【历史】第16课《近代科学技术革命》课件（岳麓版必修3）

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第16课《近代科学技术革命》课件
课标要求
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。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。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。
导 言
英国学者李约瑟博士在对中国科学技术的发
展史进行研究后发现，16世纪前，中国的科技发
展水平远远超过西方，除“四大发明”外，还有
许多发明，如机械钟、瓷器、独轮车、拱桥等，
都首创于中国。“为什么近代科学只在欧洲文明
中发展，而未在中国（印度）文明中成长？ ”这
个疑问后来被学术界命名为“李约瑟难题”，引
起国内外学者的广泛关注。那么近代科学都包括
哪些内容呢？下面就让我们进入第17课的学习。
一、从哥白尼到伽利略
波兰天文学家哥白尼
1543年5月24日，一位老人
躺在波兰弗洛恩城堡教堂的箭
楼里，他已经濒临死亡，但却
迟迟不能瞑目，因为他在等候
着一部巨著——《天体运行
论》的问世。这是他用一生的
心血所灌溉出来的成果。当书
送到他的面前时，他只用手抚
摩了一下，很快便停止了呼吸。 　　
　　这位老人，就是近代天文学的奠基人、日心
说的创始人哥白尼。
哥白尼
“自然科学的独立宣言”
《天体运行论》共分6卷。
书中不仅提出了崭新的宇宙图
像，而且对日、月和行星的运
动都有严格的数学论证和定量
探讨。该书的出版，揭示了地
球只是一颗围绕太阳的普通行
星，否定了“地球是上帝特意
安排在宇宙中心”的宗教说教，
动摇了教会鼓吹的上帝创世说
的理论支柱。它对自然科学摆脱神学的羁绊以及
对天文学的发展，都起了极大的推动作用。
《天体运行论》
为真理献身的布鲁诺
布鲁诺是意大利伟大的思想
家、自然科学家、哲学家和文学
家，由于宣传日心说而被教会监
禁八年，最后被处以火刑。布鲁
诺在听完宣判后大声宣称：“ 你
们宣读判决时的恐惧心理，比我
走向火堆还要大得多。” 1600 年
2 月 17日，布鲁诺在罗马的鲜花
广场上英勇就义。1889 年 6 月 9
日，人们在鲜花广场为他树立了一尊铜像，永远
纪念他的功绩。
布鲁诺
宇宙在时间和空间上都是无限的，没有固定的中
心，也没有界限。
——布鲁诺
“天上的立法者”开普勒
开普勒是德国近代著名的
天文学家、数学家、物理学家
和哲学家。他以数学的和谐性
探索宇宙，在天文学方面做出
了巨大的贡献。开普勒是继哥
白尼之后第一个站出来捍卫太
阳中心说、并在天文学方面有
突破性成就的人物，他提出了
行星运动三定律，完善并简化
了哥白尼学说，被后世的科学
史家称为“天上的立法者”。
约翰尼斯 · 开普勒
意大利物理学家伽利略
意大利著名数学家、天文
学家、物理学家、哲学家，是
首先在科学实验的基础上融合
贯通了数学、天文学、物理学
三门科学的科学巨人。伽利略
是科学革命的先驱，毕生把哥
白尼、开普勒开创的新世界观
加以证明和广泛宣传，并以自
己在教会迫害下的牺牲唤起人
们对日心说的公认，在人类思想解放和文明发展
的过程中作出了划时代的贡献。
伽利略
伽利略的科学成就
1590年，伽利略在比萨斜塔上
做的“铁球落地”实验，纠正了亚里
士多德“物体落下的速度和重量成
比例”的学说；1609年，他创制了天
文望远镜，观测到月
球表面凹凸不平，绘
制了第一幅月面图。
1610年，他发现了木
星的四颗卫星，为日
伽利略望远镜
心说找到了确凿的证据。他为牛顿
经典力学的创立奠定了基础。
比萨斜塔
伽利略为科学遭受迫害
由于伽利略积极宣扬日心说，因而遭到教会
的迫害，被迫在1633年于罗马宗教裁判所接受审
