现代科学革命
现代科学革命
第26课
课标要求
知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
落实课标
一、相对论
背景——经典物理学的危机
①17——19世纪人们把经典物理学看作绝对权威的理论，认为物理学已经发展到完整、系统和成熟的阶段。
②19世纪末科技飞速发展，物理学出现了一些列的新的发现，如高速运动的微观粒子发生的现象是经典物理学无法解释的，经典物理学陷入危机。
提出：
05年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》一文，提出了狭义相对论；1916年又建立了广义相对论，两者统称为相对论；1921年获诺贝尔物理学奖。
主要内容：
①相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理；
②时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以相互转化。
意义：
①打破了传统的绝对时空观，提醒人们常识不一定总是正确的。
②相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学危机，创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域。
③打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辨证地看待世界的途径。
二、量子论：
形成：
①提出：1900年普郎克提出了量子假说；
②发展：爱因斯坦提出光的量子理论；丹麦物理学家玻尔提出原子的量子理论，在这个基础上，一门新的物理学分支量子力学建立起来。
意义：
①量子论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对微观世界的认识有了革命性的进步。
②量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学的地质学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新。
这直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。
三、现代物理学兴起的意义：
量子理论和相对论一起，构成了现代物理学的基础。
量子论和相对论弥补了经典物理学在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前的空缺，描绘了一个崭新的世界，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。
量子论和相对论不仅对物理学科本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。
现代科学技术常识
现代科学技术常识一、现代科学技术革命（一）科学技术革命的内涵与实质1、科学－理论认识；技术－理论认识在现实中的实际运用。
2、科学革命――认识的变革，带来了观念、理论、方法的变革。
如，牛顿第一定律技术革命――劳动工具、生产工艺、管理技术的根本变化。
第一次工业革命：蒸汽机的发明，是工场手工业发展到机器大生产的一个飞跃。
它不仅是一场生产技术上的革命，也是一次深刻的社会革命，引起了生产关系上的重大变革。
第二次工业革命，标志(产业革命):电气化，19世纪，随着资本主义经济的发展，自然科学研究工作取得重大进展，1870年前后，由此产生的各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，促进经济的发展。
―――人类社会进入工业时代第三次工业革命，在二战以后，标志微电子技术的发展和普遍应用，是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。
不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。
是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命。
―――人类社会进入信息化时代第四次工业革命，则意味着人类社会宇航时代的开始！3、科学知识体系――科学事实、科学理论、科学观念（居于首要）组成。
科学革命的实质――科学知识体系发生了根本性变革。
（二）现代科学革命的主要内容科学革命往往是在某个领域发生的1、物理学革命――相对论和量子理论创立与发展，20世纪最伟大的科学革命。
相对论有狭义与广义之分，如，你看和一个美女在一起觉得时间特别短，与一个不怎么样的女人在一起，觉得时间特别长。
