小學科學的教案

近代以來世界的科學發(fā)展歷程復習學案。

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第四單元近代以來世界的科學發(fā)展歷程教學案

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第四單元　近代以來世界的科學發(fā)展歷程教案

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第四單元　近代以來世界的科學發(fā)展歷程

第11課　物理學的重大進展

知識點一　經典力學

1．背景

(1)文藝復興運動不僅解放了人們的思想，也對科學研究產生了重要影響。

(2)16世紀末17世紀初，伽利略發(fā)現了自由落體定律等物理學定律，開創(chuàng)了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學，為后來經典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎。

2．建立

(1)提出：1687年，牛頓出版了《自然哲學的數學原理》。

(2)內容：物體運動三大定律和萬有引力定律等。

(3)特征：

①以實驗為基礎。

②以數學為表達形式。

3．地位及作用

經典力學體系對解釋和預見物理現象，具有決定性意義。后來，根據萬有引力定律，人們發(fā)現了海王星等。

為什么16世紀中期以后科學會出現新時期？(物理學發(fā)展的原因)

(1)農業(yè)、手工業(yè)、商品經濟發(fā)展，社會經濟發(fā)展，資本主義萌芽并發(fā)展，生產經驗的積累，技術能力的提高，提供了物質基礎。

(2)文藝復興運動、宗教改革、啟蒙運動的影響。

(3)科學家的刻苦鉆研、追求真理、勇于探索的科學精神。

　關于伽利略的力學成就的評述，正確的是()

①標志著經典力學體系的建立?、陂_創(chuàng)了實驗科學的時代

③標志著物理學的真正開端?、苁侨祟愃枷胧飞系膫ゴ蟪删椭?/p>

A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④

答案　B

解析　伽利略的力學成就為經典力學的建立奠定了基礎，標志著物理學的真正開端。另外，伽利略開創(chuàng)的一系列科學研究方法使其成為近代實驗科學的奠基者，是人類思想史上的偉大成就之一。本題正確答案為B。

知識點二　相對論的創(chuàng)立

1．背景

(1)19世紀，隨著物理學研究的進展，經典力學無法解釋研究中遇到的一些新問題，面臨著挑戰(zhàn)。

(2)德國物理學家愛因斯坦多年的研究。

2．內容

(1)狹義相對論：物體運動時，質量會隨著物體運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。

(2)廣義相對論：空間和時間的性質不僅取決于物質的運動情況，也取決于物質本身的分布狀態(tài)。

3．意義

(1)相對論的提出是物理學領域的一次重大革命。

(2)它否定了經典力學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。

(3)它也發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。

牛頓經典力學與相對論的關系怎樣？?

(1)牛頓在17世紀提出了經典力學。包括物體運動三大定律和萬有引力定律等，這些定律有一個共同的前提，即物體在低速運動的情況下這些定律才適用。?

(2)1905年愛因斯坦提出狹義相對論。指出時間、空間和物體的質量不是絕對不變的，而是隨著物體的運動而發(fā)生變化。從本質上修正了由狹隘經驗建立起來的時空觀，揭示了時間與空間的本質屬性。?

總之，從內容和體現的思想來看，相對論發(fā)展了牛頓力學，把牛頓力學概括在相對論力學中，牛頓力學只是相對論力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例。

　從經典力學到相對論的發(fā)展表明()

①任何科學成就都是“站在巨人肩膀上”的發(fā)現?、谌祟悓ψ匀唤绲恼J識是隨著時代的前進而不斷發(fā)展的?、廴祟愰_始從宏觀世界深入到微觀世界認識規(guī)律?、芸茖W的發(fā)展是無止境的

A．①②③④B．①②④

C．②③④D．①②③

答案　B

解析　此題考查學生對世界近現代物理學發(fā)展的綜合認識能力。①②④從科學發(fā)展的繼承性、特點等角度作了正確闡釋。相對論著重研究宏觀世界高速運動的物體。

知識點三量子論的誕生與發(fā)展

1．背景

(1)19世紀末20世紀初，電子和放射線的發(fā)現，人們對物質的認識深入到了原子內部。

(2)大量的實驗表明，微觀的粒子運動不能用經典力學的理論來說明。

2．誕生

(1)時間：1900年，德國物理學家普朗克提出了量子假說。

(2)內容：輻射像物質一樣，是由具有能量的基本單位量子來實現的。

3．發(fā)展

(1)愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了光電效應。

(2)丹麥物理學家玻爾提出了有關原子的量子理論。

(3)20世紀30年代，量子力學建立起來。

4．意義

(1)使人類對微觀世界的基本認識取得革命性的進步。

(2)與相對論一起，構成了現代物理學的基礎，彌補了經典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。

(3)推動了物理學自身的進步，開闊了人們的視野，改變了人們認識世界的角度和方式。

為什么說量子理論和相對論是現代物理學的兩大支柱？?

〖HTF〗(1)經典物理學所適用的主要是我們日常生活中的物理現象，但在宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界面前，就顯得不太夠用了。?

(2)量子論的形成標志著人類對客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到微觀世界；同時，在量子論基礎上發(fā)展起來的量子力學，極大地促進了原子物理、固體物理和原子核物理等科學的發(fā)展。?

(3)相對論的提出否定了經典力學的絕對時空論，從本質上修正了由狹隘經驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。?

(4)量子論和相對論彌補了經典物理學的缺點，掀起了物理學的革命，構成了現代物理學的基本理論框架。

　中新社臺北(2005年)4月19日電：19日晚7時許，世界第一高樓——臺北101大樓呼應“物理照亮世界”的活動：點亮燈光，凸現“E=mc2”，紀念偉大的科學家愛因斯坦發(fā)表相對論100周年。相對論提出的歷史意義有()

①是物理學思想的一次重大革命

②否定了經典力學的絕對時空觀

③深刻地揭示了時間和空間的本質屬性

④樹立了新的時空觀、運動觀、物質觀

A．①②③B．①②③④

C．①③④D．②③④

答案　B

解析　愛因斯坦發(fā)表相對論是物理學領域最偉大的革命，在很大程度上緩解了19世紀末出現的經典物理學的危機，創(chuàng)立了一個全新的物理學世界，極大地拓展了物理學的應用領域。同時，相對論也打破了經典物理學絕對化的思維，揭示了時空的可變性、時空變化的聯系性，形成了全新的時空觀、運動觀和物質觀，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對自然科學和哲學產生了極其深遠的影響。

　閱讀教材P54“伽利略面對教會的審判”插圖和[歷史縱橫]。

　一可以看到伽利略對物理學作出的重大貢獻，二可以得知教會對伽利略的迫害，反映了當時教會對人們思想的壓制。

　1.關于右圖的物理學理論的說法正確的是()

A．最早是在17世紀初伽利略在實驗中發(fā)現的

B．圖示表明，大球先落地，小球后落地

C．圖示表明，小球先落地，大球后落地

D．是哥白尼“日心說”的有力證據

答案　A

　閱讀教材P55[資料回放]和[歷史縱橫]。

　通過對材料的閱讀，可以看出牛頓謙遜的優(yōu)良品德和對科學的敬畏，以及實事求是、腳踏實地的科學態(tài)度，也反映了牛頓經典力學的巨大威力。

　2.下列對牛頓力學體系的表述，不正確的是()

A．其內容就是物體運動三大定律

B．把天上和地上的物體運動概括在同一個理論之中

C．是人類對自然規(guī)律的第一次理論性的概括和綜合

D．牛頓力學體系具有相當的科學性、預見性

答案　A

解析　牛頓力學體系的內容包括物體運動三大定律和萬有引力定律等，A項表述不確切。

思考：你認為應該怎樣評價牛頓和愛因斯坦的貢獻？(P56)

方法點撥　本題主要考查學生的理解分析能力?；卮饡r應突出兩人的貢獻，分清兩人的研究領域。

答案要點　牛頓確立了萬有引力定律和運動三大定律，之后光學、電磁學等與力學進一步統(tǒng)一，大大推動了物理學的發(fā)展。牛頓力學研究的是宏觀世界。愛因斯坦打破了牛頓以來傳統(tǒng)的絕對時空觀，于1905年提出了狹義相對論和光速不變原理，1916年愛因斯坦的相對論發(fā)展了牛頓力學。將牛頓力學概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。

　2006年8月24日，在捷克首都布拉格舉行的國際天文學聯合會大會通過行星的新定義，1930年發(fā)現的冥王星“慘遭降級”。發(fā)現冥王星的理論依據是()　

A．哥白尼的“太陽中心說”B．伽利略的科學理論

C．牛頓經典力學理論D．愛因斯坦的相對論

答案　C

解析　牛頓的經典力學用嚴格的數學方法和邏輯思維把宇宙的運動統(tǒng)一起來，對預見物理現象有決定意義，冥王星的發(fā)現正是根據萬有引力定律計算出來的。故正確答案為C項。

一、本課測評

思考：相對論和量子論的出現，有什么意義？(P57)

方法點撥　本題主要考查準確識記和理解教材中的知識，根據教材知識直接回答即可。

答案要點　(1)量子論和相對論彌補了經典物理學的缺點，掀起了物理學的革命，構成了現代物理學的基本理論框架。

(2)量子論和相對論的創(chuàng)立使人們的認識深入到新的層次和領域，特別是發(fā)現了微觀物質的運動規(guī)律，為現代自然科學和現代技術革命提供了重要的理論基礎。

(3)它們的提出，不僅推動了物理學自身的進步，而且開闊了人們的視野，改變了人類認識世界的角度和方式，在人類思想史上占有極其重要的地位。

　20世紀初，現代物理學的兩大支柱誕生。它們?yōu)槿藗冝q證地看待世界和認識微觀世界提供了重要途徑。這兩大支柱是()

①“地心說”　②牛頓力學體系　③相對論?、芰孔诱?/p>

A．①④B．②③C．③④D．②④

答案　C

二、學習延伸

了解20世紀核能研究發(fā)展的基本情況，談一談這一研究的發(fā)展對人類社會產生了哪些影響。(P57)

方法點撥　可以查閱資料或上網查詢，找出核能的發(fā)展史實，然后一分為二地看待核能源問題。

答案要點　二戰(zhàn)期間，德國法西斯與美國競相發(fā)展核武器，1945年，美國在日本投放原子彈，蘇聯也在1949年試驗成功原子彈，1957年蘇聯建成核電站，1964年中國制造出了原子彈。

核能的研究，一方面使人類處在核戰(zhàn)爭的陰影之下，另一方面，核能的和平開發(fā)與利用，又給人們帶來了生活的便利。

課程標準課標追問要點提示

了解經典力學的主要內容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位；知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。

。1.簡述經典力學的主要內容及意義。(1)內容：物體運動三大定律和萬有引力定律等。

(2)意義：經典力學體系對解釋和預見物理現象，具有決定性意義。后來，根據萬有引力定律，人們發(fā)現了海王星等。

2.簡述相對論的內容及意義(1)內容：

①狹義相對論：物體運動時，質量會隨著物體運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。

②廣義相對論：空間和時間的性質不僅取決于物質的運動情況，也取決于物質本身的分布狀態(tài)。

(2)意義：

①相對論的提出是物理學領域的一次重大革命。

②它否定了經典力學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。

③它也發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。

3.簡述量子論的內容及意義。

。(1)內容：輻射像物質一樣，是由具有能量的基本單位量子來實現的。

(2)意義：①使人類對微觀世界的基本認識取得革命性的進步。②與相對論一起，構成了現代物理學的基礎，彌補了經典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。③推動了物理學自身的進步，開闊了人們的視野，改變了人們認識世界的角度和方式

基礎鞏固

1．伽利略被稱為是“天上的哥倫布”，這是因為他()

A．發(fā)現了落體定律

B．為經典力學奠定了基礎

C．在天文學方面的巨大貢獻

D．注重實踐和實驗

答案　C

解析　本題考查學生的比較分析能力。哥倫布發(fā)現新大陸，伽利略發(fā)現了許多用肉眼看不見的天體，故選C項。

2．下列關于經典力學體系的表述正確的是()

①其形成的標志是《自然哲學的數學原理》的發(fā)表　②它以實驗為基礎，以數學為表達形式　③其建立標志著近代科學的形成　④該體系并不是盡善盡美的

A．①②③④B．①②④

C．①③④D．①②③

答案　A

解析　把握牛頓經典力學體系的兩個基本特征：一是實驗，二是數學化，即以實驗為基礎，以數學為表達形式。

3．物體運動時，質量會隨著物體運動速度的增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化。這是哪一理論的內容()

A．慣性定律B．萬有引力定律

C．狹義相對論D．廣義相對論

答案　C

4．愛因斯坦相對論的提出，是物理學領域的一場偉大革命。它()

A．否定了牛頓的力學原理

B．借鑒了法國科學家的學說

C．揭示了時間、空間并非絕對不變的屬性

D．修正了能量、質量相互轉化的理論

答案　C

解析　19世紀末，新實驗同經典物理學理論發(fā)生了矛盾，物理學出現了危機。愛因斯坦的相對論揭示了空間、時間、物質、運動之間的本質上的統(tǒng)一性，解決了這一問題。

5．與愛因斯坦“狹義相對論”不符合的是()

A．時間、空間、質量、運動都是相對的

B．質量隨物體運動速度的增大而增加

C．空間、時間不可能離開物質而單獨存在

D．時間、空間會隨物體運動變化而變化

答案　C

解析　C項是愛因斯坦“廣義相對論”的內容。

6．美國《時代》周刊曾選出了多名20世紀的風云人物。《時代》周刊認為其中一名“在許多科技領域里，特別是在探索和利用原子和宇宙的多種作用力方面，他是值得人們記憶的人?！边@位“風云人物”應該是()

A．牛頓B．愛因斯坦

C．達爾文D．居里夫人

答案　B

解析　注意題干中的“原子”一詞，聯想到相對論與原子彈。

7．激光器的發(fā)明是下列哪一理論推動的結果()

A．經典力學B．相對論

C．量子論D．進化論

答案　C

解析　根據量子論的觀點，光是由具有能量的基本單位量子組成的，激光器就是利用光能做功的機器。

能力提升

8．發(fā)現萬有引力定律的物理學家是()

A．庫侖B．伽利略

C．牛頓D．愛因斯坦

答案　C

解析　萬有引力定律、牛頓運動定律均屬于經典力學的知識，牛頓是這一理論體系的建立者。牛頓是站在伽利略等巨人肩膀上取得成功的，庫侖定律是庫侖發(fā)現的電學規(guī)律。

9．一位科學家的墓碑上鐫刻著這樣的銘文：“他以神一般的力量……第一個說明了行星的運動和圖像?！边@位科學家應該是()

A．伽利略B．牛頓C．愛因斯坦D．普朗克

答案　B

解析　牛頓力學體系定律以嚴格的數學方法和邏輯體系把宇宙間的運動統(tǒng)一起來，對人類解釋與預見物理現象有決定性的意義，A、C、D三項所說的人物不符合題意。

10．19世紀，西方人宗教信仰的虔誠度降低。與這一趨勢形成無關的科學家是()

A．牛頓B．達爾文

C．愛因斯坦D．伽利略

答案　C

解析　C項愛因斯坦在20世紀初提出相對論，與題干中要求的“19世紀，西方人宗教信仰的虔誠度降低”不符合。

11．閱讀下列材料：

材料一　但是，正是在物理學領域，牛頓進行了最有意義的研究。在這方面，他以伽利略的研究為基礎，將后者的成果發(fā)展到輝煌的頂點。

牛頓的一個朋友敘述了這位偉大的科學家是如何在觀察果園里的蘋果從果樹上掉下來時，受到解決這一難題的暗示的?！顾蚶锇⒅Z斯《全球通史》

材料二　但是，在某些方面，特別是在教士中間，卻存在著激烈的反對。這是可以理解的，因為正如以往哥白尼的天文學體系廢除了地球在宇宙的中心地位一樣，達爾文主義似乎廢黜了人類在地球歷史上的中心地位。——斯塔夫里阿諾斯《全球通史》

材料三　20世紀初，在物理學領域掀起了一場偉大的革命，取得了一系列輝煌成果，愛因斯坦的相對論和普朗克的量子論則是這場革命中最偉大的理論成果?！R魯書社《世界文化簡史》

請回答：

(1)根據材料一，分析“伽利略的研究”指什么。牛頓是如何將其“發(fā)展到輝煌的頂點”的？

(2)根據材料二，分析哥白尼的主要科學成就是什么。達爾文在生物學上的主要貢獻是什么？其標志是什么？內容是什么？

(3)根據材料三，分析相對論和量子論各是怎樣提出的？有何意義？

答案　(1)伽利略提出的落體定律。牛頓提出萬有引力定律。

(2)哥白尼提出“日心說”。達爾文創(chuàng)立生物進化論。其標志是1859年發(fā)表的《物種起源》。內容：達爾文認為，一切生物都經歷了由低級向高級，由簡單到復雜的發(fā)展過程；他提出，生物不是不變的，而是會發(fā)生變異的，生物界現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”的結果。生存競爭和自然選擇是生物界的普遍規(guī)律。

(3)1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，1916年，完成了廣義相對論的最終形式，二者統(tǒng)稱為相對論；1900年，普朗克提出了量子假說，宣告了量子論誕生。

意義：量子理論和相對論彌補了經典物理學的缺點，掀起了物理學的革命，構成了現代物理學的基本理論框架。

12．閱讀材料，回答問題：

20世紀初，愛因斯坦從相對論的思想出發(fā)，提出了著名的質量能量公式，揭示出人類可以將物質的部分質量直接轉換為巨大的、并能被人類直接利用的能量。這為核開發(fā)提供了理論依據。

德國科學家十分重視這一理論的軍事價值，在相關研究中處于世界領先地位。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之后，愛因斯坦向美國總統(tǒng)羅斯福建議，應該搶在納粹之前研制出原子彈。羅斯福接見了這位科學家后決定：要趕在德國人之前造出原子彈。

美國政府從事原子彈的制造是完全秘密的，愛因斯坦本人也不知道。但當他知道德國沒有制成原子彈，而美國已成功后，感到沉重和不安。他說，如果他知道德國不會制造原子彈，他就不會為“打開這個潘多拉魔匣做任何事情”。

愛因斯坦得知美國向廣島和長崎投下原子彈，平民傷亡慘重時，感到非常痛心。他說，致信羅斯福提議研制核武器，是自己一生中最大的錯誤和遺憾。他甚至懊悔當初從事科研，“早知如此，我寧可當個修表匠”。

愛因斯坦的做法究竟是對還是錯？從這件事情中，我們能得到什么啟發(fā)？

答案　(1)愛因斯坦是基于他維護人類和平的熱忱而做出上述舉動的，故而正確。

(2)啟發(fā)：科學研究應該用于促進社會發(fā)展、保障人類和平等方面；科學對軍事技術進步的推動作用巨大，有時能起到以暴制暴從而換取和平的作用；科學研究的初衷，與其后的實際應用的效果之間可能會出現較大偏差等。

第12課　破解生命起源之謎

知識點一教會的禁錮

1．原因

(1)在古代，人們相信神創(chuàng)造了人類和世界萬物。

(2)在歐洲封建社會，基督教會是封建統(tǒng)治的精神支柱。

2．表現

(1)基督教宣揚，世界上的一切都是由上帝創(chuàng)造的。

(2)教會指責那些敢于挑戰(zhàn)神學說教的思想為“異端”。

(3)生物學家只能在不觸犯教會禁令和神學教義的前提下，對動植物的形態(tài)、生理和分類進行具體的研究，致使生物學研究進展緩慢。

基督教的上帝創(chuàng)世說和精神獨裁

關于人類起源問題世界各民族傳統(tǒng)文化中幾乎都有神創(chuàng)說。在歐洲文化中則強調上帝創(chuàng)世說。

基督教的上帝創(chuàng)世說。歐洲封建社會時期，基督教是當時人們普遍信仰的宗教，基督教神學由此成為包括和貫通一切的“科學的皇后”?；浇躺駥W認為上帝創(chuàng)造了世界宇宙萬物，上帝是一切存在的本原。

為適應封建統(tǒng)治者的需要，基督教神學還為現實社會的不平等進行辯護，成為封建統(tǒng)治的精神支柱。基督教神學教義被奉為金科玉律，一切與其不符的學說則統(tǒng)統(tǒng)被斥為“異端”，而遭無情打擊和迫害，由此形成了基督教神學的精神獨裁。

　關于基督教神創(chuàng)說的敘述，正確的是()

①世界上的一切都是由上帝創(chuàng)造的?、趤啴?、夏娃是人類的祖先　③挑戰(zhàn)“神創(chuàng)說”的思想被斥為“異端”　④認為人類是自然選擇的產物

A．①②③④B．①②③C．②③④D．①②④

答案　B

解析　歐洲古代的上帝創(chuàng)世說，被中世紀的天主教會加以神化，成為天經地義的權威理論，絕不容許人們提出相左的“異端”學說。④是達爾文進化論的內容。

知識點二拉馬克和早期生物進化思想

1．條件

(1)文藝復興以后，面向現實世界、重視實踐、崇尚理性的追求蔚然成風。

(2)17～18世紀，資產階級革命和工業(yè)革命相繼發(fā)生，人們的視野不斷拓寬，思想更加開放。

(3)細胞學說的確立，為生命科學的研究奠定了基礎。

2．提出

19世紀初，法國生物學家拉馬克提出。

3．內容

(1)提出生物從低級向高級發(fā)展進化的觀點。

(2)提出兩個著名的原則——“用進廢退”和“獲得性遺傳”。

4．意義：早期的生物進化思想開始形成。

細胞學說?

細胞學說是德國植物學家施萊登(1840~1881)和動物學家施旺(1810~1882)于1839年創(chuàng)立的。它認為一切動植物都由細胞組成，每個細胞不僅能獨立地活動，而且能作為整個機體的組成單位而行使其功能。1855年，德國細胞病理學家微耳(1821~1902)提出，細胞只能由既存的細胞分裂產生。動植物的生長和繁殖是細胞分裂的結果。細胞學說被恩格斯認為是19世紀自然科學三大發(fā)現之一(其他兩大發(fā)現是能量轉化和進化論)。

　最早提出生物從低級向高級發(fā)展進化觀點的科學家來自()

A．德意志B．法國C．英國D．美國

答案　B

解析　法國生物學家拉馬克于19世紀初提出了生物從低級向高級發(fā)展進化的觀點。

知識點三　達爾文與進化論

1．標志

1859年，英國科學家達爾文發(fā)表了《物種起源》一書，創(chuàng)立了生物進化論。

2．內容

(1)發(fā)展進化：生物是進化而來的，它們經歷了由低級向高級、由簡單到復雜的發(fā)展過程。

(2)自然選擇：生物現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”的結果。

(3)物競天擇：生物為了生存和繁育后代，必須適應或對付周邊環(huán)境的挑戰(zhàn)，還必須與其他種類的生物相互競爭，同時，生物個體之間還存在著本種類內部的競爭。

(4)適者生存：凡是能夠較好地適應環(huán)境而發(fā)生變異的個體，將獲得較多生存和繁殖的機會，而那些發(fā)生了有害變異的個體則將遭到淘汰。

3．影響

(1)生物進化論從根本上改變了當時絕大多數人對生物界和人類在生物界中地位的看法，有力挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說。

(2)在教會和保守勢力看來，這不僅是對神和宗教的極大褻瀆，更是對人類尊嚴的莫大傷害。

(3)支持達爾文的人稱他是“生物學領域的牛頓”。

為什么把達爾文稱為“生物學領域的牛頓”？

牛頓力學對自然界的力學現象做出了系統(tǒng)的、合理的說明和解釋，它提出了物體機械運動的三大定律和萬有引力定律，這些定律構成了一個統(tǒng)一的體系，把天上和地上的物體運動概括在一個理論中，從此，它把神從無生命的研究領域驅逐出去，使科學擺脫了神學的束縛。而達爾文的進化論給上帝創(chuàng)造萬物說以致命一擊，它證明了今天的整個有機世界——植物、動物，包括人在內，都是延續(xù)億萬年的發(fā)展過程的產物。

　達爾文被當時的人們稱為“生物學領域的牛頓”，這主要是因為()

A．達爾文和牛頓分別在生物學領域和物理學領域取得了重大成就

B．達爾文和牛頓對科學發(fā)展的貢獻是巨大的

C．達爾文和牛頓的學說都否定了基督教神學的權威

D．達爾文和牛頓的學說是一脈相承的

答案　D

解析　17世紀的牛頓把“造物主”從無生命現象的研究領域中驅逐了出去，19世紀的達爾文又把“造物主”從有生命現象的研究領域中驅逐了出去，因而達爾文被稱為“生物學領域的牛頓”。

　閱讀教材P58[歷史縱橫]和P59[歷史縱橫]。

　通過第一則材料中西班牙醫(yī)生塞爾維特之死，一方面反映了中世紀西歐天主教會及宗教裁判所的殘暴，說明他們?yōu)榫S護上帝創(chuàng)世說而推行了殘酷的愚民政策。另一方面說明了一些科學家為堅持真理而英勇不屈的斗爭和犧牲精神。通過的第二則史料，18世紀下半葉至19世紀，在科學家們的不懈努力之下，生物學領域迎來了重要的轉折，取得了革命性進展，細胞學說就是其中的重大成就之一，被譽為19世紀三大科學發(fā)現之一，為進化論的創(chuàng)立了奠定了基礎。

　1.閱讀兩則材料對我們有什么啟示？

答案要點　一是看到了宗教神學殘酷迫害生物學家，束縛了生物學的發(fā)展。二是看到了科學家們?yōu)閳猿终胬矶⒂聽奚木?。三是看到了科學家們鍥而不舍嚴肅認真的科學態(tài)度。

　閱讀教材P60“達爾文”插圖和P60[資料回放]。

　通過插圖看到了達爾文進化論推斷的合理性；資料回放表明列寧肯定了達爾文進化論的正確性。

　2.下面三幅圖片反映的長頸鹿的發(fā)展演化進程，主要證實了達爾文生物進化論的哪一觀點()

A．生物經歷著由低級向高級發(fā)展的過程

B．生物個體之間存在著內部的競爭

C．微小的有利變異逐步積累為顯著的變異

D．生物必須與其他種類的生物相互競爭

答案　C

解析　圖片反映了生物進化論中的“獲得性遺傳”觀點，即那些被自然選擇了的微小的有利變異，通過世世代代的傳遞，可逐步積累為顯著的變異。

思考：(1)圍繞著達爾文的進化論，出現了兩種截然對立的觀點。那么，產生這些分歧的原因是什么？(2)你如何評價這些觀點？(P60)

方法點撥　本題考查學生分析理解問題的能力。通過對材料的閱讀，可以看出兩個人所處的階級地位不同，代表不同的階級利益，所以會產生不同的看法。

答案要點　(1)產生這種認識分歧的根源在于生產力和科技發(fā)展水平的差異及不同的階級立場。材料中前者仍然堅持把天主教神學思想及封建創(chuàng)世說作為自己的宇宙觀，代表的是天主教會和封建主階級的利益和要求；而材料中后者則是在充分探索自然界奧秘，尤其是生物學科學真理的基礎上得出的結論，體現了新興資產階級要求沖破神學思想束縛，探索自然、造福人生的理想。(2)材料中前者頑固堅持神創(chuàng)學說，體現了其愚昧和反動的一面。而材料中后者的觀點建立在科學的基礎之上，敢于向基督教神學思想挑戰(zhàn)，體現了其世界觀的進步性和可貴的斗爭精神。

　達爾文進化論對人類社會發(fā)展的影響是()

A．揭示了人類社會發(fā)展規(guī)律

B．提出了變異概念

C．摧毀了教會的神學體系

D．使人類思想認識發(fā)生了飛躍

答案　D

解析　作為一部生物學巨著，它不可能揭示人類社會的發(fā)展規(guī)律；同時，它對封建神學創(chuàng)世說形成了有力挑戰(zhàn)，但并未達到摧毀教會體系的程度。

一、本課測評

思考：生物進化論的提出，有什么歷史意義？(P61)

