近代自然科学的兴起
第四章 近代自然科学的诞生
伽利略绘制的月面图和星空图
近代实验科学的开端
伽利略还是一位卓越的物理学家，他发现摆 的摆动，虽然摆幅大小一次比一次减小，但每次 摆动的时间却总是相等的，由此发现了著名的摆 的等时性定律，并用单摆周期作为时间量度的单 位（1583年）。 伽利略还做了自由落体的理想实验，发现物 体的加速度与重量无关，这样就否定了亚里斯多 德关于落体加速度与重量成正比的臆断。
但是，细心的开普勒发现，由此算出的火星位
置同第谷的数据间相差8分，就是0.133度。这是第
谷的数据发生了误差，还是火星的轨道根本就不是
圆呢？开普勒凭借着自己良好的科学素养，毫不犹 豫地选择了后者，他坚定地说：“这8分是不允许 忽略的，它使我走上了改革整个天文学的道路。” 后来，开普勒向行星轨道形状也许是椭圆的方向进
牛顿力学是伽利略、开普勒研究成果的综合
牛顿认为一个球体如果与球外一个物质粒子相
互吸引，这个球体的整个质量可看成是集中于它的
球心上。这一定理使牛顿得出了下面的结论：地面
附近落体加速度和月球的向心加速度之比，应该等
于月球离地球的距离与地球半径之比的平方。这一 结论可以用实验验证。
这定理还使他可以把行星都看成质点，各行星 沿它们之间的连线方向相互加速。这一想法再加上 惯性定理，就可得到开普勒的面积定律。牛顿把伽 利略关系(即以恒定加速度下落的物体．其下落的 时间与距离间的关系)应用到受一瞬时向心冲力的 行星的运动上，就推出了平方反比定律，由此得出 行星运动轨迹是椭圆的结论。
牛顿(1642──1727年)
在伽利略、开普勒、笛卡儿等人研究工作的基础 上，英国物理学家牛顿把物体的运动规律归结为三条 基本运动定律和万有引力定律，由此建立起一个完整 的力学理论体系。这样，他就把过去一向认为是截然 无关的地球上所谓“世俗”的运动和日月星辰那些属 于神圣的“天堂”的运动统一在同一理论框架之中。 这可以说是人类认识自然的历史中第一次理论的大综 合。
近代自然科学的产生
近代自然科学的产生近代自然科学的产生近代自然科学的产生是一个漫长而又复杂的过程，它涉及到了哲学、数学、物理、化学等多个领域。
以下将从欧洲文艺复兴时期开始，逐步展开近代自然科学的发展历程。
欧洲文艺复兴时期欧洲文艺复兴时期（14世纪至17世纪）是近代自然科学产生的重要背景之一。
在这一时期，人们开始对古希腊和罗马文化进行重新研究和发掘，并且开始对自然界进行更加深入的观察和研究。
哥白尼和伽利略哥白尼（1473-1543）是近代天文学的开创者之一。
他提出了日心说，即认为太阳是宇宙中心而地球则绕着太阳公转。
这一理论打破了古老的地心说，并成为后来天文学发展的基础。
伽利略（1564-1642）则是现代物理学和天文学的奠基人之一。
他通过望远镜观察到了许多天体现象，如木星卫星、月球表面等，这些观察结果支持了哥白尼的日心说，并且也证明了古老的天文学理论是错误的。
牛顿牛顿（1642-1727）是近代自然科学的巨人，他创立了经典物理学，并提出了万有引力定律。
这一定律解释了行星运动、地球引力等现象，成为后来天文学和物理学研究的基础。
达尔文达尔文（1809-1882）是现代生物学的奠基人之一。
他在《物种起源》中提出了进化论，认为生物种类是通过适应环境而不断演化而来。
这一理论打破了传统神创论观念，并成为后来生物学研究的基础。
化学化学作为一门独立的自然科学也在近代产生并发展起来。
拉瓦锡（1743-1794）提出了元素概念，将化合物分解成各种元素，并且开创了现代化学分析方法；门捷列夫（1834-1907）则提出了周期表，将元素按其原子结构排列，并且预测了未被发现的元素。
结语可以看出，近代自然科学产生并非某个人或某个时期的功劳，而是一个漫长而又复杂的历史过程。
它涉及到哲学、数学、物理、化学等多个领域，也受到社会、文化等因素的影响。
近代自然科学的产生不仅改变了人们对自然界的认识，也推动了科技和社会的进步。
近代自然科学兴起的原因
近代自然科学兴起的原因可以追溯到15世纪初期的文艺复兴运动。
在文艺复兴时期，人们开始对古代希腊和罗马文化进行重新发掘和研究，这导致了许多重大的思想变革和科学进展。
本文将讨论近代自然科学兴起的原因，主要包括以下几个方面：人类对自然世界的认识的变化，科学方法的发展，实验和观察技术的进步，以及资本主义的发展对科学研究的促进。
一、人类对自然世界的认识的变化近代自然科学兴起的一个重要原因是人类对自然世界的认识发生了变化。
在中世纪，人们普遍相信上帝是自然现象的掌控者，自然现象都是上帝的意志。
因此，科学研究的主要目的是为了探索上帝的奥秘，而不是研究自然本身。
但是，在文艺复兴运动中，人们开始重新关注自然界，并开始质疑中世纪教会对自然界的控制和解释。
这导致了人们对自然世界的认识发生了变化，开始尝试通过观察和实验来理解自然现象。
这一转变为科学方法的兴起铺平了道路。
二、科学方法的发展科学方法的发展也是近代自然科学兴起的重要原因之一。
在文艺复兴时期，人们开始重视逻辑推理和实验方法，这为科学研究的发展提供了基础。
科学方法的基本特点是基于观察、实验和数据来建立理论，并根据这些理论进行预测和验证。
这一方法的兴起帮助科学家们更好地理解自然现象，并推动了科学研究的发展。
三、实验和观察技术的进步实验和观察技术的进步也是近代自然科学兴起的重要原因之一。
在文艺复兴时期，人们开始发明和使用各种仪器来帮助观察和实验，例如显微镜、望远镜和天文仪器等。
这些仪器的使用使得科学家们能够更加准确地观察和测量自然现象，从而推动了科学研究的发展。