带来了能源、信息、生物工程等高新技术的发展，核技术的突破。
2、现代宇宙学――宇宙的时空特征，有爱因斯坦作为代表。
从古至今，人们一直渴望了解大千世界的来龙去脉。
在终于了解我们定居的这颗星球不过是茫茫宇宙无数星体中的一个以后，天文学家开始致力探索宇宙的起源。
现代科学技术的历史演变
现代科学技术的历史演变近几百年来，现代科学技术的发展一直在以前所未有的速度加快着。
这种变革不仅影响到人类的生活方式，也改变了我们对世界和自然的认识。
那么现代科学技术是怎样发展出来的呢？本文将从这个角度来探讨现代科技的历史演变。
一、科学革命（16世纪-17世纪）科学革命是现代科技发展的重要里程碑，被认为是现代科学最初的起源。
这个时期，许多重要的科学家和思想家（如哥白尼、伽利略、牛顿等）对科学哲学进行了彻底的变革，从而打破了亚里士多德哲学的传统束缚。
在此期间，欧洲的各种科学与技术领域得到了广泛发展和应用。
光学、天文学、生物学、化学等学科都取得了一些重要的成就。
而技术方面也开始涌现出了越来越多的新发明，如印刷术、钟表、火器、眼镜等等。
这些成就为现代科技的发展奠定了基础。
二、工业革命（18世纪-19世纪）工业革命有着举足轻重的地位，它对现代科技发展的影响深远。
在这个时期，综合运用水力、蒸汽等各种动力和机械原理，开展了机器制造工业的发展。
此外，也促进了煤炭、铁路、交通运输等相关领域的发展。
这时，产生了一批重要的发明家和科学家。
其中最具代表性的是詹姆斯·瓦特。
他发明了世界上第一台有效率的蒸汽机，极大地推动了工业化进程，也为现代交通和机械设备的发展产生了长期的影响。
三、电子技术革命（19世纪末-20世纪初）经过工业革命和大规模的工业生产，世界各地的工人和市民发现，他们生活的方式和生活方式正在发生根本性的变化。
电子技术革命正是在这样的背景下产生的。
在这段时期内，很多科学家和工程师发明出了一些重要的电子设备和器件，如电池、电流计、发电机、收音机等，从而推动了现代电子和通信技术的发展。
这也使得电子工业、通信工业、计算机和信息技术领域等设备得到了极大发展，各个国家也开始重视和加强电子和信息产业的营造和技术研究。
四、计算机革命（20世纪50年代-21世纪初）到了20世纪50年代，伴随着计算机的发明，科学技术迎来了新的发展阶段。
高二历史必修3(岳麓版)：6-25现代科学革命
地位和其所面临的挑战，表明物理学危机中孕育着新的革
命，由此引出第二目。第二目“爱因斯坦与相对论”，讲 述相对论物理学和哲学理论的突破，重在表现相对论在物 理学和哲学发展史上的里程碑地位。第三目“量子理论中 的微观世界”，讲述量子理论对人类在微观世界研究领域
岳 麓 版 历 史
发展中的伟大意义及其对新的科学技术发展的积极影响。
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
2．爱因斯坦创立的相对论力学与牛顿力学的关系， 比较准确的说法是( )
岳 麓 版 历 史
A．前者否定了后者
B．前者概括了后者 C．前者发展了后者 D．前者融合了后者 【答案】 C
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
【解析】
知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义。 相对论、量子论的主要内容及其意义。 物理学大发展的影响。
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必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
岳 麓 版 历 史
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
课文第一目“经典物理学的危机”，讲经典物理学的
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
【解析】
这个问题主要考查学生的知识记忆能力。
B项日心说提出者是哥白尼；C项量子假说的提出者是普朗
克；D项万有引力定律的提出者是牛顿。
【答案】 A
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必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
【例2】
(2008·广东)19世纪，西方人宗教信仰的虔 )
第25课 现代科学革命(正)
背景：
经典物理学的危机
内容： 狭义相对论与广义相 相对论 现 代 内容 科 （两大支柱） 学 革 量子论 命
对论；相对性原理与 意义： 光速不变原理
历程： 普朗克的量子假说，
爱因斯坦的光的量子 意义： 理论；玻尔的原子
