岳麓版高中历史必修三第15课《近代科学技术革命》教案

《近代科学技术革命》教案
教学目标
知识与技能
（1）掌握哥白尼、伽利略在天文学领域取得成就的基本史实，与学生一起探讨日心说与地心说相比的进步性。

（2）把握牛顿经典力学的成就及地位。

（3）掌握达尔文进化论的主要内容及影响。

（4）掌握瓦特改良蒸汽机对经济的影响。

（5）理解爱迪生的发明与电的应用的关系。

（6）理解“蒸汽时代’’和“电气时代”到来的历史必然性，和学生一起分析瓦特的新型蒸汽机和电力的应用对社会发展的巨大作用。

过程与方法
（1）多媒体电教手段，提供相关图文材料，增强学习的直观性，激活学生学习的兴趣，适当增加信息的含量，有利于概括归纳知识，史论结合。

（2）教师事先布置给学生一些思考题或教学重点、难点，要求学生课前查找材料，包括图片资料、书籍、音像制品等。

（3）创设问题情境，指导学生结合史料对近代科技革命的必然性和近代科技对社会发展的巨大推动作用进行分析。

情感态度与价值观
（1）科技是第一生产力，科学理论需要不断完善。

（2）科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。

（3）人类对客观规律的认识不断深入，科学理论在创新完善。

重点与难点
重点
理解哥白尼太阳中心说的提出是自然科学的独立宣言；认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。

难点
科学与哲学和宗教的关系。

教学过程
导入新课
邓小平同志曾经说过，科学技术是第一生产力。

当我们走进世界近代科学的殿堂，便会更深刻地感受到这一结论的伟大之处。

伽利略、牛顿、爱因斯坦……这些在世界科学史上闪耀着璀璨光芒的科学巨匠，以他们伟大的科学发现使人类逐步从农业文明进入工业文明，又从工业文明跨入信息社会的新时代，给整个人类社会带来了广泛而深刻的革命性变化。

同时他们那种敢于坚持真理、不畏强权的科学精神也为我们后人树立了榜样。

近代自然科学都取得了哪些主要成就？
新课学习
探究点1．近代天文学
近代自然科学的诞生是以天文学领域的革命为开端的，近代天文学革命是在怎样的背景下进行的呢？
材料一恩格斯：“在中世纪的黑暗之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，那么我们再次把这个奇迹归功于生产。

”
材料二牛顿：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。

”
材料三爱迪生：“发明是百分之一的灵感加上百分之九十九的血汗。

”
①社会生产力的发展，生产技术的不断改进，资本主义生产有了迅速的发展，对科技提出了十分迫切的要求。

②文艺复兴、启蒙运动解放了人们的思想，人们摆脱了神学的禁锢，敢于客观地去探索自然的奥秘，发现自然变化的规律
③许多科学家努力追求真理，并与反动势力进行不懈斗争
谁堪称科技革命时代的巨人？我们应该铭记他们的哪些伟大成就？
（1）哥白尼
学生阅读教材，分析哥白尼天文学成就的影响及其局限性。

成就：
中世纪欧洲主要盛行基督教会支持的地球中心说。

随着观测技术的进步，波兰天文学家哥白尼发表了《天体运行论》，提出了太阳中心说。

影响：
哥白尼的太阳中心说从根本上改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且在根
本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础；哥白尼是近代天文学的奠基人，他的《天体运行论》成为“近代自然科学的独立宣言”；体现了反对愚昧、崇尚科学理性和客观认识世界的精神。

局限性：
宇宙是无限的，而不是有限的，太阳也不是宇宙的中心。

哥白尼的太阳中心说动摇了封建神学的理论基础，标志着近代自然科学的产生。

哥白尼之后，还有哪些学者证实发展了他的学说？
（2）布鲁诺
意大利天文学家，宣扬哥白尼的太阳中心说，后被宗教裁判所处以火刑而死。

（3）开普勒
开普勒的突出贡献在于捍卫日心说，并提出了行星运行三大定律，被称为天上的立法者。

（4）伽利略
伽利略及他的天文望远镜。

伽利略是意大利的天文学家和物理学家，是近代实验科学的先驱。

主要贡献：在天文学方面：1632年出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，论证了哥白尼的日心说。

在物理学方面：强调研究自然必须进行系统的观察和实验，开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学。

伽利略曾以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的传统的自然科学。

伽利略因此被称为近代“实验科学之父”。

地位：伽利略的杰出成就为牛顿力学的创立奠定了基础。

探究点2．牛顿的经典力学
牛顿是英国著名的数学和物理学家。

牛顿最辉煌的成就是建立经典力学的基本体系，他还是微积分的创立者之一。

牛顿力学体系。

牛顿力学体系是怎样建立的？
牛顿出身于一个贫苦的小农家庭，后以减费生的身份进入剑桥大学，在他的
舅父和老师的帮助下，成长为英国著名的物理学家、数学家。

牛顿在科学史上享有崇高的地位，在自然科学领域内做出了奠基性的贡献。

1687年，他发表了科学巨著《自然哲学的数学原理>，把物体的运动规律归结为运动三大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，即牛顿力学体系（也称经典力学体系）。