判，并被迫在“悔罪书”上签字。这使他的身体和
精神都受到很大的摧残。1979年11月10日，罗马
教皇才公开承认对伽利略审判的不公正，1980年
10月，世界主教
会再一次声明，
为科学巨人伽利
略沉冤昭雪。
伽利略在宗教
裁判所接受审判。
灿烂的星空
日环食全过程
灿烂的星空
日环食、日全食倍丽珠现象、日偏食
灿烂的星空
月偏食。
于1997年3月
23日摄于美
国的Zion国
家公园。
灿烂的星空
Alcock彗星
Tago-Sato-Kosaka彗星
狮子座流星雨
吉林陨石雨
吉林1号
陨石。1976
年3月8日陨
落于中国吉
林市郊，重
1770公斤，
是世界上已
知最重的石
陨星，标尺
为30厘米。
一、从哥白尼到伽利略
二、牛顿的经典力学
经典力学的创立者——牛顿
牛顿，伟大的英国物理学
家，生于一个农民家庭。在公
立学校读书时，就表现了对实
验和机械发明的兴趣，自己动
手制作了水钟、风磨和日晷
等。1661年，牛顿就读于剑桥
大学的三一学院，成了一名优
秀学生。1669年，年仅27岁，
就担任了剑桥的数学教授。
1672年当选为英国皇家学会会员。
牛 顿
牛顿的卓越贡献
大约在17世纪
60年代，牛顿与德
国数学家莱布尼茨
分别独立地创立了
微积分；1687年，
他的《自然哲学的
数学原理》一书的
出版，建立起完整
的力学理论体系，
实现了物理学史上的第一次大飞跃；他在大量实
验的基础上发现了著名的万有引力定律和牛顿力
学三定律。
牛顿发明的第一架反射望远镜
《自然哲学的数学原理》
牛顿的《自然哲学的数学原
理》一书，从力学的基本概念
（质量、动量、惯性、力）和基
本定律（运动三定律）出发，运
用他所发明的微积分这一锐利的
数学工具，不但从数学上论证了
万有引力定律，而且把经典力学
确立为完整而严密的体系，把天
体力学和地面上的物体力学统一
起来，实现了物理学史上第一次大的综合。
牛 顿
牛顿名言
我只不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时
地为比别人找到更光滑、更美丽的卵石和贝壳
而高兴。而在我面前的真理的海洋，却完全是
个谜。 ——牛顿
我之所以
能比别人看得远
些，是因为我站在
巨人们的肩上。
——牛顿
近代科学与中国传统科学的区别
中国古代科技发展的特点包括三个方面。第
一是具有很强的实用性，都是服务于生产并为统
治者所用；第二是大多是对生产经验的直接记载
或对自然现象的直观描述，具有较强的经验性。
第三是理论的技术化倾向严重，未能转化成普遍
的社会生产力。
哥白尼发表《天体运行论》，标志着近代科
学革命开始，牛顿的力学体系形成标志着近代自
然科学体系形成。西方近代科学两大特点：实验
性，即可以用实验方式反复验证；数学表达方
式，即可以用代数式来说明成果的内容。
一、从哥白尼到伽利略
二、牛顿的经典力学
三、达尔文的进化论
生物学家达尔文
生物是怎样来的？这一问
题自古以来就为人们所关注。
西方神学认为是上帝造的，并
且是万古不变的。而达尔文在
一次历时 5 年的环球考察中发
现，许多整体形态相似的物种
所处距离越远差异就越大。上
帝为什么要这样做呢？达尔文
产生了困惑。于是，19世纪中
叶生物领域掀起了一场革命，
神创论开始受到进化论的有力挑战。
达尔文
《物种起源》
1859年达尔文发表划时代的
《物种起源》，建立起以自然选
择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。
《物
种起源》
封面
达尔文到南美考察乘
坐的贝格尔号。
达尔文进化论
贝格尔号航行路线
达尔文进化论
达尔文鸟
“物竞天择，适者生存”
达尔文所谓“物竞天择，
适者生存”的观念至今仍被许
多人奉为经典。达尔文带来的
影响不仅是科学的，同时也是
人文的：
他的理论被严复用于唤起
国人救亡图存，在当时思想界
产生极大影响。
