获得性遗传”。
4．意义：早期的生物进化思想开始形成。
细节点拨 思想的解放是科学研究取得重大突破的重要前提。
三、达尔文与进化论
1．标志
1859年，英国科学家达尔文发表了《____________》一书，创立了生物进化论。
2．内容
(1)发展进化：生物是进化而来的，它们经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。
(2)自然选择：生物现存的物种具有共同的____________，不同物种的变异是“____________”的结果。
(3)物竞天择：生物为了生存和繁育后代，必须适应或对付周边环境的挑战，还必须与其他种类的生物相互竞争，同时，生物个体之间还存在着本种类内部的竞争。
(4)适者生存：凡是能够较好地适应环境而发生变异的个体，将获得较多生存和繁殖的机会，而那些发生了有害变异的个体则将遭到淘汰。
【问题思考】
1．基督教会宣扬“上帝造人”的目的是什么？带来了什么影响？
2．如何认识早期生物进化思想冲破教会禁锢的因素？
3．影响
(1)生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建____________说。
(2)在教会和保守势力看来，这不仅是对神和宗教的极大亵渎，更是对人类尊严的莫大伤害。
(3)支持达尔文的人称他是“________领域的牛顿”。
细节点拨 注意运用生物学科的相关知识，理解达尔文的进化论，培养综合运用学科知识解决问题的能力。
【问题思考】
3．达尔文为什么被称为“生物学领域的牛顿”？
探究一 进化论
1．材料 西方社会，从文艺复兴开始，自然科学受到哥白尼“日心说”的鼓舞，得到了迅速的发展。到18世纪，天文学、数学、物理学、力学已经从神学统治中解放出来，但是生物学仍然禁锢在神学之中。神学世界观在生物学中具体表现为物种神创论和物种不变论。
问题 据材料结合所学知识，分析达尔文进化论出现的历史条件。
2．材料 达尔文扬弃了前人的学说，并注意从其他学科的学术思想中吸取养料，经过多年辛勤的探索和缜密的思考，他提出了自然选择学说，以此来解释生物进化的事实。自然选择学说主要包括以下三个和谐统一的内容：生存斗争的理论、遗传性发生变异的理论、适者生存的理论。
问题 结合材料和所学知识。意义：思考进化论的核心思想及其意义。
3．问题 有人说17世纪的牛顿把“造物主”(神)从无生命现象的研究领域驱逐出去了，19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。这种说法对吗？结合所学知识谈谈你的看法。
4．问题 分析达尔文进化论对近代中国的影响。
探究二 科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源
问题 对人类起源问题，人们众说纷纭。宗教和科学对这一问题的解释是根本对立的。你知道宗教和科学在人类起源问题上的基本认识分别是什么吗？产生这种分歧的根源是什么？
典型例题 达尔文被当时的人们称为“生物学领域的牛顿”，这主要是因为( )
A．达尔文和牛顿分别在生物学领域和物理学领域取得了重大成就
B．达尔文和牛顿对科学发展的贡献是巨大的
C．达尔文和牛顿的学说都否定了基督教神学的权威
D．达尔文和牛顿的学说是一脉相承的
思维流程
变式训练 被西方教会势力指责为“意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目，改易思想，甚于奈端(牛顿)氏之天算格致”的学说是( )
A．日心说 B．进化论
C．量子论 D．相对论
解题技巧 比较式选择题的一般解法
(1)特点：比较式选择题在高考中出现的频率比较高，一般冠以“相同点”、“不同点”“相似之处”“继续”等限制词或者是“A与B相比，其突出的……”、“A与B相比，最重要的……”。
(2)解题思路
①要确立比较项，找准比较的角度。
②按照确立的比较项分项比较，归纳出它们的相同点或不同点。
③依据题目要求选择正确答案。
【参考答案】
一、1.(2)基督教会 2.(1)上帝 (2)异端
二、1.(2)工业革命 (3)细胞 2.拉马克
三、1.物种起源 2.(2)原始起源 自然选择 3.(1)神学创世 (3)生物学
问题思考
1．目的：控制人们的思想，维护基督教会的特权地位。
影响：窒息了欧洲中世纪人们的思想，阻碍了近代科学特别是生物学的发展。
2．(1)欧洲思想解放运动(文艺复兴、宗教改革和启蒙运动)的高涨是催生进化论思想的重要条件。
(2)资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造条件；另一方面也对科学技术的发展提出新的要求。
(3)科学技术进步、生物学知识的积累特别是细胞学说的建立为进化论的诞生奠定了基础。
3．(1)达尔文进化论的提出，是人类思想史上划时代的大事，它有力地挑战了封建神学创世说。
(2)达尔文进化论极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。
(3)正如17世纪牛顿把“造物主”从无生命现象的研究领域驱逐出去一样，达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
课堂活动区
探究一
1．(1)欧洲思想解放运动的高涨是催生进化论思想的重要条件。
16世纪以来，随着资本主义的发展，新兴资产阶级为了维护自身的政治、经济利益开始在意识形态领域展开反封建斗争，文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，摧毁了基督教会的精神独裁，极大地促进了欧洲的思想解放，使资产阶级“人文主义”和“理性主义”深入人心。这就使人类的视野不断拓展，思想文化领域更加开放，风气更活跃。面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。
(2)资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。
17～18世纪的西欧，更是一个狂飙突进的时代，英法相继爆发资产阶级革命，封建专制统治被推翻，为资本主义发展创造了条件。同时由于世界市场扩大的需求，工业革命从英国兴起进而席卷欧洲，资本主义迅猛发展。资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件，另一方面也对科学技术提出了新的要求。
(3)科学技术进步、生物学知识的积累为进化论的诞生奠定了基础。
文艺复兴运动和启蒙运动之后，经济的发展和科学技术的长足进步，都为生物学研究创造了条件。19世纪初期，生物学本身也有了较大的发展，特别是细胞学说的建立。细胞学说是德意志生物学家施莱登和施旺于1838～1839年建立的。该学说认为一切动物和植物都是由细胞组成，细胞是生命的基本单位，一切有机体都是由单一细胞发展而成的，每个细胞不仅能独立地活动，而且能作为整个机体组成单位而行使其功能。这就揭示了所有生命现象的本质统一性。细胞学说被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说为生物进化论的创立奠定了基础。
进化论是时代进步的综合产物，与当时政治、经济、思想、科学之间的关系密切，其发展具有复杂性。
2．核心思想：“物竞天择，适者生存”的生物进化理论，在人类起源的探索史上具有划时代的意义，它否定了“神创论”和“物种不变论”，沉重打击了天主教神学的统治根基，也是西方近代科学发展的重要理论基础。
3．这种说法对。17世纪的牛顿创立牛顿力学体系，科学地解释了日常生活中的物理现象，解释了小到超显微粒子，大到宇宙天体的物理世界，否定了“造物主”(神)在自然界的统治地位，所以说牛顿把“造物主”从无生命现象的研究领域驱逐出去了。19世纪的达尔文提出的生物进化论观点，推翻“造物主”造人的学说，所以说19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