影响： 构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式， 对人类的思维产生了影响。
普朗克（1858—1947）生 于德国基尔。1879年普朗克在 慕尼黑大学获得博士学位后， 先后在慕尼黑大学和基尔大学 任教。由于量子论创立，普朗 克获得1918年诺贝尔物理学奖。 普朗克诚恳，忠于职守， 他的业余爱好是音乐，在这方 面表现了专业艺术才干；另一 项业余爱好是他一直坚持到晚 年的登山运动。 加热到不同温度 的物体发出不同 颜色的光。 热辐射现象
B
11、有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了 热烈的欢迎，卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是 因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。” 这句话是指： A、绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B、相对论有悖与人们的日常生活经验 C、人们更崇拜卓别林 D、伟大的科学家不如知名艺术家
一、牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志
1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
2、牛顿经典力学的影响 ① 有助于人类解释与预见物理现象，是经典物理 学和天文学的基础，实现了自然科学的第一次理 论性大综合,标志人类科学时代的开始。 自然科学角度 ② 牛顿力学和热学引发了第一次工业革命. 生产力和社会发展角度 ③ 为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础. 哲学角度
B
12、从经典力学到相对论的发展，说明： ①许多科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现 ②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的 ③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 ④科学的发展是无止境的 A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④
现代科技革命引起科学思维方式的变革五
② 相对论——提出坐标系 认识客体的相对性与主体有关 ③ 生物学研究人自身 脑科学 ④ 科学方法论 ⑤ 主体的认识能力
6从分析到分析综合 ● 经典科学强调分析
● 往往把事物还原为物理 化学原因● ●现代科学注重分析综合
六 现代科技革命引起了信息 产业革命
完成;它大约将持续75年到80年;到21世纪晚期 结束 接着人们将迎来下一个经济时代：生物经 济时代
● 生物产业的定义：
——生物技术和基因工程;通过引发传统 农业 制药 保健和芯片等行业的革命而产生大 批与之相关的支柱产业部门
——运用生物科学技术制造工业产品的部 门
包括：医学保健 农业生物技术 生物制药 生物芯片 生物技术与能源 生物技术与环境保 护 生物技术与国家安全
⑥ 计算机构成生物技术经济的遗传信息的 管理和主流提供了工具
⑦ 有关进化的新的宇宙观;新技术和新的 世界经济与自然关并不矛盾的观点;开始向新达 尔文阵营挑战
●新的观点认为;我们重组经济和社会的新思 想;其实是自然本身的愿望和实践的推广延 伸;因而是合乎情理的;这些思想为生物技 术世纪提供了合法的框架
2 生物物质产业发展特点
●生物物质正式开始于1973年： 著名科学家赫伯特·博耶Herbert Boyer
斯坦利·科恩Stanley Cohen;将两个有机体的脱 氧核糖核酸DNA重新组合 ●这项魔术显示：事实上每一个细胞都有能力
自我复制数百万次 其经济力量令人瞩目 其经济力量将比工业科技或信息科技更为重 要
全球生命科学开始对地球生物资源产生前 所未有的影响
④ 人类基因大约10万个基因的作图与测序; 遗传筛查的新突破;包括DNA和体细胞基因治 疗等;以及指日可特的人类卵 精子和胚胎的遗 传工程;都为全面改变人类种系和一个商业驱动 的优生社会的诞生铺平了道路
现代科技革命
哈格里夫斯发明了“珍妮”纺纱机。
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工作机的技术革新，要求为它
们提供强大而方便的动力，从而
产生了动力上的革命的要求，瓦 特的蒸汽机（1768年）就是在这
种形势下应运而生的。
2013年7月9日星期二
