15—20世纪初自然科学发展的四个阶段 2018-2019学年上学期高二历史人教版(必修3)Word版含解析
第二节 自然科学的发展
第二节自然科学的发展自然科学从哲学母体里分离出来之后，以追求确定和实在有用的知识为目标，采用客观观察和实验的方法，经过几百年的发展，取得了长足的进展和丰富深刻的成果。
一、自然科学的诞生和发展真正意义上的科学活动或研究是从近代开始的。
古希腊时期（公元前6世纪到公元5世纪末）科学还处于哲学的襁褓中，虽然也对自然界，意识等问题进行探讨，但主要都是一种哲学的思辩，这种思辩虽然也是建立在一些事实基础上，但更多的是猜测和臆想。
这个时期出了很多哲学家或学者，最著名的有苏格拉底、柏拉图和亚里士多德。
他们对世界的本源和灵魂等问题都提出了自己的观点。
这个时期有如下一些特点：a 辩论术十分发达。
辩论中，不同观点的交锋把人们的注意力集中到如何驳倒对方，如何确立自己的论点这类问题上。
于是研究有关证明和反驳的方法成为当务之急，因而逻辑尤其是演绎逻辑得到了特别的发展。
b 数学尤其是几何学得到了充分的发展。
公元元年前后几个世纪，罗马人统治了西方。
到5世纪末，古希腊遗传下来的良好的学术传统逐渐湮灭，欧洲进入了所谓的黑暗时期。
中世纪（公元6世纪到公元16世纪）中世纪的前500多年是被史学家看作的黑暗时期，这个阶段基督教在欧洲占据了统治地位，几乎停止了对真理的探索，西方哲学家所进行的活动是对基督教义进行诠释和论证。
虽然整个学术的活动都打下了神学的烙印，但中世纪后期，12世纪以后，欧洲还是出现了学术兴盛的势头。
各个领域的探索和发现越来越丰富。
十字军东征从阿拉伯人那里带来了古希腊丰富的学术著作和中国的四大发明。
通过翻译希腊古典文献，欧洲学术得以复兴。
大翻译运动在西班牙和意大利两个中心进行，结果是出现了经院哲学的新气象，促成了托马斯•阿奎那的经院哲学。
另外的一个结果是，13世纪出现了实验哲学的思潮。
这个思潮的代表人物就是R•培根。
虽然他的思想烙有神学的印记（比如主张哲学工作的意义在于通过创造物认识造物主），但他认为只有实验哲学才能揭开自然之迷。
第1章 近代自然科学的初步发展
第一章近代自然科学的初步发展1、14—15世纪，欧洲处于社会变革之中，正面临着新时代。
2、在意大利和地中海沿岸的一些城市，手工工厂也开始出现了。
手工工厂的出现促进了生产技术的改进、分工和协作的发展，为进一步改进技术和使用机器创造了条件。
纺织业的兴起、脚踏纺车、脚踏织布机的推广使用，促进了金属冶炼和机械加工等行业的进步。
3、15世纪下半叶．远洋航海和探险事业应运而生。
意大利航海家哥仑布1492年发现了今天称作美洲的新大陆。
中国、印度和阿拉伯等东方国家的科学技术在中世纪陆续传入欧洲以后对欧洲的社会发展和科学技术进步产生了巨大的推动作用。
火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。
1．1 科学革命的突破近代科学首先在天文学和医学生理学两大领域取得了突破性胜利。
1543年出版的哥白尼的《天体运行论》和维萨留斯的《人体的结构》。
成为近代科学革命的开端。
※1.1.1 天文学革命哥白尼建立起以太阳为中心的宇宙体系——“日心说”。
日心说认为，地球并非静止不动，也不处于宇宙中心，地球是一颗普通的行星，它既自转，又与其他行星一起围绕宇宙中心——太阳旋转。
※ 1.1.2 医学生理学革命1543年，比利时医生维萨留斯发表了《人体的结构》。
通过解剖，维萨留斯确定了男女肋骨数目相等，并不像《圣经》所说的女人是用男人的一条肋骨创造的。
英国医生哈维进而提出了血液大循环理论，并在1628年出版了《心血循环运动论》，从而标志着人体血液循环理论的建立。
在哈维以后，比较解剖学、人体生理学、医学等生物学学科逐步建立起来。
1．2 经典力学的奠基1.2.1 开普勒在天空“立法”德国天文学家开普勒充分利用了第谷留下的大量精确的天文观测资料，改进了哥白尼的学说，确立了行星运动三定律，为天体力学的诞生提供了坚实的基础，获得了“天空的立法者”的美誉。
开普勒的行星运动第一定律指出，行星的运动轨道不是传统认为的正圆形，而是横圆形；而太阳处于椭圆焦点之一的位置上。
高二历史近代以来世界的科学发展历程