4．在近代中国，系统地介绍达尔文进化论是从严复开始的。甲午战争后，他深感中华民族危亡的紧迫性，认为只有向西方学习，才可挽救中国。为此，他陆续翻译并出版了赫胥黎的《天演论》和斯宾塞的《群学肆言》等西方著名政治思想家的著作。通过赫胥黎的《天演论》(天演就是进化)，他把达尔文的生物进化论引用到社会领域中来。他认为在种族与种族、国家与国家之间，也存在着“物竞天择，适者生存”的残酷竞争，他呼吁救亡图存、自强保种。《天演论》的出版，震动了中国思想界，对维新变法运动起了巨大的推动作用。
探究二
(1)对人类起源问题的认识：①基督教认为，世界的万物，包括人类，都是神创造的。《圣经·旧约》宣扬上帝创世说，宣称世界上的一切，包括光、日月星辰、天空、陆地、世上的动植物，都是上帝创造的，然后上帝用泥土按自己的形象造出了人。②达尔文在整理考察资料和实物标本的基础上，经过长期研究，确立了生物进化论。他认为，生物的进化主要是自然选择的结果。1871年，他发表了《人类的起源》，说明人类的产生也是生物进化中自然选择的结果。
(2)科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源：从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。从方法论方面说，宗教学说没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础上的。从政治上来说，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学则是追求民主和平等。
解题方法探究
典型例题 C
变式训练 B [本题考查近现代自然科学的有关知识，意在考查学生从材料中获取有效信息的能力。根据题干材料中的关键信息“意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”及严复的推崇，可以得出该学说是进化论。]
【知识链接】
达尔文进化论
在文艺复兴以及思想启蒙之后，现代科学的理性思维已经建立起来。达尔文的时代是十九世界中后期，正是走出蒙昧，提倡科学的前一阶段，在思想和理性上，为达尔文创立自然选择进化论提供了思想依据；而青年时的远游，则为他积累了大量的实据，引发了他关于物种进化的思考并最终形成一个完整的体系。接下来，我就谈谈有关达尔文进化论的几个问题。
1．背景
19世纪以前，神创论占统治地位，上帝造人说成为教会禁锢人们思想的天经地义的教条。16世纪以来，文艺复兴、宗教改革和启蒙运动摧毁了基督教会的精神独裁，使资产阶级“人文主义”和“理性主义”深入人心。资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。19世纪初期生物学本身的发展，特别是细胞学说的建立，为生物进化论的创立奠定了基础。
2．产生及其主要思想
1859年达尔文发表《物种起源》，建立起生物进化理论。其理论是生物是不断进化的；生物的进化是逐渐的、连续的；生物间有共同祖先，彼此间有一定的血缘关系；自然选择是生物进化的基础（核心），即“物竞天择，适者生存”。1871年，达尔文发表《人类的起源》，进一步了论证人类是从古猿进化而来的观点。
3．历史意义
生物进化论的诞生是人类思想史上划时代的大事，是对神学创世说的有力挑战。它把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代。为马克思主义理论提供了自然史基础。对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。进化论是人类历史上第二次重大科学突破，第一次是日心说取代地心说，否定了人类位于宇宙中心的自大情结；第二次就是进化论，把人类拉到了与普通生物同样的层面，所有的地球生物，都与人类有了或远或近的血缘关系，彻底打破了人类自高自大，一神之下，众生之上的愚昧式自尊。科学与宗教在人类起源问题上产生了分歧，其根源从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。从方法论方面说，宗教学说没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础上的。从政治上来说，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学是要追求民主和平等。
4．历史启示
一种学说的完善需要很多科学家的一起努力；科学研究中需要实现资源的充分共享；科学研究需要正视各种不同的意见；科学家们在进行科学探索时，要有人文意识，必须以人为本；同时社会要有相应的机制使其发明不被人利用。
【基础达标】
一、选择题
1．下列符合进化论产生背景的有( )
①基督教神学遭受重创，崇尚理性的追求蔚然成风
②资产阶级革命和工业革命相继发生 ③科学技术长足进步 ④人类视野不断拓宽，思想文化更加开放
A．①② B．③④
C．①②③ D．①②③④
2．达尔文的《物种起源》认为在生物进化过程中，新物种起源的首要因素是( )
A．自然选择、变异
B．人工选择、变异
C．自然选择、遗传
D．遗传、变异
3．“器官产生需求，反之需求又产生器官，动物器官用进废退，获得性可以遗传。”下列哪位生物学家与此思想相符合( )
A．牛顿 B．拉马克
C．爱因斯坦 D．达尔文
4．19世纪英国诞生的一项伟大理论，戳穿了“上帝创造了万物”的谎言，把越来越多的人从宗教神学的无知、愚昧和落后中解放出来。该理论是( )
A．经典力学 B．进化论
C．相对论 D．量子论
5．进化论刚提出的时候，只有很少的人接受，但随着科技与社会的发展，现在已经成为人们普遍接受的观念。这说明( )
A．思想观念会随着社会存在的变化而变化
B．新思想观念一开始总是不为人们所接受
C．思想观念的变化总是具有滞后性
D．思想观念的变化总是具有超前性
6．达尔文进化论使人们不再把动物和植物之间，动物和人类之间的区别看作是绝对和神圣的。主要原因是达尔文进化论( )
A．是时代进步的综合产物
B．打破了上帝造人的神话
C．说明生物物种是由简单的物种发展演化而来的
D．改变了绝大多数人对生物界和人类在生物界中位置的看法
7．在下列自然科学成就中，影响远远超越其学科范围，扩展到社会和经济思想领域，并对中国近代民主思想产生了重要影响的是( )
A．经典力学 B．进化论
C．相对论 D．量子论
8．胡适原名胡嗣糜，后来取“物竞天择，适者生存”中的“适”字，将名字改为胡适。表明胡适接受了( )
A．进化论 B．人文主义
C．理性主义 D．马克思主义
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、非选择题
9．阅读下列材料：
材料一 我读了各种各样的书，其中有达尔文的《自然选择》。它为我们的观点提供了自然史的基础。 ——恩格斯
材料二 达尔文推翻了那种把动物植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上，确立了物种的变异性和承续性。——列宁
材料三 进化者，宇宙之大法也。人类社会即本于进化之理，国家亦何莫不然？
——上海《翻译世界》
材料四 严复是我国著名的维新派人物。通过赫胥黎的《天演论》，他把达尔文的生物进化论引用到社会领域中来。他认为在种族与种族、国家与国家之间，也存在着“物竞天择，适者生存”的残酷竞争。中国如果不甘沦亡，就必须奋发图强，并立即作出抉择，实行变法。
请完成：
(1)据材料一、二并结合所学知识，分析达尔文是怎样破解生命起源之谜的。
(2)据材料一、二并结合所学知识，分析进化论在欧洲产生了怎样的影响？
(3)据材料三、四，分析晚清时期中国先进知识分子对进化论的态度和观点，并说明其原因。
【参考答案】
1．D [生物进化论是时代进步的综合产物，既是社会经济发展的需要，又需要借助政治、经济、思想和科学四方面的综合推动，可以说四者缺一不可。]
2．A
3．B [“动物器官用进废退，获得性可以遗传”是拉马克的主张。]
4．B [达尔文进化论的提出，是对封建神学创世说的有力挑战，打破了造物主造人的神话。A、C、D出现的时间分别是17世纪、20世纪和20世纪。]
5．A [社会意识是社会存在的反映。]
6．C [达尔文进化论论证了生物物种是由低级简单的物种发展演化而来的，这说明人类也经历了一个由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。]
