教學設計第15課近代科學技術革命從容說課科學技術的發展和人類的歷史一樣久遠，但是，我們今天學習的近代科學技術是建立在觀察和試驗的基礎上與數學邏輯推理相結合這個意義上的科學，它的誕生也不過幾百年的歷史。近代以來，天文學、物理學、生物學等自然科學領域都有了巨大突破，科學領域的突破又推動了世界范圍內的技術革命，在這節課中，我們將充分領略到近代科技的豐碩成果。這節課線索清晰，內容簡潔，以哥白尼的日心說、牛頓的經典力學、達爾文的進化論、瓦特與蒸汽機、愛迪生與電的運用為中心，正文對這些成就和影響進行了概括、歸納和闡述，引文、輔助文字和圖片進行了適當的補充和說明。在學習近代科技革命成果時，指導學生抓線索，切忌面面俱到；在學習近代科技革命的影響時，要創設問題情境，指導學生結合史料進行分析。教學重點哥白尼、伽利略、牛頓、達爾文、瓦特、愛迪生的科技成就及其影響。教學難點1.為什么說由哥白尼的“日心說”引起的天文學革命是近代科學誕生的標志。2.牛頓經典力學的偉大貢獻。3.達爾文進化論思想的內容。4.瓦特、愛迪生創造發明的異同點。教具準備多媒體課件課時安排2課時三維目標一、知識與能力1.掌握哥白尼、伽利略在天文學領域取得成就的基本史實，與學生一起探討日心說與地心說相比的進步性。2.掌握牛頓力學體系的建立和近代科學形成的基本史實，與學生一起探究經典力學的特點和影響。3.掌握達爾文建立生物進化論的基本史實，通過生物進化論的影響，探究科學在社會進步中的巨大作用。4.掌握瓦特發明新型蒸汽機，解決工業發展動力的問題的基本史實，了解瓦特對蒸汽時代的工業革命作出了重大貢獻。5.掌握愛迪生與電力應用相關的發明創造，和學生一起探討如何評價愛迪生在電力時代的歷史地位。6.理解“蒸汽時代”和“電氣時代”到來的歷史必然性，和學生一起分析瓦特的新型蒸汽機和電力的應用對社會發展的巨大推動作用。二、過程與方法1.利用多媒體電教手段，提供相關圖文材料，增強學習的直觀性，激活學生學習的興趣，適當增加信息的含量，有利于概括歸納知識，史論結合。2.教師事先布置給學生一些思考題或教學重點、難點，要求學生課前尋找材料,包括圖片資料、書籍、音像制品等。3.創設問題情境，指導學生結合史料對近代科技革命的必然性和近代科技對社會發展的巨大推動作用進行分析。三、情感態度與價值觀1.科學真理需要勇于探索、執著追求的精神。2.人類對客觀規律的認識不斷深入，科學理論在創新完善。3.科技是第一生產力。教學過程第1課時導入新課師在人類歷史的長河中，曾發生過多次科學技術變革。但古代的科學尚處在萌芽狀態，比較原始和零散，還未形成相對完備的體系，只是到了近代，科學才真正達到系統而全面的發展。(多媒體課件播放教師剪輯的錄像，內容是科普錄像中有關哥白尼的“日心說”，牛頓的萬有引力定律和力學三定律的理論體系。播放前教師提問錄像中涉及近代科技的有關成就)(教師過渡，導入新課)近代自然科學的誕生是以天文學領域的革命為開端的，隨后物理學、生物學等自然科學領域都有了巨大突破，科學領域的突破又推動了世界范圍內的技術革命。推進新課板書：第15課近代科學技術革命一、近代科技革命的原因師那么推動近代科技革命的因素有哪些呢？多媒體課件顯示：材料一：恩格斯：“在中世紀的黑暗之后，科學以意想不到的力量一下子重新興起，并且以神奇的速度發展起來，那么我們再次把這個奇跡歸功于生產。”材料二：牛頓：“如果說我看得遠，那是因為我站在巨人們的肩上。”材料三：“發明是百分之一的靈感加上百分之九十九的血汗。”——愛迪生生1社會生產力的發展，生產技術的不斷改進，資本主義生產有了迅速的發展，對科技提出了十分迫切的要求。生2文藝復興、啟蒙運動解放了人們的思想，人們擺脫了神學的禁錮，敢于客觀地去探索自然的奧秘，發現自然變化的規律。生3許多科學家努力追求真理，并與反動勢力進行不懈的斗爭。生4許多著名科學家共同努力的結果。