实验技术的进步也使得科学家们能够在受控的环境中进行研究，从而更好地理解自然现象。
例如，通过控制实验条件，科学家们能够研究物质的化学和物理性质，进一步理解自然现象的本质。
四、资本主义的发展对科学研究的促进资本主义的发展也为近代自然科学的兴起提供了一定的促进作用。
资本主义的发展需要大量的技术进步和创新，这促使资本家投资于科学研究，以期望获得更大的经济利益。
近代自然科学的兴起
一、近代科学技术迅猛发展的原因
❖ 1、生产力发展和社会发展的需求 ❖ 2、人文主义和理性主义的兴起解放了人
们的思想 ❖ 3、科学家们的个人天赋和不懈努力，在
总结前人成果基础上的创新
哥 提出太阳中心说 白
尼 和 哥白尼（ 1473-1543） 《 的《天体运行论》与日心
说：太阳是宇宙中心；
地球在运动；月亮是 天 地球的卫星；水星、 体 金星、火星、木星、 运 土星等行星各依自己 行 的轨道绕太阳转动。 论
》
❖ 为什么哥改变了人类对宇宙的认识，动摇
了欧洲中世纪宗教神学的基础。
发展哥白尼学说，认为太阳 也不是中心，宇宙是无限的。
❖ 布鲁诺：否定了上帝把地球置于 宇宙中心的宗教教条,标志了近 代自然科学从宗教神学中的解放。
❖ 刻卜勒：行星是按照椭圆轨道绕 太阳运行的。 被称为“天空的立法者”
❖ 1616年，意大利科学家伽利略被宗教裁判宣召， 劝他放弃‘从望远镜里看到天体运行的异端邪 说’，后被罗马教皇宣判终身监禁。
❖ 伽利略在宗教裁判所的恐吓下，在“悔过书” 上签字，承认地球并不是环绕太阳而运行。
后来，作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带 不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一 次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下 了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成 通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛 顿也因此终生未娶。
他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次， 他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时， 却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃 饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题， 便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出 来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨 头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后， 发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便 转身又进了内室，继续研究他的问题。
九上历史 第21课 近代自然科学
四、电磁理论的创始人——麦克斯韦
1873年出版的《论电和磁》，也被尊为继牛顿 《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理 学经典。麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响 力的物理学家之一。没有电磁学就没有现代电工学， 也就不可能有现代文明。 突出贡献：在法拉第工作的基础上建立了电磁场理 论，把电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理 学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合 之一。
从漫画中可以 看出达尔文的进化论 观点受到了攻击， 其研究受到了阻碍。
讽刺达尔文的漫画
三、物种起源的探索者——达尔文
达尔文的贡献 代表作——《物种起源》 提出“物竞天择，适者生存”的观点。 第一次将生物学放在了科学的基础上， 为其他科学家的研究奠定了思想基础。
四、电磁理论的创始人——麦克斯韦 麦克斯韦(1831〜1879)，英 国物理学家、数学家。经典 电动力学的创始人，统计物 理学的奠基人之一。 1847年进入爱丁堡大学学习 数学和物理，毕业于剑桥大 学。他成年时期的大部分时 光是在大学里当教授，最后 是在剑桥大学任教。
一、近代科学创始人——哥白尼
பைடு நூலகம்
波兰天文学家哥白尼
著作：《天体运行论》 学说：“太阳中心说”， 即“日心说”
意义：沉重打击了宗教神学宇宙观，使天文学从教会 的束缚下解放出来，自然科学从此获得了新生。
一、近代科学集大成者——牛顿
万有引力定律是解释物体之间 的相互作用的引力的定认。
一、近代科学集大成者——牛顿
三、物种起源的探索者——达尔文
1831年，达尔文从剑桥大学 毕业。他放弃了待遇丰厚的牧师 职业，依然热衷于自己的自然科 学研究。这年12月，英国政府组 织了“贝格尔号”军舰的环球考 察，达尔文经人推荐，以“博物 学家”的身份，自费搭船，开始 了漫长而又艰苦的环球考察活动。