但是，它也被帝国主义者
所引用，造成十九世纪欧美各
达尔文
国抢占殖民地的风潮。
一、从哥白尼到伽利略
二、牛顿的经典力学
三、达尔文的进化论
四、瓦特与蒸汽机
“蒸汽时代”的到来
很早以前，就有
人设想把蒸汽机作为
动力使用。18世纪上
半叶，英国等地的许
多矿山都已知道利用
蒸汽机排出矿井的积
水。但是这种蒸汽机
只能用于抽水，不能
他用。工业革命后，
人们越来越需要新的动力来取代水力和风力，于
是蒸汽时代到来了。
早期使用蒸汽的煤矿
瓦特改良蒸汽机
社会对新能源的迫切需
要，催生了新的发明。瓦特
经过20多年的不懈努力，终
于完成了对纽可门蒸汽机的
三次革新，制成了实用蒸汽
机。由于它效率高，运行安
全，被称为“万能蒸汽机”。
1785年，万能蒸汽机首先在
一家纺织厂投入使用，很快在不同的工厂中得到
了推广。
詹姆士·瓦特
蒸汽机的应用
富尔顿
富尔
顿的“克莱
蒙特号”
史蒂芬孙的蒸汽机车
史蒂芬孙
一、从哥白尼到伽利略
二、牛顿的经典力学
三、达尔文的进化论
四、瓦特与蒸汽机
五、爱迪生与电的应用
“发明大王”爱迪生
爱迪生是美国发明
家、企业家。他一生的
发明很多，如电灯、留
声机、自动收银机、蓄
电池、打字机、电影、
电车等。取得专利的发
明就有1000多项。爱迪
生的发明，在美国的兴
起的电力技术革命中，
起了巨大的作用。
爱迪生
爱迪生的发明
爱迪生
发明的电
灯泡。
爱迪生
爱迪生和他
发明的留声机。
爱迪生的趣事
爱迪生不仅在科学领域里发
明了大量东西，还善于机智地回
答记者们提出的各种古怪的问
题。一次，有个记者问他是否应
该给一座正在修建的大教堂装个
避雷针。他毫不犹豫地答道：
“当然。因为上帝往往是粗心大
意的嘛！”记者又问他是怎样想
象上帝的，爱迪生说：“先生，
没有质量，没有重量，没有形状的东西是无法
想象的！”
课堂设问
牛顿常常在假期里到母亲的花园里小坐片
刻。有一次，一个苹果从树上掉了下来，坐在花
园里的牛顿开始沉思：究竟是什么原因使一切物
体都受到朝向地心的吸引呢？因为这个疑问，牛
顿发现了万有引力。
请谈一谈，你在生活中有没有出现过这样的
一闪念呢？出现后你是怎样考虑的？
知识归纳
研究
领域 国籍 人物 主要著作 观点、贡献或评价
天文 波 哥白尼 《天体运行论》 太阳中心说
近代天文学奠基人
意 伽利略 《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》 证明日心说的正确性
“近代科学之父”
布鲁诺 《论无限、宇宙和众多世界》 宇宙是无限的
德 开普勒 “天上的立法者”
物理 英 牛 顿 《自然哲学的数学原理》 建立经典力学体系
创立微积分
知识归纳
研究
领域 国籍 人物 观点、贡献或评价
生物 英 达尔文 《物种起源》进化论
机械 英 瓦特 改良蒸汽机
史蒂芬孙 火车机车
美 富尔顿 蒸汽轮船
电力 美 爱迪生 “发明大王”，电灯等
意 伽伐尼、伏特 生物电、电池
丹法英 奥斯特、安培
麦克斯韦 创立、完善电磁学理论
英比 法拉第、格拉姆依 电磁学、发电机
基础性练习
1．近代科学与古代科学相比的重要特征是：
①可以进行实际操作 ②可以用实验验证
③可以用数学表达 ④可以总结出规律
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
2．从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在生物界的位置的看法的是：
A．进化论 B．血液循环学说 C．细胞学说 D．植物分类法
3．蒸汽机广泛应用的重大意义在于：
A．打破了神学世界观 B．成为改造世界的动力机械
C．使人们飞翔的梦想变成了现实 D．吹响了第一次能源革命的号角
4．下列关于伽利略的说法不正确的一项是：
A．被称为“近代科学之父”
B．推翻了亚里士多德为代表的力学学说