方法點撥　本題可以從對宗教神學、對生物學、對中國三個方面的意義分析。

答案要點　歷史意義：①它挑戰(zhàn)了封建神學，否定了神創(chuàng)說，促進了人類認識的飛躍。②把發(fā)展變化思想引入生物界，開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代。③為馬克思主義理論提供了自然史基礎。④對處于國家危亡時期的中國思想界也產生了巨大震動。

　下列與生物進化論的歷史意義不符的是()

A．對歐洲思想界產生了巨大影響

B．開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代

C．為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要的社會史的基礎

D．對處于國家危亡時期的中國思想界也產生了巨大震動

答案　C

解析　進化論的提出為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要的自然史的基礎。

二、學習延伸

翻一翻生物教科書，查一下其中的哪些內容與本課有關，以進一步加深對本課的理解。(P61)

提示　可查閱關于生物圈、細胞結構、生物圈中的綠色植物、動物的演化及生物進化學說等相關內容，以加深對本課內容的理解。

課程標準課標追問要點提示

簡述進化論的主要觀點；概括科學與宗教在人類起源問題上產生分歧的根源。1.簡述進化論的主要內容。(1)發(fā)展進化：生物是進化而來的，它們經歷了由低級向高級、由簡單到復雜的發(fā)展過程。

(2)自然選擇：生物現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”的結果。

(3)物競天擇：生物為了生存和繁育后代，必須適應或對付周邊環(huán)境的挑戰(zhàn)，還必須與其他種類的生物相互競爭，同時，生物個體之間還存在著本種類內部的競爭。

(4)適者生存：凡是能夠較好地適應環(huán)境而發(fā)生變異的個體，將獲得較多生存和繁殖的機會，而那些發(fā)生了有害變異的個體則將遭到淘汰。

2.關于人類起源問題，科學與宗教認識不同的根源有哪些？(1)產生分歧的根源在于生產力和科技發(fā)展水平的差異及不同的階級立場。

(2)宗教堅持把天主教神學思想及封建創(chuàng)世說作為自己的宇宙觀，代表的是天主教會和封建主階級的利益。

(3)科學則是在充分探索自然界奧秘，尤其是生物學科學真理的基礎上得出的結論，體現了新興資產階級要求沖破神學思想束縛，探索自然、造福人生的理想。

基礎鞏固

1．下列符合進化論產生背景的有()

①基督教神學遭受重創(chuàng)，崇尚理性的追求蔚然成風?、谫Y產階級革命和工業(yè)革命相繼發(fā)生?、劭茖W技術長足進步

④人類視野不斷拓寬，思想文化更加開放

A．①②B．③④C．①②③D．①②③④

答案　D

解析　生物進化論是時代進步的綜合產物，既是社會經濟發(fā)展的需要，又需要借助政治、經濟、思想和科學四方面的綜合推動，可以說四者缺一不可。

2．早期生物進化思想產生的條件有()

①文藝復興后，基督教神學受到極大的沖擊，崇尚理性的追求蔚然成風　②17～18世紀，資產階級革命和工業(yè)革命相繼發(fā)生?、?7世紀英國科學家胡克發(fā)現細胞，18世紀下半期到19世紀細胞學說發(fā)展起來?、苁澜缟系囊磺卸际怯缮系蹌?chuàng)造的

A．①②B．①②③

C．①②③④D．②③④

答案　B

解析?、苁腔浇趟麚P的，對生物學研究起到阻礙禁錮作用。

3．下列不屬于拉馬克生物進化思想的是()

A．生物從低級向高級發(fā)展變化

B．“用進廢退”和“獲得性遺傳”

C．環(huán)境對物種變化有重要影響

D．生物物種的變異是“自然選擇”的結果

答案　D

解析　D項是達爾文的觀點。

4．與克隆技術有關的細胞學說是19世紀30年代哪國的哪位科學家確立的()

A．英國　哈維B．英國　達爾文

C．德國　施萊登D．法國　拉馬克

答案　C

5．達爾文認為自然界進化的規(guī)則是()

A．用進廢退B．物種不斷進化

C．環(huán)境決定物種進化D．物競天擇，適者生存

答案　D

解析　本題考查學生對達爾文生物進化論的理解，達爾文認為自然界進化的規(guī)則是物競天擇，適者生存。

6．進化論剛提出的時候，只有很少的人接受，但隨著科技與社會的發(fā)展，現在已經成為人們普遍接受的觀念。這說明()

A．思想觀念會隨著社會存在的變化而變化

B．新思想觀念一開始總是不為人們所接受

C．思想觀念的變化總是具有滯后性

D．思想觀念的變化總是具有超前性

答案　A

解析　社會意識是社會存在的反映。

7．對達爾文進化論對社會政治和意識形態(tài)產生的重大影響的表述，正確的有()

①為歐美資產階級革命奠定了理論基礎　②沉重打擊了宗教神學世界觀?、凼谷祟愒谒枷肷习l(fā)生了飛躍　④為中國新文化運動提供了思想武器

A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

答案　D

解析　歐美資產階級革命早于達爾文進化論的提出，所以排除含①的選項。

能力提升

8．下列選項中，與能量守恒守律、細胞學說并稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現的是()

A．血液循環(huán)學說B．分子生物學

C．生物進化論D．微生物學

答案　C

解析　本題考查科技成就。被恩格斯譽為19世紀自然科學的三大發(fā)現的是細胞學說、進化論和能量守恒定律。

9．達爾文《物種起源》發(fā)表后，立即引起了宗教人士的強烈反對。右圖是當時諷刺達爾文的漫畫，該漫畫能夠說明()

①科學戰(zhàn)勝愚昧是一個艱難的過程　②進化論的價值被人們廣泛認識　③達爾文學說動搖了宗教神學的根基?、茏匀豢茖W開始從神學中解放出來

A．①②B．①③

C．①④D．③④

答案　B

解析　根據漫畫可以知道，科學戰(zhàn)勝愚昧是一個艱難的過程，所以排除②的說法；④是文藝復興的影響。

10．有些思想家把生物進化論運用到人類事務，形成了“社會達爾文主義”。這種思想受到資產階級上層的青睞，其原因是()

A．資產階級上層非常崇拜達爾文

B．達爾文出身于資產階級上層家庭

C．資產階級為侵略擴張找到了借口

D．社會達爾文主義理論是非?？茖W合理的

答案　C

解析　達爾文進化論的核心思想是“物競天擇，適者生存”，這為資產階級上層擴張兼并找到了借口，成為弱肉強食的理論依據。

11．閱讀下列材料：

材料一　蘋果為什么垂直落地？為什么不向旁邊、不向上而總是向著地面落下呢？我想這一定是地球吸引它的緣故。蘋果、月亮不都一樣嗎？月球圍繞地球轉，無疑是地球吸引力像一條看不見的繩索，在拉著月球。如果真是如此，地球以及其他一切行星也肯定都被吸引著。那么，能否認為這種吸引力是作用于任何兩個物體的普遍性呢？——牛頓的主治醫(yī)生斯庫利的日記

材料二　我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現在我面前的是完全未探明的真理之海。——牛頓臨終遺言

材料三　生物母體生出的眾多后代，為攫取生活的必需條件而斗爭，眾多的后代不會絕對相同，其中優(yōu)秀的物種在生存競爭中取勝了，其他被陶汰了，這就是優(yōu)勝劣汰。

——《物種起源》序

請回答：

(1)根據材料一、二，指出牛頓撿到的“光滑的石子”和“美麗的貝殼”指的是什么。

(2)材料三是達爾文的什么學說？其核心是什么？

(3)為什么說達爾文在牛頓之后，最終驅逐走了上帝？

答案　(1)創(chuàng)立微積分，提出物體機械運動的三大定律和萬有引力定律(牛頓力學體系)。

(2)生物進化論。優(yōu)勝劣汰。

(3)神學認為，世界是上帝創(chuàng)造的，各種物種從被上帝創(chuàng)造的那一天起，就是不變的。牛頓力學體系把天上、地上的物體運動概括在一個理論之中，把神——上帝從無生命的研究領域中驅逐出去。達爾文的生物進化論把變異和自然選擇看作新物種起源的首要因素，證明了造物主——上帝根本沒有存在的必要，把上帝從有生命現象的研究領域驅逐出去，最終完成了驅逐上帝的任務。

12．閱讀下列材料：

材料一　生物母體生出的眾多后代，為攫取生活的必須條件而斗爭，眾多的后代不會絕對相同，其中優(yōu)秀的物種在生存競爭中取勝了，其他被陶汰了，這就是優(yōu)勝劣汰?！段锓N起源》序

材料二　達爾文推翻了那種把動植物物種看作彼此毫無聯系的、偶然的、“神造的”、不變的東西的觀點，第一次把生物學放在完全科學的基礎上，確立了物種的變異性和承續(xù)性。

材料三　嚴復是我國著名的維新派人物。通過翻譯并出版了赫胥黎的《天演論》，他把達爾文的生物進化論引用到社會領域中來。他認為在種族與種族、國家與國家之間，也存在著“物競天擇，適者生存”的殘酷競爭。中國如果不甘滅亡，就必須奮發(fā)圖強，并立即做出抉擇，實行變法。

回答：

(1)材料一介紹的是達爾文生物進化論，其核心是什么？

(2)根據材料二并結合所學知識，分析達爾文是如何破解生命起源之謎的？

(3)結合所學知識，分析進化論的提出有什么歷史意義？

(4)近代先進的中國人在西方的民權平等思想及達爾文進化論的影響下，為在中國實行民主政治先后進行了哪些活動？

答案　(1)核心：“物競天擇，適者生存，優(yōu)勝劣汰”。

(2)細胞學說的確立及拉馬克早期生物進化思想為他破解生命起源之謎奠定基礎；達爾文的長期游歷與研究；1859年，他創(chuàng)立進化論，指出一切生物都經歷了由低級到高級，由簡單到復雜的發(fā)展過程，生物界現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果，從而破解了生命起源之謎。

(3)挑戰(zhàn)了封建神學，促進了人類認識的飛躍；把發(fā)展變化引入生物界，開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代；為馬克思主義理論提供了自然史基礎；對于國家危亡時期的中國思想界也產生了巨大的震動。

(4)受西方民權及達爾文進化論的影響，他們宣傳進化論，喚醒國人，以避免亡國滅種之災?？涤袨椤缽汀⒘簡⒊确e極宣傳民權思想，主張變法，掀起了維新變法運動；陳獨秀、李大釗、胡適等大力宣傳民主和科學，掀起了新文化運動。

第13課　從蒸汽機到互聯網

知識點一　“蒸汽時代”的到來

1．條件

(1)17世紀末，英國取得了資產階級革命的勝利，為經濟發(fā)展掃清了障礙。

(2)18世紀，隨著工場手工業(yè)的發(fā)展，應用機器進行生產成為可能。

(3)科學技術為生產的發(fā)展提供了許多發(fā)現和發(fā)明。

2．進程

(1)18世紀60年代，英國人瓦特制成單動式蒸汽機，大大提高了蒸汽機的功率。

(2)80年代，瓦特又制造了聯動式蒸汽機，能夠適應不同工廠的需要。

3．影響

(1)19世紀三四十年代，蒸汽機在歐洲和北美被廣泛采用，人類進入蒸汽時代。

(2)蒸汽機促使工場手工業(yè)作坊轉變?yōu)闄C器大工業(yè)工廠，真正意義上的社會化大生產逐漸形成。

(3)在工業(yè)化進程中，形成了許多工業(yè)城市，英、法、美等國家成為工業(yè)國家。

(4)蒸汽動力在交通運輸工具上的應用，使世界日益成為一個整體。

蒸汽機廣泛應用的歷史意義有哪些？?

(1)促進了交通運輸業(yè)的革新。蒸汽動力的應用，直接導致了蒸汽機車、輪船的發(fā)明，帶動了鐵路的出現，開辟了交通運輸的新紀元。?

(2)帶動了許多工業(yè)部門的發(fā)展。到19世紀40年代，歐洲國家和美國都普遍推廣使用了蒸汽機，蒸汽機不但在紡織、采礦業(yè)中得到廣泛應用，而且還被推廣到冶金、印染、機械、化工等一系列工業(yè)部門。?

(3)促進了近代城市的興起。蒸汽機的廣泛使用，帶動了機器技術體系的成熟及各類產業(yè)組織數量的增加，產業(yè)技術及機器生產向城市聚集，吸收了大量農業(yè)人口流入城市，開始了近代意義上的城市化進程。?

(4)推進了生產力的發(fā)展。它改變了人類以人力、畜力、水力作為主要動力的歷史，引發(fā)了人類歷史上的第一次技術革命，完成了資本主義社會生產力的第一次飛躍，使人類社會開始進入以蒸汽為動力的時代。?

(5)推動了生產方式的進步。蒸汽機的應用為實現由工場手工業(yè)向機器大工業(yè)的變革提供了強大杠桿。英國、法國、德國、荷蘭、瑞典等國先后實現了從手工作坊到機械化大生產的變革，這是人類勞動組織形式的重大改變，在這之后才有了真正意義上的社會化大生產。?(6)引起了社會結構的變革。蒸汽機的應用和機械工業(yè)的發(fā)展，既造就了龐大的無產者隊伍，同時也養(yǎng)肥了資本家，使社會階級關系發(fā)生了重大變化，日益分裂成兩大對立的階級：工業(yè)無產階級和工業(yè)資產階級。

　在19世紀上半期，歐洲流行著這樣的說法，“史蒂姆(Steam，即蒸汽機)是英國人?！睂@句話的準確理解是()

①當時使用蒸汽機的都是英國人　②以蒸汽為動力的機器是英國人發(fā)明的　③當時的英國已廣泛使用蒸汽機?、苷羝麢C的出現是英國工業(yè)革命的象征

A．①②B．①③C．②④D．③④

答案　D

解析　解答該題的最佳方法是排除法。①說法錯誤，因為18世紀末開始，工業(yè)革命擴展到法、美等國，隨著工業(yè)革命的擴展，使用蒸汽機的不再都是英國人，法國人、美國人也開始使用蒸汽動力。②說法錯誤。美國人富爾頓制成了以蒸汽為動力的汽船。③正確。19世紀上半期，英國已完成工業(yè)革命，隨著工業(yè)革命的完成，蒸汽機也廣泛推廣開來。④正確，體現了工業(yè)革命后動力的巨大變化。因此正確選項應為③④，即D項。

知識點二　電氣革命的出現

1．條件

1831年，英國科學家法拉第發(fā)現了電磁感應現象，為發(fā)電機的研制奠定了理論基礎。

2．進程

(1)發(fā)電機和電動機的發(fā)明和使用，成為影響人們生產和生活的一種新能源。

(2)長距離的輸變電技術也日趨成熟。

3．影響

(1)出現了新的技術革命浪潮，促進了工業(yè)的迅速發(fā)展，被稱為第二次工業(yè)革命，也稱為電氣革命。

(2)生產力的迅猛發(fā)展改變著社會結構和世界形勢，資產階級掌握了先進的生產力，實力日益壯大，開始確立對世界的統(tǒng)治。

(3)企業(yè)的規(guī)模也越來越大，生產和資本的集中促成了壟斷組織的形成。

(4)電氣技術的廣泛應用，使城市的面貌和人們的社會生活發(fā)生了巨大的變化。

蒸汽動力和電力產生過程的不同點與相同點有哪些？?

(1)不同點?

①蒸汽動力主要由機修工瓦特改良產生，主要是生產實踐的總結，是技工的創(chuàng)造；而發(fā)電機和電動機的發(fā)明是建立在電磁學理論基礎上的，即電力是科學理論發(fā)展的產物，科學與技術真正結合起來。?

②蒸汽動力主要在英國完成，而電力是由多國的科學家共同創(chuàng)制出來的。?

(2)相同點?

①都源于社會生產需要，也就是說兩種動力的產生都是時代呼喚的結果。?

②都經歷了較長時間的反復實踐，通過科學實驗得以產生，投入生產生活領域。

　促使以下交通工具出現的重大發(fā)明分別是()

史蒂芬孫制造的火車汽車　

A．蒸汽機　電動機B．電動機　蒸汽機

C．電動機　內燃機D．蒸汽機　內燃機

答案　D

知識點三　信息技術的發(fā)展

1．概況

(1)1946年，美國研制成世界上第一臺電子計算機，奠定了現代信息技術的基礎。

(2)20世紀60年代末，美國加緊了對信息技術的研究和開發(fā)。

(3)1969年，美國國防部建立了包括四個站點的網絡，促進了互聯網的產生。

(4)20世紀90年代以后，互聯網進一步發(fā)展為全球信息網。

2．評價

(1)在社會各個領域發(fā)揮了巨大的作用，信息化社會開始出現。

(2)信息經濟在世界各地全面發(fā)展，加快了經濟全球化的步伐。

(3)傳統(tǒng)產業(yè)借助互聯網提高管理水平，并通過全球營銷和采購擴大市場。

(4)互聯網時代，人們提高了工作效率，增加了樂趣。

(5)人們的社會交往方式發(fā)生著改變。

(6)網絡給人們特別是青少年帶來一定的負面影響。

現代信息技術產生的條件有哪些？

(1)20世紀中葉，以控制論、信息論、系統(tǒng)論與計算機科學為基礎的理論科學成果促進了科學思維的變化?？茖W家們將信息作為人類歷史上物質與能量之后的第三個開發(fā)對象進行研究，信息科學技術革命就這樣開始了。

(2)電子計算機的創(chuàng)制和通信技術的進步奠定了現代信息技術的基礎：20世紀40年代，美國人發(fā)明了世界上第一臺電子計算機，其不僅為自動化和控制論的建立奠定了基礎，而且被廣泛應用到各個領域，如數據處理、設計實驗、自動控制、經營管理、通訊聯絡等方面。電子計算機與通信技術相結合成為電子網絡技術，使信息傳遞與匯集成為可能。

(3)各國對高科技迫切的社會需要的結果：20世紀60年代末，處于“冷戰(zhàn)”時期的美國擔心蘇聯的人造衛(wèi)星破壞其軍事通信系統(tǒng)，加緊了對信息科學技術的研究和開發(fā)，結果導致互聯網的產生。1969年10月美國首先搭建成功了電話線連接起來的第一個實驗網絡，這是因軍事需要而研發(fā)成功的。

　20世紀60年代，美國加緊了對信息科學技術研究和開發(fā)的直接原因是()

A．20世紀40年代美國人發(fā)明了第一臺計算機

B．1957年蘇聯發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星

C．20世紀60年代以后世界各地紛紛出現能源危機

D．20世紀中期控制論、信息論和系統(tǒng)論促進了科學思維的變化

答案　B

解析　20世紀60年代，美蘇處于“冷戰(zhàn)”對峙時期，蘇聯第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功后，引起了美國人的恐慌，害怕蘇聯人的人造地球衛(wèi)星會破壞其軍事通信系統(tǒng)，所以加緊了對信息技術的研究和開發(fā)。

　閱讀教材P62“瓦特和蒸汽機”插圖和P63“‘薩凡納’號輪船”、“早期的蒸汽火車”插圖及[資料回放]。

　瓦特改良蒸汽機，大大改進了交通運輸工具，出現了輪船和火車，發(fā)展了交通運輸業(yè)，密切了世界之間的聯系，世界日益聯系為一個整體。斯塔夫里阿諾斯的話，闡明了蒸汽機問世帶來的巨大影響，引發(fā)了人類歷史上的第一次技術革命，使人類進入蒸汽時代。

　1.瓦特萬能蒸汽機問世的意義有()

①解決了工業(yè)發(fā)展中的動力問題　②促使工業(yè)革命開始，出現了發(fā)明和使用機器的浪潮?、弁苿尤祟惿鐣M入“蒸汽時代”

④標志著工業(yè)革命的開端

A．①②③B．①③④

C．①②④D．②③④

答案　A

解析?、茼椆I(yè)革命開端的標志是珍妮紡紗機的發(fā)明，所以排除含有④的選項。

　閱讀教材P63“法拉第和電磁感應實驗裝置(模型)”插圖和P63[歷史縱橫]及P64“19世紀巴黎的電力鐵路”插圖。

　法拉第的電磁感應理論，奠定了發(fā)電機的研制理論，為18、19世紀的電的發(fā)明奠定了基礎；電的廣泛應用，改進了交通工具，出現了電力火車?？傊姷陌l(fā)明，推動了第二次技術革命的出現，極大地改變了人們的生活。

　2.從18世紀晚期到20世紀初，用于工業(yè)發(fā)展的動力發(fā)生怎樣的變化？對人們生活產生怎樣的影響？

答案要點　20世紀初，電力已經取代蒸汽動力成為工業(yè)發(fā)展的主要動力。電力的廣泛應用，使城市的面貌和人們的社會生活發(fā)生了巨大的變化。家用電器方便了人們的生活，電車和電話加強了人們的聯系，電影和電視豐富了人們的生活。等等。

　閱讀教材P65“互聯網宣傳畫”插圖和P65[歷史縱橫]。

　電子計算機的誕生，奠定了信息技術的基礎。美國提出的信息高速公路，大大促進了經濟的發(fā)展，改變了人們的思想觀念，使人們的工作和生活變得更加便利。

　3.信息化時代對人類社會的影響主要包括()

①使世界各地區(qū)、各民族的聯系更加緊密　②知識密集型產業(yè)在經濟生活中日益重要　③傳統(tǒng)產業(yè)脫胎換骨?、転榻逃陌l(fā)展提供了新的空間，引起一場學習的革命

A．①②③④B．①③④

C．②③④D．②④

答案　A

解析　本題解答的關鍵是理解教材中的知識。

思考：你覺得應該怎樣評價蒸汽機的發(fā)明和電力的應用對社會發(fā)展的作用？(P64)

方法點撥　本題主要考查對兩次工業(yè)革命影響的理解。

答案要點　使社會生產力大幅度提高，工業(yè)革命轟轟烈烈地展開和第二次工業(yè)革命到來，改變著社會結構和世界形勢，世界日益成為一個整體，加快了城市化進程，使人們的生活更加豐富多彩。

　科技史專家丹皮爾認為，以前的發(fā)明主要是“實際生活的需要推動技術家取得進一步的成就”，后來“為了追求純粹的知識”而進行的研究“開始走到實際的應用與發(fā)明的前面，并且啟發(fā)了實際的應用和發(fā)明。”下圖所示上述兩類發(fā)明，屬于后者的是()

?、僬羝麢C?、谄嚔垓厵C④電燈

A．①②B．①③C．②④D．③④

答案　C

一、本課測評

思考：舉例說明科學技術進步對社會發(fā)展的作用。(P65)

方法點撥　本題可以從兩次工業(yè)革命的影響分析科技進步對社會發(fā)展的作用。

答案要點　生產力大幅度提高。蒸汽機發(fā)明以后，工業(yè)革命轟轟烈烈開展，蒸汽時代到來；電氣技術的應用，第二次工業(yè)革命開始，“電氣時代”到來，信息交流和交通運輸的便捷，使世界日益成為一個密不可分的整體。不僅增加了社會財富，也使人們的生活豐富

多彩，城市化進程加快。科學技術的進步推動了社會的發(fā)展，科學技術是生產力，生產力是推動人類社會發(fā)展的終極動力。

　第一次工業(yè)革命給英國社會生活帶來了重大變化，下列符合實際情形的是()

A．汽車在馬路上奔馳B．人們可以坐火車外出

C．電燈照亮了千家萬戶D．電話成為重要的通訊工具

答案　B

解析　本題主要考查的是第一、二次工業(yè)革命的成果。根據所學知識可知，火車是第一次工業(yè)革命的成果，而汽車、電燈、電話都是第二次工業(yè)革命的成果。因此，B項符合題意。

二、學習延伸

根據互聯網提供的信息服務，比如新聞、娛樂和購物等，組成興趣小組，分別追蹤這些信息對社會和各類人群造成的影響，寫出調查報告。(P65)

提示　(1)依據互聯網所能提供的信息服務項目，把同學們劃分成不同調查小組，分工合作各負其責；(2)各組分別對所負責的調查內容展開訪問調查，訪談發(fā)放問卷等多種手段并用；(3)收集統(tǒng)計調查所獲數據信息；(4)撰寫提交調查報告。

　1982年，美國《時代》雜志把“個人電腦”選為當年的“年度風云人物”，并預言，“家庭電腦有朝一日會像電視和洗碗機一樣普及。在20年后，將會有60%的美國人上網?！?006年《時代》雜志又把“YOU(你，指所有網民)”選為“年度風云人物”，其封面注釋說：“是的，就是你。你控制著這個信息時代，歡迎來到你的世界。”這反映了()

A．《時代》的預言非常準確

B．信息技術發(fā)展迅速，影響深遠

C．計算機技術由個人電腦時代進入網絡時代

D．網絡技術已十分普及

答案　B

解析　從材料中《時代》雜志“年度風云人物”的變化看，信息技術發(fā)展迅速。

課程標準課標追問要點提示

以蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的應用為例，說明科學技術進步對社會發(fā)展的作用；以網絡技術為例，理解現代信息技術對人類社會的影響。1.用史實說明科學技術進步對社會發(fā)展的進步作用。(1)蒸汽時代：

①19世紀三四十年代，蒸汽機在歐洲和北美被廣泛采用，人類進入蒸汽時代。

②蒸汽機促使工場手工業(yè)作坊轉變?yōu)闄C器大工業(yè)工廠，真正意義上的社會化大生產逐漸形成。

③在工業(yè)化進程中，形成了許多工業(yè)城市，英、法、美等國家成為工業(yè)國家。

④蒸汽動力在交通運輸工具上的應用，使世界日益成為一個整體。

(2)電氣時代：

①出現了新的技術革命浪潮，促進了工業(yè)的迅速發(fā)展，被稱為第二次工業(yè)革命，也稱為電氣革命。

②生產力的迅猛發(fā)展改變著社會結構和世界形勢，資產階級掌握了先進的生產力，實力日益壯大，開始確立對世界的統(tǒng)治。

③企業(yè)的規(guī)模也越來越大，生產和資本的集中促成了壟斷組織的形成。

④電氣技術的廣泛應用，使城市的面貌和人們的社會生活發(fā)生了巨大的變化。

2.用史實說明現代信息技術對人類社會的影響。(1)在社會各個領域發(fā)揮了巨大的作用，信息化社會開始出現。

(2)信息經濟在世界各地全面發(fā)展，加快了經濟全球化的步伐。

(3)傳統(tǒng)產業(yè)借助互聯網提高管理水平，并通過全球營銷和采購擴大市場。

(4)互聯網時代，人們提高了工作效率，增加了樂趣。

(5)人們的社會交往方式發(fā)生著改變。

(6)網絡給人們特別是青少年帶來一定的負面影響。

基礎鞏固

1．推動瓦特改良蒸汽機的直接社會動力是()

A．瓦特勤奮好學且掌握了許多科學知識

B．早期蒸汽機存在著大量的弊端

C．工業(yè)革命的展開需要便捷高效的動力驅動機器

D．瓦特對蒸汽機的改良有濃厚的興趣

答案　C

解析　社會需要是推動科技發(fā)展的根本動力。工業(yè)革命開始后，機器工業(yè)缺乏合適的驅動力，嚴重限制了機器的進一步推廣。

2．從下圖可以讀取的信息有()

蒸汽機車蒸汽船

①蒸汽機已運用于交通運輸?、诠I(yè)革命在一定程度上犧牲了環(huán)境?、凼澜缡袌龅碾r形出現　④有利于沖破封建等級觀念

A．①②B．①②④C．②③④D．①②③④

答案　B

解析　③世界市場的雛形出現是在“地理大發(fā)現”之后，排除含③的選項；④工業(yè)革命推動了資本主義進一步發(fā)展，有利于沖破封建等級觀念，建立資產階級統(tǒng)治。

3．1851年的倫敦博覽會是英國展出最新工業(yè)成果的盛會，陳列的展品中包括()

A．鐵路設備、柴油內燃機B．電燈泡、蒸汽織布機

C．蒸汽錘、鐵路設備D．電話機、水力紡紗機

答案　C

解析　本題需要確定1851年的英國工業(yè)展品，實際上是判斷選項中的哪些成果屬于第一次工業(yè)革命，哪些成果屬于第二次工業(yè)革命，由此來考查再認歷史知識的能力。解答時，要注意有些選項是兩次工業(yè)革命成果的混合，這是不符合題意的。