近代自然科学的兴起
物理学领域： 迈尔（德国）、焦耳（英国）等 能量转化与守恒定律 1786年，伽伐尼发现电流
1820年，丹麦人奥斯特发现电流的磁效应
1831年，英国人法拉第提出电磁感应定律Байду номын сангаас
六、现代自然科学（20世纪初——）
三大发现： 电子的发现：英汤姆生1897年 X 射线：德国人伦琴研究阴极射线，意外发 现放在距离放电馆 2 米远的铂氰化钡的屏上 发出了荧光。 放射性现象：法国人贝克勒尔研究 X 射线产 生的原因时，1896年，发现铀盐会自动发出 具有穿透力很强的射线。
三大发现：
X 射线：德国人伦琴研究阴 极射线，意外发现放在距 离放电馆 2 米远的铂氰化钡 的屏上发出了荧光。
伦琴发现X 射线后仅仅几个月时 间内，它就被应用于 医学影像。 1896 年 2 月 ， 苏 格 兰 医 生 约 翰· 麦金泰在格拉斯哥皇家医院 设立了世界上第一个放射科。
两大成就： 相对论： 1905 年狭义， 1936年广义 量子力学：德布罗意 ( 法 国） 薛定谔 （奥地 利） -- 波动力学；波恩 （德） -- 矩阵力学，海 森堡（德），狄拉克 （英）等人。
生物学领域： 细胞假说： 德国植物学家施莱登（ 1804-1881 ）于 1838 年发表《关于论植物起源的资料》，动物学 家施望（ 1810-1882 ）于 1839 年发表《关于 动植物的结构和生长的一致性的显微研究》， 指出动植物都是由细胞组成，按同样的规律 形成和生长。 。
达尔文（1809-1882）（英国） ——1859年发表《物种起源》
近代后期自然科学（18世纪后叶-19世纪末） 天文学领域：星云假说：康德-拉普拉斯假说— —太阳系是又弥漫尘粒通过吸引和排斥逐步形 成的。
近代自然科学的兴起
近代自然科学的兴起一、教学目标1．知识与技能（1）知道近代自然科学兴起的背景。
（2）了解哥白尼、布鲁诺、刻卜勒、伽里略和牛顿等科学家在近代科学兴起过程中的作用和地位。
（3）知道近代早期科学中心的转移。
（4）认识科学技术的进步，推动了社会经济的发展。
2．能力与方法教师可运用问题探讨法，引导学生去思考：日心说最早是古代希腊人提出的，是古代希腊人的一种猜想，在当时没有产生什么影响。
为什么16世纪时期，哥白尼通过天文观察再度提出日心说，却引发了一场观念革命和科学革命呢？教师可以帮助同学从近代科学兴起的背景和哥白尼提出日心说的意义两个方面考虑。
从而培养同学们“论从史出”的史学观。
3．情感、态度与价值观通过本课学习，使同学们认识到科学探索需要有怀疑和批判的勇气和献身科学的精神。
人类科学史上的每一次进步，都要付出巨大的代价，都要同谬误作艰苦的斗争。
正是有无数科学家的顽强探索和不懈追求，才有今天辉煌灿烂的文明成果。
二、教材分析本课的重点是介绍哥白尼、伽里略和牛顿的主要科学成就，通过介绍，使同学们了解近代科学兴起的基本情况。
教师要突出他们在科学史的地位，如哥白尼提出日心说揭开了近代科学革命的序幕；伽里略是近代物理学之父；牛顿创立了经典力学理论。
科学的发现和发明常常改变着人们的观念，是本课的难点。
教师可以从史实或现实生活中事例出发，引导学生进行对比，而不是直接灌输。
本课以哥白尼、伽里略和牛顿三位科学家作为子目，来统领近代科学的兴起过程。
本课导语本课导语讲述的是布鲁诺因宣传哥白尼的日心说而被宗教法庭活活烧死的故事，其用意是引起同学们学习科学史的浓厚兴趣，同时也试图诱发同学们去积极思考，布鲁诺宣传日心说为什么会被宗教法庭处死？由此而导入课文。
哥白尼本子目共三段大字。
第一段大字简单介绍了近代科学革命的背景、兴起的时间和有关科学领域，以及哥白尼揭开了科学革命的序幕。
第二段大字介绍了哥白尼发表《天体运行论》，以及日心说提出的伟大意义。
近代自然科学的兴起与发展
近代自然科学的兴起与发展一、近代自然科学兴起和发展的原因1.资本主义的发展需要科学知识，又为科技进步奠定了物质基础。
近代自然科学是资本主义生产发展的产物， 手工工场、 大机器生产不断地采 用新工具、 新能源， 追求最高的劳动生产率， 在生产和技术上向科学家提出新的 任务和要求， 这是推动自然科学创立与发展的前提。
同时， 新兴资产阶级要求掌 握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。
资本主义生产方式的产生和发展， 不仅向自然科学提出大量的研究课题， 还 提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。
能够支持、吸引和稳定一批优秀 的科学人材，使他们从事科学研究。
2.资产阶级力量的壮大和资产阶级统治的确立为科技发展提供政治前提。
如：建立良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。
科学不可能孤立 地产生， 必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育和国民科学素质才有可 能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。
政策保护。
欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由讨论学术问题 和学术思想的自由发展等等又为近代科学的创立和发展提供了极其有利的条件。
即欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.3.人文主义、 地理大发现和理性主义的兴起解放了人们的思想， 为科技发展奠定近代自然科学的兴起和发展主要著作 / 天文学 / 《自然哲学的 数学原理》《物种起源》 《人类的起源》 生物学 《人在自然界 中的地位》 //成就与贡献 日心说 证明日心说 “近代科学之父” 万有引力定律三大力学定律进化论 论证人猿同祖 进化论逐渐被接受 改良蒸汽机 推动电力广泛应用 人物 哥白尼伽利略牛顿 达尔文赫胥黎 瓦特 爱迪生 国别 波兰 意大利 英国 英国英国英国 美国 研究领域物理学 动力了思想基础.文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。
近代自然科学的诞生
“世界第一奇书”
马可波罗：第一个广泛游历东方各国而又留下一部 名著的欧洲人。
《马可波罗行纪》：世界第一奇书，曾被译成多种 文字。
在欧洲广泛流传，激起了欧洲人对中国文明与财富 的倾慕，对以后新航路的开辟产生了巨大的影响。
西方地理学家还根据书中的描述，绘制了早期的“ 世界地图”。
“黄金渴望”与新航路
航海事业——资本主义的兴起和原始积累 新兴的工场主和富有商人不满足狭小市场和原材料
供应，想进一步发展自己，扩大贸易 开辟通往富饶东方的海上道路 远洋航海和探险事业。
马可波罗（1254—1324年）
意大利威尼斯人，出身于商人贵族家庭。大约
从1275年至1292年17年间，马可波罗和他的父亲
以及叔父一直在中国居住。马可波罗除了在京城
享用中国生姜和印度胡椒成了富人的标志，丁香和肉豆蔻更是只 有王公贵族才敢问津的珍贵调味品。
十五世纪：地理大发现时期
——欧洲航海者开辟新航路和“发现”新大陆的通称
著名的探险活动有： 1487年，迪亚士的探险队沿非洲海岸南下，绕过好望角， 1497年达伽马沿迪亚士的航线继续东进北上，越过印度洋
到达印度，开辟了通往东方的新航线。 15世纪末哥伦布发现美洲大陆。 1519年麦哲伦开始了环球航行。
浪极大难于航行，称之为“暴风角”。葡萄牙
王认为，到了此地前往印度大有希望后
来远航印度时发挥了重要作用。
1498年达·伽马到达印度
1497年葡萄牙贵族达· 伽马率领约170名船员分乘 4艘船，从里斯本出发，在 阿拉伯水手的领航下，于 1498年5月20日到达印度西 海岸。次年9月，达·伽马 率领满载香料、宝石的船 队回到里斯本。
由于所处地理位置的原因，欧洲很多地方的冬季寒冷而漫长，由 于缺乏过冬的饲料，当地人只好把大量不用作传种的牲畜宰掉， 做成咸肉。这就需要胡椒、丁香、豆蔻等香料来作调味品，而这 些东西本身欧洲并不出产，都需要从东方运来。
近代自然科学开端是什么
近代自然科学开端是什么近代自然科学开端是什么近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。
天文学是一门最古老的科学。
在西方，通过毕达哥拉斯、柏拉图、喜帕恰斯、托勒密等人的研究，已经提出了几种不同的理论体系，成为一门最具理论色彩，又是提出理论模型最多的一门学科。
波兰天文学家哥白尼从1506年开始，在弗洛恩堡一所教堂的阁楼上对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论日心说。
1543年，哥白尼公开发表《天体运论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。
化学的由来化学是从炼金术和化学工艺中发展而来，从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。
约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。
为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。
燃素时期从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。
随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。
这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。
从1775年到1900年，是近代化学发展的时期。
1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。
19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。
二十世纪的化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。
进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响。
并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。
近代自然科学和机械唯物主义自然观
三、机械唯物主义自然观的 重大贡献和局限性
（六）以实验分析和归纳为主的科学方法
与培根同时代的笛卡尔创立了以数学为 基础，以演绎为核心的科学与结论，在科学 界和哲学界都有很大影响。但是，他片面强 调演绎法，低估了归纳法，从一个极端走到 另一个极端。这种片面性是机械唯物主义思 维方法的另一种反映。