7．B
8．A
9．(1)1859年，达尔文创立进化论，指出一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程，生物不是不变的，而是会发生变异的，生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果。
(2)否定了封建神学创世说，对欧洲思想界产生了巨大影响，有利于人们的思想解放；对欧洲科学界和宗教界产生了巨大影响，有利于打破神学对生物学的束缚。
(3)积极宣传和介绍。原因：中国民族危亡加剧，他们宣传进化，唤醒国人，以避免亡国灭种之灾。
【拓展提升】
早期生物进化思想产生的历史背景、内容及其意义
1．早期生物进化思想产生的历史背景
（1）文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等三大思想解放运动是催生生物进化思想的重要条件。16世纪以来，随着欧洲资本主义的产生和发展，新兴的资产阶级为了维护自身的利益开始在意识形态领域展开了一系列的反封建斗争，文艺复兴、宗教改革、启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，摧毁了基督教会的精神独裁，极大也促进了欧洲的思想解放，使资产阶级的“人文主义”和“理性主义”深入人心。这就使人们的视野更加开阔。由此使得面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。
（2）资产阶级革命和工业革命对进化思想的诞生起了巨大的推动作用。17～18世纪的欧洲是一个狂飙突进的时代。英法相继爆发资产阶级革命，封建专制统治被推翻，为资本主义的发展创造了条件。同时由于世界市场扩大的需求，工业革命首先从英国兴起并起而席卷整个欧洲，使得资本主义迅猛发展。资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件，另一方面也对科学技术提出了新的要求。
（3）科学技术的进步，生物学知识的积累为进化思想的诞生奠定了基础。
欧洲的思想解放运动后，伴随着经济的发展，科学技术取得了长足的进步，这为生物学研究创造了条件。19世纪初，生物学本身也取得了较大的发展。特别是施莱登、施旺创立的细胞学说更是为生物进化思想的诞生奠定了基础。细胞学说被马克思称为“19世纪自然科学的三大发现之一”。
2．拉马克的早期生物进化思想
拉马克是19世纪初法国著名的植物学家、动物学家和进化论者。也是历史上第一个提出比较完整的进化理论的学者。其进化思想主要包括：生物是变的、进化的，进化呈渐进的方式；进化的原因有：环境改变、杂交等；对于较高等动物来说进化的原因更主要是：用进废退和获得性遗传。
3．意义：早期的生物进化思想开始形成，为达尔文生物进化论的创立提供了理论基础。专题四 近代以来世界的科学发展历程
第13课 从蒸汽机到互联网
导学案
【学习目标】
【重点难点】
重点
蒸汽机的发明和电气技术的应用对社会发展的作用。
难点
第二次工业革命开辟的时代被称为“电气时代”的原因。
【学法指导】
1．理解“蒸汽时代”、“电气时代”和“信息时代”到来的必然性，科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
2．以蒸汽机、电动机和网络技术的发明和发展说明科学技术进步对人类的意义，探究科学思想与科学发展之间的关系。
3．通过必修2已学知识的回顾引导学生理解本课的相关知识，探究科技革命对社会发展与进步的巨大作用。
4．通过表格比较三次工业革命在内容和意义上的异同，认识他们之间的关系。
【学习过程】
一、“蒸汽时代”的到来
1．条件
(1)17世纪末，英国取得了________________的胜利，为经济发展扫清了障碍。
(2)18世纪，随着____________的发展，应用机器进行生产成为可能。
(3)____________为生产的发展提供了许多发现和发明。
2．进程
(1)18世纪60年代，英国人瓦特制成__________蒸汽机，大大提高了蒸汽机的功率。
(2)80年代，瓦特又制造了________蒸汽机，能够适应不同工厂的需要。
3．影响
(1)19世纪三四十年代，蒸汽机在________和________被广泛采用，人类进入蒸汽时代。
(2)蒸汽机促使工场手工业作坊转变为____________工厂，真正意义上的________________逐渐形成。
(3)在工业化进程中，形成了许多________城市，英、法、美等国家成为________国家。
(4)蒸汽动力在____________工具上的应用，使世界日益成为一个整体。
细节点拨 工业革命改变了整个世界的面貌，把人类社会带入到工业文明时代。
二、电气革命的出现
1．条件
1831年，英国科学家________发现了____________现象，为发电机的研制奠定了理论基础。
2．进程
(1)发电机和________的发明和使用，电力成为影响人们生产和生活的一种新能源。
(2)长距离的____________也日趋成熟。
3．影响
(1)出现了新的技术革命浪潮，促进了工业的迅速发展，被称为______________，也称为电气革命。
(2)生产力的迅猛发展改变着____________和世界形势，____________掌握了先进的生产力，实力日益壮大，开始确立对________的统治。
(3)企业的规模也越来越大，生产和资本的集中促成了____________的形成。
(4)电气技术的广泛应用，使________的面貌和人们的____________发生了巨大的变化。
细节点拨 注意对比两次工业革命的主要异同，全面认识两次工业革命各自的特点。
【问题思考】
1．为什么把第一次工业革命后的人类社会时期叫做“蒸汽时代”？
2．为什么把第二次工业革命后的人类社会时期叫做“电气时代”？
三、信息技术的发展
1．概况
(1)________年，美国研制成世界上第一台____________，奠定了现代信息技术的基础。
(2)20世纪60年代末，________加紧了对信息技术的研究和开发。
(3)1969年，美国国防部建立了包括四个站点的网络，促进了________的产生。
(4)20世纪90年代以后，互联网进一步发展为____________。
2．评价
(1)在社会各个领域发挥了巨大的作用，____________开始出现。
(2)信息经济在世界各地全面发展，加快了____________的步伐。
(3)传统产业借助互联网提高____________，并通过全球营销和采购扩大________。
(4)互联网时代，人们提高了____________，增加了乐趣。
(5)人们的____________方式也发生着改变。
(6)网络给人们特别是青少年带来一定的负面影响。
细节点拨 互联网是一把“双刃剑”，利用互联网要注意趋利避害。
【问题思考】
3．信息时代的特点是什么？
探究一 蒸汽时代
1．问题 蒸汽时代的含义是什么？
2．问题 蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的动力机械。蒸汽机的发明与应用，对人类历史进程产生巨大影响。你知道这种影响主要表现在哪些方面吗？
探究二 电气时代
1．问题 电气时代的含义是什么？
2．材料 早在19世纪50年代，马克思就预言电的伟大革命力量，认为“蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一个更大无比的革命力量——电力的火花将取而代之”。
问题 你觉得应该怎样评价蒸汽机的发明和电力的应用对社会发展的作用？
3．问题 蒸汽时代和电气时代分别对中国产生了怎样的影响？
探究三 信息时代
1．材料 媒介的发展历程经历了四个阶段：以纸质为媒介的报纸是第一媒体，以电波为媒介的广播是第二媒体，以图像为媒介的电视是第三媒体。通过计算机网络，以数字化的方式存储、处理和传播信息的电子媒介被人们称为第四媒体。当前的世界，互联网已经成为人类文明进步的标志，互联网信息已经成为人们了解世界、了解时代潮流的重要工具。但许多人认为互联网是一把“双刃剑”。
问题 请你谈一谈，互联网是“双刃剑”分别表现在哪些方面？