師同學們回答得很好，新時代的新需要、新呼喚期待新的科技的誕生。下面我們就一起來了解。1.誰堪稱近代科技革命這個時代的巨人？我們應該銘記他們的哪些偉大成就？板書：二、近代科技革命的重大成就1.從哥白尼到伽利略多媒體課件顯示：現代天文學告訴我們，太陽是銀河系中的一顆普通的恒星，同時它是太陽系的中心。地球沿著橢圓形軌道圍繞太陽運行，太陽在橢圓的一個焦點上。請完成下列問題。波蘭天文學家哥白尼發表了《天體運行論》一書，否定了此前的地心說，認為宇宙是有限的，“地球不是行星軌道的中心”，“太陽是宇宙的中心”。結合所學知識，評價哥白尼“太陽中心說”的意義及局限。生1①推翻了“上帝選定地球為宇宙中心”的謬論。②哥白尼開啟的天文學革命使科學開始從神學中解放出來，成為近代自然科學的開端。③體現了反對愚昧、崇尚理性和客觀地認識世界的精神。生2有局限性，因為宇宙是無限的，不是有限的，太陽也不是宇宙的中心。師現在看來，“太陽中心說”早已過時，但在當時“地球中心說”已流行一千多年，地球中心說在人們心目中已是天經地義不容置疑的歷史背景下，太陽中心說像一聲驚雷，震撼了科學界、思想界，動搖了神學大殿的基礎，揭開了近代自然科學的序幕，這是天文學上一次偉大的革命，不僅引起了人類宇宙觀的重大革新，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論支柱。“從此自然科學便開始從神學中解放出來”，“科學的發展從此便大踏步前進”(恩格斯《自然辯證法》)。2.哥白尼之后，還有哪些學者證實、發展了他的學說？此問學生可輕松答出。教師指導學生完成下列表格的制作。類別國別人名成就天文學波蘭哥白尼《天體運行論》提出日心說意大利布魯諾宣傳、捍衛日心說德意志開普勒行星運動三定律完善和簡化日心說意大利伽利略制作望遠鏡觀察天體論證日心說教師要注意提醒學生不可遺漏伽利略物理學上的杰出貢獻。希臘學者亞里士多德認為地球上的物體運動有天然運動和受迫運動。他認為物體的受迫運動是推動者加于被推動者的，推動者一旦停止推動，運動就會立即停止。伽利略在實驗中發現：物體下落時的距離與所用時間的平方成正比，而物體下落的速度與物體的重量無關，這就是著名的落體定律。他還通過實驗證實了勻速運動定律和勻加速運動定律。伽利略的研究為牛頓建立經典力學奠定基礎,他的發現以及他開始的科學研究方法，是人類思想史上偉大的成就之一，他被稱為“近代科學之父”。板書：2.牛頓的經典力學(教師過渡)1642年，偉大的近代實驗科學的先驅伽利略逝世了，但是，另一位科學巨人牛頓在1643年的圣誕節的早晨誕生了。教師指導學生認真研讀本目內容。(多媒體課件顯示牛頓頭像的圖片)教師哪一位同學概括一下牛頓在科學史上的地位？生牛頓是近代自然科學史上最負盛名的科學家之一。他對自然科學的貢獻是多方面的，他對力學、光學、熱學、天文學、數學，都有重大的發現，其中以力學方面的貢獻最大，他創立了以他的名字命名的經典力學體系，把力學確立為一門獨立的體系嚴密的科學，并把力學應用于自然科學的各個領域，包括天文學，從而統一了天上和地上的物理學。師回答得很好，下面我們一起學習牛頓經典力學的相關知識。首先，17世紀牛頓力學體系產生的原因是什么？其原因是：①到17世紀時，資本主義生產有了迅速的發展，對科學尤其是力學提出了十分迫切的要求。②在牛頓建立起經典力學體系之前，力學的研究已經有了相當厚實的基礎。正如牛頓自己所說的那樣：“如果說我看得遠，那是因為我站在巨人們的肩上。”③牛頓個人的巨大功勞。牛頓集經典力學體系的大成，完成了物理學第一次大綜合。其次，經典力學建立的標志。生經典力學建立的標志是牛頓確立的萬有引力定律和運動三大定律。多媒體課件顯示：萬有引力定律和運動三大定律的相關內容：他在力學方面的貢獻之一是確立了萬有引力定律。這個定律說明，任何兩個物體之間都有引力存在。