二、机械唯物主义自然观的 基本观点及其形成原因
机械唯物主义自然观是这个时代自然科学 家和唯物主义哲学家共同的思想结晶。作为一 个完整的思想体系，它克服了古代自然观所存 在的缺陷，具有较坚实的自然科学基础，在对 自然界细节的认识上高于古代。
二机械唯物主义自然观的基本观点及其形成原因
（一）机械唯物主义自然观的基本观点：
1、物质和运动观点 2、机器的自然图景 3、严格的机械决定论
近代自然科学和 机械唯物主义自然观
一、近代自然科学
（一）近代自然科学产生的历史背景
1、中世纪后期世俗大学（巴黎大学、波 伦亚大学、牛津大学布拉格大学、维 也纳大学、科隆大学、）的出现、亚 里士多德著作（《形而上学》、《物 理学》、 《动物学》）的再发现（和 被歪曲）、罗吉尔·培根奏响的思想解 放号角（13世纪）。
理。 3、实验—数学方法的建立及广泛采用。
（望远镜、理想实验）
（四) 经 典 力 学 体 系 的 创 立
从1543年到18世纪，自然科学最 光辉的成就是牛顿所创立经典力学 体系。它实现了以力学为中心的科 学知识的第一次大综合。
近代自然科学的兴起PPT课件
05 近代自然科学兴起的启示 与思考
对科学研究的思考
科学研究需要严谨的方法论和实证精神
近代自然科学的发展建立在观察、实验和推理的基础上，这要求我们在研究中保持客观、理性，遵循科学的方法论， 避免主观臆代自然科学的发展过程中，不同学科之间的交叉融合成为创新的重要源泉。这启示我们要打破学科壁垒，鼓励跨学 科的研究和合作，以拓展研究的视野和方法。
文艺复兴时期，艺术与科学相互融合， 许多艺术家和科学家都涉足多个领域， 这种跨学科的交流和合作促进了科学 技术的进步。
倡导实证精神
文艺复兴时期，人们开始对传统信仰 和权威产生怀疑，倡导实证精神，追 求客观真理，这种思维方式促进了科 学方法的形成和发展。
社会经济结构的转变
1 2
资本主义的兴起
随着资本主义的兴起，商业和手工业得到了迅速 发展，这为近代自然科学的兴起提供了物质基础 和市场需求。
科技发展需要道德规范
科技的应用应该遵循道德规范，避免滥用和危害人类利益 。我们应该建立相应的伦理标准和监管机制，确保科技发 展的道德和社会责任。
科技发展需要公众参与和透明度
科技的发展涉及到公众的利益和福祉，应该鼓励公众参与 和监督。同时，科技决策和实施过程应该透明、公正，以 确保科技发展的公平和可持续性。
社会对科学的误解与抵制
对科学技术的恐惧
部分社会群体对科学技术的发展持有恐惧和担忧，担心其对人类 社会和个人生活带来负面影响。
反智主义倾向
一些人认为科学知识是主观臆断和不可信的，倾向于抵制科学观念 和技术的应用。
利益冲突
某些科学研究和技术的应用可能涉及利益冲突，如商业利益、政治 利益等，导致社会对科学的抵制和质疑。
科学研究的目的是探索自然规律和解决实际问题
近代自然科学的诞生
宗教改革
的
创
近 代 科
力
立
学
来自东方
航
海
马可波
运
诞 生
的推动力
罗游记
动
11
13
14
15
16
主要内容
一、近代科学产生的社会条件
1. 资本主义生产方式的兴起
• 手工工场的出现与生产技术的进步 • 远洋航海与地理大发现
2. 资产阶级反对封建的斗争
• 文艺复兴与思想解放 • 宗教改革运动
二、近代自然科学的产生
1487年迪亚士到达好望角
1487年（或1486年），巴托洛缪·迪亚士 （约1450—1500年）率3只船沿非洲西海岸继 续南下，途中遇到风暴，经过十几天的搏斗， 竟于1487年2月漂到非洲东海岸的阿尔戈阿湾 附近（南纬33度，东经22度）。这是欧洲人第 一次绕过非洲南端到达非洲东海岸。1488年， 迪亚士返航时到达好望角，由于风浪极大难于 航行，称之为“暴风角”。葡萄牙王认为，到 了此地前往印度大有希望，遂改名“好望角”。
米开朗基罗（1475—1564年）
他的成就标志着文艺复兴艺 术的高峰。他一扫意大利宁静和精巧 的艺术风格，所做雕像以豪放、刚健、 雄伟的人体美为特征。他的大理石雕 像《大卫》，塑造了一个舒展自如， 昂然挺立，肌肉健实，巨人般的裸体 青年形象，表现了古代英雄大卫即将 投入战斗时的神情，以夸张的手法表 现了大卫雄伟的体魄。后来，佛罗伦 萨政府把大卫的雕像放在市政厅前， 作为市民政治理想的象征。
• 从15世纪下半叶起，出现技术改革，为近代科学的 产生提供了大量丰富的实践经验和研究课题。
1. 资本主义生产方式的兴起
• 远洋航海与地理大发现
• 在欧洲，航海事业的发展是与资本主义的兴起和原 始积累的需要密切相关的。
近代自然科学的诞生
一片海洋。当时那里水面比较平静，麦哲伦称它
为太平洋。船队到达菲律宾群岛后，麦哲伦介入
岛上的部落冲突，在交战中被杀。他的同伴逃了
出来，继续航行，绕道好望角，1522年回到西班
牙。麦哲伦的船队有五艘船和260多人，回到西
班牙时，只剩下一只船和18个瘦弱的人了。但是
他们带回的一船香料，据说以近万倍的价格卖出
哥白尼日心说
在16世纪时，天文学上占统治地位的学说仍是古希腊托勒 密地心学说。该学说主张地球居宇宙中心静止不动，日、 月、行星和恒星均环绕地球运行。托勒密的地球中心说支 配西方达1500年之久。
1543年在科学史上是极为重要的一年，哥白尼的《天球 运行论》和维萨里的《人体的构造》同于此年出版。
等省或出使外国，他自称曾治理过扬州3年。