2.问题 世界科技的发展对我国的现代化建设有哪些启示？
典型例题 蒸汽时代和电气时代的来临都( )
①推动了社会生产力的大幅度提高 ②促使新的工业部门兴起 ③使世界各地的联系日益密切 ④促进了近代城市的兴起和发展
A．①②③ B．①②④ C．①② D．①②③④
思维流程
解题技巧 组合式选择题的一般解法——筛选法
（1）特点
组合式选择题是将同一类的事件或现象按一定的关系进行组合。此类选择题的结构一般由三部分组成：表述关系的题干；根据题干要求列出三个或三个以上的事件或现象，并以数字序号列出；根据这些数字组合成的备选项。有些组合式选择题还要求将有关事件或现象按照一定的关系（时间、区位、逻辑关系等）进行排序。此类题考查的容量大，信息范围广，能够多角度、多层次考查学生的综合能力。
（2）解题思路
解答此类题的方法主要是筛选法，而筛选法又分为肯定筛选法和否定筛选法。肯定筛选法是先根据试题要求分析各个选项，确定一个正确的选项，这样就可以排除不包含此选项的组合，然后一一筛选，最后得出正确答案。否定筛选法又称排除法，即确定一个或两个不符合题意的选项，排除包含这些选项的组合，得出正确答案。
（3）学习启示：解答组合式选择题的关键是要有正确、牢固的基础知识。同时由于该题型的逻辑性较强，所以学生还需具备一定的分析能力和史学理论水平。
【参考答案】
一、1.(1)资产阶级革命 (2)工场手工业
(3)科学技术 2.(1)单动式 (2)联动式 3.(1)欧洲 北美 (2)机器大工业 社会化大生产 (3)工业 工业 (4)交通运输
二、1.法拉第 电磁感应 2.(1)电动机
(2)输变电技术 3.(1)第二次工业革命 (2)社会结构 资产阶级 世界
(3)垄断组织 (4)城市 社会生活
三、1.(1)1946 电子计算机 (2)美国 (3)互联网 (4)全球信息网
2．(1)信息化社会 (2)经济全球化 (3)管理水平 市场 (4)工作效率 (5)社会交往
问题思考
1．(1)蒸汽机解决了工业发展的动力问题。
(2)蒸汽机的改进推动了发明和使用机器的热潮。
(3)蒸汽机是工业革命中最伟大的发明，是时代的象征。
2．(1)使工业生产出现了新的技术革命浪潮，促进了工业的迅速发展。
(2)改变了社会结构和世界形势，促成了垄断组织的形成。
(3)第二次工业革命后，电能被广泛应用，逐渐取代了蒸汽动力，进入社会生产和生活的各个领域。
3．(1)科技在推动生产力的发展方面起着越来越重要的作用，科技转化为直接生产力的速度加快。
(2)科学和技术密切配合，相互促进。
(3)科学技术在各个领域之间相互渗透。
课堂活动区
探究一
1．蒸汽时代：从18世纪60年代起，工业生产领域开始了一场机器大生产代替手工劳动、工厂取代手工工场的技术革命，而改良蒸汽机是这一时期的最伟大发明。蒸汽机的问世，解决了工业革命发展的动力问题，促使工业革命迅猛发展。由于蒸汽机在工业革命中起了最重大的作用，是这个时期最普遍、也是最受欢迎的机器，它成为时代的象征。人们将工业革命及其影响下的19世纪70年代以前的历史时期称为蒸汽时代。
2．(1)改良蒸汽机使人类进入蒸汽时代，使机械化生产逐步摆脱了对自然条件的依赖。
(2)蒸汽机在很大程度上替代了人类体力劳动，缩短了社会必要劳动时间，揭开了工业文明的序幕。
(3)蒸汽机的广泛应用，推动了近现代科技和机械工业的发展，随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础。蒸汽机在科学发展史上占有重要地位。
(4)蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展，彻底改变了人类生产和生活面貌，伴随着火车机车和汽轮的发明，世界各地的距离相对缩短，整个世界的联系更加密切，有力地推动了全球化进程。
探究二
1．电气时代：19世纪最后30年和20世纪初，科学技术的进步和工业生产的高涨，被称为第二次工业革命。在此过程中，电力的广泛应用扮演着极其重要的角色，电力不但逐渐代替蒸汽动力成为工业发展的主要动力，而且使机器的使用更加普遍，人们的生活更加丰富多彩。因此第二次工业革命也被称为电气革命，从19世纪后期起，人类步入电气时代。
2．(1)极大地提高了社会生产力，使人类由农业文明迈向工业文明。
(2)引起了经济布局和产业结构的变化，推动了城市化进程。
(3)推动了经济管理方式的巨大变革，工厂制度和垄断成为主要的生产经营方式。
(4)引起上层建筑的变化，资产阶级确立对世界的统治，各主要资本主义国家逐步向帝国主义阶段过渡。
(5)促进了近代思想、科学和教育的发展。
(6)增强了资本主义对外殖民扩张的力量，推动了资本主义世界体系的形成，使东方从属于西方。
3．(1)工业革命的推动，欧美列强发动了两次鸦片战争，中国开始沦为半殖民地半封建社会；客观上有利于中国近代工业的产生；促使先进的中国人向西方学习先进的技术。
(2)第二次工业革命时，帝国主义掀起瓜分中国的狂潮，中国完全沦为半殖民地半封建社会；中国民族资本主义得到发展，民族资产阶级登上历史舞台，中华民族救亡图存运动高涨。
探究三
1．(1)积极影响：①信息经济在世界各地得到全面发展，信息经济成为国民经济发展最快的部分。②在信息化时代，知识和信息发挥了更重要的作用，它本身成为巨大的实际生产力。③知识密集型产业的日益重要。④人们更加重视对知识产权的维护。⑤信息技术促进了传统产业的更新和改造。⑥信息时代的到来引起了人们工作方式和生活方式的革命，同时也引起了一场教育和学习的革命。⑦现代信息技术的发展使人们对生产、生活、社会交往形式等方面的认识发生变化，从而改变着人们的思维方式。
(2)消极影响：互联网带来了许多问题，如信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等，都对社会经济的发展产生了越来越大的负面影响。同时，全球各国之间围绕互联网的竞争日益加剧，造成世界更加动荡不安。还有一些人沉迷于虚拟世界不能自拔，影响了正常的生活和学习。
2．(1)要明确科学技术对人类社会发展起着巨大的推动作用，科学技术是实现现代化的关键。
(2)要注意吸收和借鉴人类历史上的先进技术和经验，推动我国经济文化的发展。
(3)要努力提高科技水平，树立“科学技术是第一生产力”的思想。
(4)要注意科学发展，可持续发展。
解题方法探究
典型例题 D
【知识链接】
电气技术的应用、贡献及启示
19世纪，各种工业发展的需要，科学家们对电的不懈追求，法拉第发现电磁感应现象。伴随着电磁学理论的进展，工程技术专家敏锐地意识到电力技术对人类生活的意义，纷纷投身于电力开发、传输和利用方面的研究。
1834年，第一台实用电动机诞生，电动机进入了实用化阶段。与此同时，发电机也处在研制阶段。早期的一台发电机基本上只能供一家或几家照明用，后来，发电机的功率越来越大，供电范围越来越广，企业家们便建起了发电站，于是产生了远距离输电的技术问题。1882年法国的一位电气技师建造了世界上第一条远距离直流输电实验线路。1890~1891年，从法国劳芬到德国法兰克福架起了世界上第一条三相交流输电线路。随着交流技术的不断发展完善，交流输电为电力工业的发展开辟了广阔的前景。德国人西门子发明了发电机（1866年），比利时人格拉姆发明了电动机。到20世纪，电力成为工业发展的主要动力。美国人爱迪生是著名的电气发明家。
电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命，它给人类社会带来了巨大的进步。首先，电力革命再次大大促进了社会生产力的发展。电气技术的应用，使工业获得更强大、更方便的动力，机器使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术更加先进。其次，电力革命使产业结构发生了深刻变化。电力、电子、化学、汽车、航空等一大批技术密集型产业兴起，使生产更加依赖科学技术的进步，技术从机械化时代进入了电气化时代。社会结构和世界形势发生了改变。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。再次，电力革命深刻改变了人类的生活。社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩。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。人类进入“电气时代”。电力的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展。各种各样使用电力的新发明纷纷涌现，彻底改变着人们的生产和生活。
