岳麓版高中历史必修三 第15课 近代科学技术革命 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
课标要求：
1、了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
2、简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
3、以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
第15课 近代科学技术革命
第三单元 从人文精神之源到科学理性时代

一、近代天文学的革命——从哥白尼到伽利略
1、基督教的地球中心说
托勒密于公元2世纪，提出了 “地心说”。他认为宇宙运动是由上帝推动的。中世纪的基督教宇宙观：宇宙是封闭的大帐蓬，天是盒盖，地是盒底，耶路撒冷居盒底的中央，日月星辰悬挂在盖上，此即“宇宙帐篷说”。基督教认为，人是上帝创造的，日月星辰是上帝为了人而创造的，所以人居住的地方理应是宇宙的中心。基督教思想与托勒密地心说相结合，就形成“地球在宇宙中心，上有天堂、下有地狱”这样的构想或假想。

一、近代天文学的革命——从哥白尼到伽利略
2、哥白尼的太阳中心说
贡献：
哥白尼把神从天文学领域驱逐出去
影响：
哥白尼——近代天文学的奠基人
1543年出版《天体运行论》提出太阳中心说（日心说）
改变了那个时代人类对宇宙的认识，从根本上动摇了
宗教神学的理论基础。
局限：
宇宙不是有限的，而是无限的，太阳也不是宇宙中心

布鲁诺则比哥白尼走的要远得多，他认为太阳系在宇宙中不止一个，而是有无数个。这样就剥夺了太阳在宇宙中的特殊地位，与基督教的宇宙结构画面完全不同。1592年，宗教裁判将布鲁诺逮捕入狱，对他施行种种惨无人道的酷刑，但他坚贞不屈地表示决不反悔，使教会终无所获，于1600年判处他死刑。刑前，布鲁诺面对熊熊烈火，大义凛然，仍然坚持：“我不能够、我不愿意放弃，我没有可以放弃的事物！”
意大利 布鲁诺（1548-1600）
一个被火烧死的真理捍卫者

一、近代天文学的革命——从哥白尼到伽利略
3、伽利略——近代科学之父
贡献：
影响：
天文学：
物理学：
科研方法：
证明日心说的正确
发现自由落体定律
创立了实验和数学相结合的科学研究方法
科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。
——伽利略
“哥伦布发现了新大陆，
伽利略发现了新宇宙”。
开创了重实验和重逻辑的近代科学，被誉为“近代科学之父”。
为牛顿经典力学的创立奠定基础。
由于他宣传哥白尼的学说，1616年，被传唤到罗马的宗教裁判所，并责令伽利略保持沉默。伽利略发表《两种世界观的对话》一书，被教会认为违反了禁令被召到罗马囚禁受到缺席审判，遭到苦刑和恐吓，并被迫当众跪着忏悔，最后被判处终身监禁，他的书也被列为禁书。
1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁。1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。
伽利略因为证明了日心说受审，被判终身监禁
哥白尼提出了一个正确的太阳系结构假说，伽利略以观察事实支持了哥白尼……而牛顿把他们所有伟大成就统一起来了，他不仅回答了物体如何运动的问题，而且回答了物体按什么规律运动的问题 。
——《世界科学技术史》
“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”
—牛顿在临终前对自己的生活道路的总结
“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”


二、近代物理学的革命——牛顿的经典力学
贡献：
影响：
物理学：
1687年《自然哲学的数学原理》

物体运动三大定律
万有引力定律

惯性定律
加速度定律
作用力和反作用力定律
牛顿力学体系
人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合


发现了海王星
特征：
以实验为基础，以数学为表达形式（数学化）
牛顿把神从无生命的领域驱逐出去
牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。
创立微积分（完成了数学中的革命，从传统的常量计算进入一个新的以变数为主的领域，高等数学产生。）
数 学：
局限：
只适用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。

作为科学天才的牛顿，还是一个虔诚的宗教思想家，把维护英国国教视为己任。有人问牛顿，地球一开始是怎样转起来的，他说可能是上帝推了一把。那么，在牛顿的新宇宙中，上帝起着什么作用？为此，牛顿和同事们努力创造出一个以上帝意志为主宰的宇宙观，他将上帝置于核心地位，不断操作宇宙。有一段时间，他甚至相信引力只不过是在宇宙中起作用的上帝的意志……