這個引力與彼此吸引的物體的質量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。此外，牛頓還確立了著名的運動三定律，即慣性定律、比例定律(即加速度與力成正比)、作用和反作用相等定律。運動三定律是經典物理學的基礎。師1687年，他出版了《自然哲學的數學原理》，在該書中他對大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質中的運動，全部應用運動三定律和萬有引力定律給予了說明，把自然界中的一切力學現象都囊括在他的力學體系之中，把過去一向認為是截然無關的地球上的物體運動規律和天體運動規律概括在一個完整的力學體系之中，這是物理科學，也可以說是人類認識自然的歷史中第一次理論的大綜合。《自然哲學的數學原理》一書的出版標志著經典力學的成熟。再次，經典力學的顯著特征。(教師組織學生分組討論)小組1：最顯著的特征之一就是注重實驗，實驗可以進一步揭示客觀現象和過程之間內在的邏輯聯系，并由此得出重要的結論。小組2：另一個顯著特征是它的數學化，這種數學化的根源是自然內在的數學關系。自然的數學結構是近代科學的先驅們深信不疑的真理。最后，經典力學的影響。①牛頓“站在巨人們的肩膀上”，進行了科學史上第一次偉大的綜合，形成了一個以實驗為基礎、以數學為表達形式的力學科學體系。使力學成為可與歐氏幾何相媲美的嚴格的科學理論體系，成為物理學乃至整個自然科學和工程技術大發展的基礎。牛頓力學的創立，標志著人類科學時代的開始。②牛頓力學和熱學引發了以工業革命為起點的第一次技術革命，使人類社會進入蒸汽時代。③牛頓用數學方法精確描述宇宙運行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學奠定了科學基礎。板書：3.達爾文與進化論(教師過渡)恩格斯在總結19世紀自然科學方面的成就時，指出有三大發現，即能量守恒定律、細胞學說、達爾文的進化論。進化論就是由英國杰出的生物學家達爾文創立的。達爾文理論作為科學理論,在19世紀的人們看來，卻是一個石破天驚的新觀念。為什么會這樣呢？設置問題一：關于“誰是萬物的創造者”,中國古代傳說與《圣經》中的說法有什么異同？請扼要回答。生1中國古代傳說是盤古開天地，天地生萬物；女媧造人類。生2《圣經》中的說法是上帝創世。它們的共同點是萬物包括人是神創造的。師對，神創說之所以長期流行的原因是生產力落后，生物知識缺乏；統治階級的需要，愚民政策和精神獨裁等方面造成的。而生物進化論早不產生，晚不產生，為什么偏偏于19世紀中期由達爾文創立？引導學生進行討論，最后從資本主義發展的需要；思想解放的洗禮；科學的發展和生物知識的積累；達爾文的努力等方面得出結論。設置問題二：生物進化論誕生的標志是什么？生達爾文1859年發表的《物種起源》，建立起以自然選擇為基礎的嚴密的生物進化理論，說明一切動植物，包括人類，都是自然界長期發展的產物。師1831年12月，22歲的達爾文從劍橋大學畢業后，作為一名博物學家參加了“貝格爾”號軍艦歷時5年的環球考察。這次航行開闊了達爾文的眼界，啟發了他對自然奧秘的探索和研究；所得到的大量實際資料，為達爾文的科學研究奠定了堅實的基礎。有一個問題老是在達爾文的大腦里縈繞：自然界的奇花異草，萬類昆蟲，千種動物，不同的人種，到底是怎樣產生的？怎樣演變的？彼此之間又有什么聯系？尊重實踐和科學的達爾文經過激烈的思想斗爭，決定向上帝創造萬物的宗教迷信挑戰，以進化論來闡明物種起源。《物種起源》的出版，標志著進化論的正式確立。設置問題三：生物進化論的主要內容多媒體課件顯示：在西伯利亞草原上放養的馴鹿，最大的天敵是狼，為了保護馴鹿，獵人主動消滅了草原上的狼。結果卻使馴鹿大量繁殖，數目急劇增加，品種迅速退化，并且由于馴鹿過度啃食草原，導致該草原也退化了。