1295年（元成宗元贞元年），波罗父子三人由海路乘船回到意 大利。第二年，马可波罗参加威尼斯舰队作战，兵败被俘，被拘留 在狱中。他把自己在中国和亚洲其他国家的见闻，口授给同狱的一 位名叫鲁思蒂谦的文章能手，由后者用法文记录下来，整理成著名 的《马可波罗行纪》（或称《东方闻见录》）。1298年，马可波罗 获释回家，后来成为巨商。
16—17世纪是近代自然科学从神学中独立出来并迅速发 展的世纪。
地理大发现首先推动了天文学和力学的发展：在茫茫的 大海中，精确地测量海船的经纬度是非常重要的。纬度 的测量可以很容易地通过观测北极星与海平面的夹角实 现，经度的测定在钟表没有发明之前也只能通过天文观 测。为此需要制定精确的星表，以及对行星的运动规律 进行精确的数学运算。这样，天文学和力学就首先从神 学中独立出来了。
手工工场的出现与生产技术的进步
14世纪，分散的家庭手工业→集中的手工工场， 手工工场的出现标志着欧洲资本主义生产方式的兴起
近代自然科学发展的历史渊源
近代自然科学发展的历史渊源近代自然科学的发展起源于15世纪末至19世纪这一段时期，其历史渊源主要包括以下几个方面：1. 古希腊自然哲学的遗产：近代科学的起源可以追溯到古希腊的自然哲学传统，如亚里士多德的逻辑推理方法、欧几里得几何学的严密体系和阿基米德在物理学与工程学方面的贡献。
这些思想为后来的科学研究奠定了理性分析和实证探究的基础。
2. 中世纪学术复兴：文艺复兴时期的欧洲，对古典文化尤其是古希腊罗马文化的重新发现和学习，促进了知识的更新和扩展。
学者们开始质疑和探索传统的神学解释，转向更为理性和经验主义的研究路径。
3. 天文学的重大突破：哥白尼的日心说挑战了地心说，开普勒继承和发展了哥白尼的工作，提出了行星运动三定律；伽利略通过望远镜观测天体，进一步证实了日心说，并推动了实验科学方法的建立。
4. 数学和力学的发展：牛顿的《自然哲学的数学原理》出版，建立了经典力学体系，这是对宇宙规律进行定量描述的典范，极大地推动了自然科学的进步。
5. 化学和生物学的兴起：波义耳等人的工作初步奠定了现代化学基础，而生物学领域则经历了从解剖学到生理学再到进化论的发展历程，其中达尔文的进化论理论是生物科学的重大转折点。
6. 社会经济背景：15世纪中叶，随着资本主义生产方式的萌芽和资产阶级革命的发生，新的社会需求促使科技发展，人们对自然界的认识有了更加实用和系统的追求。
7. 实验科学精神的确立：以培根为代表的科学家提倡实证主义原则，主张通过观察和实验来获取知识，而非仅仅依赖于先验推理或权威观点，这成为近代自然科学的一个重要标志。
综上所述，近代自然科学的历史渊源既包括古代文明的知识积累，也有中世纪晚期以来社会变革带来的新思维模式和研究方法的创新，以及科学界自身不懈努力和不断探索的结果。
近代自然科学的兴起与发展
近代自然科学的兴起与发展一、近代自然科学兴起和发展的原因1.资本主义的发展需要科学知识，又为科技进步奠定了物质基础。
近代自然科学是资本主义生产发展的产物，手工工场、大机器生产不断地采用新工具、新能源，追求最高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务和要求，这是推动自然科学创立与发展的前提。
同时，新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。
资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。
能够支持、吸引和稳定一批优秀的科学人才，使他们从事科学研究。
2.资产阶级力量的壮大和资产阶级统治的确立为科技发展提供政治前提。
如：建立良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。
科学不可能孤立地产生，必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育和国民科学素养才有可能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。
政策保护。
欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由讨论学术问题和学术思想的自由发展等等又为近代科学的创立和发展提供了极为有利的条件。
即欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.3.人文主义、地理大发现和理性主义的兴起解放了人们的思想，为科技发展奠定了思想基础.文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。
近代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的，首先向宗教神学发起冲击的是天文学。
随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，对科学革命也产生了巨大的影响。
地理大发现也有重要意义，它以实践证实了地圆学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础，对近代科学技术的发展有不可估量的意义。
更重要的是它所引起的思想观念的革命，它用实践突破了所谓经典知识界限，使人的思维方式从权威的盲目崇拜中解放出来。
近代自然科学的产生
近代自然科学的产生的原因和条件西方社会15世纪中叶，资本主义政权陆续在欧洲各国建立,资产阶级革命为近代自然科学的诞生提供了社会条件。