实现了物理学上的第一次飞跃。

牛顿力学体系的建立有何巨大意义？
牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合。

这是人类对自然界认识的一个飞跃。

牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。

关于牛顿力学的应用，有哪些成功的范例？
利用万有引力定律可以计算天体的质量，海王星、冥王星的发现就是应用该定律取得重大成就的例子。

探究点3．达尔文与进化论
英国博物学家达尔文于1831年起乘英国海军勘探船“贝格尔号”，作了历时5年的环球科学考察，在动植物和地质方面进行了大量的考察和采集。

他总结了前人在分类学、比较解剖学、地质古生物学和进化思想方面的成就，再加上自己亲身考察以及对大量动植物变异作用的系统研究，形成了生物进化的理论。

1859年出版了《物种起源》一书，系统地阐述了生物界千万种的动植物（包括人类），都是由简单到复杂、由低级到高级进化而来的，创立了以自然选择、适者生存为基础的生物进化学说。

达尔文的进化论产生了什么影响？
它从根本上推翻了长期统治生物学研究的“神创论”思想，极大地震动了。

学术界，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中的位置的看法。

此后，进化论被运用到人文领域，形成了许多令人耳目一新的学说。

恩格斯对达尔文的进化论给予很高的评价，认为它是19世纪自然科学三大发现之一。

探究点4．能源方面
（1）瓦特与蒸汽机
①在蒸汽机发明以前，人类主要利用水力、风力、畜力作动力，这有很大的局限性，工厂主要分布在河流峡谷等边远地区。

②1769年，瓦特开始改良蒸汽机，吹响了第一次能源革命的号角。

1785年，瓦特终于完成了对纽可门蒸汽机的革新，将其投入使用。

③蒸汽机的使用，大大推动了机器的普及和发展。

为交通运输、工业等各行各业的发展铺平了道路，同时使工业布局由分散趋向集中。

（2）爱迪生与电的应用
19世纪后期电力作为一种新能源登上了历史舞台，人类从此进入了电力时代。

而电力的广泛应用与美国发明大王爱迪生的名字是分不开的。

爱迪生发明和改进了我们在日常工作与生活中最为熟悉的电灯、电话、电报、电影等，把人类推进到了万家灯火、通讯便捷的新世界，人们的生活从此更加丰富多彩。

电的发明
磁是两千多年前就已发现了的自然现象，但在19世纪以前，人们始终认为磁与电是互不相关的。

1820年，丹麦物理学家奥斯特首次发现电流周围存在着磁场。

在一次实验中，他在一根直导线的附近放了一枚小磁针，使磁针和导线平行，当导线中有足够强的电流通过时，磁针突然偏转，并与导线垂直，从而证明了电流周围存在着磁场。

这就是著名的奥斯特实验。

这一发现把电和磁联系起来，为电磁学的系统研究工作奠定了基础。

此后，电和磁的研究在欧洲一些主要国家中迅速开展。

在奥斯特发现电生磁以后，英国物理学家、化学家法拉第就开始探索怎样“把磁转化为电”。

经过10年的努力，终于在1831年通过实验发现了电磁感应现象。

闭合电路中一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，闭合电路中就有电流产生。

1851年，他确立了电磁感应定律：电路中感生电动势∑的大小，与穿过这一电路的磁通量中的变化率成正比。

电磁感应现象的发现，是19世纪电磁学的辉煌成就，为制造发电机和电动机提供了理论基础，为人类开辟了一种新的能源，打开了电力时代的大门。

但从法拉第实验到应用于生产的发电机，中间还经历了35年（1866年西门子研制成功自激直流发电机）。

19世纪70年代，以电力了广泛应用为首要标志的第二次工业革命开始了，人类由蒸汽机时代跨进了电气化时代。

从电磁学的实验和理论研究到电力时代的出现，生动地表明，科
学对生产的发展，不仅能起直接的推动作用，而且已经走在生产的前面，起了指导作用。

由此，我们也可以加深对邓小平同志提出的科技是第一生产力的观点的理解。

合作探究
近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系
近代思想解放是近代科学技术产生、发展的条件。

之后，二者相互促进、推动。

第一，意大利文艺复兴运动从思想上解放人和人性，人的自我意识觉醒，形成了人文主义思想的潮流，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究。

近代科学技术产生的标志，近代天文学革命就是文艺复兴时期在以人文主义为武器反对封建神学的斗争中开始的。

文艺复兴的思想解放直接为打破地心学说提供了思想动力和精神基础。

之后的宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放，同样为近代科学技术的发展提供了思想条件。

第二，近代科学技术的发展，又为资产阶级反封建斗争提供了直接的物质条件。

推动了新的思想解放，近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一即地心体系，给神学以极大冲击。

牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。

随着工业革命的开展，生物学掀起了一场革命，进化论的观点开始挑战基督教神学所宣扬的神创论。

达尔文在提出进化论观点的基础上，又进一步论证了人类的起源，这些都极大地冲击了基督教的神学思想，极大地促进了人类的思想解放。

第三，科学技术的进步，思想的解放，使人类的思想方法、思维方式发生巨大变化，推动了哲学的发展，而哲学的发展又反过来推动了人类的思想解放和科技进步。

课堂小结
资产阶级的兴起与欧洲思想解放的潮流催生了许多科学巨匠。

殖民掠夺、奴隶贸易和圈地运动使资本主义国家迅速积累了大量廉价的劳动力和丰富的资本，奠定了工业革命的物质基础。

生产力的发展和新的社会需要又推动了科技创新。

而科学技术领域的突破最终引发了改变世界的工业革命。

至19世纪，人类社会
已经告别中世纪的宗教黑暗，相继进入蒸汽时代和电气时代。