女娲造人
盘古开天地
世界之说
——神创
古人认为生命是怎样起源的？
上帝造人

三、近代生物学的革命——达尔文与进化论
内容：
核心：“物竞天择、适者生存、自然选择”
1859年《物种起源》，创立了生物进化论。
1871年《人类的起源》：论证人类是从古猿进化而来。
影响：
对科学界：
对宗教界：

对哲学界：
社会影响：
①生物进化而来，经历了从低级向高级，
从简单到复杂的发展过程。
②生物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。
达尔文把神从有生命的领域驱逐出去
根本上……，开创生物科学发展的新时代。
挑战了封建神学，否定了神创论，促进了人类认识的飞跃，在自然科学领域冲击了教会的权威地位。
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产生巨大震动。
（消极）社会达尔文主义，殖民扩张的理论依据。
传统科学：
近代科学：
重经验、
重实验、
重总结、
重分析、
重应用
重理论
结合所学的内容分析两组图片所呈现的“科学”相同吗？它们各有什么特点？

四、近代科学技术的运用
1、进入蒸汽时代——瓦特与蒸汽机
过程：
瓦特改良蒸汽机—1785年“万能蒸汽机”（可适应不同工厂需要）
1705年钮可门发明蒸汽机（只能用于矿山排水）
纽可门机
万能蒸汽机
背景：
英国工业革命开始，需要解决动力不足问题。
1、蒸汽机成为改造世界的动力机械，解决了工业革命动力问题。
2、最终使工厂摆脱自然条件限制，加快工业化步伐，人类进入“蒸汽时代”。
3、带来了交通运输业的革命，整体世界联系日益加强。
4、推动了城市化进程，丰富了人们的生活，
英法美等国成为工业国家。
意义：
（1765-1840）

四、近代科学技术的运用
2、进入电气时代——爱迪生与电的运用
过程：
背景：
意义：
（1）社会生产力的发展和科学技术的发展；
（2）现代工业生产的动力和能源要求；
（3）科学新发现的推动（法拉第发现电磁感应现象—理论基础）
（1）发电机的发明——电气时代到来标志（1870年，格拉姆）
（2）“发明大王”爱迪生发明、改造了电灯、电话、电影等。
（1）推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命。

（2）科技转化为生产力，推动了社会变革和文明进步。
（3）资本主义从此确立全球优势，世界各地联系更加密切；
（4）改变了人们的生活方式，将人类社会推进了电气时代。
（19世纪70、80年代至19世纪末20世纪初）
思考：蒸汽与电的革命对人类社会产生了怎样的影响？
生产力 ：
生产关系：
国际关系：
社会生活：
说明了科学技术是第一生产力。

近代科技发展的影响
思想观念：
使社会生产力大幅度提高;
改变了社会结构
改变了国际关系
平等、时间意识
城市化、丰富多彩
科学革命、技术革命与产业革命的关系
科学革命指的是由科学的新发现和崭新的科学基本概念与理论的确立，而导致的科学知识体系的根本变革。比如，相对论、量子论等的诞生就导致了科学革命。
科学革命又带来了技术革命，比如，系统科学于计算机技术、遗传学于基因工程技术，系统生物学于合成生物技术。
工业革命又称为产业革命，建立在经济与产业结构变革的基础上，又主要决定于技术革命是否到达导致一系列产品在技术与设计等方面广泛的刷新，从而诞生一系列发明与新产品乃至新的行业，比如，第二次工业革命- 电气化之于电气化能源、照明、电动机、家用电器、计算机等出现，21世纪的系统生物学与系统生物工程兴起，将导致计算机技术、纳米技术、生物技术、医药技术等学科的高度交叉与整合，从而带来在材料、能源、信息产业的全面生物产业化，可能带来新的一轮产业革命。
第一次：发生于16～17世纪，以哥白尼的“日心说“为代表，初步形成了与中世纪神学与经验哲学完全不同的新兴科学体系，标志着近代科学的诞生（伽利略）。后经牛顿为代表的一大批科学家的推动，建立了近代自然科学体系。
第二次：发生于19世纪，以化学、物理学、生物学的重大理论突破为内容。有能量守恒与转化定律、细胞学说和进化论等成就，这三项重大成就被称为19世纪自然科学的三大发现，形成了整个物理学、生物学、心理学等实验科学体系。
第三次：19世纪末到20世纪初，X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观领域进入微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通讯技术飞速发展，标志着科学发展进入了现代时期。
第四次：是系统科学、新老三论与计算机、人工智能、纳米化学、生物医药等科学的技术集成与方法整合，系统生物科学的诞生开启第四次科学与技术革命
科学革命
科学技术革命是在科学技术起决定作用下而实现的社会生产力的根本变革。
第一次科技革命：18世纪中叶到19世纪所发生的产业革命，是人类社会发展到资本主义阶段以后所经历的第一次科学技术上的变革。这次科技革命，以蒸汽机的发明和应用为主要标志。
第二次科技革命：19世纪的最后几十年，又出现了新的科学技术上的进步。特别是1873年以后，掀起了一次科学技术发展的新高潮，它以新式炼钢法和电力的应用为主要标志，通常被认为是人类近代史上的第二次科学技术革命。
　　第三次科技革命：二战以后，在人类历史上又出现了以核能、电子计算机和自动化技术为主要标志的第三次科学技术革命。
科学技术革命
他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。
伽利略的手稿
伽利略的手稿
伽利略的折射式望远镜
1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。
1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。
伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。
木星和它的伽利略卫星
哥伦布发现了新大陆，
伽利略发现了新宇宙。
1590年，伽俐略曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，让2个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地。
因而雄辩地一举推翻了束缚人们思想近2000年的亚里士多德关于重量不同的物体，其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。
第一件：用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。
古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。
历史上证实牛顿力学的三件事
第二件：用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期
长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。
1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？
科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。
第三件：用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置（海王星）
适者生存
上面是在1871年《人类的起源》 发表后出现的讽刺达尔文的漫画