同时，电气技术革命也带给了我们深刻的启示：生产力是促进社会发展的动力，而科学技术是推动生产力的关键，科学技术是第一生产力。我们要建设现代化社会主义，就要坚持以经济建设为中心，大力发展生产力。科技进步是经济发展的决定性因素，实施科教兴国战略，把加快科教进步放在经济和社会发展关键地位，使经济建设真正转移到依靠科技进步和提高劳动者素质轨道上来。大力发展教育、科技事业，培养创新人才，树立创新意识，提高全民族的科学文化素质。大力推进对外开放学习国外先进优秀文化成果来发展社会主义；进行现代化建设应改革不适应生产力发展的环节，坚持实行对外开放的基本国策；我们青少年要崇尚科学、热爱科学，努力学习科学文化知识，掌握适应现代化需要的专业技能，肩负起时代赋予我们的重任。
【基础达标】
一、选择题
1．从交通运输的角度看，代表第一次工业革命成果的是( )
A．蒸汽机车 B．内燃机车
C．电力机车 D．汽车
2．下列两幅图是工业革命给人们的生活带来的变化，你从图中得到的信息有( )
①工厂规模扩大 ②环境遭受污染 ③劳动效率提高 ④人成为机器的附庸
A．①③④ B．①②④
C．①②③④ D．②③④
3．早在19世纪50年代，马克思就曾预言“蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一种巨大无比的革命力量——电力的火花将取而代之。”(威廉·李卜克内西《忆马克思》)在“电力火花”取代“蒸汽大王”的过程中，关键性的科学发现和发明有( )
①法拉第发现电磁感应现象 ②西门子研制成功发电机 ③格拉姆发明电动机 ④狄塞尔发明柴油机
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．①②③④
4．2006年北京国际汽车展展出了世界首辆汽车——120岁的奔驰。下列各项与这辆“老爷车”出现于同一时期的是( )
A．火车 B．汽轮 C．电话 D．电脑
5．1851年5月1日，万国博览会在伦敦开幕，英国女王维多利亚怀着从未有过的骄傲和自信前往水晶宫为万国博览会剪彩。女王当时反复使用一个词语来表达自己的兴奋之情：荣光、荣光、无尽的荣光。女王的自信和骄傲主要来自( )
A．“光荣革命”成功
B．君主立宪制建立
C．日不落帝国建立
D．工业革命的巨大成就
6．如下图所示，每幅图反映了不同时期生产力的重大突破，下列对其突破标志的表述不正确的是( )
图一 图二 图三
A．人类社会进入蒸汽时代
B．人类社会进入竞争时代
C．人类社会进入电气时代
D．人类社会进入信息时代
7．因特网的诞生使( )
①人类社会进入信息时代 ②交往更加方便 ③遗传工程迅速发展 ④地球变得更小
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
8．随着计算机信息技术的进步，一些图书馆的纸质历史文献已经以电子文本的形式提供利用。我们应如何历史地看待这一现象( )
A．现代发明比古代发明更为重要
B．造纸术的发明已经失去历史意义
C．历史文献不应该采用时髦的电子文本
D．不论是纸质文本还是电子文本，《论语》终究还是《论语》
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、非选择题
9．(探究创新)阅读下列材料：
材料一 2010年中新网12月30日电 据中国政府网消息，截至2010年11月底，中国网民总数达4.5亿人，年度增长率为20.3%，中国互联网的普及率达到33.9%，已经超过了30%的世界平均普及率。
材料二
图一 图二
材料三 文化部文化市场司副司长庹祖海近日在第七届网博会新闻发布会上表示，网络文化市场发展中出现的一些问题，特别是网络领域的低俗之风问题，文化部将进一步加强整治。而针对目前出现的一些网游问题与不良行为，文化部会继续进行打击，并将举办培训加以引导。第八届网博会于2010年10月21日～24日在北京举办，主题为“网络改变未来·文化妆点生活”，旨在进一步引导网络文化发展方向，展示数字内容创新趋势。
请回答：
(1)材料一说明了什么问题？
(2)结合材料二中的图一，分析网络对社会会产生什么消极影响？
(3)结合材料二中的图二及材料三，请你为应如何解决图一中的问题给出合理化的建议。
【参考答案】
1．A [1814年英国人史蒂芬孙研制成第一辆蒸汽机车，这是第一次工业革命在交通运输领域取得的重大成果。B、C、D属于第二次工业革命的成果。]
2．C [图片反映的是工业革命对人类社会的重大影响。在工业革命的推动下，机器大工业工厂代替手工工场，而且规模不断扩大，劳动效率明显提高。但机器大工业的发展，也使人成为机器的附庸，同时带来了严重的环境污染。故①②③④均符合题意。]
3．A [本题可以用排除法。本题考查电气时代到来的因素，柴油机的发明和电力没有关系。]
4．C
5．D [A项发生在1688年，B项发生在17世纪，C项完成于18世纪下半叶，D项完成于19世纪40年代。1851年，让维多利亚女王感到“从未有过的骄傲和自信”的成果应该是D项。]
6．B [图一是进入蒸汽时代的标志，图二是进入电气时代的标志，图三是进入信息时代的标志。]
7．B
8．D [电子文献与纸质文献各有特色，优势互补，在很长的时期内将共生共存。工具发生了变化，那仅仅是表现形式发生了变化而已，但是本质并没有发生变化，它们对保留民族文化遗产都有各自不可替代的作用。]
9．(1)互联网在中国获得了巨大发展，互联网普及率大幅度提高。
(2)网上信息量大，各种信息良莠并存，如果缺乏有效的监管，网上淫秽色情，网上诈骗等负面影响不可忽视，特别是对好奇心强而自制力不强的青少年来说更具有很大的影响。
(3)通过学校、政府等努力教育引导，在全社会形成正确使用网络，文明上网的良好氛围；以技术手段过滤不健康内容；加强文明上网的宣传教育，特别是对青少年的教育；加强立法，加强对网吧的管理；进行专项整治等。
【拓展提升】
互联网的诞生、发展、作用及其影响
1．互联网的诞生和发展
（1）第一台电子计算机的研制：1946年，美国研制世界上第一台计算机，奠定了现代信息技术的基础。1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。它当时由1.8万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30多吨，占地有两三间教室般大。它当时的运算速度为每秒5000次加法运算。1949年，英国剑桥大学制成了世界上第一台程序储存式电子计算机。随着微电子技术的发展，计算机不断更新换代。计算机的发展已经走过了电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模集成电路四个时代，也就是通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。20世纪90年代以来，计算机技术发展十分迅速，产品不断升级换代。未来的计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化方向发展。。目前，计算机的运算速度已经达到每秒100亿次以上。计算机正在向新的高度发展，日益对人们的生活产生重大的影响。20世纪60年代末，在美苏争霸的“冷战”时期，美国处于和苏联争夺世界霸权的需要，加紧了对信息科学技术的研究和开发，直接推动了互联网的产生。
（2）互联网的产生和发展：①原因：军事上的需要。20世纪60年代，美苏冷战，美国军方认为，万一仅有的一个集中军事指挥中心被前苏联的核武器摧毁，那么全国军事指挥就将瘫痪，其后果将不堪设想，因此有必要设计一个由多个分散指挥点构成的指挥系统，某些指挥点的摧毁，并不影响其他指挥点的正常运转，而这些分散点的相互联系则要通过某种形式的通信网。②诞生：1969年，美国国防部建立包括四个站点的网络，促进了互联网的产生。