（2）量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从 宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论基础上发展起来的
量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等
（3）相对论的提出否定了经典力学的绝对时空论，从
本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示
了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到一个新的高
自然科学的成果转化为巨大的生产力，推动了三次科技革命的 到来。18世纪60年代，蒸汽机推动西欧出现了发明和使用机器的热 潮，推动了“蒸汽时代”的到来。19世纪中后期，随着电的发明和 应用，人类从此进入“电气时代”。二战后，以计算机与通讯技术 为核心的现代信息科技迅速发展，推动互联网的产生，信息化社会 开始出现。现代信息技术的发展推动了知识经济的产生。互联网和 知识经济使世界更紧密地连成一体，使人们的工作和生活方式发生 了巨变，为人类社会提供了更多的发展机遇，也使人类社会面临更
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总之，近代科技的产生、发展离不开商品经济的发展
和资本主义的产生、发展以及与之相适应的上层建筑意 识形态的影响。这说明科技是由经济、政治、思想发展
2.为什么说量子论和相对论是现代物理学的两大支柱 （1）经典物理学所适用的主要是我们日常生活中的物理现 象，但在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前，就显得不太
总之，量子论和相对论弥补了经典物理学的缺陷，掀起
经典例剖析 “这一定律体现了天上运动与地上运动的统一性，它 把天体运动纳入到根据地面上的实验得到的力学原理之中。这是 物理学史上第一次伟大的综合，也是人类认识上一次巨大的飞 跃。”“一次巨大的飞跃”指的是 （ A.电磁学理论的建立 B. C.牛顿力学的建立 D.“
近代以来世界的科学发展历程
单元透视
文艺复兴以来，崇尚理性的风气推动了欧洲近代自然科学的诞 生，自然科学的兴起使人类在许多领域取得了辉煌的成就。物 理学：伽利略的科学发现及其研究方法，奠定了经典力学的理 论基础；牛顿创立的经典力学体系是人类认识自然的历史上对 自然规律的第一次理论性概括和总结；20世纪初爱因斯坦相对 论和普朗克量子论的提出是物理学思想的一次重大革命。生物 学：19世纪中期以后，科学家相继提出细胞和细胞学说，在此 基础上，英国生物学家达尔文创立了生物进化论，这引起了生 物学领域的一次革命，并对欧洲的思想界产生了巨大的影响。
2018-2019学年高中历史 第四单元 近代以来世界的科学发展历程 第13课 从蒸汽机到互联网
第13课从蒸汽机到互联网推进新课过渡：1695年，英国军事工程师塞维利制成了第一台具有实用价值的蒸汽机，称之为“矿工之友”，用于抽取矿井中的积水。
这种蒸汽提水泵的操作很繁杂，效率也不高，只能应用于短程提水，但它毕竟是第一个可以实际应用的蒸汽水泵。
在总结前人经验的基础上，英国铁匠纽可门在1705年试制出了第一台真正可用作动力的蒸汽机，被称为纽可门蒸汽机，但在实际应用后，人们发现它的效率还是很低，并且有许多其他缺陷，无法广泛使用，仍需要继续改进。
实用并能广泛使用的蒸汽机问世的成为时代的需要。
问题情境1：阅读教材P62，思考：瓦特改良蒸汽机问世的背景如何？（板书）一、“蒸汽时代”的到来1.背景师生互动：17世纪末，英国取得了资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清了障碍。
18世纪，随着工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能。
工业革命开始后，纺织业的发展迫切需要提供新的动力机械。
纽可门蒸汽机效率很低，并且有许多其他缺陷，无法广泛使用，仍需要继续改进。