在这同时，科学本身为争得自己的独立地位，摆脱宗教的桎梏，也进行了不屈不挠的斗争。
许多科学家为坚持真理而献身的精神，在科学史上写下了壮丽的篇章，实验科学的兴起，更使自然科学有了独立的实践基础。
从此，近代自然科学开始了它的相对独立发展的新时代。
第一节近代自然科学产生的社会基础和条件欧洲从13世纪中叶开始，技术的社会应用促进了生产力的发展，导致资本主义生产方式的出现和发展。
资本主义生产方式的形成和发展，又促进了技术的社会应用。
随着资本主义生产方式的产生，在欧洲出现了航海探险运动、文艺复兴运动和宗教改革运动。
这些由资产阶级发动的经济活动和文化运动，对近代自然科学的产生有着极为重要的影响。
一、航海运动与地理大发现工商业的发展，使商人和工场主的经济实力日益雄厚。
他们不仅极力扩大欧洲各国间的贸易，又再次想到东方去寻找市场和黄金。
在此欲望的驱使下，开始了大规模的航海探险活动。
这种航海探险活动首先在葡萄牙和西班牙兴起。
1487年，葡萄牙人迪亚士率领船队，沿非洲西岸南行，到达非洲最南端，证明了由此继续航行可以到达印度。
意大利人哥伦布得到西班牙国王的赞同和资助，于1490年8月经过70天的航行，到达美洲，并于1493年3月回到西班牙。
15世纪末，意大利商人阿美利哥·味斯普奇再次前去美洲，后来使用他的名字将这块大陆命名为阿美利加洲。
葡萄牙人伽马沿迪亚士的航路于1497年绕过好望角，终于到达印度。
麦哲伦又得到西班牙国王的支持，于1519年9月从西班牙出发渡过大西洋，绕过南美洲南端海峡，进入太平洋，到达印度，又绕过非洲，于1522年9月回到西班牙海岸，完成了人类历史上第一次环球航行。
伟大的航海活动对经济的影响是十分深远的，不仅使航海者直接受益，而且推进了海外贸易，开辟了新市场，开拓了殖民地，掠夺了海外的原料和奴隶劳动力，大大加速了西欧资本主义生产关系的形成和发展。
近代自然科学大事年表
1660年——英国玻义耳发现气体的玻义耳——马略特定律。
1661年——英国玻义耳提出元素定义，把化学确立为科学。
1665——1676年——牛顿和莱布尼茨分别创立微积分。
1665年——英国胡克首次用显微镜观察植物细胞，提出了细胞概念。
1666年——英国牛顿发现白光为复合光。
发现万有引力定律，1687年正式发表。
1672年——英国牛顿提出光的微粒说。
1675—1683年——英国列文虎克用显微镜首次发现动物细胞、精子和细菌。
1676年——英国胡克发现固体弹性的胡克定律。
丹麦勒麦证明光以有限速度传播。
法国马略特发现气体的玻义耳——马略特定律。
1678年——荷兰惠更斯建立光的波动说。
1683年——日本关孝和发现行列式。
1687年——英国牛顿建立经典力学体系。
1703年——德国施塔尔将燃素说系统化。
1705年——英国哈雷发现第一颗周期彗星，并预言周期为76年，1759年即得证实，称为哈雷彗星。
1712年——英国纽可门制成第一架能实用的蒸汽机。
1733年——英国凯伊发明织布飞梭。
1734年——法国杜菲发现电荷仅有两种。
1735年——瑞典林耐建立植物分类体系，创立双名命名法。
1742年——瑞典摄尔修斯创立百分温标。
1746年——英国罗巴克建立世界第一座铅室法制硫酸的工厂。
1747年——法国达兰贝尔创立偏微分方程论。
1752年——美国富兰克林发明避雷针，揭示雷电本质。
1753年——俄国里赫曼研究闪电献身。
1755年——德国康德提出太阳系起源的星云假说。
1756年——俄国罗蒙诺索夫发现质量守恒定律。
1756—1774年——英国布莱克提出了比热概念，发现熔解热、汽化热。
1759年——德国沃尔弗创立胚胎发育的后成说。
1765年——英国哈格里沃斯发明珍妮纺织机。
1765—1787年——英国瓦特改良蒸汽机，并用作纺纱机的动力。
1766年——英国卡文迪许发现氢元素，并通过火花放电制得水、硝酸。
1770—1771年——法国拉格朗日创建群论。
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第23课 近代自然科学的兴起
伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯
1633年，罗马召令伽里略到罗马受审，强迫他签字 “悔过”并放弃哥白尼学说。伽利略受审近 300年后， 即1928年，罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的 审判是错误的 。
第23课 近代自然科学的兴起
牛顿
近代自然科学的奠基者
艾萨克·牛顿
哥白尼创立的日心说，即天文学 名著《天体运行论》的发表，不但是 天文学上的一次伟大革命，推动了天 文学研究的飞速发展，而且引起了人 类宇宙观的重大革新，沉重地打击了 封建神权的统治，“从此自然科学便 开始从神学中解放出来”。
第23课 近代自然科学的兴起
哥白尼的《日心说》示意图 波兰天文学家哥白尼通过天文观察和数学计算创立了“日心说”，认为 太阳位于宇宙的中心，地球和其他星球都围绕太阳运转。
第23课 近代自然科学的兴起
■哥 白 尼 ■伽 利 略 ■牛 顿
第16课 近代科学技术革命
布鲁诺
被宗教裁判所 连续不断的审讯和 折磨长达八年之后 的布鲁诺，于1600 年2月17日，烧死 在罗马的百花广场 上。
“日心说”
第23课 近代自然科学的兴起
哥白尼
哥白尼（1473—1543），文艺复 兴时期波兰著名的天文学家，太阳中 心说的创始人，近代天文学的奠基人。
第23课 近代自然科学的兴起