這段材料集中反映了什么內容？結合教材內容你能得出什么認識？生狼、馴鹿、草原之間存在著生存競爭。狼的存在，雖然可以捕殺部分馴鹿，但可以使健壯的保留下來，并把優秀的素質傳給后代。相反，沒有了狼的制約，馴鹿品種和草原反而都退化了。正是自然選擇保持了生物界的平衡，使各物種得以正常生存。師回答得很好，這段材料集中反映了生存斗爭與自然選擇這一自然界的普遍規律，也告誡人類必須正確處理與環境的關系，才能共生共存。師達爾文的進化論是以自然選擇為基礎的嚴密的生物進化理論。首先，達爾文認為生物普遍存在著變異，一切生物都有變異特性，世界上沒有兩個完全相同的生物。其次，達爾文還認為：生物在生存競爭中，對生存有利的變異個體被保留下來，而對生存不利的變異個體則被淘汰，這就是自然選擇或適者生存。最后，達爾文認為，通過自然選擇形成新物種。一言以蔽之，就是物競天擇、適者生存。最后，生物進化論的歷史意義。教師指導學生從生物科學發展、人類思想史、進化論被運用到人文領域和對中國的影響進行分組討論。小組1：進化論開創了生物科學發展的新時代。達爾文學說的創立，成功地使生命自然界的主要過程得到了說明，歸結為自然的原因。小組2：是人類思想史上劃時代的大事。它有力地挑戰了封建神學創世說，結束了上帝7天造就世上萬物和人類的神話，把“造物主”從有生命現象的研究領域驅逐出去。達爾文進化論極大地促進了歐洲的思想解放，使人們的世界觀發生了根本性的變化。小組3：此后，進化論被運用到人文領域，形成許多令人耳目一新的學說。如：在達爾文的進化論問世之后，斯賓塞提出了“社會達爾文主義”，認為社會可以和生物有機體相比擬，社會與其成員的關系尤如生物個體與其細胞的關系。這種思想認為達爾文的進化論中的核心概念——生存競爭所造成的自然淘汰，在人類社會中也是一種普遍的現象。這種思想常被利用來強調人種差別和階級存在的合理性以及戰爭不可避免等。小組4：進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產生巨大震動。19世紀末20世紀初，帝國主義掀起了瓜分中國的狂潮，中華民族面臨嚴重危亡。中國愛國知識分子把達爾文生物進化理論當作改造社會的利器，掀起了救亡圖存的維新變法運動和資產階級民主革命。師達爾文學說是對進化論研究成果全面的、系統的科學總結，是進化論發展史上劃時代的里程碑，也是現代進化論的主要理論源泉，是生物學上也是人類史上的革命。課堂小結通過本節課的學習，我們可以了解到社會生產力的發展，生產技術的不斷進步需要自然科學給予科學的總結和理論上的進一步探討，從哥白尼到伽利略、從伽利略到牛頓、從牛頓到達爾文，天文學、物理學、生物學等自然科學領域都有了巨大突破并產生了深遠影響，而科學領域的突破又必然推動世界范圍內的技術革命。布置作業閱讀下列材料：材料一：蘋果為什么垂直落地？為什么不向旁邊、不向上而總是向著地面落下呢？我想這一定是地球吸引它的緣故。蘋果、月亮不都是一樣嗎？月球圍繞地球轉，無疑是地球吸引力像一條看不見的繩索，在拉著月球。如果真如此，地球以及其他一切行星也肯定都被吸引著。那么，能否認為這種引力是作用于任何兩個物體的物質的普遍性呢？——牛頓的主治醫生斯庫利的日記材料二：一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現在我面前是完全未探明的真理之海。——牛頓臨終遺言材料三：生物母體生出的眾多后代，為攫取生活的必需條件而斗爭，眾多的后代不會絕對相同，其中優秀的物種在生存競爭中取勝了，其他被淘汰了，這就是優勝劣汰。——《物種起源》請完成：(1)根據材料一和材料二舉出牛頓撿到的“光滑的石子”或“美麗的貝殼”。(2)材料三是達爾文的什么學說？其核心是什么？(3)為什么說“達爾文在牛頓之后，最終驅逐走了上帝”？解題關鍵：要求學生讀懂材料，讀懂附件，讀懂發問，讀出信息；接著按發問一一作出規范答案。