过程评价：由此我们可以得出瓦特制成改良蒸汽机的背景：（1）早期蒸汽机仅用于排出矿井积水，无法广泛使用。
（2）工业革命开始后，纺织业发展的需要。
过渡：纺织工业的发展把动力问题提上了议事日程，而早期蒸汽机的使用为瓦特蒸汽机的问世提供了一定的实践经验。
由此我们可以得出一个结论：蒸汽机的出现是社会生产特别是工业革命发展的必然结果。
（板书）2.瓦特研制成功“万能蒸汽机”问题情境2：阅读教材简述瓦特研制蒸汽机的过程，并分析瓦特改良蒸汽机发明的历史意义。
多媒体展示材料：瓦特（1736～1819）是世界公认的蒸汽机发明家。
他出生于英国的格林诺克，由于家境贫穷没机会上学，先是到一家钟表店当学徒，后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工。
瓦特聪明好学，常抽空旁听教授们讲课，再加上他整日亲手摆弄那些仪器，学识也就积累得不浅了。
1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费原料。
近代自然科学发展历程要点解读
近代⾃然科学发展历程要点解读⽂艺复兴以后，理性主义的确⽴，促进了科学和⽂学艺术的迅速发展。
近代⾃然科学成就巨⼤，出现了⾼等数学；建⽴了⽜顿⼒学体系和相对论⼒学体系；⽣物进化论学说诞⽣；物理、化学等也有突出成就。
近现代⾃然科学的发展，⼤体经历了三个阶段：1、近代⾃然科学的兴起阶段：近代⾃然科学的开端就是天⽂学⾰命，⾃然科学的创始⼈哥⽩尼的“太阳中⼼说”动摇了封建神学的基础。
笛卡尔创⽴了解析⼏何，成为数学中的转折点。
⽜顿⼒学体系建⽴标志着近代科学的形成，这是⼈类认识史上对⾃然规律的第⼀次理论性的概括和综合。
把实验法引进化学的波义尔成为近代化学的创始⼈。
哈维的⾎液循环学成为现代⽣理学的起点。
2、19世纪综合化阶段：电磁感应现象的发现是电磁学的辉煌成就。
电磁学的建⽴，为⼈类打开了“电⽓时代”的⼤门。
道尔顿建⽴的科学的原⼦论开创了⼈类在物质认识⽅⾯的新纪元。
物质的分⼦——原⼦结构学说确⽴使化学取得了飞速发展。
门捷列夫发现化学元素周期规律，制定了化学元素周期表。
周期律的发现，是⽆机化学的系统化和⼤综合。
达尔⽂创⽴的⽣物进化论学说，是对⽣物学的伟⼤综合，从根本上推翻了统治⽣物学的“神创论”思想。
爱因斯坦提出的相对论是天体物理学和宇宙学的基础，是利⽤原⼦能的理论基础，是物理学思想的⼀场重⼤⾰命。
3、飞跃阶段：20世纪四五⼗年代兴起的新科技⾰命即第三次科技⾰命，以原⼦能技术、航天技术、电⼦计算机的应⽤为代表，还包括⼈⼯合成材料、分⼦⽣物学和遗传⼯程等⾼新技术。
新科技⾰命使科技在推动⽣产⼒的发展⽅⾯起着越来越重要的作⽤，科技转化为直接⽣产⼒的速度加快。
科学和技术密切结合，相互促进。
随着科学实验⼿段的不断进步，科研探索的领域不断开阔。
科技各领域之间相互渗透：⼀⽅⾯学科越来越多，分⼯越来越细，研究越来越深⼊；另⼀⽅⾯学科间的联系越来越密切，科学研究朝着综合性⽅向发展。
四、⾃然科学的进步与⽣产⼒的发展近代⾃然科学是随⽣产⼒的进步⽽产⽣和发展的。
自然科学发展简史.
自然科学发展史的渊源——请看
科教人文大片：
《宇宙与人》
注意的问题：
1、宇宙的形状？
2、宇宙的来源？
3、生命的起源？
4、人类的起源？
第一章 自然科学知识与科学技术
的起源
第一节 人类的起源与进化
一.地球上最早的生物出现——原核细胞的 菌藻类，30多亿年前。
原始生物系统
二、哺乳动物：6—7 千万年前。
4.晚期智人（新人）：5万～1万年前。
元 谋人
北 京 人
山顶洞人
三种猿人比较
从猿到人的进化
第二节 原始的技术发明与经验自然知识 的出现
一、主要技术发明： 1.石器的制造
旧石器时代： 早期（300 ～ 20万年前）：打制成的砍砸 器。 中期 (30 ～ 5万年前）： 制造精细一些，
形状多一些。
自然科学发展简史
山东省广播电视大学
臧耀臣
《自然科学发展简史》是一门以科学技术为对
象，研究它的发生和发展历史的学科。 自然科学——是关于人对自然的认识。
技术——是指人对自然的控制，改造和利用。
邓小平：“科学技术是第一生产力”。
江泽民：“现代国际间的竞争，说到底是综合国力
的竞争，关键是科学技术的竞争”。
文科大学生为什么要学习
“自然科学发展简
史”?
