[课标内容](近代以来世界科学技术的历史足迹)
1.了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
2.简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
3.以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
4.知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
5.以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。
[学习要求]
第一课 近代物理学的奠基人和革命者
第二课 追寻生命的起源
第三课 人类文明的引擎
第四课 向“距离”挑战
第一课 近代物理学的奠基人和革命者
知识与能力
知道经典力学的主要内容；伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献；认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容；了解爱因斯坦建立相对论和光的量子理论、普朗克提出量子假说等史实；认识相对论、量子论提出的意义。
过程与方法
学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。
情感、态度与价值观
感受伽利略、爱因斯坦等科学家不迷信权威、为科学而不断探索创新的进取精神。
教学重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；牛顿经典力学的建立；量子论的诞生；相对论的提出。
教学难点：如何理解物理学各阶段发展的原因？
一、经典力学体系
1、背景
文艺复兴运动使科学从神学的桎梏中被解放出来，近代科学诞生。
伽利略对亚里士多德力学观的否定
(1)亚里士多德的学说
亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。如：“推箱子”的例子
(2)伽利略的贡献——创立了自由落体定律
2、创立 《自然哲学的数学原理》
基本理论：牛顿力学三定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律)、万有引力定律
影响意义
理论的综合：牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
实践的验证：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星、冥王星。
二、现代物理学理论的发展
1、量子力学
背景
19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，促进人们对物质的认识深入到了原子内部。但大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。这就需要人们对微观世界开展研究。
概况
诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说。这个假说宣告了量子论的诞生。
发展：1905年，爱因斯坦提出了光具有波粒二象性的结论，1923年，法国物理学家德布罗意又提出物质波理论。
成熟：在这个基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
意义
量子理论弥补了经典物理学在微观的粒子世界方面认识的空缺，把人类对客观规律的认识从宏观世界推进到微观世界，改变了人们看世界的角度和方式；量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。
2、相对论
(1)狭义相对论
创立：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，创立了狭义相对论。
内容：时间和空间都与物质运动有关；时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。
意义：否认了牛顿力学的绝对时空观；继承和发展了牛顿力学；奠定了利用原子能的理论基础。
爱因斯坦的狭义相对论是建立在两个基本假设基础之上的。第一个假设是相对性原理，即物体运动状态的改变与选择任何一个参照系无关；第二个假设是光速不变原理，即对任何一个参照系而言，光速都是相同的。从两个基本假设出发，爱因斯坦得出如下新的结论：运动物体在运动方向上长度缩短；运动着的时钟要变慢；任何物体的运动速度都不可能超过光速；同时性是相对的，在一个惯性系中同时发生的事情，在另一个运动着的惯性系中测量便不是同时发生的；如果物质速度比光速小得多，相对论力学就变为牛顿力学，比起牛顿力学来，相对论力学具有更普遍的意义。物体的能量等于物体的惯性质量乘以光速的平方。
(2)广义相对论
提出：1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。
主要内容：广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。
意义：第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。
(3)相对论与牛顿力学的关系：
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例(物体低速运动状态)，包括在相对论体系中。
(4)相对论建立的意义
爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
☆物理学的发展给了我们什么样的启示？
尊重事实，不迷信权威，敢于质疑，勇于探索创新，实践出真知……
作业：随堂练习
教后记：
第二课 追寻生命的起源
知识与能力
了解达尔文、赫胥黎及进化论观点；概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