答案提示：(1)創立微積分，物體機械運動三大定律和萬有引力定律。(2)生物進化論，優勝劣汰。(3)神學認為，世界是上帝創造的，各種物種從被上帝創造的那一天起，是不變的。牛頓力學體系把天上、地上的物體運動概括在一個理論之中，把神——上帝從無生命的研究領域中驅逐出去。達爾文的生物進化論把變異和自然選擇看作物種起源的首要因素。證明了造物主——上帝根本沒有存在的必要。把神從有生命現象的研究領域中驅逐出去，最終完成了驅逐上帝的任務。第2課時導入新課(多媒體課件播放教師剪輯的錄像)人們對蒸汽機的研究發明推進新課板書：4.瓦特與改良蒸汽機師瓦特的改良蒸汽機吹響了第一次動力革命的號角。蒸汽機是在怎樣的背景下問世的？請同學們認真閱讀教材后回答。生1動力、能源在社會生產中的作用極為重大。人們最初只能用自己的雙手，后來用風力、水力、畜力等自然力代替人力，當然是一種進步。風力本身不需要成本，但不穩定，難以控制，不能廣泛應用。水力易于駕馭，但受地區和季節的限制，不能隨意相加，有時甚至枯竭。馬主要用于交通運輸以及礦井排水，但太昂貴，又麻煩。于是人們希望能找到一種新的動力。生2很早以前，就有人設想把蒸汽作為動力使用，但真正把蒸汽動力用于生產，卻是17世紀末以后的事情。18世紀初，紐可門蒸汽機的誕生，展露了近代動力技術科學的曙光。它直接來源于采煤業和采礦業的推動，主要用于礦井抽水，但它都存在明顯缺陷，不能作為動力機普遍安裝，燃料消耗大。隨著工業革命的開展，大規模的工廠一個接一個建造起來，人們希望找到便捷可用的動力，驅動不同機器。師回答得很好，從中我們可以看出蒸汽機的出現是社會生產特別是工業革命發展的必然結果，一種任何地方都能裝置的動力機，在當時便成為生產發展的迫切需要，工業革命的發展使瓦特蒸汽機應運而生。師瓦特蒸汽機的工作原理如何？(多媒體課件播放flash動畫“蒸汽機的工作原理”)(通過多媒體動態現象的演示，學生茅塞頓開)師瓦特蒸汽機如何解決了工業發展的動力問題？(組織學生進行討論)生1瓦特在格拉斯哥大學實驗室當實驗員時，負責修理紐可門蒸汽機，他勤奮好學，善于鉆研。18世紀60年代，瓦特經過仔細研究，研制出了新的蒸汽機。這種蒸汽機在汽缸之后加了一個冷凝管，大大減少了熱量浪費，效率成倍增長，但還有很多缺陷。生2瓦特又對蒸汽機做了進一步改進，1781年，瓦特還發明了一套齒輪，將蒸汽機的動力臂由原來的直線運動改為連續均勻的圓周運動，從而使蒸汽機的往復運動變換成為旋轉運動，這樣就可以驅動其他的機器工作，使蒸汽機的用途增多。隨后瓦特又發明了自動調節蒸汽機運轉速度的離心式調速器(1788年)、壓力計(1790年)、計數器、示功器、節流閥以及許多其他儀器。師瓦特蒸汽機解決了工業發展的動力問題，當時對蒸汽機的重要性無論怎樣估計都不為過分。當時在工業革命中出現了許多其他發明，但沒有哪一項能單獨地對工業革命起舉足輕重的作用。然而蒸汽機則不同，它起著關鍵性的作用，沒有它，工業革命就會面目全非。蒸汽機問世后，工業革命怎樣轟轟烈烈展開的？(多媒體課件顯示圖片《使用蒸汽機的工廠越來越多》)(組織學生討論)生1瓦特蒸汽機發明后，對工業革命的發展起了巨大的推動作用，推動了社會生產力的驚人發展。生2出現了發明和使用機器的熱潮，同時，人們將瓦特蒸汽機應用于運輸業中，導致蒸汽輪船和機車出現，交通運輸業發生了徹底變化，人們的交往更加方便，經濟和文化聯系也日益密切。生3推動人類社會由此進入“蒸汽時代”。生4從科學技術上看，瓦特蒸汽機的發明，表明科學理論對技術發展的促進作用，第一次把熱能轉變為機械能；同時技術進步也推動了科學的發展。師同學們回答得很正確，工業革命與美國革命和法國革命幾乎是同一時期出現的。雖然人們當時似乎對工業革命認識不清楚，但是今天我們可以看出它對人類日常生活的作用顯然要比那兩場偉大政治革命都重要得多。