本课程学习的内容
一、科学技术的起源；（原始时代 → 公元前4000年） （课本第一章） 二、古代科学技术发展时期（公元前4000年→公元14世纪） （第二、三、四、五章）
三、近代自然科学产生时期；（公元14→18世纪）
（第六、七、八章） 四、近代自然科学发展时期；（公元19世纪前后） （第九、十、十一章） 五、现代自然科学发展时期；（公元20世纪） （第十二、十三、十四章）
近代自然科学发展的四个阶段-概述说明以及解释
近代自然科学发展的四个阶段-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:自然科学是人类对自然界规律的研究和认知的过程。
近代自然科学的发展经历了四个阶段，每个阶段都有其独特的特点和贡献。
本文将对这四个阶段进行详细介绍和探讨。
第一阶段是近代自然科学的起步阶段，也是观察和实证研究阶段。
在这个阶段，科学家主要通过观察和实验来收集数据和获取关于自然现象的信息，推动了自然科学的发展。
经典力学的奠基者牛顿和开普勒就是这个阶段的代表人物。
第二阶段是理论建模的发展阶段。
在这个阶段，科学家开始尝试建立数学模型来解释和预测自然现象，并通过理论来解析和推导实验结果。
电磁学和物理学的发展进入了这个阶段，麦克斯韦和法拉第等科学家的贡献在此阶段功不可没。
第三阶段是量子力学的诞生和发展阶段。
在这个阶段，科学家发现了微观世界的奇异现象，并建立了量子力学这一新的物理学理论。
量子力学不仅革新了自然科学的思维方式，也对物质和粒子的本质有了更深入的认识。
爱因斯坦、波尔等科学家在发展量子力学方面作出了重要贡献。
第四阶段是近代自然科学的多学科交叉阶段。
在这个阶段，自然科学与其他学科领域的交叉研究变得越来越重要。
生物学、化学、地球科学等学科相互渗透和融合，推动了自然科学的进一步发展。
现代天文学、生物技术等新兴学科的出现，标志着近代自然科学取得了前所未有的成就。
总之，近代自然科学的发展经历了四个阶段，从观察实证到理论建模，再到量子力学的发现与应用，最后进入了多学科交叉的阶段。
这四个阶段构成了近代自然科学发展的历程，为人类对自然界规律的认知提供了坚实的基础，也为人类社会的进步和发展作出了巨大贡献。
文章结构部分的内容可参考以下写法：1.2 文章结构本文将对近代自然科学发展的四个阶段进行详细探讨。
整篇文章将分为三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分将提供对整篇文章的概述，包括简要介绍近代自然科学的演进背景和意义。
同时，我们将明确文章的目的，即探讨近代自然科学发展的四个阶段。
近代自然科学发展的四个阶段
近代自然科学发展的四个阶段全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：近代自然科学发展的四个阶段近代自然科学的发展是一部丰富多彩的历史，经历了四个主要阶段。
这四个阶段不仅在科学理论上有所突破和革新，同时也在科学实践中产生了巨大的影响和推动力。
下面，我们将逐一介绍这四个阶段，并对它们的特点和意义进行分析。
第一阶段：文艺复兴和科学革命文艺复兴和科学革命是近代自然科学发展的起点。
在文艺复兴时期，人们开始对古典文化和自然进行重新审视，开启了现代科学的大门。
伽利略、开普勒、伏尔泰等科学家通过实验和观察，建立了现代科学的理论框架和实验方法。
他们提出了许多革命性的观点和理论，如地心说的否定、万有引力定律的提出等，为现代科学的发展奠定了基础。
文艺复兴和科学革命是自然科学从经验到理论、从现象到本质的转变，标志着人类认识自然的新时代的开启。
第二阶段：工业革命和实验物理学工业革命的兴起对自然科学的发展产生了巨大的推动力。
在这一阶段，人们加快了对自然规律的探索和实践应用。
实验物理学得到了迅速发展，从静态到动态、从微观到宏观，一系列经典物理学定律相继建立，如牛顿的三大运动定律、热力学定律、电磁学定律等。
这些定律不仅揭示了物质世界的基本规律，还为工业生产和技术创新提供了强大的理论支持。
工业革命和实验物理学的发展使自然科学进入了一个新的高潮，为现代科学的多样化和复杂化奠定了基础。
第三阶段：现代物理学和量子论20世纪初，随着相对论和量子力学的提出，现代物理学得到了极大的发展。
