第四單元-近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程.ppt

近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程,學(xué)習(xí)目標(biāo)伽利略、牛頓對經(jīng)典力學(xué)建立所作的貢獻(xiàn)；經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。愛因斯坦的相對論；量子論的誕生與發(fā)展。拉馬克和早期的生物進(jìn)化思想；達(dá)爾文創(chuàng)立生物進(jìn)化論；科學(xué)與宗教在人類起源問題上的分歧及其根源。蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)的應(yīng)用；科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對社會發(fā)展的作用。電子計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展；現(xiàn)代信息技術(shù)對人類社會的影響。,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,1.經(jīng)典物理學(xué)的奠基者-伽利略,貢獻(xiàn),物理學(xué)：發(fā)現(xiàn)自由落體定律；確定了勻速運動和加速運動兩個物理新概念；提出力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變運動狀態(tài)的原因；,天文學(xué)自制天文望遠(yuǎn)鏡觀測天體第一人；證明了哥白尼“日心說”,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,1.經(jīng)典物理學(xué)的奠基者-伽利略,意義,開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。為后來的經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。開辟了天文學(xué)的新時代。,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,2.經(jīng)典物理學(xué)的建立者-牛頓,標(biāo)志,1687年自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理的出版。,內(nèi)容,萬有引力定律和牛頓力學(xué)三定律。,運用,利用該理論發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。,以實驗為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)方式。,特征,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,2.經(jīng)典物理學(xué)的建立者-牛頓,意義,標(biāo)著近代科學(xué)的形成，推動了物理學(xué)的發(fā)展。牛頓力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了第一次工業(yè)革命，使人類進(jìn)入蒸汽時代。為法國啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,3.愛因斯坦的相對論,背景,19世紀(jì)科學(xué)飛速發(fā)展，電子、x射線等放射線的發(fā)現(xiàn)，人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入原子內(nèi)部，經(jīng)典力學(xué)無法解釋高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象和運動規(guī)律，引發(fā)經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),內(nèi)容,1905年狹義相對論和光速不變原理,1916年廣義相對論（最終形式）,物體運動時質(zhì)量會隨物體運動速度增大而增加空間和時間也隨著運動速度的變化而變化，即尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng),一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,3.愛因斯坦的相對論,意義,是物理學(xué)思想的一次重大革命，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足。,否定經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀。,繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中，推動物理學(xué)發(fā)展到一個新的高度。,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,3.愛因斯坦的相對論,意義,相對論與量子論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。,不僅推動物理學(xué)自身進(jìn)步，而且開闊人們視野，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。,為現(xiàn)代自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)革命提供重要理論基礎(chǔ)。,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,4.普朗克的量子論,背景,同相對論,誕生,1900年，德國普朗克提出量子假說。,發(fā)展,20世紀(jì)30年代量子力學(xué)建立,愛因斯坦提出光的量子理論（解釋光電效應(yīng)及光的本質(zhì)）,玻爾（丹麥）提出原子的量子理論,一、物理學(xué)的重大進(jìn)展,4.普朗克的量子論,意義,是物理學(xué)發(fā)展中的一場革命，使人們對微觀世界的基本認(rèn)識取得革命性的進(jìn)步，是20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。,揭示微觀世界特殊的運動規(guī)律，有力沖擊經(jīng)典物理理論，指出經(jīng)典物理的適用范圍宏觀物體、低速狀態(tài)。,觀點,世界萬物，包括人類，都是神創(chuàng)造的。,原因,生產(chǎn)力落后，知識貧乏；,統(tǒng)治階級推行愚民政策和精神獨裁。,禁錮了人們的思想，使得生物學(xué)嚴(yán)重窒息，生物學(xué)研究進(jìn)展緩慢。,影響,二、破解生命起源之謎,1.神創(chuàng)論流行,二、破解生命起源之謎,2.生物進(jìn)化論,背景,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)：工業(yè)革命促進(jìn)了資本主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科技的發(fā)展。,政治基礎(chǔ)：資產(chǎn)階級革命推翻了封建專制制度，促進(jìn)了資本主義的發(fā)展。,思想文化基礎(chǔ)：經(jīng)過文藝復(fù)興、宗教改革、啟蒙運動的洗禮，面向現(xiàn)實、重視實踐、崇向理性蔚然成風(fēng)，人們思想解放，觀念開放。,科技基礎(chǔ)：細(xì)胞學(xué)說的確立為生命科學(xué)的研究奠定基礎(chǔ)。