因此，詹姆斯·瓦特是歷史上最有影響的人物之一。板書：5.愛迪生與電的應用(多媒體課件播放錄象歷代科學家對電的探索)師電氣時代的到來是幾國幾代科學家努力探索的結果。(激發學生熱愛科學、追求真理的精神)(多媒體課件顯示有關發電機、電動機發明情況的圖片)師發電機和電動機相繼問世，使電力開始用于帶動機器，電力作為一種新能源又登上了歷史舞臺。(學生討論交流：電能的優點)(教師歸納)傳遞速度快，傳輸損失小，能遠距離輸送，并能按用戶需要科學分配能量。電站可建在水源、燃料、交通各方面條件適合的地方，便于集中生產、集中管理、電能無污染。師回顧整個20世紀，處處可見電力給人類物質文明帶來的翻天覆地的變化。最近美國工程院歷時半載，與30多家美國職業工程協會一起，評選出20世紀對人類社會生活影響最大的20項工程技術成就，其中位居榜首的就是電力。毫無疑問，20世紀的技術進步，電力起到了特殊作用。而電力的廣泛應用與美國“發明大王”愛迪生的努力是分不開的。(多媒體課件顯示與愛迪生相關的重大發明的圖片)教師讓學生講述愛迪生的發明故事及其主要發明，讓學生認識科學發明的偉大和艱辛，認識愛迪生對人類的貢獻。生1愛迪生發明和改進了我們在工作與日常生活中最為熟悉的電燈、、電車、電影和無線電報。生2有人統計，愛迪生一生中的發明，在專利局正式登記的有1300種，這個成就是世界上任何人都無可比擬的。師愛迪生發明和改進對電力的廣泛應用作出了不可磨滅的貢獻，電能的開發和應用，是人類征服自然過程中所取得的具有劃時代意義的輝煌成就。教師指導學生分析電氣時代到來的意義。生1發電機的發明及其他電氣技術的應用，使機器的使用更加普遍，更多的工業部門涌現出來，生產技術也更加先進，促進了工業的迅速發展，這就是第二次工業革命。生2科學技術轉化為生產力，又有力地推動了社會變革和文明進步。壟斷組織在資本主義生產的流通領域、生產領域產生，資本主義生產關系作出了適應生產力的局部調整。生3資產階級由于掌握了先進的生產力，實力強大，牢固確立對世界的統治，資本主義從此確立全球優勢。同時，隨著信息交流和交通運輸的便捷，世界各地的聯系更加密切，世界日益成為一個整體。生4還改變了人們的生活方式，把人類帶進了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。師同學們根據教材從社會生產力大幅度提高、社會結構和世界形勢的改變、人們生活更加豐富多彩等幾個方面，概括了電力技術的廣泛應用推動社會各個方面發生的巨大變革。課堂小結科學是人們認識自然界的一種活動，它的成果是科學理論的發現；而技術則是人們改造世界的一種社會實踐活動，它的成果是新產品或新工藝的發明。科學理論常常可以轉化為技術原理，從而啟發新的技術發明。科學理論促進技術發展，技術發明又為科學的發展提供有力的支撐。隨著時代的發展與科學技術的進步，科學理論的發現與技術發明的關系越來越密切。同時，科技的進步對社會發展起著越來越大的推動作用。布置作業1.蒸汽機和發電機的發明過程有什么相同和不同點？解題關鍵：相同點：時間長、前人經驗的總結升華。不同點：科技含量不同。思路引領：長時間的摸索；科學與技術的結合程度。答案提示：相同點：具備一定科學知識的人發明；經過長時間的探求；都是對前人探求成果的總結和升華。不同點：科技含量不同：發明蒸汽機的瓦特具有一定科學知識，初步將科學與技術結合起來。西門子發明發電機則是在科學理論(電磁感應理論)指導下進行的。范圍不同：蒸汽機的發明在英國進行。而發電機的發明越過一國的范圍，更具廣泛性。蒸汽機從發明到應用范圍經歷了84年；電動機為65年。表明從科學到技術再到生產的速度加快。2.以蒸汽機的發明和電氣技術的應用事例，簡要談談科學技術的進步對社會發展的作用。解題關鍵：舉出事例；推動社會變革的動力。思路引領：生產力大幅度提高；世界日益成為一個整體；人們生活更加豐富多彩。