4．20世紀初，電力逐步取代了蒸汽動力，成為工業(yè)發(fā)展的主要動力，原因不包括()

A．電提供的動力比蒸汽機大得多

B．電力比蒸汽力使用起來方便

C．適應更大規(guī)模工廠的建立

D．電力的應用避免了環(huán)境污染

答案　D

解析　電力的應用避免了環(huán)境污染不符合史實。

5．蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的廣泛應用，推動社會各個方面發(fā)生了巨大變革，以下不屬于其積極作用的是()

A．環(huán)境污染嚴重B．社會生產力大幅提高

C．增加了物質財富D．使生活更加豐富多彩

答案　A

解析　隨著機器的普及和電力的應用、工廠的數量越來越多，環(huán)境污染越來越嚴重。

6．計算機和互聯網的問世，把人類推進到了“信息時代”。下列與互聯網的問世相關的有()

①20世紀60年代末互聯網在美國問世?、?0世紀50年代末，美國為了對抗蘇聯，加緊了對信息科學技術的研究與開發(fā)，導致了互聯網的產生?、刍ヂ摼W具有界面直觀、鏈接靈活、高速傳輸等特點?、芑ヂ摼W就是超大規(guī)模的計算機

A．①②③④B．①③④C．①③D．③④

答案　C

解析　互聯網產生于20世紀60年代末，排除②；④對互聯網的敘述不準確，排除，因而C項正確。

7．下列來源于中國互聯網信息中心(CNNIC)《中國互聯網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》的數據，體現出的社會變化不包括()

A．中國與世界的聯系日益密切

B．信息技術革命在中國得到迅速發(fā)展

C．互聯網替代了其他信息傳媒

D．高新技術的發(fā)展改變了人們的生活

答案　C

解析　互聯網替代了其他信息傳媒不符合史實。

能力提升

8．博物館陳列著三張圖片。下列按圖片順序對應的信息，不準確的一組是()

珍妮紡紗機早期機車早期汽車

A．哈格里夫斯　史蒂芬孫　卡爾本茨

B．人工動力　蒸汽動力　燃油動力

C．18世紀60年代　19世紀初　19世紀60年代

D．工業(yè)革命　工業(yè)革命　第二次工業(yè)革命

答案　C

解析　本題為逆向性選擇題，可采用排除法。根據題干提供的信息，可知C項不符合歷史史實。

9．下表反映了英國農業(yè)人口的變化，導致這一變化的主要原因是()

年份1840187019001920

農業(yè)人口占總

人口的百分比2214.88.47.1

A.工業(yè)化B．殖民戰(zhàn)爭

C．資產階級革命D．第一次世界大戰(zhàn)

答案　A

解析　從表中數據的變化可分析出使農業(yè)人口減少的主要因素是工業(yè)革命的進行。

10．下列表述與第二次工業(yè)革命史實不符的是()

A．汽船的發(fā)明改變了水上運輸的狀況

B．發(fā)電機的問世使電力成為一種新能源

C．無線電報的出現增強了各國的聯系

D．內燃機的創(chuàng)制推動了石化工業(yè)的發(fā)展

答案　A

解析　A項汽船的發(fā)明發(fā)生在第一次工業(yè)革命時期，故選A項。

11．閱讀下列材料：

1500年以來的歷史，是人類社會由分散隔絕狀態(tài)進入整體發(fā)展的一體化進程的歷史。其主線是現代化(或工業(yè)文明)。而工業(yè)革命(或稱科技革命)在人類的現代化進程中起了關鍵作用，其間新的通訊手段拉近了世界各地的距離，使得地球變得更小了。

請回答：

(1)縮短地球距離的重要通訊手段或發(fā)明有哪些？

(2)互聯網對我們今天的生活產生了重大影響，什么是互聯網？簡要說出它的產生及發(fā)展過程。

(3)電子計算機自誕生以來，向著哪兩個方向發(fā)展？

(4)互聯網在一定程度上改變了人們的生活和交往習慣，它有利也有弊。請談談你的看法。

答案　(1)新的通訊手段或發(fā)明：有線電報、電話、無線電報、互聯網等。

(2)含義：互聯網是超大規(guī)模的計算機及其相關設備組成的信息與服務共享的網絡。

產生經過：①20世紀40年代，美國人發(fā)明了世界上第一臺電子計算機，奠定了現代信息技術的基礎。②20世紀60年代末，互聯網產生。③20世紀90年代以后，互聯網進一步發(fā)展成為全球信息網。

(3)電子計算機自誕生以來的兩個發(fā)展方向：存儲量更大，運行速度更快；體積更小，更輕便實用。

(4)一方面充分利用互聯網提供的便利條件，提高自己的生活學習樂趣；另一方面，要樹立正確的人生觀和價值觀，遵守社會公德，不要沉迷于其虛擬世界而不能自拔。

12．閱讀下列圖片，回答問題。

交通工具的演變，記錄著人類文明發(fā)展的進程。請根據下列交通工具演變圖，簡述近代史上交通工具所使用動力的演變過程，并分析其發(fā)生變化的原因以及對世界的影響。

馬車　蒸汽機三輪汽車

　帆船蒸汽輪船　飛機

答案　(1)變化：從人力、畜力、自然力轉變?yōu)橐哉羝麢C為動力，后來又發(fā)展到以內燃機為動力。

(2)原因：①第一次工業(yè)革命期間，馬車和帆船已不能適應迅速發(fā)展的機器生產的需要。瓦特制成改良蒸汽機，投入使用并廣泛推廣，促進了以蒸汽為動力的汽船、火車機車等交通運輸工具相繼問世。②第二次工業(yè)革命期間，隨著科學技術成就迅速應用于工業(yè)生產，電力、內燃機等新能源、新機器的應用和創(chuàng)新，汽車、飛機等相繼問世，生產力得到迅速發(fā)展。

(3)影響：①擴大了交通工具的種類和適用范圍，推動了與之相關的工業(yè)部門的產生和發(fā)展，推動了工業(yè)革命深入發(fā)展。②為世界各地政治、經濟、文化交流和聯系的加強提供了更加便利的條件，加速了資本主義世界體系的形成。③在一定程度上改變了傳統(tǒng)戰(zhàn)爭的形態(tài)，擴大了戰(zhàn)爭的規(guī)模和范圍。

高二歷史近代以來世界的科學發(fā)展歷程教案

第四單元

單元整合

一、重要概念闡釋

1．生物進化論

是關于生物進化及其發(fā)展規(guī)律的學說。第一個科學的進化理論是由英國生物學家達爾文提出的。他在1859年出版的《物種起源》一書中，建立起以自然選擇為基礎的嚴密的生物進化理論，說明一切動植物，包括人類都是自然界長期發(fā)展的產物；自然界的物種是不斷進化的，不斷從低級向高級發(fā)展；自然界進化的規(guī)則是物競天擇，適者生存；他還提出了人類起源于古猿的觀點。生物進化論從根本上改變了19世紀絕大多數人對科技界和人類在生物界中位置的看法。

2．蒸汽時代

18世紀60年代到19世紀中期，資本主義生產經歷了一場機器大生產取代手工工場的技術革命。歷史上稱這一發(fā)展過程為工業(yè)革命或產業(yè)革命。而蒸汽機是工業(yè)革命時期最偉大的發(fā)明，它不僅解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題，而且有力地推動了一系列新興工業(yè)部門的興起，掀起了發(fā)明和使用機器的熱潮。蒸汽機在工業(yè)革命中起了最重大的作用，使社會生產力發(fā)展水平的主要標志——生產工具進入蒸汽時代，蒸汽機成為時代的象征。人們稱工業(yè)革命時期為“蒸汽時代”。

3．“電氣時代”

19世紀的最后30年和20世紀初，資本主義世界掀起了一個科技發(fā)展的新高潮。歷史上稱這一發(fā)展過程為第二次科技革命。而電力的廣泛應用是第二次科技革命的主要標志。電力作為一種新能源，不僅為工業(yè)提供了方便而廉價的動力資源，而且有力地推動了一系列新興工業(yè)的誕生；由于電力的廣泛應用在第二次科技革命中起著極其重要的作用，它使社會生產力發(fā)展水平的主要標志——生產工具進入電氣化時代，第二次科技革命被稱為“電氣革命”。從19世紀后期起，人類社會步入“電氣時代”。

二、重點問題突破

1．物理學重大進展的主要成就及意義

科學家

主要成就

意義

伽利略

自由落體定律

為經典力學奠定基礎，標志著物理學的真正開端

注重科學

研究方法

牛頓

《自然哲學的數學原理》(物體運動三大定律和萬有引力定律)

標志著牛頓力學體系的形成

標志

著近

代科

學的

形成

為現

代自

然科

學和

現代

技術

革命

提供

了重

要的

理論

基礎

愛因

斯坦

相對論(狹義、廣義)、光速不變原理

是對近代物理學理論框架的重大突破，揭示了空間、時間的本質屬性；促進了全新的時空觀、運動觀和物質觀的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產生了極其深遠的影響；與量子理論共同構成了現代物理學

解釋光電效應出現的現象和光的本質

進一步推動了量子論的發(fā)展

普朗克

量子論

量子力學標志著人類對客觀規(guī)律的認識開始從宏觀世界深入到微觀世界；從根本上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念(宏觀世界)，使物理學乃至整個自然科學的觀念發(fā)生了重大變革2.達爾文進化論對中國的影響

在近代中國，系統(tǒng)地介紹達爾文進化論是從嚴復開始的。甲午戰(zhàn)爭后，嚴復深感中華民族危亡的緊迫性，認為只有向西方學習，才可挽救祖國。為此，他陸續(xù)翻譯并出版了赫胥黎的《天演論》等著作，系統(tǒng)地介紹達爾文的進化論。通過赫胥黎的《天演論》(天演就是進化)，他把達爾文的生物進化論引用到社會領域中來。他認為在種族與種族、國家與國家之間，也存在著“物競天擇、適者生存”的殘酷競爭，呼吁救亡圖存，自強保種，震動了中國思想界。晚清中國先進知識分子對進化論進行積極的宣傳和介紹，他們著書翻譯，宣傳進化論，以喚醒國人推行變法，以免亡國滅種之災。進化論的傳播，對維新變法運動起了巨大的推動作用。

3．蒸汽機和發(fā)電機發(fā)明過程的異同

(1)相同點：具備一定科學知識的人發(fā)明；經過長時間的探求；都是對前人探求成果的總結和升華。

(2)不同點：科技含量不同：發(fā)明蒸汽機的瓦特具有一定科學知識，初步將科學與技術結合起來。西門子發(fā)明發(fā)電機則是在科學理論(電磁感應理論)指導下進行的。范圍不同：蒸汽機的發(fā)明在英國進行，而發(fā)電機的發(fā)明越過一國的范圍，更具廣泛性。蒸汽機從發(fā)明到應用經歷了84年，電動機為65年。表明從科學到技術再到生產的速度加快。

4．簡述三次工業(yè)革命對中國的影響

第一次工業(yè)革命對中國的影響：

(1)最早進行工業(yè)革命的國家英、法、美等國要求搶占商品市場和原料產地，發(fā)動了對中國的兩次鴉片戰(zhàn)爭，中國開始淪為半殖民地半封建國家。經濟上成為西方資本主義經濟的附庸。

(2)近代工業(yè)產生。工業(yè)革命密切了世界各地的聯系，“它迫使一切民族——如果它們不想滅亡的話——采用資本主義生產方式?！笔芪鞣劫Y本主義的誘導，中國的洋務工業(yè)、民族資本主義工業(yè)在沿海地區(qū)逐漸興起，中國資本主義生產方式產生，中國近代化歷程艱難起步。

(3)先進的中國人向西方學習科學技術。

第二次工業(yè)革命對中國的影響：

(1)隨著資本集中和“過剩資本”的出現，推動了殖民者加緊對中國進行資本輸出，政治上掀起瓜分狂潮，中國民族危機嚴重，中國完全淪為半殖民地半封建社會。

(2)這一時期的維新變法和辛亥革命等救亡圖存運動此起彼伏。

(3)中國民族資本主義的發(fā)展。

第三次科技革命對中國的影響：

(1)由于以美國為首的西方陣營對社會主義中國的敵視、封鎖以及國內一系列政治、經濟的“左”傾錯誤的干擾，致使中國一度再次與世界科技潮流失之交臂，影響了我國的現代化建設和綜合國力的全面提高。

(2)與前兩次不同的是，在當時極端困難的國內、國際環(huán)境下，中國科學家在原子能、航天技術、分子生物學等領域取得了與世界同步的重大科技成就。尤其是改革開放以后，中國打開國門，積極引進、吸收世界先進科學技術與管理方法，重新追趕世界科技革命的潮流，極大地推動了我國的現代化建設。

5．互聯網帶來的影響

以互聯網為核心的現代信息技術的發(fā)展把人類帶入了信息時代，信息化社會開始出現，對人類社會的影響日益擴大。

(1)積極影響

①導致知識經濟的產生和發(fā)展，知識對社會經濟的作用日益加強，促使了傳統(tǒng)產業(yè)不斷得到更新改造。②工作和生活方式的革命：人們的工作方式不僅突破空間限制，而且提高了效率；人們的生活方式更豐富多彩，社會交往方式也發(fā)生變化。③教育和學習方式的革命：不僅使傳統(tǒng)學校教育更完善，而且使遠程教育成為可能，從而引發(fā)了一場教育和學習的革命。④思維方式的變化：人們對生產、生活、社會交往形式等多方面的認識發(fā)生變化，從而改變著人們的思維方式。

(2)消極影響

①信息泛濫、垃圾信息、網絡安全和網絡犯罪等，都對社會經濟的發(fā)展產生越來越大的影響。②全球各國圍繞互聯網的競爭日益加劇，表現在經濟、政治、軍事、文化各領域，造成世界更加動蕩不安。③互聯網為人們創(chuàng)造了一個虛擬社會，往往使部分人沉迷其中，不能自拔，特別是腐朽落后文化和有害信息易于腐蝕未成年人的心靈。

單元檢測

一、選擇題(每小題4分，共60分)　

1．下列成就，屬于意大利科學家伽利略在天文學方面取得的是()

①落體定律?、诖_定勻速運動和勻加速運動這兩個概念

③用自制望遠鏡發(fā)現許多星體?、茏C明哥白尼“日心說”的正確性

A．①②B．③④C．①②③D．②③④

答案　B

解析?、佗谑俏锢韺W方面取得的成就，所以排除帶有①②的選項。

2．2006年8月24日，國際天文學聯合會大會投票5號決議，部分通過新的行星定義，冥王星被排除在行星行列之外，列入“矮行星”。冥王星的發(fā)現是根據()

A．哥白尼的“日心說”B．牛頓的力學理論

C．法拉第的學說D．愛因斯坦的相對論

答案　B

解析　海王星、冥王星的發(fā)現的理論依據都是牛頓的力學理論。

3．17世紀牛頓力學體系產生的根本原因是()

A．資本主義生產的迅速發(fā)展對科學提出了迫切要求

B．伽利略、開普勒等人的研究已有相當堅實的基礎

C．牛頓個人具有的偉大天才和所作出的巨大努力

D．同時代的眾多科學家的協同一致、通力合作

答案　A

解析　根本原因是事物發(fā)展的最初、最主要的原因，一般從經濟角度去分析。

4．他常說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”當大多數物理學家沿著牛頓的道路繼續(xù)前行時，他卻走上了一條創(chuàng)新之路，最終提出了物理學的相對論，對牛頓的力學體系和絕對時空觀進行了根本性的變革。他是()

答案　D

解析　本題考查學生的識圖能力。從材料“提出了相對論”可推斷為愛因斯坦，相對論的提出，否定了經典力學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性，但同時也發(fā)展了牛頓力學。故選D項。

5．有一次，愛因斯坦與卓別林共同出席一個宴會，他們都受到了熱烈的歡迎。卓別林對愛因斯坦開玩笑說：“大家歡迎我是因為他們都能理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你。”此語意指()

A．絕大多數人盲目歡迎愛因斯坦

B．相對論有悖于人們的日常經驗

C．理論物理與人們日常生活很遠

D．偉大的科學家不如著名藝術家

答案　B

解析　大家不能理解愛因斯坦是因為不能明白和理解愛因斯坦的相對論，相對論極其抽象，與人們的常識相矛盾，所以人們不能理解。

6．對量子論的誕生做出重大貢獻的科學家是()

A．普朗克B．牛頓C．愛因斯坦D．法拉第

答案　A

解析　題干強調的是對量子論誕生做出重大貢獻，而普朗克的量子假說的提出標志著量子論的誕生。

7．下列物理學成就取得的先后順序，正確的是()

①經典力學的創(chuàng)立?、趧蛩龠\動和勻加速運動概念的提出?、蹚V義相對論?、塥M義相對論?、萘孔诱?p>A．①②③④⑤B．①②④③⑤

C．①②⑤④③D．②①⑤④③

答案　D

解析　經典力學創(chuàng)立的標志是1687年牛頓發(fā)表《自然哲學的數學原理》。勻速運動和勻加速運動概念提出是在17世紀初，廣義相對論是1916年，狹義相對論為1905年，量子論為1900年。

8．達爾文的《物種起源》認為在生物進化過程中，新物種起源的首要因素是()

A．自然選擇、變異B．人工選擇、變異

C．自然選擇、遺傳D．遺傳、變異

答案　A

解析　生物進化論認為，不同物種的變異是“自然選擇”的結果，那些被自然選擇了的微小的有利變異，通過世世代代的傳遞，逐漸積累為顯著的變異，從而形成新物種。

9．達爾文的《物種起源》一書()

A．創(chuàng)立了經典力學體系

B．指出自然界進化的規(guī)則是物競天擇，適者生存

C．系統(tǒng)闡明了相對論的基本原理

D．認為生物都是神創(chuàng)造的

答案　B

解析　此題考查基礎知識。經典力學體系由牛頓創(chuàng)立，相對論則是愛因斯坦提出來的，D項是傳統(tǒng)的神學觀點。

10．工業(yè)革命后，標志著生物學徹底脫離神學而獨立的重大科學成果是()

A．生物進化論的創(chuàng)立B．細胞學說的確立

C．元素周期律的發(fā)現D．相對論的提出

答案　A

解析　19世紀中期，隨著生物進化論的創(chuàng)立，生物學開始徹底擺脫神學的束縛而獨立。

11．進化者，宇宙之大法也。人類社會即本于進化之理，國家亦何莫不然？——上海《翻譯世界》

從上述材料可以看出，進化論在我國傳播的特點是()

A．對思想界產生了巨大影響

B．對科學界產生了巨大影響

C．對宗教界產生了巨大影響

D．成為我國資產階級改造舊社會的思想武器

答案　D

解析　本題考查學生分析理解能力。從“人類社會即本于進化之理，國家亦何莫不然？”這句話中，我們可以看到先進中國人已經認識到既然社會是不斷進化的，那么一個國家又何嘗不是由落后變?yōu)檫M步的呢？A、B、C三項皆片面，故選D項。

12．從19世紀60年代開始到19世紀末，在歐美社會中，人們的生活方式發(fā)生了變化，這種變化不包括()

A．可乘蒸汽機車、內燃機車遠游

B．可通過電話預約親朋好友看電影

C．市場上除了植物纖維的衣物外，化學纖維的衣料出現

D．可以用洗衣機、吸塵器等減輕繁重的家務勞動

答案　A

解析　本題考查的是第二次工業(yè)革命的影響，A項是第一次工業(yè)革命的產物。

13．“蒸汽機是工業(yè)革命中最偉大的發(fā)明”，以下能說明這一結論的有()

①解決了工業(yè)革命的動力問題　②推動人類進入“蒸汽時代”?、鄞偈构I(yè)革命轟轟烈烈地展開　④使工廠出現并取代手工工場

A．①②③B．①②④C．①③④D．①②③④

答案　D

解析　本題主要考查歸納概括和理解能力。根據所學知識，四個內容都能說明“蒸汽機是工業(yè)革命中最偉大的發(fā)明”。

14．當人類進入信息時代后，與以前的農業(yè)時代和工業(yè)時代相比，成為社會發(fā)展主要動力的應該是()

A．資本的積累B．知識的創(chuàng)新

C．工具的革新D．土地的利用

答案　B

解析　農業(yè)時代以土地的利用為特征，而A、C兩項是工業(yè)時代的特征。

15．“它是魔幻的第七大洲，在這里，每個人……可以了解到世界上所有的知識?！薄八笔侵?)

A．報紙B．電視C．廣播D．互聯網

答案　D

解析　根據材料和教材知識可知，“第七大洲”指的是互聯網。

二、非選擇題(每題20分，共40分)

16．濟寧市以“科學發(fā)展與社會進步”為主題開展了綜合探究活動，同學們各抒己見，討論激烈。請你幫助各小組完成下列研究。

(1)甲組同學認為：“科學時代的到來是經濟發(fā)展和思想解放的必然結果?！闭埬銥榧捉M同學找出最有力的論據加以說明。(5分)

(2)乙組同學認為：“科學技術的重大發(fā)明可以引領一個嶄新的時代?！闭埬阋詢纱喂I(yè)革命中的重大發(fā)明為例說明這一觀點。(6分)

(3)丙組同學從網上查到了有關愛迪生的資料：

愛迪生一生取得了1300多項發(fā)明專利，被稱為“發(fā)明大王”。研制電燈的關鍵是燈絲材料。據說，愛迪生試驗了1600種耐熱材料和6000種植物纖維，但都沒有成功。1879年10月，愛迪生在一本雜志上看到斯旺用碳絲制成了白熾燈的報道，深受啟發(fā)。他用棉絲燒成碳絲，再將碳絲裝進燈泡，小心地抽成真空，當電燈通上電流時，燈絲發(fā)出明亮的光輝，持續(xù)了45小時。愛迪生終于成功了。

在談到自己的發(fā)明時，愛迪生說：“驚奇就是科學的種子；發(fā)明是百分之一的靈感加上百分之九十九的血汗；我生平從來沒有做出過一次偶然的發(fā)明，我的一切發(fā)明都是深思熟慮和嚴格實驗的結果?！?p>依據上述材料，請你幫助丙組同學總結愛迪生取得多項重大發(fā)明的原因。(4分)

(4)參與了同學們的研究后，你得到了哪些啟示？(5分)

答案　(1)資本主義經濟萌芽的產生，反映在思想文化上出現了文藝復興運動，促進了近代自然科學的產生。

(2)蒸汽機的應用推動了生產力的發(fā)展，使人類進入了“蒸汽時代”。電的應用極大地推動了工業(yè)生產的發(fā)展，人類進入了“電氣時代”。

(3)執(zhí)著的探索精神；嚴謹的科學態(tài)度；善于學習的精神；自身素質。

(4)科學技術是第一生產力；社會進步離不開科技發(fā)展；人的智慧和創(chuàng)造力是推動科技進步的重要因素。

解析　第(1)問是要求從“經濟”“思想”等方面分析科技時代到來的原因；第(2)問是從兩次工業(yè)革命中的重大發(fā)明中選取相關史實證明結論；第(3)問注意從材料中提取有效信息來回答；第(4)問回答“啟示”要緊扣材料所涉及范圍。

17．閱讀下列材料：

材料一

圖一　火車機車　圖二　電燈圖三　電子計算機

　(1946年)

材料二　在以前時代的大發(fā)明中，我們看見實際生活的需要推動技術家取得進一步的成就，那就是說除了偶然發(fā)現所帶來的發(fā)明之外，需要常在發(fā)明之先。但在19世紀，我們就看見了為了追求純粹的知識而進行的科學研究，開始走到實際的應用與發(fā)明的前面，并且啟發(fā)了實際的應用和發(fā)明……

——W·丹皮爾《科學史及其與哲學和宗教的關系》

請回答：

(1)材料一中的三幅圖分別反映了人類在改造自然和利用自然方面進入到了什么時代？(4分)

(2)材料一中的圖一所反映的生產力的重大突破對近代人類歷史進程的影響有何突出表現？(4分)

(3)針對材料一中的圖二，用所學知識對材料二中所說的“為了追求純粹的知識而進行的科學研究，開始走到實際的應用與發(fā)明的前面”這一觀點加以證明。(6分)

(4)依據材料一中的圖三說明科技進步對人類社會發(fā)展有何重大影響。(6分)

答案　(1)圖一反映人類進入蒸汽時代；圖二反映人類進入電氣時代；圖三反映人類進入信息時代(網絡時代)。

(2)蒸汽時代的到來導致資本主義機器大生產取代工場手工業(yè)，使人類由農業(yè)社會向工業(yè)社會過渡。

(3)19世紀初，丹麥教授奧斯特發(fā)現了電流的磁效應；19世紀30年代，英國科學家法拉第證明了電磁感應現象；19世紀60年代，麥克斯韋建立了系統(tǒng)的電磁學理論，并預言電磁波的存在；1888年，德國人赫茲證明了麥克斯韋的理論。

(4)影響：①極大地推動了社會生產力的發(fā)展。②促進了社會經濟結構和社會生活結構的變化。它造成第一產業(yè)、第二產業(yè)在國民經濟中的比重下降，第三產業(yè)的比重上升。③推動了國際經濟格局的調整。

近代以來世界的科學歷程

一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗，會提前做好準備，作為高中教師就要根據教學內容制定合適的教案。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，幫助高中教師在教學期間更好的掌握節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內容嗎？下面是小編精心為您整理的“近代以來世界的科學歷程”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

第七單元　近代以來世界的科學歷程

單元引言分析

本單元教材引言主要介紹了近代以來自然科學的發(fā)展概況，包括三部分內容。

第一部分著重指出文藝復興以來，由于人的思想從宗教束縛中解放出來，重視實踐和理論的結合，促進了科學技術的迅速發(fā)展，尤其是歐洲的自然科學取得了巨大成就，在數學、生物學、物理學、化學等眾多領域，理論研究取得了很多劃時代的成果。指出了人類歷史的三次科技革命的影響，尤其是以信息技術為代表的第三次科技革命的影響。

第二部分提出了本單元的學習要點，包括四個方面：經典力學的主要內容，進化論的主要觀點，相對論和量子論的主要內容以及三次科技革命。

第三部分主要指出，在學習本單元過程中要突出了解這一時期科學家取得的重要成果以及對人類生活和社會進步的作用，同時也要關注這些科學巨匠勇于探索、執(zhí)著追求的科學精神。一、教學目標

目標

內容

知識與能力

過程與方法

情感態(tài)度價值觀

識記

理解

運用

經典力學的重要奠基者──伽利略

伽利略的發(fā)現以及他開始的科學研究方法，標志著物理學的真正開端

16世紀末17世紀初物理學方面取得突出成就的歷史條件

思考“日心說”與“地心說”相比的進步性

問題探究

歷史比較

科學真理需要勇于探索、執(zhí)著追求的精神

科學理論在不斷完善、創(chuàng)新

人類對客觀規(guī)律的認識不斷深入經典力學的建立

牛頓力學體系即經典力學體系的建立；海王星、冥王星的發(fā)現；經典力學體系的建立標志著近代科學的形成探究經典力學體系的特點、影響

問題探究

從經典力學到相對論

1905年愛因斯坦提出了狹義相對論和光速不變原理；1916年他完成了廣義相對論的最終形式

相對論和量子論誕生的原因、意義歷史比較

量子論的誕生與發(fā)展

普朗克量子論的誕生；愛因斯坦推動了量子論的發(fā)展

歸納量子論的發(fā)展過程

問題探究二、教材分析和教學建議

1.知識結構

2.教材分析與建議

課時安排

1課時。

重點

伽利略對物理學發(fā)展的重大貢獻；經典力學的建立；相對論的提出；量子論的誕生。

難點

物理學各階段發(fā)展的原因；對科學發(fā)展創(chuàng)新性的理解。

教材內容分析與建議

本課教材主要從四個方面向學生介紹物理學從16世紀末17世紀初到19世紀末20世紀初的重大成就：經典力學的重要奠基者──伽利略、經典力學的建立、從經典力學到相對論、量子論的誕生與發(fā)展。這一時期物理學方面的文字、圖片、人物介紹等資料比較豐富，教師可以適當補充一些資料，提高學生學習的興趣。