,個人因素：拉馬克、達(dá)爾文等科學(xué)家的不懈探索。,二、破解生命起源之謎,2.生物進(jìn)化論,拉馬克早期進(jìn)化論,地位,拉馬克（法）是進(jìn)化論的先驅(qū)，第一個系統(tǒng)地研究生物進(jìn)化的人。,觀點,提出生物從低級向高級發(fā)展進(jìn)化的觀點。,肯定環(huán)境對物種變化的影響，提出“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”兩個著名的原則。,影響,為生物進(jìn)化論創(chuàng)立提供思想來源。,二、破解生命起源之謎,2.生物進(jìn)化論,達(dá)爾文生物進(jìn)化論,創(chuàng)立基礎(chǔ),法國拉馬克早期生物進(jìn)化思想,細(xì)胞學(xué)說,誕生標(biāo)志,1859年，達(dá)爾文發(fā)表物種起源,主要觀點,生物經(jīng)歷了由低級向高級，簡單向復(fù)雜的發(fā)展過程；,生物界現(xiàn)存的物種具有共同的原始起源，不同物種的變異是自然選擇的結(jié)果；,自然選擇和生存競爭是生物界的普遍規(guī)律,物競天擇，適者生存，自然選擇,二、破解生命起源之謎,2.生物進(jìn)化論,達(dá)爾文生物進(jìn)化論,影響,對生物界來說：有力挑戰(zhàn)了封建神學(xué)創(chuàng)世說。達(dá)爾文被稱為“生物學(xué)領(lǐng)域的牛頓”。,對思想界來說：將“變化”、“發(fā)展”等觀念引入科學(xué)領(lǐng)域，使人類的思想發(fā)生了躍進(jìn)。,對社會發(fā)展來說：達(dá)爾文生物進(jìn)化論，優(yōu)勝劣汰、適者生存被引入社會學(xué)說，沖擊了封建專制制度與等級制度，在一些國家引起了社會革命與變革。在歐洲，它成為資產(chǎn)階級反對封建特權(quán)的思想武器；在亞洲等地區(qū)，它還影響了被壓迫民族的解放斗爭，如中國的維新運動；也為馬克思主義理論提供了自然史基礎(chǔ)。,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),1.“蒸汽時代”的到來,背景,政治：17世紀(jì)末英國資產(chǎn)階級革命勝利，確立資本主義政治制度，促進(jìn)資本主義的發(fā)展。,經(jīng)濟(jì)：工業(yè)革命開始后，迫需要解決動力問題。,技術(shù)：早期蒸汽機(jī)提供技術(shù)基礎(chǔ)。（排出礦井積水）,標(biāo)志,瓦特改良蒸汽機(jī),過程,19世紀(jì)三四十年代在歐洲和北美廣泛使用,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),1.“蒸汽時代”的到來,意義,工場手工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器大工業(yè)工廠，真正意義社會化大生產(chǎn)逐漸形成。,形成許多工業(yè)化城市和工業(yè)國家。,交通運輸工具發(fā)展，世界各地聯(lián)系更加密切，世界日益成為一個整體。,人類進(jìn)入蒸汽時代,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),2.“電氣時代”的到來,過程,1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象（理論基礎(chǔ)）。,1867年，德意志科學(xué)家西門子制成發(fā)電機(jī)。,1873年，比利時人格拉姆發(fā)明了電動機(jī)。,電力成為工業(yè)發(fā)展的主要動力,電氣產(chǎn)品新發(fā)明不斷涌現(xiàn),第二次工業(yè)革命興起,人類進(jìn)入電氣時代,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),2.“電氣時代”的到來,影響,電力成為一種新的更方便、更強(qiáng)大的能源，推動工業(yè)的迅速發(fā)展,企業(yè)規(guī)模越來越大，生產(chǎn)和資本的集中促成壟斷組織形成（社會結(jié)構(gòu)）,信息交流和運輸?shù)谋憬?，世界各地?lián)系更加密切，世界市場最終形成（世界形勢）,電氣技術(shù)廣泛應(yīng)用使城市面貌和人們的社會生活發(fā)生巨大變化,電氣技術(shù)廣泛應(yīng)用，電力進(jìn)入人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，標(biāo)志人類進(jìn)入“電氣時代”,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),3.“信息時代”的到來,背景,二戰(zhàn)后以計算機(jī)和通信技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，奠定了理論基礎(chǔ)（主因）,“冷戰(zhàn)”時期美蘇爭霸，美國擔(dān)心蘇聯(lián)衛(wèi)星破壞其軍事系統(tǒng)，加緊對信息技術(shù)研究（直因）,過程,20世紀(jì)40年代：第一臺電子計算機(jī)在美國問世,20世紀(jì)60年代：互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生（1969年，美）,20世紀(jì)90年代：全球信息網(wǎng)（worldwideweb）,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),3.“信息時代”的到來,特點,界面直觀、聲像兼?zhèn)洌憩F(xiàn)力、感染力較強(qiáng),功能廣泛，更主動、更便捷獲取有效信息,鏈接靈活、高速傳輸,雙向傳受、費用低廉,三、從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng),3.“信息時代”的到來,影響,改變?nèi)藗兊纳罘绞胶蛯W(xué)習(xí)方式。,信息化社會開始出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)可以提供各種服務(wù)。,信息經(jīng)濟(jì)在全世界起步，加快了全球化的步伐。,垃圾信息、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)犯罪等影響了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。,各國之間圍繞互聯(lián)網(wǎng)的競爭造成世界更加動蕩不安。,虛擬社會對人們生活和學(xué)習(xí)工作產(chǎn)生消極影響，尤其對青少年有不良影響。,積極,消極,問題探討,結(jié)合三次工業(yè)革命，概括科技進(jìn)步對社會發(fā)展的作用？,1.生產(chǎn)力大大提高最直接、最主要,2.社會結(jié)構(gòu)的改變社會日益分裂為兩大直接對立階級；出現(xiàn)壟斷組織。,3.世界形勢的變化,資產(chǎn)階級開始確立對世界的統(tǒng)治,信息交流和運輸?shù)谋憬荩澜绺鞯芈?lián)系更加密切，日益成為一個整體，世界市場逐步形成,4.社會生活變化,形成新興城市，推動城市化進(jìn)程,城市面貌發(fā)生巨變，人們生活便利，娛樂方式豐富多彩,積極,技術(shù)的運用，生產(chǎn)效率的提高，使資本家剝削工人的手段更加隱蔽，工資相對降低，就業(yè)機(jī)會減少，社會的貧富分化加劇。,自然環(huán)境破壞，環(huán)境污染嚴(yán)重，生活環(huán)境惡化等,消極,問題探討,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，經(jīng)濟(jì)增長方式的的變化？,近代以來世界