2．互联网的功用：提供文件传输、电子信箱、聊天等服务，在社会各个领域发挥了巨大的作用，标志着信息化社会的出现。
一般认为，以纸质为媒介的报纸为第一媒体，以电波为媒介的广播为第二媒体，以图像为媒介的电视是第三媒体。而互联网是通过计算机网络传播信息的文化载体，这种以数字化的方式存储、处理和传播，以比特为计量单位的电子媒体被人们称为“第四媒体”。
国际互联网的应用丰富多彩。例如，收发电子邮件、资料检索、浏览新闻、休闲游戏、网上购物、网上远程教育、远程医疗等。
网络媒体作为一种新的传播媒体，具有界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输的特点。互联网不仅具备传统媒体的所有用途，而且具有传统媒体不具备的优势，互联网作为继报纸、广播、电视后的第四媒体，已经融入到人们的日常工作和生活中，为人类提供了极其丰富的信息源，是人类进入信息化社会的显著标志。随着互联网和信息技术的发展，20世纪90年代，一种新的经济形态──知识经济在美国首先出现。在经济活动中，知识成为交换和应用的主体。在知识经济时代，经济增长源于知识的增长，成功的关键是要有足够的人力资本储备。
3．互联网的影响
（1）网络缩短了时空的距离，大大加快了信息的传递，实现源共享。
（2）有效地提高传统产业的生产效率，有力地拉动消费需求，从而促进经济增长。
（3）加快了经济全球化的步伐，促使知识经济的兴起。
（4）大大地改变了人类的生产、生活、工作和思维方式，还引发了一场学习的革命。
（5）也带来一些负面影响：①信息泛滥、垃圾信息、网络安全与犯罪影响着经济的安全。②青少年沉迷于网络，影响了正常的学习和生活；③全球各国围绕互联网展开了激烈的竞争，造成了世界更加动荡不安。如以美国为首的西方大国，利用网络，传输西方资产阶级的意识形态、政治制度、文化思想，造成世界局势更加动荡不安。
互联网在给社会带来巨大效能的同时，也带来了巨大的挑战。青少年应该提高自身的道德素养，树立正确的网络观，让网络发挥出应有的作用。专题四 近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
导学案
【学习目标】
【重点难点】
重点
伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。
难点
物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。
【学法指导】
1．分析16世纪中期以后科学发展的背景，了解伽利略和牛顿在物理学发展上的贡献，进一步了解经典力学的主要内容。初步掌握用探究的方法得出“经典力学逐步发展的理论层次和重要内容”。
2．通过对经典力学、相对论、量子论三大理论的学习，归纳它们近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义。
【学习过程】
一、经典力学
1．背景
(1)____________运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。
(2)16世纪末17世纪初，伽利略发现了____________等物理学定律，开创了以____________为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来____________的创立和发展奠定了基础。
2．建立
(1)提出：1687年，牛顿出版了《____________________》。
(2)内容：物体运动____________和____________等。
(3)特征
①以________为基础。
②以________为表达形式。
3．地位及作用
经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。后来，根据________________，人们发现了海王星等。
细节点拨 “以实验为基础，以数学为表达形式”是近代物理学的突出特征。
二、相对论的创立
1．背景
(1)19世纪，随着物理学研究的进展，____________无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。
(2)________物理学家爱因斯坦多年的研究。
2．内容
(1)狭义相对论：物体运动时，________会随着物体运动________增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动________的变化而变化，即会发生____________和____________。
(2)广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的________情况，也取决于物质本身的________状态。
3．意义
(1)相对论的提出是________领域的一次重大革命。
(2)它否定了____________的绝对时空观，深刻地揭示了____________的本质属性。
(3)它也发展了____________，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
细节点拨 学习相对论时，要注意和经典力学使用的范围加以对比，以加深对相对论的认识。
【问题思考】
1．牛顿力学产生的原因是什么？
2．相对论与牛顿力学的关系如何？
三、量子论的诞生与发展
1．背景
(1)19世纪末20世纪初，电子和________的发现，人们对物质的认识深入到了________内部。
(2)大量的实验表明，__________运动不能用____________的理论来说明。
2．诞生
(1)时间：________年，________物理学家普朗克提出了量子假说。
(2)内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位________来实现的。
3．发展
(1)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了____________。
(2)丹麦物理学家________提出了有关原子的量子理论。
(3)20世纪30年代，____________建立起来。
4．意义
(1)使人类对____________的基本认识取得革命性的进步。
(2)与________一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和
____________方面的不足。
(3)推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的
____________。
细节点拨 相对论和量子论是现代物理学的两大支柱。
【问题思考】
3．量子论的主要内容是什么？其创立有什么意义？
探究一 经典力学
材料 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉的结论，不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去。……伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。
——爱因斯坦《物理学的进化》
问题 据材料结合所学知识指出爱因斯坦所说的伽利略的发现是什么？有何意义？
2．材料
牛顿头像
问题 牛顿作为经典力学的创始人，他的经典力学有哪些特征？有何局限性？
探究二 相对论
1．材料 1905年，爱因斯坦先后发表了三篇具有划时代意义的论文，为相对论、量子理论和布朗运动理论的建立奠定了基础，对现代物理学的发展产生了巨大的影响。100年后，为了纪念这一历史性的年份，全球物理学界一致呼吁将2005年定为“世界物理年”，以纪念这位伟大的物理学家——爱因斯坦，并唤起公众对物理学的关注。
问题 爱因斯坦相对论的主要贡献有哪些？
2．问题 有人认为爱因斯坦相对论否定了牛顿经典力学；也有人认为相对论是对牛顿经典力学的发展，你同意哪一种观点，并说明理由。
探究三 量子论
材料 20世纪初，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。