本課引言文字介紹了意大利物理學家伽利略通過實驗證實勻加速運動定律。

第一目“經典力學的重要奠基者──伽利略”，教材主要介紹了16世紀末17世紀初物理學的發(fā)展情況。教材主要寫了三方面內容：

（1）背景

由于伽利略和文藝復興時期近代科學的產生有著直接的聯系，建議教師在本目教學時首先讓學生回顧文藝復興時期近代科學產生的背景，把本目內容放在這種背景下，有助于學生深入理解伽利略進行研究科學的手段和取得的成就。

16世紀末17世紀初，隨著文藝復興運動的擴展和人的思想的解放，意大利科學家伽利略認為研究自然界必須進行系統(tǒng)地觀察和實驗。他將科學實驗與數學相結合，進行科學研究，并強調追究事物之間的數學關系。

（2）伽利略對物理學、天文學發(fā)展做出的重大貢獻及意義

建議教師在教學中充分利用本課教材中的引言部分和部分文字，應用比較的方法，讓學生深入理解和掌握伽利略對物理學做出的貢獻。

希臘學者亞里士多德認為地球上的物體運動有天然運動和受迫運動。他認為物體的受迫運動是推動者加于被推動者的，推動者一旦停止推動，運動就會立即停止。在1604年，意大利物理學家伽利略在實驗中發(fā)現：物體下落時的距離與所用時間的平方成正比，而物體下落的速度與物體的重量無關，這就是著名的落體定律。他還通過實驗證實了勻速運動定律和勻加速運動定律。

伽利略的研究表明，外力并不是維持運動狀態(tài)的原因，而只是改變運動狀態(tài)的原因。這是對古希臘哲學家亞里士多德以來有關運動觀念的重大變革，為經典力學的建立奠定基礎。他的發(fā)現以及他開始的科學研究方法，是人類思想史上偉大的成就之一，標志著物理學的真正開端。

（3）伽利略在天文學方面的貢獻及影響

本目涉及到了天文學領域的知識，建議教師在教學本目時利用教材中有關哥白尼“日心說”的這段文字，讓學生進行閱讀。

中世紀流行的天文學觀點是托勒密的“地球中心說”，它認為地球是宇宙的中央，日月星辰都圍繞地球運行。文藝復興運動時期波蘭科學家哥白尼提出“太陽中心說”，并寫成《天體運行論》。他提出太陽是宇宙的中心，地球不過是圍繞太陽運行并能自轉的一顆普通行星而已。這就揭穿了所謂“上帝賦予地球特殊地位”的說法，摧毀了上帝創(chuàng)造世界的謬論。

意大利科學家伽利略對哥白尼學說的傳播和天文學的發(fā)展做出了重要貢獻。他自創(chuàng)了用以觀察天體的第一架望遠鏡，從望遠鏡里他發(fā)現月球表面有高山深谷，并不是以前人們所說的月球表面是光滑的；木星有四顆衛(wèi)星，很相似于行星繞著太陽轉，他看到銀河是由無數恒星組成的，還觀察到哥白尼曾推論的金星有盈虧現象。1632年伽利略出版了《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。他的這些發(fā)現和觀點，摧毀了教會的信條而證明了哥白尼學說的正確。

第二目“經典力學的建立”，本目教材介紹了17～18世紀物理學的發(fā)展情況，即經典力學的建立。建議教師在教學中從四個方面把握教材。

（1）經典力學建立的背景及概況。

17～18世紀，近代自然科學中突出發(fā)展起來的是經典力學，又稱牛頓力學。這除了由于工場手工業(yè)時期經濟上的需要之外，也是因為力學研究的對象最直接，它拋開物體的物理、化學性質只把它作為一個質量的實體來看待。在經典力學領域中，最重要的成就是萬有引力定律和運動三定律的發(fā)現，這些成就構成了經典力學的基本內容。在經典力學的建立中，曾有許多科學家為之付出心血，牛頓則是其中的集大成者，故經典力學又稱牛頓力學。

（2）經典力學建立的標志。

經典力學建立的標志是牛頓確立的萬有引力定律和運動三大定律。牛頓在數學、光學等領域均有重大貢獻，最重要的是在力學方面。他在力學方面的貢獻之一是確立了萬有引力定律。這個定律說明，任何兩個物體之間都有引力存在。這個引力與彼此吸引的物體的質量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。萬有引力定律總結了此前一個半世紀的科學發(fā)明并用精確的數學術語把它們連結起來了。此外，牛頓還確立了著名的運動三定律，即慣性定律、比例定律（即加速度與力成正比）、作用和反作用相等定律。運動三定律是經典物理學的基礎。1687年，他出版了《自然哲學的數學原理》，在該書中他首先給力學的基本要領如質量、動量、慣性、力及向心力下了定義，對大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質中的運動，全部應用運動三定律和萬有引力定律給予了說明，把自然界中的一切力學現象都囊括在他的力學體系之中。《自然哲學的數學原理》一書的出版標志著經典力學的成熟。牛頓力學在科學史上的意義表現在它把天上和地上的運動統(tǒng)一起來，把萬有引力定律和運動三定律視為宇宙間一切力學運動有普遍規(guī)律，從力學的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實現了人類自然界認識的第一次綜合。

（3）經典力學的顯著特征

最顯著的特征之一就是注重實驗，實驗可以進一步揭示客觀現象和過程之間內在的邏輯聯系，并由此得出重要的結論。另一個顯著特征是它的數學化，這種數學化的根源是自然內在的數學關系。自然的數學結構是近代科學的先驅們深信不疑的真理。

（4）經典力學的影響

牛頓三大運動定律和萬有引力定律建立后，光學、電磁學等與力學的進一步統(tǒng)一，大大推動了物理學的發(fā)展。經典力學體系的建立標志著近代科學的形成。

第三目“從經典力學到相對論”，本目教材介紹了19世紀末20世紀初物理學發(fā)展的新階段即物理學界出現了一種嶄新的革命性的理論──相對論。建議教師在教學中從三方面把握教材。

（1）相對論提出的歷史背景

19世紀末，物理學界連續(xù)發(fā)生了三個重大事件，這就是X射線、放射性和電子的發(fā)現。這三大發(fā)現以實驗事實使得原子不可分、不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動搖。物理學家們曾認為的似乎已經基本上完成了的經典物理學體系，從根本上出現了動搖，這就是所謂的“物理學危機”。經典物理學所研究的是人們日常生活中易于理解的宏觀世界，三大發(fā)現所揭示的卻是人們沒有直接經驗的微觀現象，這表明人們對物質世界的認識已經深入了一個層次。物理學的“危機”沒有嚇倒大多數物理學家，他們繼續(xù)向前探索，于是產生了以量子論和相對論的建立為標志的物理學革命，物理學從此開辟了新的天地。

（2）相對論的提出及主要內容

過去的物理學都以牛頓的理論為基礎，認為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯系的。似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘，在任何情況下，它的速率永遠都是相同的，世界上的一切運動在時間上都以它為度量標準。德國物理學家愛因斯坦經過多年的研究，打破了傳統(tǒng)的絕對時空觀，于1905年提出了狹義相對論和光速不變原理。指出了時間、空間和物體的質量不是絕對不變的，而是隨著物體的運動而發(fā)生變化。狹義相對論認為：物體運動時，質量會隨著物體運動速度的增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即還會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。

1916年，愛因斯坦完成了廣義相對論的最終形式。在廣義相對論中，引力是被考慮的主要問題。廣義相對論指出：空間和時間不可能離開物質而獨立存在，空間結構和性質取決于物質的分布，使人類進一步深化了對時間、空間和引力現象的認識。廣義相對論又被認為是一種引力理論。

（3）相對論提出的歷史意義

相對論的提出是物理學思想的一次重大革命，它否定了經典力學的絕對時空論，從本質上修正了由狹隘經驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性即：揭示了時空的可變性、時空變化的聯系性，樹立了新的時空觀、運動觀、物質觀。這一理論被后人譽為20世紀人類思想史上最偉大的成就之一。

第四目“量子論的誕生與發(fā)展”，本目教材主要介紹了19世紀末20世紀初物理學的另一個重大成就──量子論的誕生與發(fā)展。建議教師在教學中從三方面把握教材。

（1）量子論誕生的背景

教師在教學過程中可結合第三目“從經典力學到相對論”的背景及本目教材第一段內容來分析量子論誕生的背景。19世紀末20世紀初，電子和放射性的發(fā)現，打開了原子的大門，使人們對物質的認識深入到了原子內部。但大量的實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體的運動規(guī)律進行描述。量子論在這種背景下誕生。

（2）量子論的誕生、發(fā)展和量子力學

1900年，德國物理學家普朗克提出了物質的輻射能不是連續(xù)的，而是以最小的、不可再分的能量單位即能量量子的整數位跳躍式地變化的量子假說。這個假說宣告了量子論的誕生。

在普朗克之后，英國的物理學家盧瑟福和丹麥物理學家玻爾把量子論用于原子結構的研究，證實原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成。電子在不同軌道上圍繞著原子核運動，當電子從外層軌道跳到內層軌道時就放出相應波長的電磁波。玻爾在此基礎上創(chuàng)立了原子結構的理論。愛因斯坦利用量子論成功地解釋了光電效應出現的現象及光的本質，進一步推動了量子論的發(fā)展。德國物理學家海森伯和奧地利物理學家薛定諤等創(chuàng)立了物理波理論，指出電子和一切物質粒子都像光一樣，既具有連續(xù)的波動性質，又具有不連續(xù)的粒子性質。經過這些科學家的共同努力，到1925年左右量子力學最終建立。量子力學是研究微觀世界粒子運動規(guī)律的科學。

（3）量子論和量子力學的影響

在量子論基礎上發(fā)展起來的量子力學，極大地促進了原子物理、固體物理和原子核物理等科學的發(fā)展。同時，也標志著人類對客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到了微觀世界。

相對論和量子力學的確立是物理學革命的高潮，以物理學革命為先導，帶動了化學、生物學、天文學、地學等學科的理論也都發(fā)生了革命性的突破。量子力學和狹義相對論結合形成原子核物理學，指導制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學還為電子技術、半導體技術和激光技術等奠定了理論基礎。

三、教學設計與案例

1.教學設計

學習本節(jié)內容時，教師可先讓學生閱讀本單元的引言文字，教師講解后，直接導入本節(jié)內容。本節(jié)內容比較多，在教學過程中要注意詳略得當、突出階段成就。在學習物理學的重大成就時，要充分利用學生了解的知識，激發(fā)學生的興趣。對教材中科學家的重要成就，應把重點放在這些成就及其歷史地位和作用上。

關于“經典力學的重要奠基者──伽利略”一目的教學。建議教師以本課引言文字為素材，通過提問方式引導學生閱讀理解這段文字。設問題一：試舉例說明以前學習過的有關伽利略的成就或貢獻？設問題二：你認為伽利略能夠確定加速運動定律的關鍵途徑是什么？你有何啟示？在學生回答的基礎上，教師引導學生進入本目內容的學習。

在學習本目內容時，可以利用教材中的兩幅插圖《伽利略望遠鏡及伽利略觀察到的月亮》《伽利略面對教會的審判》。講完本目后可以讓學生討論回答下列問題來進行總結：伽利略在物理學、天文學方面突出的貢獻是什么？他為什么會取得這些貢獻？他的這些貢獻有什么意義？同時可以利用的問題培養(yǎng)學生的對比分析能力。

關于“經典力學的建立”一目的教學。教師可以通過教材提供的有關牛頓的圖片資料設問：牛頓有哪些重要貢獻？其中最重要的是什么？在學生回答的基礎上導入本目學習。

在學習經典力學的顯著特征時，教師可以引導學生閱讀本目中關于伽利略、牛頓把實驗與數學緊密結合的文字，以加深學生對經典力學顯著特征的理解。

引導學生閱讀另一段關于中國古代著作中對力和運動的關系早有記載的文字，幫助學生認識中國人早在兩千多年前，就已經對力學運動之間的關系有了正確的觀察和研究，從而增強學生的民族自豪感。

關于“從經典力學到相對論”一目的教學。教師可以通過設置問題導入本目，如：19世紀末20世紀初物理學發(fā)展的重大成果是什么？為什么會出現？在講述相對論的內容和意義時，教師可以讓學生進行歸納，然后結合提供的資料和問題讓學生思考討論：相對論和經典力學有何區(qū)別與聯系？有何啟示？以此來培養(yǎng)學生的辯證思維能力和理論創(chuàng)新的觀念。

關于“量子論的誕生與發(fā)展”一目的教學。本目的重點應放在量子論的誕生、發(fā)展以及量子力學的意義。在師生對這些內容歸納的基礎上可以讓學生討論：量子論、量子力學與經典力學有何區(qū)別？

在學完本節(jié)內容之后，建議學生設計表格來歸納這一時期所涉及的物理學的重大成就。

2.教學案例

案例一在學習伽利略天文學成就時，用實物投影或幻燈片介紹教材中的圖片《伽利略面對教會的審判》。

伽利略在科學領域里的重大成就，激怒了羅馬教皇及其信徒們，當伽利略寫了《關于兩種世界體系對話》這篇科學巨著后，教會終于露出了猙獰面目，把伽利略投入了監(jiān)獄。教皇烏爾班八世的御用工具──宗教裁判所在1633年6月21日宣布對伽利略的判決說：“我們判決你在宗教法庭監(jiān)獄內服刑，刑期由我們掌握，為了有益于補贖，命令你在今后3年內，每周背誦7篇贖罪詩篇……”這一紙胡言，竟使伽利略蒙冤三百多年，至死都沒有撤銷判決，甚至死后還被禁止舉行殯禮，不準葬入圣太克羅斯墓地。

四、問題解答

1.“日心說”比“地心說”進步在哪兒？今天人們還主張“日心說”嗎？

解題關鍵：理解“日心說”和“地心說”的觀點。

思路引領：“地心說”的神學觀；“日心說”的科學觀。

答案提示：“地心說”反映了“上帝創(chuàng)造世界”的神學觀，而“日心說”客觀地揭示了地球、行星和太陽的關系，摧毀了上帝創(chuàng)造世界的謬論，也開始使自然科學從神學中解放出來。

今天人們已不主張“日心說”，因為宇宙是無限的，銀河系只是宇宙的一部分。

2.你認為應該怎樣評價牛頓和愛因斯坦對物理學的貢獻？

解題關鍵：適應時代的需要，推動科學的發(fā)展。

思路引領：牛頓創(chuàng)立經典力學；愛因斯坦提出相對論。

答案提示：牛頓確立了萬有引力定律和運動三定律，之后光學、電磁學等與力學進一步統(tǒng)一，大大推動了物理學的發(fā)展，牛頓力學研究的是宏觀世界。愛因斯坦打破了牛頓以來傳統(tǒng)的絕對時空觀，于1905年提出了狹義相對論和光速不變原理，1916年愛因斯坦完成了廣義相對論的最終形式。愛因斯坦的相對論發(fā)展了牛頓力學，將牛頓力學概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。

一、本課測評

1.牛頓對物理學的主要貢獻包括哪些？

解題關鍵：牛頓在物理學方面的成就。

思路引領：牛頓在力學方面的貢獻。

答案提示：牛頓確立了萬有引力定律和運動三定律，標志著經典力學的建立。

2.愛因斯坦的主要研究成果有哪些？

解題關鍵：掌握愛因斯坦對物理學的主要貢獻。

思路引領：相對論的提出。

答案提示：1905年提出狹義相對論和光速不變原理，1916年他完成了廣義相對論的最終形式。

二、學習延伸

1.探究活動

略

2.閱讀與思考

思考提示：科學技術與社會發(fā)展的相互促進作用。

（河北石家莊市第二十三中學張建軍）

五、資料與注釋

1.原始資料

載人航天工程是當今世界高新技術發(fā)展水平的集中展示，是衡量一個國家綜合國力的重要標志。我國載人航天工程取得的成就，是改革開放20多年來我國綜合國力不斷增強、科技水平不斷提高的重要體現。這再一次說明，只要我們堅定不移地堅持黨的基本理論、基本路線、基本綱領和基本經驗，堅定不移地堅持以經濟建設為中心，堅定不移地走改革開放的強國之路，堅定不移地推進經濟社會協調發(fā)展，我們就能不斷奪取社會主義現代化建設的更大勝利。

……

第一，必須堅持以科技進步和創(chuàng)新為先導，努力實現技術發(fā)展的跨越。載人航天是當今世界高新科技中最具挑戰(zhàn)性的領域之一，是難度高、規(guī)模大、系統(tǒng)復雜、可靠性和安全性要求極強的工程。實施載人航天工程，同當年搞“兩彈一星”并取得成功一樣，有力地推動了我國科技的跨越式發(fā)展，帶動了相關學科技術的整體躍升，形成了一批新興產業(yè)，對促進我國經濟社會發(fā)展具有十分重大的意義。實踐告訴我們，高度重視和充分發(fā)揮科學技術的重要作用，努力以科技發(fā)展的局部躍升帶動經濟社會發(fā)展，是加快發(fā)展的一個重要途徑。當今時代，人類正在經歷一場全球性的科技革命，知識創(chuàng)新迅速發(fā)展，科技進步日新月異，科學技術越來越成為綜合國力競爭的核心，我們比以往任何時候都更需要加快科技進步和創(chuàng)新的步伐。我國是一個發(fā)展中國家，在經濟社會發(fā)展的諸多方面特別是科技發(fā)展方面同發(fā)達國家還有較大差距。我們要趕超世界先進水平，就必須堅定不移地實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略，抓住機遇，用好機遇，集聚尖端人才，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，選準一些對推動經濟社會發(fā)展、維護國家安全具有重大帶動作用的領域重點攻關，加速推進全社會的科技進步，實現技術發(fā)展的跨越，帶動我國綜合國力的全面提升。

──《胡錦濤在慶祝我國首次載人航天飛行圓滿成功

大會上的講話》（2003年11月7日）

2.課文注釋

哥白尼

波蘭天文學家哥白尼（1473—1543）出生在波蘭托倫市一個商人的家庭，10歲喪父，由其舅父撫養(yǎng)長大。1491年，18歲的哥白尼進入克拉科夫大學學習。克拉科夫大學是當時全歐聞名的文化中心，也是波蘭人文主義思想的主要陣地。這個學校對數學和天文學十分重視。在那里，哥白尼對天文學產生了極大的興趣，開始鉆研2世紀希臘天文學家托勒密以地球為中心的宇宙體系學說，并學會了用天文儀器觀察天體。如饑似渴的求知欲促使他學習了拉丁文、希臘文和意大利文等幾種外國文字，大量閱讀天文學、數學和哲學書籍，并于1496年到意大利留學。1506年，哥白尼在意大利留學后回到波蘭。從那時起，他堅持不懈地逐日觀察天象，記錄了大量數據，進行了大量演算和分析，并對所收集的古今資料進行系統(tǒng)的整理和研究。1510年前后，他開始寫《天體運行論》的初稿。同時把其中的基本觀點用拉丁文寫成一篇《淺說》，抄送給天文學者傳閱。大約在1530年，他才最后完成《天體運行論》手稿。

在這部包括六卷的偉大著作中，哥白尼創(chuàng)立了“太陽中心說”。他提出地球是動的，不僅自轉，而且和太陽系其他行星一道按各自的軌道繞太陽公轉，月亮則是地球的唯一伴侶，繞地球旋轉。哥白尼的“太陽中心說”，在天文學中奠定了現代的太陽中心體系的基礎。他的學說沉重地打擊了當時反動的宗教權威，引發(fā)了天文學以至整個自然科學的巨大革命，人類宇宙觀也開始發(fā)生根本的變革。由于教會壓制科學研究，《天體運行論》的手稿完成以后，多年沒有出版。從博物館內展出的《天體運行論》的各種版本看，該書最早版本1543年出現于德意志，1566年出現于瑞士，1617年出現于荷蘭。在波蘭，直到1854年，即哥白尼逝世后三百余年才得以正式與讀者見面。

伽利略

伽利略（1564—1642），意大利知識淵博的科學家、近代實驗科學的奠基者之一，出生于比薩一個沒落貴族家庭。17歲進比薩大學學醫(yī)，但他對物理和數學很有興趣。他做了大量的實驗和研究工作，首次用自制的天文望遠鏡細心地觀察了天體，宣告了和哥白尼學說完全相符的結論。伽利略把他在望遠鏡中所觀察到的壯麗景象，到處宣傳，并用觀察到的事實和力學原理作了嚴密的論證，進一步維護和發(fā)展了哥白尼的體系。教會向伽利略發(fā)出多次警告，但是他無視這一警告，發(fā)表了《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》的巨著，從實踐和理論的高度批駁了地球中心說。伽利略的“異端”活動引起了教會的恐慌，羅馬教皇向宗教裁判所帶頭提出控訴，于是這位體弱抱病的科學家被送進了監(jiān)牢，遭到審訊，以至被終身軟禁。軟禁期間，他繼續(xù)研究物理學，寫出《關于兩門新科學的談話和數學證明》。

牛頓

牛頓（1642—1727）是著名的英國科學家，在物理學、數學、天文學等許多方面作出了卓越的貢獻。牛頓出生于英國的林肯郡，1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學三一學院，獲得學士學位。三年后又獲得文學碩士學位。1669年，開始擔任三一學院的教授。牛頓的最突出貢獻是在力學方面，他在前人的研究基礎上，總結出了機械運動的三個基本定律，還發(fā)現了萬有引力定律，把地球上物體的力學和天體力學統(tǒng)一到一個基本的力學體系之中，創(chuàng)立了經典力學體系。這一力學體系正確地反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，實現了自然科學的一次大綜合，是人類認識自然界的一次大飛躍。在光學方面，牛頓也作出了巨大貢獻。他在1666年用三棱鏡分析日光時，發(fā)現了日光是由不同的顏色即不同波長的光構成的，奠定了光譜分析的基礎，制作了牛頓色盤。他在1704年出版了《光學》一書，創(chuàng)立了光的“微粒說”。同時，他在熱學方面也有研究成果，確定了冷卻定律，這一定律表明：當物體表面與周圍存在溫度差時，單位時間內從單位面積上散失的熱量與這一溫度差成正比。在數學方面，他與萊布尼茲幾乎同時創(chuàng)立了微積分學，同時，他還在前人研究基礎上，建立了二項式定理。在天文學領域，他在1671年創(chuàng)制了反射望遠鏡，初步考察了行星的運動規(guī)律；他還解釋了潮汐現象，并預言地球不是正球體，并由此說明了歲差現象。1687年，他發(fā)表了著名的《自然哲學數學原理》一書，用數學方式解釋了哥白尼的學說和天體運動的現象，闡明了機械運動三定律和萬有引力定律等。在哲學思想上，牛頓認為時間、空間是客觀存在的，但同時也認為時間和空間同運動的物質是脫離的，相互之間沒有必然的聯系，進而提出了所謂的絕對時間和絕對空間的概念。牛頓曾經長期擔任英國皇家學會會長，他還擔任過英國議會議員，授予爵士稱號。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽。

愛因斯坦

艾伯特·愛因斯坦（1879—1955）是美籍德國物理學家。1879年3月14日誕生在德國烏爾姆的一個猶太人家中。1894年舉家遷居意大利米蘭。1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世工業(yè)大學。1901年入瑞士國籍。1902年6月至1909年10月，在瑞士專利局任技術員。1909年10月，任蘇黎世大學理論物理學副教授；1911年3月，在布拉格任德意志大學理論物理學教授；1912年10月，任蘇黎世工業(yè)大學理論物理學教授；1914年4月，在柏林任德國威廉皇帝物理研究所所長兼柏林大學教授。1933年，因受納粹迫害，移居美國。1940年入美國國籍。1955年4月18日逝世。

愛因斯坦被認為是最富于創(chuàng)造力的科學家，他不但創(chuàng)立了相對論，還提出了光量子的概念，得出了光電效應的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本質，為量子力學的建立奠定了基礎。為此榮獲1921年度的諾貝爾物理學獎。同時，他還證明了熱的分子運動論，提出了測定分子大小的新方法。

近代科學誕生的歷史背景

近代自然科學革命發(fā)生的歷史背景主要包括：

首先，新興的資產階級在經濟上和政治上對自然科學的迫切需要。14世紀以后，手工工場發(fā)展迅速，生產中的技術改造與機器的逐步采用，向人們提出很多新的問題，需要自然科學予以解決，以促進生產力的更大發(fā)展。同時，新興資產階級要求掌握政治權力，他們需要把自然科學作為反對宗教統(tǒng)治爭取思想自由的理論武器。

其次，自然科學自身發(fā)展的需要。經過中世紀前期的漫長黑夜，自然科學逐漸復興。資本主義生產方式的產生和發(fā)展，不僅向自然科學提出大量的研究課題，還提供了豐富的經驗材料以及新的科學實驗條件。

最后，文藝復興、地理大發(fā)現和宗教改革的推動。文藝復興反對盲從和迷信，提倡獨立的學術研究，為資產階級在政治上取代封建統(tǒng)治作輿論準備，它打破了教會的精神統(tǒng)治，動搖了封建制度的政治思想基礎，為把自然科學從神學中解放出來創(chuàng)造了必要的條件。近代自然科學革命就是在文藝復興運動的高潮中拉開序幕的，首先向宗教神學發(fā)起沖擊的是天文學。隨后的宗教改革摧毀了天主教會的精神獨裁，科學革命也產生了巨大的影響。在此期間，地理大發(fā)現也有重要意義，它以實踐證實了地圓學說，為建立新的天文學和地理學奠定了基礎，對近代科學技術的發(fā)展有不可估量的意義。更重要的是它所引起的思想觀念的革命，它用實踐突破了所謂經典知識界限，使人的思維方式從權威的盲目崇拜中解放出來。

伽利略對科學研究方法的貢獻

近代科學雖然從古希臘科學發(fā)展而來，但在研究方法上與古希臘科學卻有很大的不同。古希臘偏重在直觀基礎上的思辨、演繹而輕視經驗，近代卻注重實驗和歸納，同時也不排斥數學和演繹的作用，因而近代科學又被稱為實驗科學。實驗科學的倡導者是中世紀后期的羅吉爾·培根，他已充分認識到只有實驗方法才能給科學以確定性。文藝復興時期的意大利科學家和藝術家達·芬奇也領會到觀察和實驗是科學認識的重要方法。近代科學方法的真正形成是在17～18世紀，伽利略創(chuàng)立的實驗和數學相結合的科學研究方法是近代自然科學研究問題的一般程序和經典方法。這種方法是在觀察實驗的基礎上，經過邏輯推理和數學計算，對未知的自然現象提出假定性的說明和定量的描寫，然后再用實驗加以檢驗的方法。伽利略雖然強調實驗、經驗和歸納，但又反對狹隘經驗論，強調理智的作用，強調數學和演繹方法的重要性，主張運用理智把自然過程加以純化和簡化，并且把尋找自然界的數學關系作為研究的重要目標。正是從數學演繹的觀點出發(fā)，伽利略非常重視對觀察、實驗的結果進行定量的計算和分析，這比起古希臘和中世紀的學者只注重定性研究是一大進步。伽利略的實驗—數學方法開創(chuàng)了近代自然科學研究中經驗和理性相結合、定性和定量相結合的傳統(tǒng)，這對物理學乃至整個近代自然科學都產生了深遠的影響，在科學方法的發(fā)展史上更具有重要的意義。

落體定律對亞里士多德運動觀念的重大變革

亞里士多德有一個著名的“落體運動法則”：落體的速度與重量成正比。據此理論，一個重10千克的物體，其下落速度一定是重1千克物體的10倍。這種看法在經驗中確實可以找到證據，比如一根羽毛就比一塊石頭后落到地面，但是也不難找到反證，比如一個同樣大小的鐵球和木球從等高處下落，幾乎無法區(qū)分哪一個先到達地面。