答案提示：生產力大幅度提高。蒸汽機發明以后，工業革命轟轟烈烈開展，蒸汽時代到來；電氣技術的應用，第二次工業革命開始，“電氣時代”到來，信息交流和交通運輸的便捷，使世界日益成為一個密不可分的整體。不僅增加了社會財富，也使人們的生活豐富多彩，城市化進程加快。科學技術的進步推動了社會的發展，科學技術是生產力，生產力是推動人類社會發展的終極動力。板書設計第15課近代科學技術革命第1課時一、近代科學技術革命的原因二、近代科學技術革命的重大成就1.天文學：太陽中心說的提出和論證(1)概況(2)影響2.物理學：牛頓的經典力學(1)奠基者(2)建立者(3)主要內容(4)影響3.生物學：達爾文的進化論(1)建立的標志(2)核心內容(3)影響第2課時4.瓦特與蒸汽機(1)概況(2)影響5.愛迪生與電的應用發明和改進電燈、、電報、電影活動與探究探究活動的主題：如何看待近代科技革命對人類觀念變革的影響，據此寫一篇短文。1.教師介紹相關書籍，學生到圖書館、上網查閱相關書籍。2.學生根據查閱的資料，確定文章內容，教師解答學生提出的具體問題。3.學生相互交流活動的感受，教師對優秀文章進行講評。習題詳解解析與探究解題關鍵：近代自然科學的發展，人們思想認識的變化和對規律的探索。思路引領：人類自然觀、科學觀的變化，這種變化有個認識深入的過程。答案提示：(1)促進了人類科學觀的變革：近代自然科學的發展促使人類科學觀的變革，相信科技對推動社會進步的作用，所以關注能促使科技進步的技術問題，比如電磁場的發現，如何轉化為生產力。(2)促進了人類自然觀的變革：促使人們進一步認識自然，探索自然規律，形成了一切以力為推動的機械唯物主義自然觀，但這種自然觀本身存在缺陷。例如蒸汽機的發明和廣泛使用，帶來了動力史上的革命，從而推動了整個生產技術領域的革命。自我測評1.答案提示：波蘭天文學家哥白尼發表了《天體運行論》一書，否定了此前的地心說，認為宇宙是有限的，“地球不是行星軌道的中心”，“太陽是宇宙的中心”。太陽中心說像一聲驚雷，震撼了科學界、思想界，動搖了神學大殿的基礎，揭開了近代自然科學的序幕，這是天文學上一次偉大的革命，不僅引起了人類宇宙觀的重大革新，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論支柱。“從此自然科學便開始從神學中解放出來”，“科學的發展從此便大踏步前進”。伽利略制作天文望遠鏡開闊了人們觀察的視野和準確性，進一步論證了哥白尼的日心說。2.答案提示：他在力學方面的貢獻之一是確立了萬有引力定律。這個定律說明，任何兩個物體之間都有引力存在。這個引力與彼此吸引的物體的質量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。此外，牛頓還確立了著名的運動三定律，即慣性定律、比例定律(即加速度與力成正比)、作用和反作用相等定律。運動三定律是經典物理學的基礎,牛頓“站在巨人們的肩膀上”，進行了科學史上第一次偉大的綜合，形成了一個以實驗為基礎、以數學為表達形式的力學科學體系。使力學成為可與歐氏幾何相媲美的嚴格的科學理論體系，成為物理學乃至整個自然科學和工程技術大發展的基礎。牛頓力學的創立，標志著人類科學時代的開始。牛頓力學和熱學引發了以工業革命為起點的第一次技術革命。使人類社會進入蒸汽時代。牛頓用數學方法精確描述宇宙運行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學奠定了科學基礎。牛頓是整個物理學及近代自然科學的奠基人，他是偉大的理論家、數學家和實驗家，是整個宇宙的解釋者。3.答案提示：進化論開創了生物科學發展的新時代。達爾文學說的創立，成功地使生命自然界的主要過程得到了說明，歸結為自然的原因，是人類思想史上劃時代的大事。