上述漫画的出现反映了什么问题？说明了什么道理？
1、达尔文的进化论在当时遭到了保守势力的恶毒攻击。
2、要改变一个根深蒂固的旧观念绝非易事
3、科学知识的普及任重而道远，要敢于为科学而斗争。
追寻中的艰辛──“达尔文被丑化”
1859年，达尔文发表《物种起源》后，社会上很多人讽刺他、挖苦他、丑化他，但随着进化论的不断传播，达尔文也声誉渐起。
为什么同样是质疑神学观点的科学家，达尔文却没有象以往的科学家那样遭到残酷的迫害？
政治上：资产阶级革命的影响；
经济上：资本主义经济的发展和工业革命的推动；
思想上：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想；
科学上：科学技术的进步和生物学知识的积累。
1600年，由于无法容忍布鲁诺宣扬“异端”学说日心说，宗教裁判所把布鲁诺拘捕后烧死在鲜花广场。
社会环境
的差异

追寻中的喜悦──科学之路的伙伴赫胥黎
赫胥黎
1863年，赫胥黎发展生物进化论《人在自然界中的地位》
　 年轻的博物学家赫胥黎把《物种起源》一书比作黑暗中照亮人们前进的闪电。1863年，他以进化论为武器，大胆地提出“人类是和猿类由同一个祖先分支而来”。
　 就这样，人猿同祖论首次被赫肯黎提了出来。这是人类起源认识史上一个新的里程碑。
我是达尔文的斗犬，我准备接受火刑，如果必要！…我正磨利我的牙爪，以备来保卫这一高贵的著作！
一场“辩论”——牛津之战
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，并立即做出抉择，实行变法。
陈独秀是新文化运动的领袖人物，在新文化运动中他提出了“民主” 与“科学”两大口号， “民主” 与“科学”也成为新文化运动前期的指导思想，而“科学”主要就是指传播达尔文的进化论思想。
严复（1853—1921）
陈独秀（1880—1942）
追寻之路的延伸──进化论来到中国
斯宾塞（1820-1903年）
英国哲学家、社会学家、教育家。被称“社会达尔文主义之父”，把进化理论适者生存应用在社会学上尤其是教育及阶级斗争。
社会达尔文主义，是指由达尔文生物进化理论派生出来的西方社会学流派。主张用达尔文的生存竞争与自然选择的观点来解释社会的发展规律和人类之间的关系。认为优胜劣汰、适者生存的现象存在于人类社会。因此，只有强者才能生存，弱者只能遭受灭亡的命运。
社会也像个体一样，应被看作是以这样方式进化的有机体。这一理论被人用于支持自由放任的资本主义和政治上的保守主义：穷人是生存竞争中的“不适者”，不应予以帮助；在生存竞争中，财富数量是成功与否的判定标准。在对待社会的问题上，社会达尔文主义成为帝国主义和种族主义政策的哲学基础。