伽利略決定用實驗來反駁亞里士多德的理論。有人記載伽利略曾在意大利比薩斜塔上做過自由落體的實驗。結果兩個重量相差10倍的球同時落地，證明了亞里士多德的觀點是錯誤的。不過經后世史學家考證，伽利略并沒有在比薩斜塔上做過落體實驗。盡管如此，伽利略還是根據小球沿斜面滾動的實驗證實了自己的猜想。他發(fā)現小球滾動的加速度與小球的重量無關，只與斜面的傾斜度有關。斜面的傾角達到90度時，物體就成了自由落體。從1602年開始，伽利略著手研究相關的運動問題。1604年，伽利略設計了斜面實驗，經過多次努力，終于探清了在斜面上滾動的小球的運動情況，他所面臨的困難主要是沒有準確的計時裝置，他先后用過脈搏、音樂節(jié)拍和水鐘。他先發(fā)現球滾過全程四分之一所花的時間，正是滾過全程所花時間的一半，最后更為精確地知道，在斜面上下落物體的下落距離同所用時間的平方成正比，這就是著名的落體定律。因此他的實驗明確的表明自由落體運動的速度與重量無關。這是對古希臘哲學家亞里士多德的運動觀念的重大變革。

勻速運動與勻加速運動

伽利略在研究自由落體運動時，首先遇到了概念上的困難，因當時還沒有人對速度進行過定量和定義。伽利略雖然發(fā)現了落體定律，但卻錯誤地認為速度與距離成正比，后來才認識到速度與時間成正比。因此，對于伽利略來說，重要的是先對勻速運動和勻加速運動進行定量和定義。在《兩門新科學》中，這樣的概念終于以公理的形式被創(chuàng)造出來。勻速運動是指運動質點在任何相等的時間間隔里經過的距離皆相等，勻加速運動是指運動質點在相等的時間間隔里獲得相等的速率增量”。有了這兩個新概念，人們就能從斜面實驗中獲得更多的教益。小球從斜面上滾下后繼續(xù)沿著桌面滾動，此時斜度為零，重力的作用為零，不再有加速度，因此，球就會永遠保持勻速運動。這意味著，外力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而只是改變物體運動狀態(tài)的原因，這是對亞里士多德運動觀念的重大變革。后來牛頓將之概括為運動第一、第二定律。

地心說與日心說

（1）地心說

中世紀時，基督教會宣揚的宇宙觀是宇宙是一個封閉的大盒子或大帳篷，天是盒（篷）蓋，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰懸掛在蓋上，此即所謂的“宇宙帳篷說”。后來，亞里士多德和托勒密所提出的希臘宇宙體系逐漸深入人心，托馬斯·阿奎那將亞里士多德理論融入基督教神學之后，地心理論即獲得了正統(tǒng)地位。地球居宇宙中心的思想被賦予了宗教意義，人類及其居住的地球被置于上帝的懷抱之中，沐浴著上帝的光輝，并被圣恩所籠罩。上帝位處宇宙的最外層，推動著宇宙的運行，注視著人類的一舉一動。

托勒密的宇宙體系還被賦予一種人間的等級結構，即天上高貴，地下卑賤，越往高處越進入神圣美妙的境地。但丁的《神曲》對這一等級宇宙體系作了詩意的描述，在《天堂篇》中，但丁在少女貝亞德的引領下依次上升到了月球天、水星天、金星天、太陽天、火星天、木星天、土星天、恒星天、水晶天（原動天），并在原動天那里窺見了上帝的景象，沉浸在至高無上的幸福之中。

（2）日心說

隨著天文觀測技術的發(fā)展，地心說體系已是破綻百出。文藝復興時期已有許多進步思想家和天文學家對它表示懷疑。但真正打破該體系的是16世紀波蘭偉大的天文學家哥白尼。

哥白尼發(fā)現托勒密的理論雖然可以給出同觀測資料相符合的數據，但他描述的天空圖景顯得復雜凌亂，毫無統(tǒng)一性和規(guī)律性。經過多年悉心研究，哥白尼得出了地球不是宇宙中心的結論。他在1510年指出：太陽是宇宙的中心，地球和行星都圍繞著太陽運動，只有月亮才真正圍繞地球旋轉。以后哥白尼又根據親自獲得的20多項新的觀測事實和大量復雜的數學計算結果，對上述結論作了許多修改和補充。1530年，終于圓滿地完成了日心說的建立工作。在1543年出版的《天體運動論》中，哥白尼向人們描述了他的宇宙圖景：太陽位于宇宙的中心，有五顆當時已知的行星和地球圍繞太陽旋轉。

《天體運行論》發(fā)表后，遭到了馬丁·路德的反對和責難，他把哥白尼叫做“想要把天文學這門學科弄顛倒”的蠢人。但并未引起羅馬教廷的注意。70年后的1616年被羅馬教廷列為禁書，300年后才解除禁令。

《自然哲學的數學原理》

牛頓的主要研究成果集中在其不朽的名著《自然哲學的數學原理》一書中。這里所謂的“自然哲學”實際上就是指物理學。在古代，自然科學是以自然哲學的形式出現的?！蹲匀徽軐W的數學原理》全書分為兩大部分。第一部分包括：“定義和注釋”和“運動的基本定理或定律”。這部分雖然篇幅不大，卻極為重要。第二部分是這些基本定律的作用，包括三篇：第一篇是研究萬有引力的；第二篇是討論介質對物體運動的影響；第三篇是“論宇宙系統(tǒng)”。在該書的第一部分中，牛頓首先給力學的基本概念如質量、動量、慣性、力及向心力下了定義，說明了絕對時間和絕對空間的含義。接著陳述了他總結和創(chuàng)立的運動三定律和矢量合成原理。牛頓對運動三定律的表述如下：

運動第一定律（又稱慣性定律）：任何物體將保持它的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到外力作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。

運動第二定律：運動的變化與所施的力成正比，并沿力的作用方向發(fā)生。

運動第三定律：每一個作用總是有一個相等的反作用和它對抗；或者說，兩物體彼此之間的相互作用永遠相等，并且各自指向對方。

《自然哲學的數學原理》以牛頓三大運動定律和萬有引力定律為基礎，建立了完美的力學理論體系，說明了當時人們所能理解的一切力學現象，解決了行星運動、落體運動、振子運動、微粒運動、聲音和波、潮汐以及地球的扁圓形狀等各種各樣的問題。在此后二百多年中，再也沒有人補充任何本質上的東西。直到20世紀量子力學和相對論問世，才使力學擴大了范圍。

天王星和海王星的發(fā)現

18世紀以前，人們都以為土星就是太陽系的邊界。隨著觀測技術的進步，人類對太陽系的認識有了突破。1781年，英國天文學家赫舍爾在用望遠鏡觀察天空時，發(fā)現在土星之外的金牛座群星中有一顆既不像恒星又不是彗星的星星，后來英國天文學家麥斯克雷弄清楚了它是一顆前所未知的行星，新行星以希臘神話中的薩都恩神（土星以此命名）的父親、天神烏蘭納斯來命名新行星，中文譯為天王星。

其后人們按照當時的觀測編制了天王星的運行表。但到了1830年，人們發(fā)現它的實際運行情況與運行表所推算的數值存在著明顯的差別，根據萬有引力理論，這種“越軌”現象使天文學家們考慮到在它的附近可能有一顆未知的行星干擾著它的運動，根據萬有引力定律，人們可以從天王星的行為中推算出這顆未知行星的位置。1845年10月，英國劍橋大學學生亞當斯首先得出了計算結果，但未被引起重視。1846年8月，法國天文學家勒維烈經過自己的計算，公布了這顆未知行星的軌道參數。三個多星期后，德國天文學家加勒根據勒維烈計算的數據果真找到了這顆行星，這就是海王星。海王星的發(fā)現是牛頓力學在天文學運用上的偉大勝利，它標志著天體力學已趨于成熟。

經典力學的歷史地位

經典力學作為近代力學革命的最終成果，它的建立在近代科學發(fā)展史上具有劃時代的意義。第一，為力學學科確定了基本概念和基本定律，使力學形成系統(tǒng)化和理論化的知識體系而達到成熟和完善，并帶動了其他學科的發(fā)展。第二，把天上和地上的運動統(tǒng)一起來，實現了人類對自然界認識的第一次大綜合。自古以來，天上和地上被看作各自遵從不同的力學運動規(guī)律的兩個世界，經典力學打破了二者之間的界限，把萬有引力定律和牛頓運動三定律視為宇宙間一切機械運動的普遍規(guī)律，從力學上證明了自然界的統(tǒng)一性，從而把人類對整個自然界的認識推進到一個新階段。第三，把人們對機械運動的認識從運動學的水平提高到動力學的水平。經典力學不僅描述了物體運動的圖景，而且揭示了運動的原因，使人們既了解物體怎樣運動，又能夠說明為什么這樣運動，這標志著人類對自然界的認識更深化了一步。第四，把對物體運動狀態(tài)的描述從變化的結果提高到對變化過程的認識。

墨家的力學思想

墨家成員在農業(yè)、手工業(yè)勞動中，積累了豐富的力學知識?！赌洝氛f：“動，域徙也?！边@句話的意思是機械運動就是物體位置移動。《墨經》還討論了機械運動的一些形式。一種是平動，一個物體的各個部分要運動就一塊運動，要靜止就一齊靜止。另一種是轉動，即物體軸線以上的各個部分都在改變位置。還有一種是滾動，即圓物外表的各部分都能同地面接觸。

物體改變位置的原因是什么？《墨經》的回答是：“力，形之所以奮也?！毙沃傅氖蔷唧w的物體，“奮”就是動的意思。這句話是說力是使物體運動的原因。這同牛頓經典力學對力的看法基本一致。

墨家已經認識到重量對于物體的普遍性，并猜測到物體的重量同物體的運動有著密切的關系。《墨經》說：“重之謂。下，舉，重奮也。”這就是說無論物體下落，還是物體舉起，都是同重量有關的。

狹義相對論

1905年6月，愛因斯坦完成題為《論運動媒質的電動力學》的論文，提出了狹義相對論。此后，愛因斯坦又連續(xù)發(fā)表幾篇論文，建立起狹義相對論的全部框架。

愛因斯坦的狹義相對論是建立在兩個基本假設基礎之上的。第一個假設是相對性原理，即物體運動狀態(tài)的改變與選擇任何一個參照系無關；第二個假設是光速不變原理，即對任何一個參照系而言，光速都是相同的。從兩個基本假設出發(fā)，愛因斯坦得出如下新的結論：（1）運動物體在運動方向上長度縮短。（2）運動著的時鐘要變慢。（3）任何物體的運動速度都不可能超過光速。（4）同時性是相對的，在一個慣性系中同時發(fā)生的事情，在另一個運動著的慣性系中測量便不是同時發(fā)生的。（5）如果物質速度比光速小得多，相對論力學就變?yōu)榕ｎD力學，比起牛頓力學來，相對論力學具有更普遍的意義。（6）物體的能量等于物體的慣性質量乘以光速的平方。

愛因斯坦的狹義相對論，在我們的日常生活中是很難理解的，因為我們日常接觸的都是遠遠小于光速的運動，根本無法察覺到愛因斯坦相對論所描述的相對論效應：長度變短、時鐘變慢。但如果接近光速的運動能變成現實的話，一個以這樣速度運動的人，在另一個靜止的觀察者看來就可能只是一條線。另外還會出現這樣的景象：一個人坐上光子火箭，以接近光速的高速度去作星際航行。一年后他回來了，發(fā)現兒子已經是白發(fā)蒼蒼的老人，而自己還是那樣年輕。中國古代傳說中的“天上方一日，人間已一年”就可用相對論得到解釋。

廣義相對論

1915年，愛因斯坦完成了創(chuàng)立廣義相對論的工作，并于1916年寫成總結性論文《廣義相對論的基礎》。這篇論文的發(fā)表宣告了廣義相對論的誕生。

廣義相對論實際上是關于空間、時間與萬有引力關系的理論，它指出空間──時間不可能離開物質而獨立存在，空間的結構和性質取決于物質的分布。狹義相對論已指出時間、空間是一個整體，即四維時空。廣義相對論進一步指出，物質的存在會使四維時空發(fā)生彎曲，萬有引力并不是真正的力，而是時空彎曲的表現。如果物質消失，時空就回到平直狀態(tài)。

廣義相對論認為，質點在萬有引力作用下的運動，如地球上的自由落體，行星圍繞太陽的運動等，是彎曲時空中的自由運動──慣性運動。它們在時空中描出的曲線，雖然不是直線，卻是直線在彎曲時空中的推廣──短程線，即兩點之間的最短線。當時空恢復平直時，短程線就成為通常的直線。

可以打這樣一個比方來說明時空彎曲。假如四個人各拉緊床單的一個角，床單這個二維空間就是平的。放一個小玻璃球在上面，如果不去推它，它就會保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變（假設床單是足夠光滑，微小的摩擦力忽略不計）。如果在床單中央放一個鉛球，床單就會凹下去，這個二維空間就彎曲了。這時，如果再放置一個小玻璃球，它就會滾向中央的大球。按照牛頓的觀點，這是由于大球用“萬有引力”吸引小球。按照愛因斯坦的觀點，則是由于大球的存在使空間彎曲了，并不存在什么“引力”，小球落向大球乃是彎曲空間中的自由（慣性）運動。

當然，上面這個比喻，說的只是“空間”彎曲，而廣義相對論說的則是四維“時空”的彎曲。太陽的存在使四維時空彎曲了。行星繞日運動，就是在彎曲時空中的慣性運動，行星軌道是四維時空中的短程線，根本就不存在什么萬有引力。

廣義相對論指出，在引力場的區(qū)域，空間的性質不再服從歐幾里德幾何，而是遵循非歐幾何，并得出結論：現實的物質空間不是平直的歐幾里德空間，而是彎曲的黎曼空間（即三角形三個內角之和大于180度、曲率為正的空間），它的彎曲度取決于物質在空間的分布情況。物質密度大的地方，引力場的強度也大，空間彎得也厲害，時間也要相應地變慢。愛因斯坦為了證明廣義相對論的思想，他作出了三個預言：

第一，水星近日點的運動。自1859年發(fā)現水星近日點的運動以來，有每百年43秒的變動是用牛頓力學無法解釋的。曾有人懷疑這是由一顆未發(fā)現的星引起的，但天文觀測一直沒有發(fā)現這顆星。愛因斯坦廣義相對論，通過理論計算說明，太陽引力使空間彎曲，水星近日點的進動每百年就應有43秒的剩余值。

第二，光譜線的引力紅移，即在強引力場中，光譜應向紅端移動。這一結論后來被天文觀測所證實。

第三，引力場使光線偏轉。愛因斯坦預言，光線經過太陽表面，將會發(fā)生1.75秒的偏轉。1919年5月29日發(fā)生日全食，在英國天文學家愛丁頓的建議下，英國皇家學會組織了兩路觀測人馬，分赴巴西北部的索布拉爾和西非的普林西比島，拍攝了日全食時在太陽周圍看到的恒星照片。愛丁頓把這些照片和半年后的夜晚拍攝的天空同一位置的照片進行細致的對照，最終結論是，星光在太陽附近的確發(fā)生了偏轉，并且數值與愛因斯坦的預言極為接近。這結果一公布，立即轟動了世界。人們開始把愛因斯坦與牛頓相提并論。

經典力學的困境

在經典力學體系中，時間和空間的量度是絕對不變的。正如牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中寫的：“絕對的空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關而且永遠是相同的和不動的?！彪S著生產實踐，特別是科學實驗的發(fā)展，卻出現了一些由“絕對時空觀”解釋不了的實驗事實。比如，電磁波、光的傳播和快速的電子運動，等等，都不遵循牛頓的力學定律。為了檢驗以太存在的假說，1887年，美國物理學家邁克耳遜和莫雷，利用光的干涉效應，全神觀察干涉條紋的移動，試圖探測地球相對于以太運動的速度，尋找以太絕對靜止坐標系。雖然實驗本身達到了很高的精確度，但是并未觀察到干涉條紋的移動。這個實驗被許多人所重復，結果都相同。實驗的“零”結果否定了以太風的存在，這就是以太的飄移實驗。很顯然，新的發(fā)現與古典理論發(fā)生了矛盾，迫使人們重新考慮、大膽懷疑絕對時空觀的正確性。新的實驗表明，牛頓力學的致命弱點，就是把時空和物質運動割裂開來，忽視了它們之間的內在聯系，因而當物體運動接近光速時，牛頓理論的終極真理性被否定了。這種狀況表明，一種新的更為普遍性的理論的產生已成為不可避免了。

普朗克和量子論的發(fā)展

普朗克（1858—1947）是近代偉大的德國物理學家，量子論的奠基人。1858年4月23日生于基爾。1879年普朗克在慕尼黑大學獲得博士學位后，先后在慕尼黑大學和基爾大學任教。1900年，他在黑體輻射研究中引入能量量子。12月14日，在德國物理學會的例會上，普朗克作了《論正常光譜中的能量分布》的報告。在這個報告中，他激動地闡述了自己最驚人的發(fā)現。他說，為了從理論上得出正確的輻射公式，必須假定物質輻射（或吸收）的能量不是連續(xù)地、而是一份一份地進行的，只能取某個最小數值的整數倍。這個最小數值就叫能量子，輻射頻率是ν的能量的最小數值ε=hν。其中h，普朗克當時把它叫做基本作用量子，現在叫做普朗克常數。由此，量子論創(chuàng)立。由于這一發(fā)現，普朗克獲得1918年諾貝爾物理學獎。他一生發(fā)表了215篇研究論文和7部著作。在普朗克誕辰80周年的慶祝會上，人們“贈給”他一個小行星，并命名為“普朗克行星”。量子論不僅給光學，也給整個物理學提供了新的概念，故通常把它的誕生視為近代物理學的起點。

第一個意識到量子概念的普遍意義并將其運用到其他問題上的是愛因斯坦，他建立了光量子理論解釋光電效應中出現的新現象。此外，玻爾、德布羅意等許多科學家也對量子論的發(fā)展作出了重要貢獻。量子論的發(fā)展經歷了三個主要階段：古典量子論（普朗克，愛因斯坦，玻爾，索未菲，康普頓），量子力學（德布羅意，薛定諤，海森伯，約爾丹，玻恩）以及最新的相對論量子力學或量子場論。但是，否定量子論或對它有疑問的科學家也不少，即使是贊同量子論的科學家之間也有很大的爭論，如愛因斯坦和玻爾。盡管人們對量子理論的爭論一直沒有消除，但它在實踐中獲得的成就卻是令人吃驚的。用量子理論來研究金屬和寶石這些晶體，可以解釋很多現象，例如為什么銀是電和熱的良導體卻不透光，金剛石不是電和熱的良導體卻透光？實際上，更為重要的是量子理論很好地解釋了處于導體和絕緣體之間的半導體的原理，為晶體管的出現奠定了基礎。而且量子論在工業(yè)領域的應用前景也十分美好?？茖W家認為，量子力學理論將對電子工業(yè)產生重大影響，是物理學一個尚未開發(fā)而又具有廣闊前景的新領域。

3.插圖說明

《伽利略望遠鏡及伽利略觀察到的月亮》

1608年，荷蘭的眼鏡匠利帕希（1570—1619）造出了第一架望遠鏡。事情是極為偶然的，他的一個學徒沒事干時拿兩個透鏡片在眼前對著看，結果發(fā)現遠處的物體變得近在眼前而且清晰，學徒將這件怪事告訴了利帕希，利帕希經試驗證明確實有這種效果，他就將兩個透鏡片裝在筒里，制成了人類歷史上第一架望遠鏡。第二年，伽利略從朋友那里得知這種新儀器，他立即動手制作了一架，并且不斷改進，于12月造出一架能放大約30倍的望遠鏡。

用這架望遠鏡，伽利略首先發(fā)現了月亮上的山脈和火山口，次年1月，他又發(fā)現了木星的四顆衛(wèi)星。這一發(fā)現對于證實哥白尼學說具有重大的意義，托勒密學說的維護者們有一個很強的理由，他們說只有地球才可能有天體繞著轉動，因為這些天體是地球的仆從。3月，伽利略將他的新發(fā)現寫成了《星界的報告》一書，在書中敘述了他用望遠鏡觀察到的新天象，即月亮并不像亞里士多德所說的那樣完美無缺，木星有四顆衛(wèi)星，它們繞木星而不是繞地球轉動，銀河由大量恒星組成。

4.參考書目

《百年科學發(fā)明》，黃天祥主編，吉林科學技術出版社2000年版。

《百年科學發(fā)現》，姜巖主編，吉林科學技術出版社2000年版。

《大突破：20世紀重要科技發(fā)明與發(fā)現》，王一川主編，東方出版社2000年版。

《科學技術史新編》，施若谷編著，廈門大學出版社1998年版。

《青年必知科學歷程手冊》，劉里遠主編，中國國際廣播出版社2000年版。

《科學的歷程》，吳國盛著，北京大學出版社2002年版。

《科學的故事》，林成滔編著，中國檔案出版社2001年版。

《科學技術發(fā)展簡史》，黃理穩(wěn)、李學榮編著，華南理工大學出版社1999年版。

一、教學目標

目標

內容

知識與能力

過程與方法

情感態(tài)度價值觀

識記

理解

運用

基督教的神創(chuàng)說

世界萬物包括人都是上帝創(chuàng)造的

18世紀下半期到19世紀生物學領域發(fā)生重大轉折，取得革命性進展的原因；達爾文生物進化論對思想界、科學界、宗教界和社會革命和社會進步所產生的巨大影響

聯系中國的創(chuàng)世說，說明神創(chuàng)說長期盛行的原因

問題探究

對比分析

迷信、愚昧阻礙社會進步，社會落后滋生愚昧、迷信

細胞學說和早期進化論

施萊登、施旺提出和確立細胞和細胞學說，拉馬克的進化論觀點

通過生物進化論的影響，探究科學在社會進步中的巨大作用，明確崇尚科學、反對迷信的重要意義

材料分析

教師點撥

情境再現

問題探究

科學家的頑強探索和不懈努力贏得了科學的進步，科學的進步又推動了人類歷史的發(fā)展，科學技術是第一生產力

達爾文生物進化論

1859年達爾文發(fā)表《物種起源》，1871年發(fā)表《人類的起源》及其進化論觀點二、教材分析和教學建議

1.知識結構

2.教材分析與建議

課時安排

1課時。

重點

達爾文進化論產生的歷史條件及進化論思想的影響。

難點

達爾文進化論思想的內容。

教材內容分析與建議

本課引言從生物學研究的發(fā)展和生物學知識的積累，西方思想解放運動的高漲，科學技術的發(fā)展和達爾文的主觀努力等四個方面闡述了生物進化論的誕生和人類破解生命起源之謎取得重大突破的歷史必然性。旨在說明達爾文生物進化思想是時代進步的綜合產物，同時也是科學家頑強探索、大膽創(chuàng)新的結果。引言提綱挈領，建議教師引導學生認真分析以加深學生對教材正文的理解。

本課教材主要從兩個方面向學生介紹了人類在生命起源問題上兩種截然不同的觀點。即神創(chuàng)說和進化論思想。進化論思想取代神創(chuàng)說反映了人類認識水平的不斷提高，揭示了人類認識的普遍規(guī)律；這兩種觀點產生的特定時代背景和對歷史的重大影響，則說明了社會存在和社會意識的相互作用。建議教師在教學過程中，適當補充一些翔實的材料，加深學生對這兩種觀點的認識，并注意培養(yǎng)學生的理性思維能力，提高學生的認識水平，使學生在學習過程中樹立正確的世界觀。

第一目“誰是萬物的創(chuàng)造者”。教材以簡捷的筆觸敘述了進化論誕生之前，世界各種文化對生命起源的共同認識──神創(chuàng)說，著重介紹了基督教世界的上帝創(chuàng)世說及由此而形成的基督教神學的精神獨裁。

（1）世界是神創(chuàng)造的──神創(chuàng)說

由于神創(chuàng)說是本課重要概念，建議教師對神創(chuàng)說作簡單介紹，以便使學生明白幾千年來人類對生命起源的總體認識，并為分析神創(chuàng)說統(tǒng)治世界幾千年的原因奠定基礎。

世界各民族由于所處的地區(qū)、生產活動、生活習俗都不盡相同，在此基礎上也就產生了不同的文化。各種文化都毫無例外地留下了關于人類起源的神話。這些神話雖然說法不一，并帶有強烈的民族特色，但都認為世界的萬物，包括人類，都是神創(chuàng)造的，這就是神創(chuàng)說。

（2）基督教的上帝創(chuàng)世說和精神獨裁

在歐洲封建社會，基督教是當時人們普遍信仰的宗教，基督教神學也由此成為包括和貫通一切的“科學的皇后”?；浇躺駥W認為：上帝在7天的時間內按一定的次序“各從其類”地創(chuàng)造世界，最后用泥土按自己的形象造人，他用泥土創(chuàng)造了男人亞當，用亞當的一條肋骨創(chuàng)造了女人夏娃，他們就是人類的始祖。所以上帝是一切存在的本原?；浇躺駥W還為現實社會的不平等進行辯護，這適應了封建統(tǒng)治者的需要，基督教會成為封建統(tǒng)治的精神支柱?；浇躺駥W教義也被奉為金科玉律，一切與其不符的學說則統(tǒng)統(tǒng)被斥之為“異端”而遭無情打擊和迫害，由此形成了基督教神學的精神獨裁。

教學建議，本目不是教學重點，不用花費太多的力氣，但要注意：第一，可適當引用《圣經》中的有關故事來烘托課堂氣氛。第二，可利用中的問題讓學生討論，激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生對比分析問題的能力。第三，設計問題讓學生思考為什么“神創(chuàng)說”能夠成為生命起源的共識并長期流行的原因，以此提高學生的分析和發(fā)散思維能力。

第二目“物競天擇，適者生存”?！拔锔偺鞊瘢m者生存”是生物進化的基本原則。教材以較大的篇幅闡述了生物進化論誕生的背景、基本內容和歷史意義。

（1）生物進化論誕生的歷史背景

教材從社會歷史的各個方面和不同的角度，說明了進化論能夠在19世紀中期誕生的歷史條件。

歐洲思想解放運動的高漲是催生進化論思想的重要條件。16世紀以來，隨著資本主義的產生，新興的資產階級為了維護自身的政治、經濟利益開始在意識形態(tài)領域展開反封建斗爭，文藝復興、宗教改革和啟蒙運動相繼發(fā)生。這三大運動有力地沖擊了基督教神學，摧毀了基督教會的精神獨裁，極大地促進了歐洲的思想解放，使資產階級“人文主義”和“理性主義”深入人心。這就使人類的視野不斷拓展，思想文化領域更加開放，風氣更活躍。面向現實世界，重視實踐，崇尚理性的追求蔚然成風。

資產階級革命和工業(yè)革命對進化論的誕生起了巨大的推動作用。17～18世紀的西歐，更是一個狂飚突進的時代，英法相繼爆發(fā)資產階級革命，封建專制統(tǒng)治被推翻，為資本主義發(fā)展創(chuàng)造了條件。同時由于世界市場擴大的需求，工業(yè)革命從英國興起并進而席卷歐洲，資本主義迅猛發(fā)展。資本主義的發(fā)展一方面為科學技術的發(fā)展創(chuàng)造了條件，另一方面也對科學技術提出了新的要求。

科學技術進步，生物學知識積累為進化論的誕生奠定了基礎。文藝復興運動和啟蒙運動之后，伴隨著經濟的發(fā)展，科學技術長足進步，這為生物學研究創(chuàng)造了條件。19世紀初期，生物學本身也有了較大的發(fā)展，特別是細胞學說的建立。細胞學說是德意志生物學家施萊登和施旺于1838～1839年建立的。該學說認為一切動物和植物都是由細胞組成，細胞是生命的基本單位，一切有機體都是由單一細胞發(fā)展而成的,每個細胞不僅能獨立地活動，而且能作為整個機體組成單位而行使其功能。這就揭示了所有生命現象的本質統(tǒng)一性。細胞學說被恩格斯稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現之一。細胞學說為生物進化論的創(chuàng)立奠定了基礎。