它有力地挑戰了封建神學創世說，結束了上帝7天造就世上萬物和人類的神話，把“造物主”從有生命現象的研究領域驅逐出去了。達爾文進化論極大地促進了歐洲的思想解放，使人們的世界觀發生了根本性的變化。此后，進化論被運用到人文領域，形成許多令人耳目一新的學說，如：在達爾文的進化論問世之后，斯賓塞提出了“社會達爾文主義”，認為社會可以和生物有機體相比擬，社會與其成員的關系有如生物個體與其細胞的關系。這種思想認為達爾文的進化論中的核心概念——生存競爭所造成的自然淘汰，在人類社會中也是一種普遍的現象。這種思想常被利用來強調人種差別和階級存在的合理性以及戰爭不可避免等。進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產生了巨大震動。19世紀末20世紀初，帝國主義掀起了瓜分中國的狂潮，中華民族面臨嚴重危亡。中國愛國知識分子把達爾文生物進化理論當作改造社會的利器，掀起了救亡圖存的維新變法運動和資產階級民主革命。達爾文學說是對進化論研究成果全面的、系統的科學總結，是進化論發展史上劃時代的里程碑，也是現代進化論的主要理論源泉，是生物學上也是人類史上的革命。4.答案提示：瓦特蒸汽機發明后，對工業革命的發展起了巨大的推動作用，推動了社會生產力的驚人發展。出現了發明和使用機器的熱潮，同時，人們將瓦特蒸汽機應用于運輸業中，導致蒸汽輪船和機車出現，交通運輸業發生了徹底變化，人們的交往更加方便，經濟和文化聯系也日益密切，推動人類社會由此進入“蒸汽時代”。從科學技術上看，瓦特蒸汽機的發明，表明科學理論對技術發展的促進作用，第一次把熱能轉變為機械能；同時技術進步也推動了科學的發展。5.答案提示：愛迪生發明和改進了我們在工作與日常生活中最為熟悉的電燈、、電車、電影和無線電報。愛迪生發明和改進對電力的廣泛應用作出了不可磨滅的貢獻，電能的開發和應用，是人類征服自然過程中所取得的具有劃時代意義的輝煌成就。社會生產力大幅度提高、社會結構和世界形勢改變、人們生活更加豐富多彩。6.答案提示：瓦特蒸汽機發明后，對工業革命的發展起了巨大的推動作用，推動了社會生產力的驚人發展。出現了發明和使用機器的熱潮，同時，人們將瓦特蒸汽機應用于運輸業中，導致蒸汽輪船和機車出現，交通運輸業發生了徹底變化，人們的交往更加方便，經濟和文化聯系也日益密切，推動人類社會由此進入“蒸汽時代”。從科學技術上看，瓦特蒸汽機的發明，表明科學理論對技術發展的促進作用，第一次把熱能轉變為機械能；同時技術進步也推動了科學的發展。發電機的發明及其他電氣技術的應用，使機器的使用更加普遍，更多的工業部門涌現出來，生產技術也更加先進，促進了工業的迅速發展，這就是第二次工業革命。科學技術轉化為生產力，又有力地推動了社會變革和文明進步。壟斷組織在資本主義生產的流通領域、生產領域產生，資本主義生產關系作出了適應生產力的局部調整。資產階級由于掌握了先進的生產力，實力強大，牢固確立對世界的統治，資本主義從此確立全球優勢。同時，隨著信息交流和交通運輸的便捷，世界各地的聯系更加密切，世界日益成為一個整體。還改變了人們的生活方式，把人類帶進了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。備課資料1.地心說與日心說(1)地心說中世紀時，基督教會宣揚的宇宙觀為宇宙是一個封閉的大盒子或大帳篷，天是盒(篷)蓋，地是盒(篷)底，圣地耶路撒冷居盒(篷)底的中央，日月星辰懸掛在蓋上，此即所謂的“宇宙帳篷說”。后來，亞里士多德和托勒密所提出的希臘宇宙體系逐漸深入人心，托馬斯·阿奎那將亞里士多德理論融入基督教神學之后，地心理論即獲得了正統地位。地球居宇宙中心的思想被賦予了宗教意義，人類及其居住的地球被置于上帝的懷抱之中，沐浴著上帝的光輝，并被圣恩所籠罩。上帝位處宇宙的最外層，推動著宇宙的運行，注視著人類的一舉一動。托勒密