爱因斯坦的相对论揭示了时空的统一和质能的等价，狄拉克和薛定谔的量子力学揭示了微观世界的奇妙规律。
这些理论不仅颠覆了经典物理学的观念，还为原子核物理、粒子物理和天体物理的研究打开了新的方向。
现代物理学和量子论的发展是自然科学走向复杂性和深度的关键一步，也是科学技术的飞速发展和应用的重要基础。
第四阶段：生命科学和信息技术生命科学和信息技术的飞速发展标志着近代自然科学进入了一个全新的时代。
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（2017—2018学年辽宁省实验中学高二上学期期中考试）“就人类文明史而言，它成就了英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命，在社会生产力和基本社会制度两方面都有直接而丰富的成果。
迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此之大的成就。
”材料中的“它”指的是
A．文艺复兴
B．宗教改革
C．经典力学
D．进化论
【参考答案】C
【解题必备】15—20世纪自然科学发展的四个阶段
阶段原因标志
产生阶段（15—16世纪）（1）资本主义工商业的产生和发展奠定了天文学领域的革命
物质基础
（2）人文主义思潮的影响，使人们对自然界的认识产生了革命性的变化
（3）中世纪生产经验的积累
形成和发展阶段（17—18世纪中期）（1）手工工场的发展促进了技术的进步，
早期资产阶级革命的成功
（2）伽利略等科学家的科学研究为牛顿力
学体系的创立奠定了基础
牛顿力学体系的创立
迅速发展阶段（18世纪末至19世纪中期）随着该时期西方主要国家工业革命的进行，
经济的发展对科学提出了更高的要求
电磁学的新成就、细胞学说和达
尔文的生物进化论等
重大突破和系统化阶段（19世纪末至20世纪初）第二次工业革命的进行和资本主义经济的
迅速发展
电的发明与应用，特别是爱因斯
坦的相对论更是物理学思想的
一次重大革命
西方科技史专家丹皮尔指出：伽利略“把吉尔伯特的实验方法和归纳方法与数学的演绎方法结合起来，因而发现、并建立了物理科学的真正方法”。
这里的“真正方法”
A．引发了近代自然科学的革命
B．为“日心说”的提出提供了依据
C．奠定了近代科学实验的基础
D．成功对自然界的规律进行了总结
近代西方某著作阐述：“……变异通过自然选择的作用，使得一些物种适应现存环境的特征得到发展，这些适合生存的物种发展起来，而另一些不适合生存的物种就自然灭亡，随着这些特征越来越突出，由此就产生了更高级的物种。
”这种理论的主要意义是
A．有力地冲击了神创世学说
B．开辟了微观物质世界研究的新途径
C．为启蒙运动提供了思想武器
D．开创了具有严密逻辑体系的近代科学
20世纪，他以其关于弯曲空间的稀奇思想抓住了公众的想象，他成了世界上最负盛名的思想家。
美国以隆重的仪式欢迎了他，为他独行侠式的创造所倾倒，“思辨威力的一个最美妙的例证”，“遮掩真理的墙已被推倒”，是“人类智慧最伟大的成就”。
他的贡献
A．完成了人类对自然界认识上的第一次理论大综合
B．是近代科学形成的标志
C．是人类思想发展史上的一次根本性变革
D．充满了个性的浪漫主义
1．【答案】C
2．【答案】A
【解析】从材料“变异通过自然选择的作用”“适合生存”中可以看出，这种理论指的是达尔文的进化论。
进化论论证了人类是从古猿进化而来的观点，是对上帝造人说的颠覆，有力地冲击了神创世说，故A项正确。
B属于量子论的研究意义。
C和D是牛顿经典力学的意义。
3．【答案】C
【解析】根据材料“他以其关于弯曲空间的稀奇思想抓住了公众的想象，他成了世界上最负盛名的思想家”、“思辨威力的一个最美妙的例证”、“遮掩真理的墙已被推倒”、“人类智慧最伟大的成就”等信息可知
是爱因斯坦的相对论，打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人类提供了辩证地看待世界的途径，是人类思想发展史上的一次根本性变革，C项正确。
近代科学史上，完成了人类对自然界认识上的第一次理论大综合，使科学摆脱了神学的束缚向前发展的是经典力学体系，排除A。
牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，排除B。
材料反映的是爱因斯坦相对论，与浪漫主义不符，排除D。