進化論產生的歷史條件是教材的重點內容，教材在敘述時涉及面寬，跨度大。建議教師在教學過程中引導學生用普遍聯系的觀點對教材內容進行認真分析和歸納，以培養(yǎng)學生分析歸納問題的能力；同時加深對進化論是時代進步的綜合產物的認識，進一步把握政治、經濟、思想、科學幾者之間的關系，充分體會歷史發(fā)展的復雜性。

（2）生物進化論的誕生

本段教材介紹了早期進化論觀點和達爾文生物進化論思想，其中著重講述了達爾文生物進化理論。

關于生物進化的科學闡述，是一個長期的歷史的總結。從18世紀后期開始有許多學者探討過這個問題，并為此取得了不同程度的成果。把生物進化作為一門科學進行探討，并首次提出系統(tǒng)進化學說的是19世紀初（1809年）的拉馬克。半個世紀后，即1859年，科學的生物進化論誕生了，其主要代表是達爾文。此后，進化論又為孟德爾開創(chuàng)的遺傳學所修飾和發(fā)展，終于發(fā)展成現代進化論。

達爾文的生物進化理論可概括為：生物是進化的，一切生物都經歷了由低級向高級，由簡單到復雜的發(fā)展過程。物種不斷地變異，新種產生，舊種滅絕；生物的進化是連續(xù)的，沒有不連續(xù)的突變，自然界沒有飛躍；生物間有共同祖先，彼此間有一定的血緣關系；自然選擇是變異最重要的途徑。其中前三點講的是生物進化，最后一點講的是進化機制，是生物進化論的核心。達爾文認為，生物都具有過度繁殖的傾向，即每個物種產生比能存活的多得多的后代。但生物的生存資源是有限的，因而他們的生存必須通過競爭來實現。這里的競爭有種內競爭、種間競爭、還包括生物同無機環(huán)境的競爭。在這一過程中，物種不斷發(fā)生變異，有些變異對生存比較有利，有些則不利。這樣就出現了適者生存，不適應者被淘汰的現象。上述過程就是生存斗爭和自然選擇。生物經自然選擇后的性狀會遺傳給后代。

達爾文學說是對進化論研究成果全面的、系統(tǒng)的科學總結，是進化論發(fā)展史上劃時代的里程碑，也是現代進化論的主要理論源泉。達爾文的思想品德和治學態(tài)度也是出類拔萃的。正如有人所說，他的勇敢無畏的正確結論來源于他長期對自然界生物的無與倫比的細致觀察和豐富積累，來源于他嚴密的科學態(tài)度和勤奮的工作精神。就像進化論本身一樣，是長期細微工作的有利選擇和積累的結果。

生物進化理論的誕生是本課的難點。學習本段內容建議教師應做到：第一，由于生物進化理論內容枯燥、難懂。在學習時，教師應補充一些生動的實例，深化學生對生物進化理論的理解。第二，通過對比拉馬克與達爾文理論，得出后者是在前者基礎上對生物學一次全面的總結。啟發(fā)學生從繼續(xù)和發(fā)展的角度去認識科學進步的一般規(guī)律。第三，注意引導學生關注輝煌科學成就背后科學家的艱辛和努力，領略其嚴謹的態(tài)度和細致的作風。達到培養(yǎng)學生科學精神、吃苦精神和毅力品質的目的。

（3）生物進化論的歷史意義

本段教材主要從思想、宗教、科學和政治等方面闡述了生物進化論的歷史意義。

進化論思想對歐洲思想界產生了巨大影響。達爾文進化論的提出，是人類思想史上劃時代的大事。它有力地挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說，結束了上帝7天造就世上萬物和人類的神話。正如17世紀牛頓把“造物主”從無生命現象的研究領域驅逐出去一樣，19世紀的達爾文又把“造物主”從有生命現象的研究領域驅逐出去了。達爾文進化論極大地促進了歐洲的思想解放，使人們的世界觀發(fā)生了根本性的變化。它所揭示的關于生命自然界辯證發(fā)展的規(guī)律，不僅結束了生物學中物種不變論的統(tǒng)治，也為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要的自然史的基礎。

進化論開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代。在達爾文以前，人類對生物界的產生和發(fā)展基本上處于無知的階段。達爾文學說的創(chuàng)立，才成功地使生命自然界的主要過程得到了說明，歸結為自然的原因。它把發(fā)展變化的思想引入生物界，這不僅豐富、發(fā)展了生物學本身，也使生物學各分支學科統(tǒng)一為一門綜合性的學科，并使它們獲得了新的發(fā)展方向。

進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產生巨大震動。19世紀末20世紀初，帝國主義掀起了瓜分中國的狂潮，中華民族面臨嚴重危亡。中國愛國知識分子為挽救民族危亡，紛紛著書翻譯，積極宣傳和介紹進化論思想。他們高呼“物競天擇，適者生存”和“優(yōu)勝劣汰”，以期喚醒國人。他們還把達爾文生物進化理論當作改造社會的利器，掀起了救亡圖存的維新變法運動和資產階級民主革命。

生物進化論的歷史意義是本課的重點。學習本段內容建議教師：第一，引導學生全面分析生物進化思想的影響，從中體會科學創(chuàng)新、思想創(chuàng)新對社會進步的巨大推動作用。第二，教師可利用中的材料強化進化論思想對社會的影響。第三，教師可補充進化論問世以來，不斷遭到攻擊和非難的材料。以此來說明進化論和神創(chuàng)論的斗爭是長期存在的及新生事物成長的艱難性和舊事物的頑固性。

三、教學設計與案例

1.教學設計

為了了解學生對生命起源之謎的認識程度，以便因材施教。教師可首先采用談話法詢問學生關于生命起源方面的知識大家知道多少？然后向學生介紹除“神創(chuàng)論”外生命起源的其它觀點：“天外胚種論”即地球上的生命是從天外飛來的；“自然發(fā)生說”即地球上的生命亙古就有；“化學起源說”即生命的起源是通過化學途徑實現的等。以此激發(fā)學生興趣，導入新課。

關于“誰是萬物的創(chuàng)造者”一目的教學。建議首先讓學生閱讀本目教材，然后讓學生回答閱讀教材從中獲得了哪些歷史信息？在學生回答的基礎上，教師可從世界各種文化傳統(tǒng)是怎樣敘述萬物起源的？基督教是怎樣宣揚神創(chuàng)說和進行精神統(tǒng)治的？中國古代傳說與《圣經》中的說法有什么異同？等幾方面進行點撥，另外應著力引導學生從生產力落后，生物知識缺乏；統(tǒng)治階級的需要，愚民政策和精神獨裁等方面分析造成神創(chuàng)說長期流行的原因。

關于“物競天擇，適者生存”一目的教學。導入時教師可利用引言和教材設計一些問題。問題一：達爾文所說的假說是指什么？核心思想又是什么？引領學生進入物競天擇適者生存一目的學習。生物進化論產生的歷史背景的教學，教師可提出問題二：生物進化論早不產生，晚不產生，為什么偏偏于19世紀中期由達爾文創(chuàng)立？引導學生進行討論，最后從資本主義發(fā)展的需要；思想解放的洗禮；科學的發(fā)展和生物知識的積累；達爾文的努力等方面得出結論。生物進化論產生的教學，教師指出生物進化論的科學闡述有一個過程并指導學生概括掌握拉馬克和達爾文各自的觀點即可。進化論思想的影響的教學，教師可讓學生閱讀教材中的相關內容和中的材料，讓學生總結概括進化論思想所產生的巨大影響。

關于本課小結。教師可從學習本課內容你得到哪些啟示，進行總結。

2.教學案例

案例一在介紹進化論的自然選擇內容時，用計算機、投影儀、幻燈展示一段狼與馴鹿、狼與羊的材料或影視資料。

材料：在西伯利亞草原上放養(yǎng)的馴鹿，最大的天敵是狼，為了保護馴鹿，獵人主動消滅了草原上的狼。結果卻使馴鹿大量繁殖，數目急劇增加，品種迅速退化，并且由于馴鹿過度啃食草原，導致該草原也退化了。

這段材料集中反映了生存斗爭與自然選擇這一自然界的普遍規(guī)律。狼、馴鹿、草原之間存在著生存競爭。狼的存在，雖然可以捕殺部分馴鹿，但可以使健壯的保留下來，并把優(yōu)秀的素質傳給后代。相反，沒有了狼的制約，馴鹿品種和草原反而都退化了。正是自然選擇保持了生物界的平衡，使各物種得以正常生存。也告誡人類必須正確處理與環(huán)境的關系，才能共生共存。

案例二在學習生物進化論與神創(chuàng)論的斗爭時，可通過計算機、投影儀、幻燈以下材料和圖片。

圖片：一張諷刺達爾文的漫畫（一只大猩猩手里拿著一只骷髏頭在端詳、沉思）

材料：1972年，美國加利福尼亞教育部竟明文規(guī)定，中學生物學課本除進化論外，必須還有神創(chuàng)論的內容，而且兩者的頁數要各占一半。在田納西州，進化論被禁止講授；南加羅來納州，官方教科書上竟然不準提“進化”的術語和“達爾文”的名字。

神創(chuàng)論和物種不變論在現在看來，是非常幼稚荒唐的，但這些僅從主觀想像出發(fā)、帶有階級偏見、片面的唯心主義說教，在近兩千年來卻使人們堅信不疑。這說明要改變一個眾所周知的固有觀念實屬不易，而改變一個載于至高無上神圣經典里的觀念更比登天還難；科學和非科學（偽科學）的斗爭將是長期的，科學知識的普及也任重而道遠。

四、問題解答

1.中國古代傳說中是怎樣講述萬物創(chuàng)造和人類由來的？它與《創(chuàng)世紀》中的說法有什么共同點？

解題關鍵：世界是神創(chuàng)造的──即神創(chuàng)論

思路引領：了解中國古代關于萬物和人類由來的傳說，并與《創(chuàng)世紀》進行對比。

答案提示：盤古開天地，天地生萬物；女媧造人類。人是神創(chuàng)造的。

2.讀完這幾個材料，你從中看到晚清時期我國進步知識分子懷著一種怎樣的心情？

解題關鍵：生物進化思想的社會意義。

思路引領：把生物界的自然選擇與19世紀末中國社會的現實聯系起來。

答案提示：痛感西方列強的弱肉強食和國家民族的落后不幸，希望人們能夠以生物進化為鑒，并遵生物進化之理，變法圖強，卓然自立于世界。

一、本課測評

1.生物進化論的主要內容是什么？

解題關鍵：生物是不斷進化的。

思路引領：物競天擇，適者生存。

答案提示：一切生物都經歷了由低級向高級，由簡單到復雜的發(fā)展過程。物種不斷地變異，新種產生，舊種消滅；生物界現存的物種具有共同的原始起源，彼此間有一定的血緣關系；不同物種的變異是“自然選擇”的結果，生存競爭和自然選擇是自然界的規(guī)律。

2.生物進化論的歷史意義是什么？

解題關鍵：科學創(chuàng)新、思想創(chuàng)新對社會進步的巨大推動作用。

思路引領：影響涉及思想、宗教、科學和社會運動

答案提示：挑戰(zhàn)了封建神學，否定了神創(chuàng)說，促進了人類認識的飛躍；把發(fā)展變化思想引入生物界，開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代；為馬克思主義理論提供了自然史基礎；對處于國家危亡時期的中國思想界也產生巨大震動。

（河北省欒城中學霍拴吉）

五、資料與注釋

1.原始資料

雖然天運變矣，而有不變者行乎其中。不變惟何？是名“天演”。以天演為體，而其用有二：曰物競，曰天擇。此萬物莫不然，而于有生之類為尤著。物競者，物爭自存也，以一物以與物物爭，或存或亡，而其效則歸于天擇。天擇者，物爭焉而獨存。則其存也，必有其所以存，必其所得于天之分，自致一己之能，與其所遭值之時與地，及凡周身以外之物力，有其相謀相劑者焉。夫而后獨免于亡，而足以自立也。而自其效觀之，若是物特為天之所厚而擇焉以存也者，夫是之謂天擇。天擇者擇于自然，雖擇而莫之擇，猶物競之無所爭，而實天下之至爭也。斯賓塞爾曰：“天擇者，存其最宜者也?！狈蛭锛葼幋嬉樱煊謴钠錉幹蠖鴵裰?，一爭一擇，而變化之事出矣。

──《天演論》（赫胥黎著，嚴復譯）

達爾文推翻了那種把動植物物種看作彼此毫無聯系的、偶然的、“神造的”、不變的東西的觀點，探明了物種的變異性和承續(xù)性，第一次把生物學放在完全科學的基礎之上。同樣，馬克思也推翻了那種把社會看作可按長官意志（或者說按社會意志和政府意志，反正都一樣）隨便改變的、偶然產生和變化的、機械的個人結合體的觀點，探明了作為一定生產關系總和的社會經濟形態(tài)這個概念，探明了這種形態(tài)的發(fā)展是自然歷史過程，從而第一次把社會學放在科學的基礎之上。

──列寧《什么是“人民之友”以及他們如何攻擊社會民主黨人？》

2.課文注釋

神創(chuàng)說

長期以來，統(tǒng)治人們思想的是人和萬物都是由神創(chuàng)造的說法，其中影響最大的就是基督教的神創(chuàng)論。

《創(chuàng)世記》是古猶太教的教義經典《圣經·舊約》的開篇之作，它的敘述始于上帝創(chuàng)世：“起初上帝創(chuàng)造天地。地是空虛混沌，淵面黑暗；上帝的靈運行在水面上。”由此上帝開始了創(chuàng)造宇宙萬物和人類的過程。

基督教的《圣經》里也有一個大同小異的創(chuàng)世的故事，說上帝耶和華剛剛創(chuàng)造了天地之后的世界是一片荒蕪不毛之地，于是上帝就為大地降下甘霖，使地上長出植物。而后耶和華又按照自己的模樣用泥土造了一個男人，取名叫“亞當”，并且在東方造了一個花木繁茂、到處長著鮮美的果子的伊甸園給亞當居住。后來，上帝感到亞當一個人很孤獨，就用亞當的一根肋骨又造了一個女人并取名叫“夏娃”。后來，夏娃偷吃了禁果，惹怒了上帝，上帝就把亞當和夏娃趕出了伊甸園貶到塵世里生活了。亞當和夏娃就成為了以后所有人類的祖先，他們的后代不斷地在地上繁衍。人類繁衍多了，許多人開始墮落，上帝為了懲罰人類的罪惡，發(fā)了一場大洪水。但是慈悲的上帝又感到一些善良的人以及許多生靈是無辜的，就造了一條叫做諾亞方舟的大船，拯救了他們。

中國的創(chuàng)世說

盤古開天地

傳說，最初天地混沌未開，像一個大雞蛋，盤古就生在其中。經過一萬八千年，天和地分開了，陽清之物上升為天（民間至今有蛋清上升為天之說），陰濁之物下沉為地（民間至今有蛋黃為地之說）。盤古在天和地的中間，一日變九次（“九”是虛數，意思是多），神奇超過天，能力超過地。天每日增高一丈，地每日增厚一丈，盤古也一日長一丈。這樣又過了一萬八千年，天已經很高了，地已經很厚了，盤古身材也很長了。等到盤古死的時候，他的頭化為了四岳，眼睛化為了太陽、月亮。身上的血液脂膏變成了江與海，身上的汗毛和頭發(fā)變成了草木。秦漢時，民間傳說，盤古的頭為東岳，他的腹部是中岳，左臂是南岳，右臂為北岳，腳為西岳。先輩說，盤古哭泣的眼淚變成了江河，呼出的氣是風，發(fā)出的聲音是雷，眼中的瞳孔變成了電。又說，他高興的時候是晴天，發(fā)怒的時候是陰天。還有的說，他的牙齒和骨頭變成了金屬和石頭，精髓變成了珍珠和玉石，流的汗是滋潤大地的雨水。寄生在他身上的各種小蟲子，因感受到風吹，都變成了大地上的人。總之，宇宙即盤古，盤古即宇宙。盤古又是與天地同生長的巨人。

女媧造人

傳說女媧是從大地里生長出來的女神，人首蛇身，神通廣大。據說她跟眾神合作，共同創(chuàng)造了人?！痘茨献印ふf林訓》上說：“天神黃帝在造人時決定男女性別，天神上駢負責造出人的耳朵和眼睛，天神桑林專管造出人的手足。這樣來造人，盡管一天有多次化育（女媧七十化），可是畢竟速度太慢了些。于是女媧便想出個新辦法，用手摶黃土造人。她將黃土加上水和成泥，在手中揉搓著，捏成了一個個小泥娃娃。說也奇怪，這些小東西剛一放在地上，就活了起來。女媧很高興，用辛勤的勞動，不斷地創(chuàng)造了自己的兒女。可是這樣，一個一個地捏，還是太費力氣：于是她又想出一個更簡便的辦法，把一箱荊條編成的大繩，放在黃泥上一甩，甩出來的泥點立刻變成了一個個小人，大地不久便出現了一群群活蹦亂跳的男男女女了。偉大的女神就這樣造出了千百萬的兒女，讓大地布滿了人類的足跡。

施萊登、施旺與細胞學說的建立

德國科學家施萊登1838年發(fā)表《植物發(fā)生論》一文，認為，植物中普遍存在的結構是細胞，細胞是組成植物的基本生命單位。第二年，施旺把施萊登的觀點推廣到整個生物界，他在該年發(fā)表的《動植物結構和生長相似性的顯微研究》一文中，用大量資料證明，動植物有機體的結構原則上是相同的，它們的一切組織都是由細胞發(fā)展而來的，細胞是一切生物的基本單位，從而打破了動植物的界限，把二者在細胞基礎上統(tǒng)一起來。施旺還首先提出了“細胞學說”這一名詞。施萊登和施旺提出細胞學說以后，又經過一大批科學家的努力，才正確闡明了動、植物細胞分裂的過程，并證明了它們遵循著共同的規(guī)律，從而使細胞學說趨于完善。

拉馬克與早期進化論

拉馬克（1744—1829）出生于法國皮卡第，曾經在教會學校讀書，當過兵，22歲退伍后開始生物學的研究。1778年，出版了專著《法國植物志》，奠定了他在法國科學界的位置，被選為法國科學院院士。1794年，當他已經50歲時，開始轉向無脊椎動物的研究。是他首次把動物分為脊椎動物和無脊椎動物兩類。他的主要著作是：《無脊椎動物系統(tǒng)》和《動物學哲學》。在研究過程中，拉馬克發(fā)現，古今生物形態(tài)雖有很大的不同，可它們之間都有血緣關系。他相信今天的生物是古代生物進化來的。他認為物種的穩(wěn)定性只是一種錯覺，物種的進化是逐漸的、緩慢的過程，而人類的壽命又很短暫，所以不易發(fā)現這種進化。他堅信自然界總是循序漸進地產生各種生物的，最先產生的是最簡單的生物，后來產生的是復雜的生物，這就形成了一個由簡單到復雜、由低級到高級的連續(xù)系列。拉馬克還認為外界環(huán)境是引起生物變異的直接原因。生物有適應外界環(huán)境的能力，經常使用的器官越變越發(fā)達，不使用的器官就漸漸退化了。不僅生物的先天的形態(tài)可以遺傳，這種后天獲得的特性也可以遺傳。這就是拉馬克的“用進廢退”和“獲得性遺傳”學說。

達爾文及其進化論

達爾文（1809—1882）是英國博物學家，進化論的奠基人。他早年在劍橋大學學習神學。1831年起，他隨“貝格爾號”考察艦進行環(huán)球考察5年。在整理考察資料和實物標本的基礎上，經長期研究，于1859年出版了《物種起源》一書，確立了生物的進化論。他還通過《人類的由來及性選擇》和《動物和植物在家養(yǎng)下的變異》等著作，提出性選擇及人類起源的理論。他的學說是人類對生物界認識的偉大成就。

達爾文的進化理論認為，生物的進化主要是自然選擇的結果。生物由于繁殖過剩，不可避免地存在種內和種間的生存競爭。生物經常發(fā)生的微小變異，在生存競爭中，有利于個體生存和后代繁殖的變異被保留，不利于個體生存和后代繁殖的變異被淘汰，這就是自然選擇。由于自然選擇的長期作用，有利的變異逐代積累，便形成新種。在不同的自然條件下，自然選擇的方向不同，一個原始的物種會發(fā)生性狀分歧，演變?yōu)槎鄶滴锓N。

達爾文的學說是生物科學的一次理論綜合，對生物學的發(fā)展起了重大的作用。生物進化論的提出，也是人類思想史上劃時代的大事。17世紀的牛頓把“造物主”（神）從無生命現象的研究領域驅逐出去了（雖然牛頓承認了上帝的第一推動力），19世紀的達爾文又把“造物主”從有生命現象的研究領域驅逐出去了。斯賓塞

赫伯特·斯賓塞是英國的哲學家、社會學家。在達爾文的《物種起源》發(fā)表之前，斯賓塞已形成普遍進化的思想。另外，他也從馬爾薩斯那里接受了生存斗爭的觀念。1851年，斯賓塞發(fā)表《社會靜力學》，引起知識界的注意。此后，他完成了10卷本的《綜合哲學》的創(chuàng)作。達爾文《物種起源》問世后，斯賓塞馬上將達爾文的學說運用到社會歷史領域，創(chuàng)立了社會達爾文主義。這種社會哲學認為，人類社會也像自然界一樣，存在著生存競爭。在競爭中，強者生存了下來，而弱者則被淘汰。只有這樣，人類社會才能進步。雖然社會達爾文主義存在著很多錯誤，是不可取的，但正是斯賓塞的推廣使“進化”一詞家喻戶曉。從此，進化論深入人心，成為一種廣泛的社會思潮。

嚴復與赫胥黎的《天演論》

（1）赫胥黎的《天演論》

《天演論》英文書名直譯應為《進化論與倫理學》。作者赫胥黎是英國博物學家、達爾文的朋友，也是達爾文學說的忠誠擁護者。《天演論》分導言和正文兩個部分，正文是赫胥黎1893年在一次學術講座上的講稿，導言是1894年他在講稿付印前添寫的，較正文還長些。書的前半部分介紹進化論，后半部分講倫理學?！短煅菡摗返幕居^點是：自然界的生物不是萬古不變，而是不斷進化的；進化的原因在于“物競天擇”，“物競”就是生存競爭，“天擇”就是自然選擇；這一原理同樣適用于人類，不過人類文明愈發(fā)展，適于生存的人們就愈是那些倫理上最優(yōu)秀的人。進化論學說的基礎是達爾文在《物種起源》一書中奠定的，赫胥黎堅持并發(fā)揮了這一思想。

（2）嚴復與《天演論》

鴉片戰(zhàn)爭中，西方列強的堅船利炮，使東方老大帝國的羸弱暴露無遺。甲午海戰(zhàn)的慘敗，再次將中華民族推到了危亡的關頭。此時，嚴復翻譯了赫胥黎的《天演論》，并于1897年12月在天津出版的《國聞匯編》刊出。該書問世產生了嚴復始料未及的巨大社會反響，維新派領袖康有為見此譯稿后，發(fā)出“眼中未見有此等人”的贊嘆，稱嚴復“譯《天演論》為中國西學第一者也”。嚴復選譯了部分導言和講稿的前半部分。嚴復翻譯此書不盡依原文，而是有選擇地意譯，甚或借題發(fā)揮，因此魯迅先生說嚴復“畢竟是做過《天演論》的”。一個“做”字，入木三分地刻畫出嚴復翻譯此書的良苦用心。

聯系甲午戰(zhàn)爭后國家危亡的狀況，嚴復借《天演論》向國人發(fā)出了與天爭勝、圖強保種的吶喊，指出再不變法將循優(yōu)勝劣敗之公例而亡國亡種！《天演論》揭示的這一思想，結合介紹達爾文生物進化論及西方哲學思想，使當時處于“知識饑荒”時代的中國知識界如獲至寶，產生了振聾發(fā)聵的影響。

社會達爾文主義

在達爾文的進化論問世之后，斯賓塞提出了“社會達爾文主義”，社會達爾文主義（SocialDarwinism）是指一種思想，認為社會可以和生物有機體相比擬，社會與其成員的關系有如生物個體與其細胞的關系。這種思想認為達爾文的進化論中的核心概念──生存競爭所造成的自然淘汰，在人類社會中也是一種普遍的現象。這種思想常被利用來強調人種差別和階級存在的合理性以及戰(zhàn)爭不可避免等。

社會達爾文主義有其學術價值，不能完全否定。但是這種觀點將自然界的生存競爭規(guī)律搬到社會學的研究中來，公開主張國家之間、民族之間以及人與人之間的“弱肉強食，優(yōu)勝劣汰”，公然將以強凌弱的強權主義宣稱為“社會倫理”。正是以社會達爾文主義作為“理論依據”，早期資本主義才得以“理直氣壯”地在各國內部對廣大民眾施行壓榨和掠奪，并進而在全球范圍內對其他國家和民族發(fā)動殖民戰(zhàn)爭，進行殖民統(tǒng)治，以實現其原始的資本積累。因為，按照社會達爾文主義弱肉強食的“倫理”，“強者”可以欺凌和壓榨“弱者”；“優(yōu)秀民族”可以掠奪、統(tǒng)治乃至任意宰割“劣等民族”。顯然，殖民主義最重要的“理論武器”，正是社會達爾文主義。

社會達爾文主義泛濫，會造成下面的惡果：1.為了“強兵”而競相擴充軍備。2.為了“強兵”就必須“富國”，而“富國”最有效的手段便是工業(yè)化，于是幾乎全球所有國家都自覺或不自覺地走上了工業(yè)化道路。3.社會達爾文主義主張以動物界的“弱肉強食”現象來看待人類社會，是把人類獸性化，其結果只能是人類社會的頹敗，而不是真正的進步。所以，社會達爾文主義在全球的泛濫，只能導致人類向獸類的退化，甚至是向比獸類更獸類的退化，而絕不可能有利于人類向更美好的生命形態(tài)進化。

因此，要想克服愈演愈烈的社會危機和生態(tài)危機，就必須弘揚以“仁愛”、“慈悲”、“無為”為核心的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，對社會達爾文主義進行嚴肅的批判，肅清其流毒，以求改弦更張，除舊布新，為人類社會謀求一條和諧發(fā)展的正確道路。

3.參考書目

《神話傳說三百篇》，么書儀選編，大連出版社1999年

《科學的故事》，林成滔編著，中國檔案出版社2001年版

《青年必知科學歷程手冊》，劉里遠主編，中國國際廣播出版社2000年版

《科學的歷程》，吳國盛著，湖南科學技術出版社1995年版

《進化論教程》，李難編著，高等教育出版社

一、教學目標

目標

內容

知識與能力

過程與方法

情感態(tài)度價值觀

識記

理解

運用

“蒸汽時代”的到來

瓦特研制成功“萬能蒸汽機”解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題

“蒸汽時代”和“電氣時代”到來的必然性，科學技術的進步對推動社會發(fā)展的巨大作用

探究科學思想與科學發(fā)展之間的關系

問題探究

社會的發(fā)展需要技術革命

“電氣時代”

電力的發(fā)現與發(fā)展，電進入了人們生產和生活的各個領域

電力的發(fā)現與發(fā)展是幾代科學家努力的結果，樹立繼承發(fā)揚人類優(yōu)秀文化成果的觀念

推動社會變革的動力

社會生產力大幅度提高；改變著社會結構和世界形勢；使人們的生活更加豐富多彩

問題探究

歷史比較

科技是第一生產力，是推動人類社會發(fā)展的終極動力二、教材分析和教學建議

1.知識結構

2.教材分析與建議

課時安排

1課時。

重點

蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的應用對社會發(fā)展的作用。

難點

第二次工業(yè)革命開辟的時代被稱為“電氣時代”的原因。

教材內容分析與建議

本課教材主要從三個方面介紹了世界科學歷程中的“蒸汽時代”和“電氣時代”：“蒸汽時代”的到來，“電氣時代”及推動社會變革的動力。蒸汽機是工業(yè)革命時期最偉大的發(fā)明，第二次工業(yè)革命以電力的廣泛應用為顯著特點，電的發(fā)明及廣泛使用在第二次工業(yè)革命中扮演著重要角色。蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的廣泛應用，推動社會各個方面發(fā)生了巨大變革。由于這兩個時期科技成就的文字和資料比較豐富，建議在教學時適當補充，增加學生對這兩個時期科技成就的感性了解，為深入認識科學技術進步的意義奠定基礎。