C．开创了以实验事实为根据的近代科学
D．其《天体运行论》被誉为“自然科学的独立宣言”
5．实现了物理学史上的第一次大飞跃的著作是：
A.《天体运行论》 B.《物种起源》
C.《自然哲学的数学原理》 D. 《人类在自然界中位置》
11．被称为“自然科学的独立宣言”的著作是：
A．《天体运行论》 B．《九十五条论纲》
C．《自然哲学的数学原理》 D．《物种起源》
12．下列发明中，直接导致电成为一种动力而最终代替蒸汽机的是：
A．发电机 B．内燃机 C．柴油机 D．电动机
13．下列各项不是近代自然科学兴起的原因的是：
A．科学家的敬业精神 B．天文学的伟大革命
C．生产技术水平的提高 D．文艺复兴运动的推动
14．工业革命中，交通运输工具的革新首先由美国突破，其突破的必要条件是：
A．美国统一的国内市场 B．瓦特制成了改良蒸汽机
C．美国海上运输的发展 D．美国的领土扩张
15．史学界有人将“日心说”称为“天文学革命”，“革命”的本质含义是：
A．标志着近代自然科学的兴起 B．动摇了封建神学的基础
C．提倡唯物主义的科学研究方法 D．使人们对自然现象的认识产生革命性的变化
二、拓展性练习
1．阅读下列材料：
材料一 如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新发展起来，并且以神奇的速度发展起来，那么，我们要再次把这个奇迹归功于生产。
——恩格斯《自然辩证法》
材料二 20世纪初的相对论，20年代的量子理论等为科学的发展奠定了理论基础。
——《世界近现代史参考资料》
请回答：
①试从生产、科学两个方面概括上述两则材料的含义。
②综合上述材料，说明科学、生产之间的关系。


③结合你打理解，联系当前我国社会发展状况，谈谈你的认识。

2.哥白尼是怎样揭示近代自然科学的？伽利略又是怎样发展哥白尼学说的？这两位科学家的学说在当时产生了怎样的历史影响？我们应该学习他们的什么精神？
3、英国学者李约瑟博士曾提出了这样一个问题：“中国古代在经验技术的发展水平上远远超过西方，但为什么近代科学却首先在西方诞生，而中国反而远远落后在西方后面呢？”这个疑问后来被学术界命名为“李约瑟难题”，引起国内外学者的广泛关注。
请回答：
（1）以天文学为例，列举三个中国古代居世界领先水平的天文科技成就，说明中国古代在经验技术的发展水平上远远超过西方。（6分）

（2）近代科学技术首先在西方诞生，被称为“近代科学之父”的是意大利科学家 （1分）请写出他的主要科技成就及意义。（6分）
三、难点解析
1、以蒸汽机的发明和电气技术的应用事例，简要谈谈科学技术的进步对社会发展的作用。
解题关键：举出事例；推动社会变革的动力。
思路引领：生产力大幅度提高；世界日益成为一个整体；人们生活更加丰富多彩。
答案提示：蒸汽机的发明和电气技术的广泛应用，推动社会各个方面发生了巨大变革。最直接的变化是生产力大幅度提高。蒸汽机发明以后，工业革命轰轰烈烈开展，蒸汽时代到来；电气技术的应用，第二次工业革命开始，“电气时代”到来，信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体。生产力的发展也改变着社会结构和世界形势。不仅增加了社会财富，也使人们的生活丰富多彩，城市化进程加快。科学技术的进步推动了社会的发展，科学技术是生产力，生产力是推动人类社会变革的终极动力。
课堂总结
社会与生产的需要 决定了科学技术的发展。
伴随着资本主义生产关系萌芽和工业化的发展，
16—18世纪，西方近代科学开始萌发，并在科技
创新与工业革命相互鼓荡中迅速发展。而中国明
清，特别是清政府固守农耕经济藩篱，从根本上
阻碍了近代科学技术的发展。“李约瑟难题”内涵
的准确表述是：中国古代在经验技术的发展水平
上远远超过西方，但为什么近代科学却首先在西
方诞生，而中国反而远远落在西方后面呢？这个
问题确实值得我们深思，你认为是什么原因呢？