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经过改进，1783年瓦特发明了旋 转式蒸汽机，能为各种工作机提供动 力，从而成为具广泛推广价值的“万
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④生物学 近代生物学是从突破奉为权威的盖仑 学说开始。《人体的构造》的出版（维 萨留斯，1543年）与血液循环理论的创 立（哈维，1616年）作出了重大贡献。
19世纪60年代，达尔文与华莱士同时 创立生物进化论，其标志是1859年《物 种起源》一书的出版。
1838—1839年，施赖登与施旺建立的 细胞学说是近代生物学的又一重大成就。
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X射线、放射性、电子的发现， 强烈地冲击着原子作为宇宙基石
的传统观念，揭开了人类对于原 子内部世界研究的序幕，开辟了 现代科学发展的道路。
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②微观粒子运动理论之建立 1900年普朗克引入了能量子概念。这是 能量是连续变化，而现在的能量可以非连
2013年7月9日星期二 40
（1）计算机技术 现代各种信息技术或者以计算机技术
为基础，或者与计算机技术相结合，于
是，计算机技术在现代信息技术中处于
核心地位。
（2）通信技术
通信技术是迅速、准确传输信息的手
段，实现信息工作网络与现代化的基础。
2013年7பைடு நூலகம்9日星期二 41
（3）信息存储技术
信息存储指的是把信息存于一定介质中， 在需要时，再提取出来，它是信息工作之基 础。
现代科学技术革命
现代科学技术革命第一篇：现代科学技术革命20世纪以来，科学技术的发展突飞猛进，带来了大量的科技革命和产业革命，进一步推动了人类社会的进步和发展。
这场科学技术革命实际上是一场基于人类智慧的革命，改变了人类社会的生产、生活和文化等方面。
以下从科学技术革命的中心核心、影响和未来展望等方面来论述这场革命。
中心核心：信息技术革命信息技术革命是现代科学技术革命中的中心核心。
20世纪60年代，计算机技术的诞生和网络技术的发展，开创了信息技术革命。
计算机和网络技术的飞速发展，让人们可以通过计算机、网络、移动互联网等媒介获取信息和交流，这极大地改变了人类生产和生活的方式。
信息技术革命不仅导致了计算机、通讯、网络和电子商务等新产业的兴起，同时也通过它们改变了旧产业的运作和管理方式。
影响：全球化与可持续发展现代科学技术革命对人类的影响可以概括为两个方面：全球化和可持续发展。
全球化是现代科学技术革命的一个显著特征，全球化使得世界各地都能够共享科技成果，人类社会的边界逐渐模糊，各国之间的交流日益频繁。
同时，现代科学技术革命也呼唤可持续发展，科技革命使得人类社会能够更加高效、低耗地运转，为可持续发展提供了理论和实践支撑。
未来展望：科技与人文融合科学技术革命的未来展望是科技与人文的融合。
在全球化背景下，人类社会将面临来自多方面的挑战和机遇，在这样的情境下，科技与人文的融合将会催生新的思维模式和方法论，为人类社会的进步和发展开辟新的道路。
第二篇：现代科学技术革命科学技术革命是现代社会不断演进的重要方面。
自18世纪以来，从工业革命到计算机、物联网等新兴技术的逐步成熟应用，人类社会在物质和精神两个层面上发生了巨大的变化。
以下从四个方面来论述现代科学技术革命。
工业革命18世纪至19世纪初工业革命是现代科学技术革命的开端。
由机械纺织业的兴起到蒸汽引擎、化学工业、钢铁制造等领域，工业革命促进了人类社会经济的发展，不断推动着生产力的飞跃。
第二讲：近代科学和现代科学革命
科学的基本特征
（1）一种社会建制。“科学作为一种建制而有 以几十万计的男女在这方面工作”。 （2）一种方法。在科学建制中，科学家采用一 整套思维和操作规则、程序和指导性原则（科学 方法）从事科学职业。 （3）一种累积的知识传统。科学的每一次进步， 都应当随时经受用指定的器械按指定的方法进行 的实证检验，否则就会被科学排除。这种公认的 客观检验标准（可证实性标准），在其他知识系 统，如宗教、法律、哲学和艺术等中是不存在的。
现代科学活动的基本类型
1.按照科研活动的三个阶段，即基础研究、应用研究和 开发研究，一般把现代科学划分为基础科学、技术科学 （或应用科学）和工程科学三大类。 （1）基础科学：对客观规律的认识，一般表现为由概 念、定理、定律等组成的理论体系；与生产实践关系比 较间接；研究成果可以公开发表。 （2）技术科学：研究生产技术和工艺工程中共同规律； 相对于基础科学而言是研究具体对象的特殊运动规律； 与生产实践的联系比较密切，发展迅速。 （3）工程科学：研究目的十分明确，即通过研究制造 出特定的机器，绘制出构思新颖的图纸，设计出适合的 工艺流程；它与生产领域最为接近，要解决产业中生产 技术的一系列具体的理论问题；有一定程度的保密性， 往往以申请专利的形式得到保护。