本課引言以“你”的生活為切入點，簡明扼要地說明了蒸汽和電的革命對人類生活的影響。建議教師以引言內容為素材，通過設問方式引導學生閱讀引言內容。如汽船、火車、電燈什么時間什么人發(fā)明的？其發(fā)明又是怎樣改變了人們生活？在學生回答基礎之上，引導學生進入本課學習。

第一目“蒸汽時代”的到來，教材從兩個方面闡釋了蒸汽機與社會生產發(fā)展之間的關系。蒸汽機的發(fā)明是工業(yè)革命發(fā)展的必然產物，反過來又促進了工業(yè)革命轟轟烈烈地展開。教材首先概要介紹了18世紀60年代以前蒸汽機的使用情況，隨后重點闡述了18世紀60年代以后瓦特研制和改進成功“萬能蒸汽機”的過程和瓦特蒸汽機問世的意義。

（1）蒸汽機的出現是社會生產特別是工業(yè)革命發(fā)展的必然結果。

很早以前，就有人設想把蒸汽作為動力使用，但真正把蒸汽動力用于生產，卻是17世紀末以后的事情。1698年，托馬斯·薩夫里發(fā)明了蒸汽唧筒，用于抽干礦井里的水，18世紀初，T·紐科門在改進薩里夫蒸汽機的基礎上，制造了一種大氣壓力蒸汽機，主要用于礦井抽水，但它們都存在明顯缺陷，不能作為動力機普遍安裝。隨著工業(yè)革命的開展，大規(guī)模的工廠一個接一個建造起來，但這時的動力主要是利用河流里的水力，在這方面，有很多缺點，因為工廠都必須建在河流湍急的偏僻的山谷等處。這些地區(qū)交通不便，而且遠離原料產地和銷售市場，動力問題成為擺在人們面前的急迫問題。人們都希望找到便捷可用的動力，驅動不同機器。

（2）瓦特研制成功“萬能蒸汽機”

瓦特在格拉斯哥大學實驗室當實驗員時，負責修理紐科門蒸汽機，他勤奮好學，善于鉆研。18世紀60年代，瓦特經過仔細研究，研制出了新的蒸汽機。這種蒸汽機在汽缸之后加了一個冷凝管，大大減少了熱量浪費，效率成倍增長，但還有很多缺陷。瓦特又對蒸汽機做了進一步改進，將蒸汽機的動力臂由原來的直線運動改為連續(xù)均勻的圓周運動，這樣就可以驅動其他的機器工作。這種蒸汽機突破了人力、畜力、風力和水力作為機器動力的局限性，能夠提供可控制的任何強度的動力，在生產中廣泛應用，適用于各種工作機，被稱為“萬能蒸汽機”。1785年萬能蒸汽機首先在一家紡紗廠投入使用。1789年，瓦特獲得專利，瓦特蒸汽機很快普及開來，除用在紗廠之外，還應用到冶金廠、面粉廠，并在后來應用到運輸業(yè)中。

（3）瓦特蒸汽機問世的意義

瓦特蒸汽機問世的意義可以從以下幾個方面進行理解。第一，解決了工業(yè)發(fā)展中的動力問題，自此以后，只要有煤作燃料開動蒸汽機，就可根據需要建立工廠，不再受河流的限制。第二，促使工業(yè)革命轟轟烈烈地展開，出現了發(fā)明和使用機器的熱潮。瓦特蒸汽機應用于運輸業(yè)中，導致蒸汽輪船和機車出現，交通運輸業(yè)發(fā)生了徹底變化，人們的交往更加方便，經濟和文化聯系也日益密切。第三，推動人類社會由此進入“蒸汽時代”。蒸汽機是工業(yè)革命時期最偉大的發(fā)明。蒸汽機的廣泛利用，使英國到處建立起大工廠。那些高聳入云的煙囪，噴出縷縷煙霧，龐大的廠房，發(fā)出隆隆的轟鳴，打破了原來中世紀田園生活的恬靜──歷史已跨進了一個新的時代。

教學建議，可以請學生分組討論如下問題：瓦特蒸汽機是在什么歷史背景下問世的？瓦特蒸汽機的工作原理如何？為何稱其為“萬能蒸汽機”？為什么說蒸汽機是工業(yè)革命中最偉大的發(fā)明？教學時，還可以請同學閱讀本目內容之后，提出自己尚不明確的問題，師生在解答疑問時完成本目學習任務。有關早期蒸汽機、瓦特蒸汽機和使用蒸汽機工廠的情況，可以利用圖片資料及影像資料為學生再認當時歷史，并分析工廠的特點。也可把下列歸納制作多媒體動畫：畜力、水力、風力→萬能蒸汽機→發(fā)明和使用蒸汽機熱潮，人類由此進入“蒸汽時代”，以幫助學生記憶和理解相關知識。瓦特蒸汽機問世的意義，可以引導學生從事件本身說明了什么？（工業(yè)革命進入科技階段，科學技術進步推動社會發(fā)展）等幾個角度思考。注意讓學生結合相關知識和歷史事實暢談自己的理解和認識。

第二目“電氣時代”。第二次工業(yè)革命從19世紀六七十年代開始，在19世紀末20世紀初基本完成，以電力的廣泛應用為顯著特點。教材從科學家對電的不懈研究、電力成為工業(yè)發(fā)展的主要動力、使用電力新發(fā)明的涌現等幾個方面，展示了人類進入“電氣時代”的歷史過程。

（1）科學家對電的不懈研究

本部分內容主要包括歷史縱橫、電磁感應現象的發(fā)現、發(fā)電機和電動機的發(fā)明等部分。為使學生深刻認識科學家對電的不懈研究，建議為學生播放有關的歷史音像資料。重點渲染科學家們的追求精神。從18世紀美國科學家富蘭克林造出避雷針，到19世紀初意大利科學家伏特發(fā)明電池；從1837年英國科學家法拉第發(fā)現電磁感應現象，1837年美國人莫爾斯發(fā)明有線電報，到1867年德意志科學家西門子發(fā)明發(fā)電機和比利時人格拉姆發(fā)明電動機，可以看出，電力的發(fā)現及應用凝聚著幾代科學家的不懈研究，在此，要注意培養(yǎng)學生對科學，對真理的追求精神，使學生形成繼承和發(fā)展人類優(yōu)秀文化成果的觀念和為科學真理而獻身的世界觀。教學時也可請學生思考發(fā)電機的發(fā)明過程有何特點等問題。

（2）電力成為工業(yè)發(fā)展的主要動力

本部分內容主要介紹了電力取代蒸汽動力而成為工業(yè)發(fā)展主要動力的原因：發(fā)電機的完善和改進；長距離輸變電技術的成熟；電力的優(yōu)勢（方便、便宜、能量大）。建議教師在授課時可首先提出問題：20世紀電力取代蒸汽動力而成為工業(yè)發(fā)展重要動力的原因是什么？請同學閱讀本部分內容后，由學生分組討論解答。師生在答疑過程中，完成本部分學習任務。由于本問題學生容易答出，所以教師應及時給學生以鼓勵。

（3）使用電力新發(fā)明的涌現

教材從愛迪生發(fā)明電燈以及電話、電車、電影和無線電報的出現，說明人類社會進入了“電氣時代”。從19世紀六七十年代起，各種各樣使用電力的新發(fā)明紛紛涌現，徹底改變著人們的生產和生活。發(fā)電機和電動機相繼問世，使電力開始用于帶動機器，隨后，電燈、電話、電車、電影和無線電報等如雨后春筍般涌現出來。電力的廣泛應用，推動了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展，而新機器的發(fā)明和制造，反過來也推動了電力的廣泛應用。列寧指出：“電力工業(yè)是最能代表最新技術成就，代表19世紀末20世紀初的資本主義的一個工業(yè)部門。”人類社會進入“電氣時代”。教學時，要充分利用多媒體技術向學生具體展示有關電力的重要發(fā)明，也可以請學生說出所了解的其他電力發(fā)明，同時引導學生思考“第二次工業(yè)革命開辟的時代為什么稱為電氣時代”？這個問題。從“電氣時代”到來的過程，可以看出第二次工業(yè)革命的最大優(yōu)勢在于它的科學性。

第三目“推動社會變革的動力”。教材從社會生產力大幅度提高、社會結構和世界形勢的改變、人們生活更加豐富多彩等幾個方面，介紹了蒸汽機的發(fā)明和電力技術的廣泛應用推動社會各個方面發(fā)生的巨大變革。

（1）社會生產力大幅度提高

瓦特蒸汽機出現后，機器生產在幾乎所有工業(yè)部門得到迅速發(fā)展，而蒸汽動力驅動的輪船和火車又使交通運輸更加便捷，大大促進了生產力的發(fā)展。發(fā)電機的發(fā)明及其他電氣技術的應用，使機器的使用更加普遍，更多的工業(yè)部門涌現出來，生產技術也更加先進。工業(yè)革命出現了新的技術革命浪潮，內燃機、汽車、合成化工技術、規(guī)模化的煉鋼技術等相繼發(fā)明出來，促進了工業(yè)的迅速發(fā)展，這就是第二次工業(yè)革命。對這一部分教學內容的介紹，建議教師補充英國國民生產總值在蒸汽機使用前后的情況，使學生通過數據得出工業(yè)革命促使英國社會生產力大幅度提高的結論。

（2）社會結構和世界形勢的改變

資產階級由于掌握了先進的生產力，實力日益強大，開始確立對世界的統(tǒng)治。同時，隨著信息交流和交通運輸的便捷，世界各地的聯系更加密切，世界日益成為一個整體。介紹本部分內容時，建議教師補充有關社會結構變化的內容，并補充有關材料論證世界形勢的變化。同時，注意強調本段內容中出現的關鍵詞句，如“開始”等。

（3）社會財富的大大增加和人們生活變得更加豐富多彩

蒸汽機出現以后，形成了新的城市。隨著經濟的發(fā)展，城市更加繁榮而且日益重要。電氣技術的廣泛應用，使城市面貌發(fā)生了巨大變化。有關這方面的材料，可使學生認真閱讀“歷史縱橫”和教材相關內容，觀看兩幅歷史圖片，深刻領會本目內容。教師也可提出問題“人們生活變得豐富多彩體現在哪些方面？”由學生做答。

做本課小結時，建議教師請學生閱讀內容，通過回答其中問題，自己進行本課學習內容的總結。

三、教學設計與案例

1.教學設計

關于“蒸汽時代”到來一目教學。為幫助學生深刻理解蒸汽機是工業(yè)革命中最偉大的發(fā)明，建議首先采用談話法，了解學生對“工業(yè)革命”這個概念掌握的程度。例如，工業(yè)革命首先從哪個國家開始？開始和完成的標志是什么？然后進入本課學習。蒸汽機是在怎樣的背景下問世的？請同學們閱讀教材后回答。瓦特蒸汽機稱為“萬能蒸汽機”可引導學生就其原理、使用情況、優(yōu)良性能等幾個方面進行思考。可組織學生討論“瓦特蒸汽機如何解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題？”“蒸汽機問世后，工業(yè)革命怎樣轟轟烈烈展開的？”最終得出蒸汽機是工業(yè)革命中最偉大的發(fā)明的結論。

“電氣時代”一目，教材出示了兩幅歷史圖片《法拉第和電磁感應實驗》《愛迪生發(fā)明的電燈泡》，展示了電氣時代到來的歷史過程。教學時可以將這兩幅圖片（教師還可補充電話、電車、電影、無線電波等）作為本目教學的一條線索。在學生學習這些圖片之前，可播放歷代科學家對電探索的音像資料，使學生認識電氣時代的到來是幾國幾代科學家努力探索的結果，激發(fā)學生熱愛科學，追求真理的精神。最后組織學生討論第二次工業(yè)革命開辟的時代為何稱為“電氣時代”，鼓勵學生暢所欲言，給學生自信和成功的喜悅。

“推動社會變革的動力”一目，教師可提出系列問題。如蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的廣泛應用是如何推動社會生產力大幅度提高的？第二次工業(yè)革命為何稱為“電氣革命”？生產力大發(fā)展如何使世界日益成為一個整體？蒸汽機和電氣技術的應用使人們生活變得豐富多彩體現在哪些方面？（這一點可以和教材引言部分相聯系）讓學生在探究這些問題時，感受到科學技術的進步對推動人類社會發(fā)展產生的巨大作用。

最后小結可以利用的內容進行。請學生閱讀，然后完成其中的問題。也可由學生自己談學習心得。2.教學案例

案例一在介紹“蒸汽時代”的到來這一目時，教師可以這樣導入：

18世紀60年代，“珍妮紡紗機”的出現揭開了工業(yè)革命的序幕，成為英國工業(yè)革命開始的標志。棉紡織業(yè)機器的使用又引發(fā)了其他行業(yè)的連鎖反應，不久在采煤、冶金等許多工業(yè)部門，都陸續(xù)有了機器生產。隨著越來越多的工業(yè)部門實現了機械化，一個新的課題又擺在人們面前，這就是動力問題（原來可利用的動力有哪些？各有什么缺點？學生回答，老師總結）。一種任何地方都能裝置的動力機，在當時便成為生產發(fā)展的迫切需要，工業(yè)革命的發(fā)展使瓦特蒸汽機應運而生。

案例二在分析瓦特蒸汽機問世的意義時，可用實物投影，或計算機，幻燈片展示圖片《使用蒸汽機的工廠越來越多》，請學生回答工廠的特點是什么？（規(guī)模大，使用機器生產，極大提高了勞動生產效率，同時造成了環(huán)境污染。）

案例三在介紹“電氣時代”一目時，用實物投影，或計算機，幻燈片介紹圖片“法拉第和電磁感應實驗”。

案例四在分析推動社會變革的動力一目時，用實物投影，或計算機，幻燈片出示下列材料：

材料一：工業(yè)革命使社會生產力有驚人的發(fā)展。以英國為例，從1770年到1840年，每個工人的日生產效率平均提高20倍，……英國原棉消耗從1800年的5200萬磅，增加到1840年的45590萬磅。生鐵產量1720年為25000噸，1840年增至139640噸。煤產量1770年為260萬噸，1840年增至3000萬噸。

材料二：恩格斯在《英國工人階級狀況》中指出：“新生的工業(yè)能夠成長起來，只是因為它用機器代替了手工工具，用工廠代替了作坊，從而把中等階級的勞動分子變成工人無產者，把從前的大商人變成了廠主；它排擠了小資產階級，并把民間的一切差別化為工人和資本家之間的對立?！?/p>

材料三：資產階級，由于一切工具的改進，由于交通運輸的及其便利，把一切民族甚至最野蠻的民族都融進文明中來了?！仁挂磺忻褡濠ぉと绻麄儾幌霚缤龅脑挬ぉげ捎觅Y產階級的生活方式……它按照自己的面貌為自己創(chuàng)造出一個世界。

蒸汽機的發(fā)明使社會生產力大幅度提高，生產力大發(fā)展改變著社會結構和世界形勢。

──《共產黨宣言》

四、問題解答

你覺得應該怎樣評價蒸汽機和電力對社會發(fā)展的作用？

解題關鍵：推動社會發(fā)展的動力

思路引領：機器的普及和新的技術革命浪潮；世界日益成為整體；人民生活的變化。

答案提示：社會生產力大幅度提高，工業(yè)革命轟轟烈烈展開和第二次工業(yè)革命的到來，改變著社會結構和世界形勢，世界日益成為一個整體。加快城市化進程和人們生活更加豐富多彩。

一、本課測評

1.蒸汽機和發(fā)電機的發(fā)明過程有什么相同和不同點？

解題關鍵：相同點：時間長、前人經驗的總結升華。不同點：科技含量不同。

思路引領：長時間的摸索；科學與技術的結合程度。

答案提示：相同點：具備一定科學知識的人發(fā)明；經過長時間的探求；都是對前人探求成果的總結和升華。不同點：科技含量不同：發(fā)明蒸汽機的瓦特具有一定科學知識，初步將科學與技術結合起來。西門子發(fā)明發(fā)電機則是在科學理論（電磁感應理論）指導下進行的。范圍不同：蒸汽機的發(fā)明在英國進行。而發(fā)電機的發(fā)明越過一國的范圍，更具廣泛性。蒸汽機從發(fā)明到應用范圍經歷了84年；電動機為65年。表明從科學到技術再到生產的速度加快。

2.以蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的應用事例，簡要談談科學技術的進步對社會發(fā)展的作用。

解題關鍵：舉出事例；推動社會變革的動力。

思路引領：生產力大幅度提高；世界日益成為一個整體；人們生活更加豐富多彩。

答案提示：生產力大幅度提高。蒸汽機發(fā)明以后，工業(yè)革命轟轟烈烈開展，蒸汽時代到來；電氣技術的應用，第二次工業(yè)革命開始，“電氣時代”到來，信息交流和交通運輸的便捷，使世界日益成為一個密不可分的整體。不僅增加了社會財富，也使人們的生活豐富多彩，城市化進程加快?？茖W技術的進步推動了社會的發(fā)展，科學技術是生產力，生產力是推動人類社會發(fā)展的終極動力。

二、學習延伸

1.探究活動

略

2.爭鳴

略

（石家莊市第十九中學趙陽）

五、資料與注釋

1.原始資料

十七世紀和十八世紀從事創(chuàng)造蒸汽機的人們也沒有料到，他們所造成的工具，比其他任何東西都更會使全世界的社會狀況革命化，特別是在歐洲，由于財富集中在少數人一邊，而絕大多數人則一無所有，起初是資產階級獲得了社會的和政治的統(tǒng)治，而后就產生資產階級和無產階級之間的階級斗爭，只能以資產階級的滅亡和一切階級對立的消失而告終。──但是經過長期的常常是痛苦的經驗，經過對歷史材料的比較和研究，我們在這一領域中，也漸漸學會了尋清楚我們的生產活動的間接的、比較遠的社會方面的影響，并且因之我們就有可能也去支配和調節(jié)這種影響。

──恩格斯《自然辯證法》

2.課文注釋

蒸汽機的早期歷史

人們很早就注意到了蒸汽的動力，文藝復興時期的達·芬奇據說曾設計過一種利用蒸汽開動大炮的圖樣。后來，很多人都曾做過利用蒸汽作動力的實驗。17世紀后期，法國工程師巴本（1647—1712）開始把蒸汽動力技術的設想付諸實施。1680年，他在英國試驗成功了第一臺可以把熱能轉變?yōu)闄C械能的實驗型的蒸汽泵。1695年，英國工程師塞維利制造出了幾臺蒸汽泵，已能用于抽水，并含有最初的蒸汽動力機的雛形，特別是他首次把蒸汽技術用于生產。塞維利把他發(fā)明的蒸汽泵稱為蒸汽機，實際上它仍然只是一種把動力裝置和排水裝置結合在一起的蒸汽泵。此后，紐可門等人繼續(xù)研制蒸汽機，并在1705年試制出了第一臺真正可用作動力的蒸汽機。這種蒸汽機被稱為紐可門蒸汽機。紐可門蒸汽機發(fā)明以后，作為一種能夠帶動水泵的引擎，被用到采煤場與采礦場的礦井排水之中。用于實際生產之后，人們除了發(fā)現它的熱效率仍然較低之外，還有許多其他缺陷，無法廣泛使用，仍需要繼續(xù)改進。半個多世紀之后，瓦特經過不懈努力，終于改進成功。

瓦特改進蒸汽機

從1766年開始，在三年多的時間內，瓦特解決了材料和工藝等方面的種種困難，終于在1769年生產了改進型的蒸汽機。這一年，瓦特以發(fā)明分離冷凝器，獲得他在革新紐可門蒸汽機的過程中的第一個專利。但這種蒸汽機仍不夠理想，主要問題是無法克服紐可門蒸汽機只能作往返運動的缺點，這就不能使蒸汽機變成能帶動各種工作機的原動機。1781年，瓦特研制出了一套齒輪聯動裝置，憑借這套裝置他終于把活塞的往返直線運動轉變?yōu)檩嗇S的旋轉運動，他也因此獲得了第二個專利。接著，為了進一步提高蒸汽機的效率，增大蒸汽機的動力，瓦特對汽缸本身進行了分析和研究。1782年，瓦特試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸，把原來的單向汽缸組裝成雙向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽改為高壓蒸汽，他也因此取得第三個專利。真正意義上的瓦特蒸汽機終于制成，并在1785年運用于工廠生產。

伏特電池

伏特（1745—1827）是意大利科學家，18世紀末，伏特發(fā)現導電體可以分為兩大類。第一類是金屬，它們接觸時會產生電勢差；第二類是液體（在現代語言中稱為電解質），它們與浸在里面的金屬之間沒有很大的電差。而且第二類導體互相接觸時也不會產生明顯的電勢差，第一類導體可依次排列起來，使其中第一種相對于后面的一種是正的，例如鋅對銅是正的，在一個金屬鏈中，一種金屬和最后一種金屬之間的電勢差是一樣的，仿佛其中不存在任何中間接觸，而第一種金屬和最后一種金屬直接接觸似的。伏特最后得到了一種思想，他把一些第一種導體和第二種導體連接得使每一個接觸點上產生的電勢差可以相加。他把這種裝置稱為“電堆”，因為它是由浸在酸溶液中的鋅板、銅板和布片重復許多層而構成的。1796年，他宣布了自己的發(fā)現，用的標題是《論不同導電物質接觸產生的電》。電堆能產生連續(xù)的電流，它的強度的數量級比從靜電起電機能得到的電流大，由此開始了一場真正的科學革命。伏特發(fā)明的電堆就是電池的始祖。后來人們稱之為伏特電池，為了紀念伏特的貢獻，人們把電壓的計量單位命名為伏特。但是，由于伏特電池電極的極化損耗，電池所能提供的電流越來越小，這一點制約了伏特電池的更廣泛應用，后來人們研制成了更先進的電池。

富蘭克林與避雷針

本杰明·富蘭克林（1706—1790）是美國獨立戰(zhàn)爭時期著名的思想家，同時也是一名杰出的科學家。18世紀以前，人們普遍相信雷電是上帝發(fā)怒的說法。富蘭克林經過反復思考，認為雷電可能是一種放電現象，它和在實驗室產生的電在本質上是一樣的。于是，他寫了一篇名叫《論天空閃電和我們的電氣相同》的論文，但沒被認同。他決心用事實來證明一切。1752年6月的一天，陰云密布，電閃雷鳴，一場暴風雨就要來臨了。富蘭克林和他的兒子一道，帶著上面裝有一個金屬桿的風箏來到一個空曠地帶。富蘭克林高舉起風箏，他的兒子則拉著風箏線飛跑。由于風大，風箏很快就被放上高空。剎那，雷電交加，大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著風箏線，父子倆焦急的期待著，此時，剛好一道閃電從風箏上掠過，富蘭克林用手靠近風箏上的鐵絲，立即掠過一種恐怖的麻木感。他抑制不住內心的激動，大聲呼喊：“我被電擊了！”后來，富蘭克林用雷電進行了各種電學實驗，證明了天上的雷電與人工摩擦產生的電具有完全相同的性質。為了防止雷電的危害，他制成了一根實用的避雷針。他把幾米長的鐵桿，用絕緣材料固定在屋頂，桿上緊拴著一根粗導線，一直通到地里。當雷電襲擊房子的時候，它就沿著金屬桿通過導線直達大地，房屋建筑完好無損。1754年，避雷針開始應用。

莫爾斯發(fā)明電報

美國人莫爾斯曾經是一名出色的畫家。19世紀上半葉，電和電氣新產品的發(fā)明和研制深深吸引了他，他開始研制電報。盡管他對電學一竅不通，但他決定一切從零開始，他搜集有關電學研究方面的書，讀了一本又一本，寫了一本又一本的學習筆記，很快便掌握了電磁學有關理論。他把畫室變?yōu)閷嶒炇?，一次次的實驗，一次次的失敗，但毫不氣餒。1937年的一天，莫爾斯接通電流后，望著“啪啪”作響的電火花，陷入了沉思。突然產生了靈感：電火花是一種信號，沒有電火花也是一種信號，沒有電火花的時間間隔長，這又是一種信號。三種信號有各種不同的組合，每一種組合代表一個數字或一個字母。這樣只要用一根電線，通過接通或切斷電流，就可以把信息傳到另一端。這樣，終于找到解決如何用電信號表示數字和字母這一關鍵問題的方法，為此他激動不已。莫爾斯的這一構思是這樣的，只用兩根導線（電報電流從一根導線流出，再從另一根流回來），靠“接通”或“斷開”電路的方法，借助于“點”（接通電路的時間短）、“劃”（接通電路的時間長）和“空白”（斷開電路）的不同組合，來表示各種字母、數字和標點符號（簡稱“字符”）。例如，用一點一劃表示英文字母“A”，用五個點表示阿拉伯數字“5”等。這就是至今還在沿用的“莫爾斯電碼”。這一年，莫爾斯成功地制造了世界上第一臺傳送“點”、“劃”符號的機器，并起名為“電報機”。盡管這臺機器設備簡陋，通報距離只有13米遠，但它是人類通信史上一臺前所未有的電氣通信工具。1843年，在莫爾斯的組織領導下，從華盛頓到巴爾的摩之間建成了美國第一條電報線路（架空明線），全長64.37公里。1844年5月24日，莫爾斯心情激動地坐在華盛頓國會大廈聯邦最高法庭會議廳中，右手緊握電鍵，當著眾人的面，用他改進后的電報機──“莫爾斯電報機”向40英里外的巴爾的摩發(fā)出了歷史上第一份長途電報：“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡！”

愛迪生

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生（1847—1931），于1847年2月11日誕生于美國中西部的俄亥俄州的米蘭小市鎮(zhèn)。愛迪生8歲上學，但僅僅讀了三個月的書，就被老師斥為“低能兒”而攆出校門。從此以后，他的母親是他的“家庭教師”。由于母親的良好的教育方法，使得他對讀書發(fā)生了濃厚的興趣。為了賺錢購買化學藥品和設備，他12歲時就開始工作。他賣過報紙、蔬菜和水果，出版過周刊《先驅報》，擔任過報務員，開過公司，后來成為舉世聞名的美國電學家和發(fā)明家，他除了在留聲機、電燈、電話、電報、電影等方面的發(fā)明和貢獻以外，在礦業(yè)、建筑業(yè)、化工等領域也有不少著名的創(chuàng)造和真知灼見。愛迪生一生共有一千多項創(chuàng)造發(fā)明，為人類的文明和進步做出了巨大的貢獻。愛迪生被世人稱為“天才”，但是他卻解釋說：“天才就是百分之二的靈感加上百分之九十八的汗水。”其中重要的發(fā)明有留聲機和電燈等，特別是電燈的發(fā)明。1878年，愛迪生開始對電燈的研制感興趣。研制電燈的關鍵是找燈絲材料，據說愛迪生試驗了1600多種耐熱材料和6000種植物纖維，但還是沒有成功。1879年10月21日，他用棉線燒成碳絲，再將碳絲裝進燈泡，小心地抽成真空，當電燈通上電流時，燈絲發(fā)出明亮的光輝，而且持續(xù)了45個小時。愛迪生并未滿足，經過一次又一次的反復實驗，用竹子纖維在碳化后可以做燈絲，燈壽命長達1200小時。為了給電燈提供電力，1882年，愛迪生在紐約建成了一個當時世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。他的直流發(fā)電機功率達到600多千瓦，為幾千用戶提供照明用電。

法拉第

法拉第（1791—1867），由于對電磁學作出的貢獻而成為19世紀最偉大的物理學家之一。他出生在英國一個鐵匠的貧困家庭，只上過兩年小學，十二三歲曾以送報獲得微薄收入貼補家庭，14歲當裝訂書籍的學徒。他求知欲望十分強烈，在七年的學徒期間，利用訂書的空閑時間，如饑似渴、廢寢忘食地閱讀了許多自然科學的書籍。后來，他毛遂自薦，在22歲時當了大化學家戴維的實驗助手。從此直到退休，法拉第終生都在英國皇家研究院工作。他勤奮好學，工作努力，在科學上取得了巨大成就。1831年，法拉第經過7年反復試驗，發(fā)現電磁感應現象，為制造電機提供了基本原理，他又制造了一臺利用磁力產生電流的機器，將機械能轉化為電能，從此，打開電能寶庫的大門。實際可用的發(fā)電機問世