《自然哲学的数学原理》是科学发展过程中 的一个重要里程碑，它不但奠定了天体力学的基 础，而且使牛顿力学体系取得统治地位达两百年 之久。
近代自然科学的集大成者
1.惯性定律 2.加速度的比例定律
3.作用反作用定律
1687年牛顿出版力学经典著作《自然哲学的数学原理》
《自然哲学的数学原理》 研究成果： 把天体万物的运动 ，都用运动三定律 （誉为是经典物理学 的基础） 和万有引力定律予以说明 ，建立了经典力学的基本体系 。影响： 为近代自然科学的发展奠 定了基础 。牛顿的《自然哲学的数学原理》，实现了物理学史上的第一次大飞跃。
第23课 近代自然科学的兴起
距离地球数百万光年的星系
根据牛顿的原理研制的高级望远镜，使天文学家能比以前更远地观察到宇宙深处。
第23课 近代自然科学的兴起
牛顿在做光学实验
牛顿用过的仪器
牛顿曾痴迷于三棱镜的特性。他在剑桥大学三一学 院的研究室内进行了一次又一次的实验。他拉上窗帘， 使房间变暗，以便更容易观察三棱镜的效果。作为一个 大学生，他对于光的特性的了解已经超过了前人。
——哥白尼
第23课 近代自然科学的兴起
自然科学借以宣布其独立并且好像 是重演路德焚烧教谕的革命行动，便是 哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本 书（虽然是胆怯地，而且可说是只在临 终时）来向自然事物方面的教会权威挑 战，从此自然科学便开始从神学中解放 出来。
——恩格斯 《自然辩证法》
第23课 近代自然科学的兴起
各国为纪念哥白尼而发行的邮票
第23课 近代自然科学的兴起
各国为纪念哥白尼而发行的邮票
各国为纪念哥白尼而 发行的邮票
第23课 近代自然科学的兴起
第23课 近代自然科学的兴起
伽利略
伽利略（1564—1642），伟大
的意大利物理学家和天文学家， 他开创了以实验事实为根据并具 有严密逻辑体系和数学表述形式 的近代科学，被誉为“近代物理 学之父”。他第一个把望远镜对 准天空进行观测，出版了《星空 使者》一书。1632年，他出版了 《关于托勒密和哥白尼两大世界 体系的对话》，把哥白尼的学说 推到了最终胜利的阶段。
第23课 近代自然科学的兴起
哥白尼的生活室
哥白尼
1948年，波兰在哥白尼曾多年生活和工作过的地方 ——弗罗姆波克城建立 哥白尼纪念博物馆。这是该博物馆的“哥白尼的生活室”和波兰著名画家伊 安·马蒂科创作的《哥白尼》。Biblioteka 第23课 近代自然科学的兴起
青春应该是：一头醒智的 狮，一团智慧的火！醒智的狮， 为理性的美而吼；智慧的火， 为理想的美而燃。
第23课 近代自然科学的兴起
著名物理学家牛顿发明的第一架反射望远镜
1668年，牛顿制成了第一架反射望远镜样机。 1671 年，牛顿把经过改进的反射望远镜献给皇 家学会，牛顿名声大震，并被选为皇家学会会员。反射望远镜，效果远优于伽利略设计的折射望远 镜。反射望远镜的发明 奠定了现代大型光学天文望远镜的基础 。
Isaac Newton 1642.12.25 ～1727.3.31 英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家
牛顿故居
牛顿出生于英格兰林肯郡沃尔索浦一自耕农 家庭。他是一个早产儿，出生时仅三磅（ 1磅＝ 0.4536 千克）。 1661年进入剑桥大学三一学院 学习， 1665年6月因伦敦暴发鼠疫离校返乡居住 两年。 三大成就 （微积分、万有引力、光学分析） 的思想均是在这时孕育成形的。牛顿还在代数和 数论、计算方法、逼近论、概率论等方面有创造 性的成就和贡献。
第23课 近代自然科学的兴起
国产“歼十”飞机起飞
“神舟五号”飞船发射
喷气式飞机和运载火箭的飞行都是遵循牛顿的 第三定律 ：一种力把燃气从飞行器引擎的末尾推 出去，同时一种相等的反作用力推动飞行器前进。
第23课 近代自然科学的兴起
m1
F=Gm 1m2/d2
m2
F
F
d
牛顿万有引力定律图解
物体间引力的大小取决于物体的质量和它们之间的距离。这可以用上述方程式表示，其中 G代 表引力系数， m1和m2代表两个物体的质量， d代表它们之间的距离。即万有引力等于引力常量乘以 两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中 G值约为 6.67×10-11，单位 N·m2/kg2。为英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测得。
第23课 近代自然科学的兴起
伽利略的折射式望远镜
伽利略的手稿
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。
第23课 近代自然科学的兴起
伽利略所做的两个铁球同时落地实验 1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著 名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例” 的学说，纠正了这个持续了 1900年之久的错误结论。
第23课 近代自然科学的兴起
哥白尼塔 1912年哥白尼迁到波兰的一个古代城堡 ——弗隆堡。在城堡的西北角，有 一座箭楼。这座箭楼，就是举世闻名的天文学家哥白尼观察天文的天文台、天 文学史上著名的“哥白尼塔”。无论盛夏或严冬，他用自制的、粗劣的仪器， 不分昼夜地观察天文，完成了对天体的观测，写成了不朽的巨著《天体运行 论》。