科学的本质特征
2.科学不同于常识 （1）常识知其然而不知其所以然，而科学则为 一种解释性活动。科学不仅要弄清事实和真相， 而且要对事实和真相给予解释。以解释性原则进 行的系统化和理论化工作是科学的特征之一。 （2）科学所使用的概念比常识更精确化、条理 化。常识只有在一组因素保持不变的情形下才真 正有效，局限性很大，科学则致力于消除这些缺 陷。 （3）科学具有预言性，其表述是严格的，而常 识的表述是模糊的。
《现代科学革命》 讲义
《现代科学革命》讲义一、什么是现代科学革命现代科学革命是指在 20 世纪初以来，在物理学、天文学、生物学等多个领域发生的一系列重大变革和突破。
这些变革不仅改变了人们对自然界的认识，也深刻地影响了人类的思维方式和生活方式。
在物理学领域，相对论和量子力学的提出是现代科学革命的重要标志。
爱因斯坦的相对论打破了牛顿经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的相对性以及物质和能量的等价性。
量子力学则揭示了微观世界的不确定性和粒子的波粒二象性，彻底改变了人们对微观世界的理解。
在天文学领域，哈勃定律的发现证明了宇宙的膨胀，大爆炸宇宙学模型的提出为宇宙的起源和演化提供了新的理论框架。
在生物学领域，DNA 双螺旋结构的发现开启了分子生物学的新时代，使人们对生命的本质和遗传机制有了更深入的认识。
二、现代科学革命的背景19 世纪末，经典物理学取得了巨大的成功，似乎已经能够解释自然界的一切现象。
然而，随着科学研究的深入，一些新的实验现象无法用经典物理学来解释。
例如，黑体辐射、光电效应等问题的出现，使经典物理学陷入了困境。
同时，科学技术的进步，如高精度实验仪器的发明和使用，也为新理论的诞生提供了条件。
此外，当时的社会背景也对科学革命产生了影响。
工业革命的推进使得社会对科学技术的需求日益增长，为科学研究提供了更多的资源和支持。
三、相对论的诞生爱因斯坦的相对论包括狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论主要基于两条基本原理：相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出物理规律在所有惯性参考系中都是相同的，光速不变原理则表明真空中的光速在任何惯性参考系中都是恒定的。
狭义相对论的一些重要结论包括时间膨胀、长度收缩和质能方程等。
时间膨胀意味着运动的时钟会变慢，长度收缩则是指运动的物体在运动方向上的长度会缩短。
质能方程E=mc²揭示了质量和能量的等价性，这一方程对核能的开发和利用具有重要意义。
广义相对论则进一步探讨了引力问题，将引力描述为时空的弯曲。
25现代科学革命
二、探索生命的奥秘（生物工程技术）
1、生物学理论的发展（理论基础）
（1）1865年奥地利遗传学家孟德尔指出遗传单位—基因
（2）1868年瑞士生物学家弗里德里希发现了 DNA。
（3）1944年美国生物学家艾弗里证明DNA是生物遗 传信息的载体。
2、70年代生物工程技术形成 3、生物工程技术的应用：农业 医药
科技是第一生产力
小 结
高新科技改变了世界： 计算机和网络技术 人类迈入信息时代
生物工程技术 人类打开了破解自身的奥秘 的大门 航天技术 人类开辟了更广阔的活动和生 存空间 高新科技的发展对人类的影响： 1、改变了人们的生产方式，推动生产力的发展。 2、改变了人们的生活方式。 3、改变了人们的思维方式，加深了对自身和事物 的认识。
第25课 现代科学革命
一、背景： 经典力学存在局限性，面临着危机和挑战 二、内容： 1、相对论的创立（宏观世界） 内容：相对性原理和光速不变原理
意义：物理学领域的一次重大革命， 发展了牛顿力学
霍金的警告
2、量子论的创立与发展（微观世界） 创立： 普朗克提出量子假说 发展： 爱因斯坦提出光的量子理论 量子力学建立 玻尔提出原子的量子理论 意义
（2）功能：存储信息、计算、高水平脑力劳动等； （3）最大特点：具有人脑的部分功能（智能化） （4）发展的方向： 存储量更大，运行速度更快； 体积更小，更轻便实用。
计算机的发展趋势：存储量更大，运行 速度更快；体积更小，更轻便实用。
台式液晶电脑
1、电脑的发明、发展和运用
（1）第一台计算机诞生：1946 美国
人类对客观规律的认识： 宏观世界 微观世界
带来许多划时代的技术创新：半导体、激光器等
△相对论和量子论的创立有何重要意义？ 相对论 量子论 ①构成了现代物理学的基础 ②改变了人们认识世界的角度和方法