问题 结合所学知识指出相对论和量子理论出现的历史背景。为什么说这两大支柱的形成使人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度？
【史料文本】
伽利略的望远镜和他观察到的月亮
历史纵横 伽利略是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。他用自己制造的望远镜发现了许多用肉眼看不见的星体，证明了哥白尼提出的“日心说”的正确性。1632年，伽利略因在一本书中宣传“日心说”，遭到罗马教会的迫害。他被教会判处终身监禁，这本书也遭到教会的查禁。
【信息】 通过材料可以了解到伽利略用望远镜观测到许多天体，证明了哥白尼的“日心说”的正确性。
【价值】 通过这一材料可以了解到伽利略对物理学所作出的重大贡献，这一材料可以作为背景材料，用以对伽利略的贡献等知识的考查。
【方法】 阅读本材料注意把握人物、时间、重大发明或发现，并与教材正文部分相关知识相联系。
【参考答案】
一、1.(1)文艺复兴 (2)自由落体定律 实验事实 经典力学 2.(1)自然哲学的数学原理 (2)三大定律 万有引力定律 (3)①实验 ②数学
3．万有引力定律
二、1.(1)经典力学 (2)德国 2.(1)质量 速度 速度 尺缩效应 钟慢效应 (2)运动 分布 3.(1)物理学 (2)经典力学 时间和空间 (3)牛顿力学
三、1.(1)放射线 原子 (2)微观的粒子
经典力学 2.(1)1900 德国 (2)量子 3.(1)光电效应 (2)玻尔
(3)量子力学 4.(1)微观世界 (2)相对论 微观世界 (3)角度和方式
问题思考
1．(1)具备了较好的经济基础。当时英国资本主义经济的迅速发展，为牛顿在科学方面的贡献创造了条件并提出了迫切要求。
(2)具备了较好的知识条件。开普勒和伽利略的研究成果，特别是伽利略的实验观察方法，为牛顿在科学方面的成就提供了更好的知识条件。
(3)牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。
2．(1)牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，相对论反映的是物体高速运动的客观规律，它否定了牛顿力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。
(2)相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论之中，相对论是对牛顿力学的继承和发展。
(3)总而言之，相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。
3．(1)主要内容：认为物质的辐射能不是连续的，而是以最小的不可再分的能量单位即以一定数值的整数倍进行能量交换。
(2)意义
①量子论的提出开创了物理学的新纪元，在其基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展，标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。②相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，带动其他学科的理论都发生了革命性的突破。
课堂活动区
探究一
1．发现：伽利略发现了自由落体定律，确定匀速运动和匀加速运动这两个新概念。意义：为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。
2．(1)特征：①注重实验。实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系，并由此得出重要的结论。②力学体系的数学化。主要运用他创立的微积分做计算工具，这种数学源于自然界内在的数学关系。
(2)局限性：牛顿经典力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。在牛顿力学中，存在着绝对的静止和绝对的时间。这种绝对的时空观符合人们的日常经验，但无法解释高速运动的物体运动的规律和微观世界中的粒子，这说明牛顿力学体系面临着危机和挑战。
探究二
1．(1)物理学方面：相对论的提出是物理学领域最伟大的革命。它在很大程度上解决了19世纪末经典物理学出现的危机，可以广泛地解释不同运动状态的物质，创立了一个全新的时空观、运动观和物质观，极大地扩展了物理学应用的领域，使人们对自然规律的探索从普通世界深入到广阔的宏观宇宙空间。
(2)人类思想认识方面：相对论打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径，是人类思想发展史上的一次根本性的变革。
2．同意第二种观点。
理由：(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。
(2)20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的，并提出质能转化原理，奠定了开发利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
(3)相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。
探究三
背景：19世纪，物理学的新发现对经典力学的绝对时空观提出了挑战。原因：爱因斯坦揭示了时间和空间的本质属性，将牛顿力学概括在相对论之中；普朗克的量子论发现了微观物质的运动规律，为现代自然科学和技术革命提供了理论基础。
【知识链接】
◆量子论的诞生与发展
1．诞生的历史背景
（1）19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。
（2）大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。
2．诞生与发展
1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。普朗克并由此而获得了诺贝尔物理学奖。爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。20世纪30年代，经过众多科学家的努力量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。量子力学和狭义相对论结合形成原子物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
3．影响
（1）量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
（2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。
（3）推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
◆经典力学、相对论与量子论的关系
经典力学改变了自古代以来人们的认识论和方法论。相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。
◆狭义相对论和广义相对论的区别
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系之间的物理定律，广义相对论则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。
相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适对用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式，它可以用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。
【基础达标】
一、选择题
1．关于伽利略的力学成就的评述，正确的是( )