过程与方法
阅读教材中有关达尔文、赫胥黎及进化论观点的资料，从中获得知识。
情感、态度与价值观
感受达尔文等尊重事实、勇于探索的科学精神。
教学重点：进化论确立的历史条件、进化论的主要观点和影响。
教学难点：分析科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
一、千年话题——谁创造了万物
主要观点：神创说；天外胚种论；宇生论；自然发生说；化学进化说等。
二、达尔文的进化论
1、历史条件
社会环境
政治上：资产阶级革命的影响；
经济上：资本主义经济的发展和工业革命的推动；
思想上：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。
科学基础：科学技术的进步和生物学知识的积累
引导学生归纳教材第二目：近代生命科学的成果。①林耐制定动植物分类法②哈维建立血液循环理论③施莱登、施旺共创细胞学说④巴斯德奠定微生物学的基础⑤拉马克提出初步的进化论思想(奠定基础)
自身实践：达尔文的科学探索
☆达尔文(1809—1882)
查尔斯·达尔文与美国总统林肯同于一八零九年二月十二日诞生。他父亲是个有名的医生，母亲是陶工威治伟勒的女儿。他的祖父伊拉斯莫斯．达尔文更是个有名的医主兼博物学家，同时又是一位诗人。
少年时代的达尔文并非优等生，虽然他很热衷于植物及昆虫的采集，但对学校所教的希腊语及拉丁语却一点都不感兴趣。本来想让达尔文学习法律的父亲，看到他这种情形只好改变主意，将他送到爱丁堡去学医。可是他对学医一样不感兴趣，尤其在见习外科手术时，更是吓得魂不附体。加上他知道自己将来可以继承一笔能让地安享一辈子的庞大财产，不必为生活去行医，于是他便毅然地放弃了学医。
他父亲最后又将他送到剑桥大学，指望他学做个牧师，可是他到剑桥大学后也没照他父亲的意思去做。就在这时，潜藏在他心中很久的对博物学的爱好完全地爆发出来。他在汉斯洛教授的指导下，阅读了许多动植物的书籍，使他在博物学领域上的知识大增。
22岁那年，经朋友推荐，达尔文以博物学者的身份登上了“贝格尔”号远航考察船，随船进行为期5年的科学考察。那时候，达尔文还相信生物是由上帝创造的。每到一个地方，达尔文都要仔细考察当地动物、植物资源。许多实例引起他的思考，并使他对“上帝造物论”产生了怀疑。
在南美洲，达尔文发现了古犰狳的化石。它们与现代生活的犰狳十分相似，但又有不同。这是否说明现代的动物是由古代的动物发展而来的呢？在加拉帕戈斯群岛上，达尔文发现，这里不同岛上的地雀各有其特点。这种现象使达尔文想到物种可能在不断地变化着。
各地的所见所闻，都说明随着时间的推移，生物是在逐渐进化的。但是，当时达尔文还不能说明引起生物进化的原因。考察归来，达尔文就开始研究这个问题。
达尔文耐心地收集资料和证据。他访问过农夫、种子供应店店主和家畜、家禽饲养人。他还亲自饲养鸽子，观察家鸽在人工饲养下所产生的变异。
经过大量的观察和研究，达尔文终于成功地用自然选择学说解释了生物进化的原因，并于1859年出版了《物种起源》这部巨著，引起极大的反响。达尔文的进化论被恩格斯赞誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
1882年4月19日，达尔文去世，根据24名国会议员提议，他被厚葬于威斯敏斯特大教堂。他的墓被安放于大科学家牛顿的墓旁。
2、确立标志：1859年《物种起源》的发表
3、主要观点：
生物是进化的，一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。物种不断地变异，新种产生，旧种灭绝；生物的进化是连续的，没有不连续的突变，自然界没有飞跃；生物间有共同祖先，彼此间有一定的血缘关系；自然选择是变异最重要的途径。“自然选择”与“适者生存”是进化论的基本观点。
4、发展和完善：赫胥黎发展进化论
1863年，赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》，使人猿同祖论进一步得到确立，促进了进化论的传播。
☆科学与宗教在生命起源问题上的分歧
根本分歧：生命是自然界进化的结果，还是上帝创造的产物？
根源：生产力的发展情况；人们对自然认识的局限性；科学与宗教在认识论上的差异：从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。从方法论方面说，宗教说学没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础上的。从政治上来说，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学是要追求民主和平等。
5、意义
对宗教神学：挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃；
对自然科学：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；
对中国的影响：对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。
☆近代自然科学的发展过程中，我们能得出哪些启示?
近代自然科学的发明都经历了长期的、曲折的复杂过程，是无数勇于献身的科学家奋斗努力的结晶。
近代自然科学是在资本主义创造的物质文明的基础上发展的，社会经济发展的需要是科学发展的主要动力。
自然科学的成就反作用于生产、指导技术革命、开发自然资源、为社会创造了巨大的物质财富。科技是第一生产力。
自然科学在反对封建迷信的斗争中，又起到了巨大作用。
作业：随堂练习
教后记：
第三课 人类文明的引擎
第四课 向“距离”挑战
知识与能力
知道进入蒸汽时代和电气时代的标志和大致时间；举出瓦特改良蒸汽机、法拉第发现电磁感应现象、西门子研制发电机、格拉姆发明电动机、爱迪生的发明等史实，说明蒸汽机的发明和电气技术的应用对社会发展的作用。
了解电脑与网络技术发明和发展的概况；理解现代信息技术对人类社会的影响；了解信息时代的特点；分析计算机网络的发展对社会生活带来的变化和存在的问题。
过程与方法
观察和思考蒸汽机、电气技术、现代信息技术与我们生活的联系，体会科学技术应用于生产和生活给人类文明带来的巨大变化。
情感、态度与价值观
体会科学技术应用于生产给人类文明带来的巨大变化；感受爱迪生等热爱科学和对科学不懈追求的精神。
感受信息时代带来的社会生活和价值观念的变化，加深对“科技发展和人文关怀并重”价值观的理解和认同。
教学重点：蒸汽时代、电气时代和信息时代的到来及其对人类的影响。
教学难点：理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果，是人类文明不断积淀的结果。
一、万能原动机与“蒸汽机时代”(瓦特)
联系必修二专题五第三课“蒸汽的力量”第一目“大工业的狂飙时代”中有关工业革命的内容。
1、瓦特改良蒸汽机
(1)背景
社会生产发展的需要是蒸汽机得以发明的直接推动力；
1765年哈格里夫斯发明人力“珍妮机”
1771年阿克莱特发明水力纺纱机
1779年克隆普顿发明“骡机”
1785年卡特莱特研制出水力织布机
自然科学成就是蒸汽机得以发明的理论基础；
相关生产技术的进步是蒸汽机得以发明的技术保证。
实验科学的长期孕育
(法)巴本发明带有活塞的实验型汽缸，把热能转变为机械能。
(英)塞维利发明蒸汽泵，无法普及
纽可门等人研制大气活塞式蒸汽机，只能用于矿山抽水。
(2)瓦特改良蒸汽机
发明：1769—1782年完成蒸汽机的改良
2、意义
解决了工业发展的动力问题；成为一切生产部门和交通运输部门“万能的原动力”。
推动工厂的建立，人类跨入“蒸汽时代”。
推动交通运输工具的改进。1803年(美)富尔顿制成汽船；1814年(英)史蒂芬孙发明蒸汽机车
机器制造业的诞生：蒸汽机的出现和传动结构的改进，使生产部门对车床需求的数量和种类激增，手工生产方式已无法满足需要。1794年(英)莫兹利发明移动刀架，1797年制成带有移动刀架和导轨系统的车床。19世纪机械加工制造业诞生。
二、电力的广泛应用与“电气时代”(法拉第、西门子等)
联系必修二专题五第四课“走向整体的世界”第一目“电气时代的来临”中有关电气技术发明的内容。
1、法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制提供理论基础。
2、电气技术的应用
德国工程师西门子制成发电机。比利时人格拉姆制成了直流电动机。美国人爱迪生创建第一个发电站。电报：1837年，美国莫尔斯发明有线发报机。电话：1875美国贝尔发明电话机。意大利马可尼发明无线电通讯。
3、电气技术的应用对社会发展的作用
电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景。随后，电灯、电话、电车、电报等，不断涌现出来，人们对电的需求量越来越大。
第二次工业革命从19世纪下半叶开始，到20世纪初基本完成。由于电力的广泛应用，使世界跨入“电气时代”。
☆立体交通的诞生
条件：
内燃机的发明和应用；石油开采和石油化工业的发展。
主要成就：1885年，德国卡尔·本茨和戴姆勒制成了最早的汽车。1887年把内燃机装到汽船上。1903年，美国莱特兄弟制成第一架飞机。
影响:
推动了世界交通运输业的发展，人类进入了立体交通的新时代。加强了世界各地的联系，促进世界市场的形成。
三、现代信息技术与“信息时代”
联系必修二专题四第三课“大众传播媒介的更新”第三目“互联网与民众生活的渐变”中有关互联网作用的内容。
☆概念：互联网
互联网是通过计算机网络传播信息的文化载体，这种以数字化的方式存储、处理和传播，以比特为计量单位的电子媒介被人们称为“第四媒体”。(以纸质为媒介的报纸是第一媒体，以电波为媒介的广播是第二媒体，以图像为媒介的电视是第三媒体)
形成与发展：1969年美国建成了世界上第一个采用分组交换技术的计算机网ARPANET。它仅连接了四个大学实验室，这是计算机互联网（因特网）的前身。 20世纪90年代以来，由于通信技术和计算机技术的飞速发展，互联网进一步发展为全球信息网。
功能：收发电子邮件、资料检索、浏览新闻、休闲游戏、网上购物、网上远程教育、远程医疗、网上谈心 。
特点：界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输。
1、背景
以计算机和通信技术为核心的现代信息科学技术的发展，奠定了基础。“冷战”时期，美国出于与苏联争夺世界霸权的需要，直接推动了互联网的产生。
2、电脑与网络技术发明和发展
电子计算机的研制
1946年，美国研制出第一台电子计算机。至今，电子计算机经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个发展阶段，第五代新型计算机正在研制之中。
电子计算机技术的应用
电子计算机不仅为自动化和控制论的建立奠定了基础，而且被广泛应用到各个领域，如数据处理、设计实验、自动控制、经营管理、信息传播、情报检索、通讯联络、教学科研等方面。
3、现代信息技术对人类社会的影响
积极：互联网给世界带来了翻天覆地的变化。大大缩小了全球的空间距离，使全人类实现信息交流和共享；推动了知识经济的产生与发展；使人类的生产、生活、工作、学习、思维等方式都发生了深刻的变化；促进了传统产业的更新改造；使人类进入信息时代。
消极：导致信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等；各国之间围绕互联网的竞争造成世界更加动荡不安；虚拟社会对人们生活和学习工作特别是对青少年产生消极影响。
☆认识：科学技术是第一生产力；科学技术是一把双刃剑；要重视科技，正确利用科技。
作业：随堂练习
教后记：
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/8b5799db33d4b14e852468ed.html
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