①标志着经典力学体系的建立 ②开创了实验科学的时代 ③标志着物理学的真正开端 ④是人类思想史上的伟大成就之一
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
2．牛顿临终遗言：“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。”牛顿所说的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”是指( )
A．物体机械运动定律和万有引力定律
B．相对论
C．量子论
D．进化论
3．2006年8月24日，在捷克首都布拉格举行的国际天文学联合会大会通过行星的新定义，1930年发现的冥王星“惨遭降级”。发现冥王星的理论依据是( )
A．哥白尼的“太阳中心说”
B．伽利略的科学理论
C．牛顿经典力学理论
D．爱因斯坦的相对论
4．“爱因斯坦是一个造物者！”这是著名华裔物理学家诺贝尔奖得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因斯坦，主要依据是他( )
A．否定牛顿力学体系
B．创立现代物理学
C．改变了人们的思维模式
D．发现和创立了相对论
5．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”此语意指( )
A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦
B．相对论有悖于人们的日常经验
C．理论物理与人们日常生活很远
D．伟大的科学家不如著名艺术家
6．在2007年12月20日的第62届联合国会员大会上，联合国宣布2009年为“国际天文年”，并希望地球上的每一个人，在2009年都至少想一次宇宙中的奇观，理解科学知识是如何对一个更加公正与和平的社会作出贡献的。下列有关人类探索宇宙的表述，正确的是( )
A．伽利略证明了白光由七色光组成
B．牛顿正确地解释了潮汐的成因
C．量子理论成为天文学上的基础定律
D．广义相对论改变了人们对宇宙的认识
7．20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是( )
A．电的发明和利用
B．量子论的提出和发展
C．经典力学的发展
D．原子能在军事上的应用
8．下列有关量子理论的描述，不正确的是( )
A．与相对论一起构成了现代物理学的基础
B．促进了现代科学技术的突破性发展
C．改变着人们的生活
D．是由普朗克完成的
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、非选择题
9．阅读下列材料：
材料一 英国广播公司(BBC)评出的千年最伟大的思想家(1999.9)
1.马克思(德国思想家、哲学家、政治家) 2.爱因斯坦(犹太籍科学家)
3.牛顿(英国物理学家) 4.达尔文(英国科学家)
5.阿奎纳(意大利经院哲学家) 6.霍金(英国科学家)
7.康德(德国哲学家) 8.笛卡儿(法国数学家、哲学家)
9.麦克斯韦(英国物理学家) 10.尼采(德国哲学家)
材料二 我们被放在这有如戏院的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中…… ——英国哲学家休谟
请回答：
(1)根据材料一，爱因斯坦和牛顿紧随马克思之后排在第二位和第三位，他们分别对人类历史发展作出了怎样的贡献？
(2)材料二是对材料一中哪位科学家诞生之前的社会的描述？为什么？
(3)在光学领域，爱因斯坦取得了什么成就？
【参考答案】
1．B [伽利略的力学成就为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。另外，伽利略开创的一系列科学研究方法使其成为近代实验科学的奠基者，是人类思想史上的伟大成就之一。]
2．A
3．C
4．D [爱因斯坦的主要贡献是提出了相对论。杨振宁对爱因斯坦的评价，依据就是相对论的重要性。]
5．B
6．D [17世纪初，牛顿制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光即白光由七色光组成；潮汐的成因较多，万有引力只是其中之一，因此不能说是正确解释；万有引力定律是天文学上的基础定律，因此A、B、C三项错误。]
7．B [考查20世纪初自然科学的成就，A项发生于19世纪70年代后，C项出现在17世纪，D项出现在20世纪四五十年代，均与题干不符。因此正确答案为B项。]
8．D [量子理论的诞生、发展是由一系列发明创造促成的。1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说，宣告了量子理论的诞生；丹麦物理学家玻尔在此基础上提出了有关原子的量子理论；爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应；经过这些科学家们的共同努力，到20世纪30年代量子力学最终建立。D项说法不正确。]
9．(1)牛顿创立了经典力学，标志着近代自然科学的形成；爱因斯坦提出相对论，奠定了现代物理学的基础。
(2)牛顿。经典力学(《自然哲学的数学原理》)是人类历史上对自然规律进行的第一次理论性概括和总结。
(3)利用量子理论成功解释了光电效应。
【拓展提升】
经典力学体系的建立、特点和历史地位
经典力学是物理学中发展较早的一个分支。古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动”提出过许多观点，他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书，在西方有着极大的影响，以致他的很多错误观点在长达2000年的岁月中被大多数人所接受。16世纪以后，人们开始通过科学实验，对力学现象进行准确的研究。许多物理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等，做了很多艰巨的工作，力学逐渐摆脱传统观念的束缚，有了很大的进展。英国科学家牛顿在前人研究和实践的基础上，经过长期的实验观测、数学计算和深入思考，提出了力学三大定律和万有引力定律，把天体力学和地球上物体的力学统一起来，建立了系统的经典力学理论。产生的原因是受到文艺复兴运动的影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来，进入到实验科学的时代。以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。17世纪英国资本主义经济的迅速发展。工场手工业时期经济上的需要。
经典力学的重要奠基者──伽利略的主要贡献是发现落体定律，为经典力学的建立奠定了基础。发明天文望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。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，标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父”。经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律（惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律）。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。其显著特征之一是注重实验，之二是它的数学化。经典力学的建立，凝聚着许多科学家的心血，牛顿（微积分的创立者之一）则是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。
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。牛顿力学和热学的应用，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。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。