1819年，丹麥科學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，開始揭示電和磁之間的關系。1831年，法拉第發(fā)現電磁感應現象。1866年，德國人西門子經幾年努力研制出自激式發(fā)電機，“廉價地、輕易地產生出無限強的電流”，被公認為電力技術最重要階段的開端。但這種發(fā)電機還有許多缺點，又經過許多人的不懈努力，發(fā)電機逐步得到改進，到19世紀70年代，終于可以投入實際運行，發(fā)電機才真正由實驗室步入實際生產領域。同時，使電能再轉變?yōu)闄C械能的電動機，也迅速發(fā)展進步，并開始應用于工業(yè)生產。電能傳遞速度快，傳輸損失小，能遠距離輸送，并可以按用戶需要科學分配能量。電站可建在水源、燃料、交通各方面條件適合的地方，便于集中生產，集中管理，完全能滿足資本主義生產的經營方式。電力的廣泛使用，促成一大批新的工業(yè)部門誕生，從根本上改變了資本主義生產的面貌。它也促使新技術的發(fā)明和發(fā)現，為信息時代到來提供了基礎。

電車的發(fā)明

19世紀三四十年代以后，科學家們已經在為發(fā)明電車作出了種種努力。德國科學家西門子在前人的基礎上，研制成功了實際可用的電車。西門子開始制造了一種用木頭制造的車子，在車的下面裝了一個電動機，通過滑輪和鋼絲繩將動力傳給車軸，用140伏的直流電作動力，通過互相絕緣的左右軌道將電流輸到車上。西門子的這種電車自然比達維德松的進了一步，因為使用蓄電池只能行駛很短的時間就必須拿下來充電了，電車也就開不了多長時間；而西門子的電車是通過軌道把電輸送到車上的，于是就克服了這一不足之處。1881年，當這種有軌電車出現在德國柏林郊外的時候，人們奔走相告，許多人特地從市內和其他地方來到這里，專門是為了乘坐這種在鐵軌上行駛的電車，親自感受一下電氣時代所帶來的便利。19世紀80年代，出現了各種各樣的“有軌電車”：有的懸掛在鐵軌下方稱為“懸垂式單軌電車”；有的騎跨在鐵軌上面稱為“跨座式單軌電車”；等等。1884年，美國工程師亨利通過架空線由遠方的電站供給電能，然后再由觸線桿連接架空線和電車的方法，制造出了無軌電車。

工業(yè)革命帶來的城市化

第一次工業(yè)革命后，農業(yè)發(fā)展，流動人口增多；蒸汽機的發(fā)明和使用，工廠制日益普及；交通運輸的迅速發(fā)展，為人口流動，制成品和原材料的流通，提供了快捷、安全的交通工具；市場不斷擴大，商品經濟日益繁榮；等等；所有這些，推動了城市的發(fā)展。1760年，英國5～10萬人的城市只有1個，1851年達到13個；1851年、10萬人以上的大城市已經有7個。特別是新興工業(yè)城市的發(fā)展迅速，如曼徹斯特、利物浦、格拉斯哥等。1851年，英國的英格蘭和威爾士的城市人口總和已經超過農村人口，城市人口比重達到50.2%。1921年，英國城市化水平達到77%。初步實現城市化。1844年，倫敦的人口已達到250萬，設菲爾德也從一個小鎮(zhèn)成為一個11萬人的城市。工業(yè)革命也給人們的生活帶來了巨大的變化，人們的交通更加便捷，生活水平也不同程度地得到改善，思維方式和社會組織形式等許多方面也發(fā)生了急劇的變化。

3.插圖說明

《1851年倫敦博覽會》

1851年5月1日，倫敦召開了第一次世界博覽會，這次博覽會的英文名稱是“GreatExhibition”,按英文的意思，可譯為“偉大的博覽會”、“巨大的博覽會”。這次博覽會充分展示了完成工業(yè)革命后英國的強大經濟實力和工業(yè)革命的巨大成果。在這次世界博覽會上，英國人用鋼和玻璃為主要建筑材料建造了主展廳水晶宮。水晶宮長1700英尺，高100英尺，耗用了4500噸鋼材，10公頃的玻璃。第一屆世界博覽會在熱鬧非凡的氣氛中開幕，在占地9.6萬平方米的展區(qū)中，展覽用的桌子總長約有13公里。這次博覽會的本意在于展示英國工業(yè)技術的劃時代成就，但維多利亞女王用外交方式，邀請各國參展，形成了“萬國博覽會”的格局。這一屆博覽會，美國展示的產品就超過了500項，如麥考密克收割機、科耳特左輪槍、固特異橡皮和口嚼式煙草等。在23個星期的展覽期間，有630萬人進行了參觀。14000件展出品中包括了一塊24噸重的煤塊，一顆來自印度的大金鋼鉆，還有一頭大象標本，而引擎、水力印刷機、紡織機械則向參觀者展示了現代工業(yè)的發(fā)展和人類迸發(fā)出的無限想象力。

4.參考書目

《科學的故事》，林成滔編著，中國檔案出版社2001年版

《科學的歷程》，吳國盛著，湖南科學技術出版社1995年版

《青年必知科學歷程手冊》，劉里遠主編，中國國際廣播出版社2000年版

《大學生必知的重大發(fā)明》，宿春編著，中國時代經濟出版社2002年版

《世界近代工業(yè)革命》，許永璋著，遼寧人民出版社1986年版

《自然科學史簡編》，倉孝和著，北京出版社1988年版一、教學目標

目標

內容

知識與能力

過程與方法

情感態(tài)度價值觀

識記

理解

運用

互聯網的誕生

第一臺電子計算機的發(fā)明；信息科學技術革命的開始；互聯網的誕生和發(fā)展

互聯網和信息化社會之間的關系

探究互聯網產生的背景以及信息革命和信息化時代對人類社會的影響

情境再現

問題探究

互聯網的誕生和發(fā)展引發(fā)了一場經濟革命。中國應該積極迎接科技革命的挑戰(zhàn)

知識經濟的發(fā)展

工業(yè)化進程中存在的問題；知識經濟的出現；信息高速公路；信息經濟的全面發(fā)展和影響

分析圖表

歷史比較

信息經濟成為國民經濟發(fā)展最快的部門。中國應該抓住機遇，推進國民經濟信息化

工作和生活方式的革命

工作方式的革命；

生活方式的革命；

學習的革命

情境再現

問題探究

互聯網時代的到來引起了工作、學習和生活方式的革命。我們應轉變觀念以適應社會發(fā)展

面臨的問題

對社會經濟安全的影響；對世界局勢的影響；對青少年生活、學習和工作的影響

個案分析

自主探究

樹立正確的網絡觀，建設“綠色網絡”

1.知識結構

2.教材分析與建議

課時安排

1課時。

重點

信息化社會的內容和影響。

難點

知識經濟。

教材內容分析與建議

本課教材主要從四個方面介紹了互聯網和信息化社會：互聯網的誕生，知識經濟的發(fā)展，工作和生活方式的革命與面臨的問題。隨著互聯網的出現和發(fā)展，人類進入了信息化社會。20世紀90年代，知識經濟在美國出現，人類開始從工業(yè)化邁向信息化、知識化。全球范圍內的信息革命和知識經濟的發(fā)展就是這種轉變的突出標志。以信息高速公路為特征的信息革命從根本上改變了人類的工作方式和生活方式，同時還引發(fā)了一場學習的革命。然而，互聯網在給社會帶來巨大效能的同時，也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。青少年應該提高自身的道德素養(yǎng)，樹立正確的網絡觀，讓網絡發(fā)揮出應有的作用。由于本課內容貼近生活，具有鮮明的時代性，文字和影視資料比較豐富，建議在教學中結合實際，設置問題情境，讓學生積極參與，增加對互聯網和信息化社會的感性認識，為深入認識互聯網和信息化社會奠定基礎。

本課引言是一段英國人對于互聯網的看法。中國古代四大發(fā)明之一的“印刷術”被稱為“推動人類文明進步的杠桿”、“一切革命的胚胎”、“改變了全世界表面和一切事物狀態(tài)”。郵政和電話也有力地推動了社會的進步。引言通過互聯網與三者作用的比較，得出：互聯網對社會進步產生了空前的影響。建議教師以文字內容為素材，通過提問方式引導學生閱讀理解引言內容。問題一：中國古代的印刷術給世界帶來了哪些影響？郵政、電話給人民的交往帶來了哪些方便？問題二、互聯網在中國已深入千家萬戶，它和印刷機、郵政及電話相比，有哪些優(yōu)勢？在學生回答問題的基礎上，教師引導學生進入本課的學習。

第一目“互聯網的誕生”。教材從互聯網誕生的背景、過程、功能、特點以及互聯網對人類社會的影響等多方面進行了闡述。隨著互聯網的產生和發(fā)展，信息化社會開始。面對信息化的機遇與挑戰(zhàn)，我國確立了“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，走新型工業(yè)化道路”的信息化戰(zhàn)略目標。

（1）互聯網誕生的背景

教材闡述了互聯網誕生的科學背景和直接動因。

以計算機和通信技術為核心的現代信息科學技術的發(fā)展，為互聯網的誕生奠定了理論基礎。

1946年，世界上第一臺計算機誕生。它是一個幾層樓高的龐然大物，耗資巨大且功能不夠完善。隨著微電子技術的發(fā)展，計算機不斷更新換代。計算機的發(fā)展已經走過了電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路和大規(guī)模集成電路四個時代，也就是通常所說的第一代、第二代、第三代和第四代計算機。20世紀90年代以來，計算機技術發(fā)展十分迅速，產品不斷升級換代。未來的計算機將朝著巨型化、微型化、網絡化、智能化和多媒體化方向發(fā)展。

20世紀60年代末，在美蘇爭霸的“冷戰(zhàn)”時期，美國處于和蘇聯爭奪世界霸權的需要，加緊了對信息科學技術的研究和開發(fā)，直接推動了互聯網的產生。

（2）互聯網的誕生和發(fā)展

互聯網是超大規(guī)模的計算機及其相關設備組成的信息與服務共享的網絡。1969年美國建成了世界上第一個采用分組交換技術的計算機網絡ARPANET。然而它僅連接了四個大學實驗室，這是計算機互聯網（因特網）的前身。這個網路的基本要求是當戰(zhàn)爭爆發(fā)時，即使網路上的線路或設備部分遭到破壞，系統(tǒng)仍能正常運作。

20世紀90年代以來，由于通信技術和計算機技術的飛速發(fā)展，互聯網進一步發(fā)展為全球信息網。全球信息網（WorldWideWeb），音譯為萬維網，顧名思義就是包羅萬象的可存取信息的全球性網絡。它是人們可以進行相互交流的抽象空間，主要由互聯的文本頁面、圖像、動畫、音像及三維世界構成。

（3）互聯網的功能和特點

一般認為，以紙質為媒介的報紙是第一媒體，以電波為媒介的廣播是第二媒體，以圖像為媒介的電視是第三媒體。而互聯網是通過計算機網絡傳播信息的文化載體，這種以數字化的方式存儲、處理和傳播，以比特為計量單位的電子媒介被人們稱為“第四媒體”。

國際互聯網的應用豐富多彩。例如，收發(fā)電子郵件、資料檢索、瀏覽新聞、休閑游戲、網上購物、網上遠程教育、遠程醫(yī)療、網上談心等等。

網絡媒體作為一種新的傳播媒體，具有界面直觀、音色兼?zhèn)?、鏈接靈活和高速傳輸的特點。互聯網不僅具備傳統(tǒng)媒體的所有用途，而且具有傳統(tǒng)媒體不具備的優(yōu)勢，互聯網作為繼報紙、廣播、電視后的第四媒體，已經融入到人們的日常工作和生活中，為人類提供了極其豐富的信息源，是人類進入信息化社會的顯著標志。

（4）信息化社會的到來

信息技術飛速發(fā)展，人類進入了信息化社會。信息化社會既是科技革命的成果，也帶來了一場經濟革命。在互聯網時代，人類的生產、生活、工作和思維方式發(fā)生了深刻變化。

教學建議，可以請學生分組討論如下問題：互聯網是在什么情況下出現的？結合實際談談互聯網的功能和特點？信息化社會的到來，給人類帶來了哪些影響？還可以請學生結合自己的體會暢談對互聯網的認識，以加深對互聯網的理解。介紹，讓學生了解什么是信息科學技術革命，以及互聯網的誕生和發(fā)展的歷程。

第二目“知識經濟的發(fā)展”。20世紀90年代，一種新的經濟形態(tài)──知識經濟在美國首先出現。在經濟活動中，知識成為交換和應用的主體。在知識經濟時代，經濟增長源于知識的增長，成功的關鍵是要有足夠的人力資本儲備。在當今社會，信息經濟已經成為國民經濟發(fā)展最快的部門，中國應該抓住機遇，推進國民經濟信息化。教材從知識經濟出現的背景、知識經濟的含義、信息經濟的全面發(fā)展以及知識和信息在當今社會的巨大作用等方面，展示了“知識經濟的發(fā)展”的相關內容。

（1）知識經濟出現的背景

教材從傳統(tǒng)工業(yè)陷入了困境和現代信息科學技術的發(fā)展兩方面，闡述了知識經濟出現的背景。

20世紀60年代以后，自然資源的過度消耗和廢棄物的大量排放導致全球生態(tài)危機，這標志著傳統(tǒng)的工業(yè)生產方式已走到了盡頭。人們把鋼鐵、紡織、汽車、煤炭等傳統(tǒng)工業(yè)稱為“夕陽工業(yè)”。人們開始反省工業(yè)文明的種種弊端，迫切需要建立一種能源消耗低，技術含量高的經濟。而現代信息科學技術的發(fā)展，為這種經濟的出現提供了物質技術條件。20世紀90年代，知識經濟應運而生。

（2）知識經濟的出現和發(fā)展

20世紀90年代，一種以知識為基礎，建立在知識和信息的生產、分配和使用之上的新型經濟模式在美國首先出現，這就是知識經濟。

建議請學生閱讀教材中的和信息經濟結構圖，初步認識信息經濟的相關內容。從信息經濟本身來說，它可以狹義地理解為信息部門的經濟，也可以廣義地理解為信息社會的經濟。農業(yè)經濟和工業(yè)經濟的出現，是農業(yè)革命和工業(yè)革命的結果，而信息經濟的興起則是信息革命的產物。信息經濟是以現代信息技術等高科技為物質基礎，信息產業(yè)起主導作用的，基于信息、知識、智力的一種新型經濟。信息經濟是知識經濟的主要成分，信息經濟有數字經濟、網絡經濟、知識經濟、智能經濟等各種叫法。

知識經濟是經濟體系中的一個重要分支，是21世紀的經濟主流。知識是一種無窮無盡的資源，因此，知識經濟的發(fā)展可以最大限度地降低資源消耗，大大提高勞動力和資本的使用效率。知識經濟符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，有利于經濟增長方式的轉變。

（3）信息經濟的全面發(fā)展

教材重點分析了“信息高速公路”及其影響。

20世紀90年代以來，信息經濟在世界各地得到全面發(fā)展，信息經濟成為國民經濟發(fā)展最快的部門。

建議請學生閱讀教材中的，了解信息高速公路的相關知識。1992年9月，克林頓把“興建信息高速公路，推動經濟增長”作為其競選總統(tǒng)的口號。1993年9月，克林頓政府推出“國家信息基礎結構行動計劃”，以互聯網為雛形，興建“信息高速公路”。

隨后，日本、加拿大和歐洲等發(fā)達國家也紛紛提出了激勵政策，加速建設“信息高速公路”。1995年，由歐洲委員會負責組織召開了“七國集團信息社會部長級會議”，專門討論實現全球信息社會宏偉計劃的有關問題。在亞洲，新加坡宣布要建立智能島，韓國計劃要成為通往信息高速公路的第一批國家，我國政府也積極采取對策，以推動國民經濟信息化進程。

（4）知識和信息對社會的影響

教材主要包括知識和信息在社會經濟中的巨大作用、人們對保護知識產權的重視、知識經濟對勞動者素質的要求和信息技術促進了傳統(tǒng)的產業(yè)的更新改造等內容。

在知識經濟中，知識和信息發(fā)揮了比傳統(tǒng)經濟更加重要的作用，它本身已經成為巨大的實際生產力。教師可以利用個案分析法加以說明。

隨著知識密集型產業(yè)的迅速發(fā)展，人們更加關注對知識產權的保護。建議教師列舉關于知識產權糾紛的個案加以說明。

互聯網的發(fā)展，加速了知識的生產、傳播和使用，知識對社會經濟的作用日益加強。據統(tǒng)計，在機械化程度低的情況下，體力勞動與腦力勞動的比例是9比1，中等程度機械化是6比1，全盤自動化是1比9。信息工業(yè)是知識密集型工業(yè)，在信息社會里，價值的增加，主要靠知識。體力勞動者和腦力勞動者的差別日益被腦力勞動者之間的差別所代替，“白領”、“藍領”的差別正在逐漸消失。

信息技術也促進了傳統(tǒng)產業(yè)的更新改造。建議教師結合中國現階段的國企改革的成功個案加以說明。

建議請學生閱讀教材中的和插圖，加深對教材內容的理解。在知識經濟時代“知識價值論”取代了“勞動價值論”。誰掌握了人才優(yōu)勢，誰就占據了時代的制高點。比爾·蓋茨的言語說明了當今社會人才的重要性。

第三目“工作和生活方式的革命”?；ヂ摼W和人們的生產和生活緊密相連，互聯網時代的到來引起了人們工作、學習和生活方式的革命。教材列舉了工作、生活和學習等方面的具體事例來說明這一觀點。

（1）互聯網時代的到來引起了工作方式的革命。漫畫形象地反映出了新經濟時代，人們工作和生活方式的變革。在互聯網時代，許多工作的辦公地點可以選擇在家中或者野外，辦公場所的變化，既提高了工作效率，又增加了工作的樂趣。如在互聯網時代，根據網上的求購信息，商店及時把貨物直接送到消費者家中，銀行則自動處理轉賬支付業(yè)務。這就是所謂的“室內購貨”和“室內銀行”。

（2）互聯網給人類的生活帶來了革命性的變化。建議教師請學生分組合作交流，談互聯網給自己生活帶來的變化，得出結論。當今社會，網絡成了人們生活中不可缺少的部分。同時，計算機及其系統(tǒng)的運用減輕了勞動強度，增加了閑暇時間，而人類贏得了時間也就贏得了自身的發(fā)展。

建議請學生閱讀，了解有關內容。第一、第二產業(yè)在國民經濟中的比重下降，第三產業(yè)的比重上升。隨著信息高速公路的出現，信息產業(yè)的人數急劇上升（有人稱信息產業(yè)為第四產業(yè)）。

（3）國際互聯網作為人類最大的資源庫、知識庫，為教育提供了更大的發(fā)展空間，引發(fā)了一場學習的革命。隨著信息高速公路的發(fā)展，信息技術在教育領域中廣泛應用。學生可以利用網絡搜集相關資料，進行自主探究學習；教師可以通過各種教學錄像、電視教育和人工智能課程來指導學生的學習。網絡使原先相對狹小的教育空間，變成了全社會的、開放性的教育空間。建議請學生談互聯網給自己的學習帶來了哪些便利條件？

第四目“面臨的問題”。國際互聯網作為第四媒體給人類社會提供了更多的發(fā)展機遇，但也給信息的傳播和管理帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。建議教師在學習本目知識時，利用個案分析法加以說明。也可以請學生結合現實，討論：在互聯網時代，出現了哪些新問題？

垃圾信息和網絡安全等影響了國家的經濟安全。建議教師結合個案進行分析說明。

西方資產階級人生觀、價值觀、道德觀的侵襲。1998年5月，克林頓在美國海軍學院發(fā)表演說時宣稱：“當21世紀即將來臨的時候，美國的敵人已將戰(zhàn)場從物理空間擴展到虛擬空間”。美國的“信息高速公路”計劃提出：高速發(fā)展的全球信息基礎設施將促進民主的原則，限制極權形式的蔓延。以美國為首的西方大國，利用網絡，傳輸西方資產階級的意識形態(tài)、政治制度、文化思想，造成世界局勢更加動蕩不安。

色情信息泛濫。當前國際互聯網上色情信息泛濫成災，嚴重影響了青少年的健康成長。建議教師結合青少年網絡犯罪的個案進行分析說明。

三、教學設計與案例

1.教學設計

“互聯網的誕生”?；ヂ摼W對每一個學生而言并不陌生，建議采取談話法，讓學生談自己對于互聯網的認識。然后，結合教材提出以下問題：互聯網誕生的背景是什么？什么叫做全球信息網？互聯網有哪些功能和特點？信息化社會是怎樣出現的？讓學生進行自主探究學習。

“知識經濟的發(fā)展”。建議教師針對本目內容設計如下問題：知識經濟是如何出現的？知識經濟的內涵是什么？知識經濟和信息經濟的關系如何？結合所學歷史知識，分析農業(yè)化社會、工業(yè)化社會和信息化社會的各自特點。什么叫“信息高速公路”？如何評價信息經濟在當今社會的重大作用？讓學生針對問題分組探討，合作交流。本目名詞較多，建議教師要對所涉及的名詞進行解釋。

“工作和生活方式的革命”。在教學中，教師可以提供素材，精心設計情境（如，家中辦公、網上購物、遠程教育等），讓學生采用小品、演講等多種形式，展示互聯網給現代社會帶來的巨變。

“面臨的問題”。建議教師在課前讓學生針對互聯網給社會帶來的負面影響，進行廣泛調查，并寫出調查報告，進行課堂交流。同時，教師可以結合一些青少年沉迷于網絡游戲，耽誤學習，甚至走上犯罪道路的案例，進行分析，引導學生正確對待網絡。教師還可利用提供的有關信息，就“網絡是否有利于學生學習”，設計課堂辯論。

2.教學案例

案例一在學習“互聯網的誕生”時，用實物投影，或計算機、幻燈片介紹兩幅圖片。

圖片1：世界上第一臺電子計算機“愛尼亞克”：

1946年2月10日，世界上第一臺電子計算機正式誕生，它就是“電子數字積分機和計算機”（ElectronicNumericalIntegratorandComputer），英文簡稱“ENIAC”，通稱“愛尼亞克”。ENIAC的問世對人類社會產生了深遠影響，人們稱ENIAC為“信息時代的蒸汽機”。

圖片2：人造衛(wèi)星和互聯網

展示蘇聯發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星圖片。它的發(fā)射標志著人類在全球通訊領域邁出了第一步。通過衛(wèi)星，互聯網把地球“網”在其中，“地球村”從理想變成了現實。

案例二在學習“知識經濟的發(fā)展”時，用實物投影，或計算機、幻燈片展示圖片和資料。

案例三在介紹“工作和生活方式的革命”時，可以采用虛擬的社會實踐活動進行教學：

課程設計可以分為三個步驟：第一步，學生分為若干小組，成立自己的公司，在網絡環(huán)境下進行注冊。第二步，教師發(fā)布虛擬產品供求信息。第三步，每一個學生設定自己的角色，如，公司經理、員工等。學生根據本公司的實際需求，在網上進行采購或發(fā)布產品信息。師生之間和同學之間根據自己的需求，進行商品交易。通過這項活動，旨在讓學生體驗網絡給人們生產和生活帶來的便捷。

案例四在學習“面臨的問題”時，建議教師采用個案分析的教學方法。

師生共同搜集關于網絡犯罪的有關案例，深入剖析，從而達到正確認識和利用網絡的目的。

四、問題解答

請你談談互聯網給你的生活帶來了哪些影響？

解題關鍵：要結合現實，談互聯網對學生的學習和生活帶來的影響。

思路引領：對教育和學習的影響。對人們交往的影響等。

答案提示：利用網絡進行自主探究學習和合作學習?；ヂ摼W作為人類最大的資源庫、知識庫，為教育和學習提供了廣闊的發(fā)展空間。借助互聯網可以利用優(yōu)質教育資源，查閱學習資料，可以和老師、同學進行互動式學習，此外，通過網絡還可以購物、交友、娛樂等。

你的看法是什么？

解題關鍵：堅持運用辯證的思維方法。

思路引領：要一分為二的看待互聯網，同時，要看到互聯網發(fā)展的主流。

答案提示：積極方面：互聯網的迅速發(fā)展，引起了社會、經濟、文化等方面的巨大變化，人類進入了知識經濟時代；引起了人們工作和生活方式的革命，同時也引起了一場學習的革命。消極方面：垃圾信息等影響了經濟安全；無序競爭影響了社會穩(wěn)定；青少年沉迷于網絡影響了正常的學習和生活。互聯網的積極作用是主要的，有力地推動了社會發(fā)展。

一、本課測評

1.互聯網產生的科學背景是什么？

解題關鍵：問題的關鍵點是“科學背景”。

思路引領：現代信息科學技術的發(fā)展為互聯網的誕生奠定了理論基礎。

答案提示：20世紀中葉，以控制論、信息論、系統(tǒng)論和計算機科學為基礎的理論科學成果促進了科學思維的變化?？茖W家們把信息作為繼物質和能量之后的第三個開發(fā)對象進行研究，信息科學革命開始?，F代信息科學技術的研究和開發(fā)，為互聯網的誕生奠定了理論基礎。

2.信息化時代對人類社會帶來的變化主要有哪些？

解題關鍵：全面理解信息化時代。

思路引領：正確認識知識和信息對社會各方面的影響。

答案提示：信息經濟在世界各地得到全面發(fā)展，信息經濟成為國民經濟發(fā)展最快的部門；在信息化時代，知識和信息發(fā)揮了更重要的作用，它本身已經成為巨大的實際生產力；知識密集型產業(yè)日益重要；人們更加重視對知識產權的保護；信息技術促進了傳統(tǒng)產業(yè)的更新改造；信息化時代的到來引起了人們工作和生活方式的革命，同時也引發(fā)了一場學習的革命。

二、學習延伸

探究活動

略

（河北省正定中學馬增書）

五、資料與注釋

1.原始資料

因特網預示著巨大的挑戰(zhàn)，同時也預示著無限的機會。到目前為止，因特網可以支持綜合的社會服務；因特網給我們理想“部族”帶來了挑戰(zhàn)；因特網可以使政府、公司、教育和企業(yè)的所有業(yè)務全部或是部分轉移到非物理領域。

通過這本書我試圖給出的一個觀點就是因特網可以影響我們生活方式和我們看到的世界的運行方式。印刷機徹底改變了個人獲取事實記錄、其他人的思想和遙遠文化的方式；便士郵政改變了我們從朋友處獲得新聞和我們與其他團體進行通信的方式；電話改變了我們的談話方式并擴大了可進行問題討論的人們的范圍。因特網所能改變的東西都包含這些，但會遠遠多于這些。

飛行使得世界上遙遠的地方的人們變得容易接近；因特網可以讓我們時時下載來自這些遙遠的地方的圖像。汽車讓我們可以在離家很遠的地方上班；因特網可以支持我們在世界上任何地方為公司工作。幾次戰(zhàn)爭改變了歐洲的面貌；因特網也許能夠幫助改變每一個國家的需求。

因特網所能支持的工具是不可預測的，如虛擬現實辦公室、進口數字商品、用法律授權給“經紀人”購買隨時有變化的網絡軟件。法律、管理和文化構架允許我們控制并且部分地利用這種工具。

──［英］巴雷特著，李新玲譯《賽伯族狀態(tài)》

2.課文注釋

電子計算機的問世

20世紀電子技術的飛速發(fā)展為電子計算機的誕生創(chuàng)造了必要的技術前提，1943年，美國開始實施“電子數字積分和計算機（electronicnumericalintegratorandcomputer）”（簡稱ENIAC，中文譯名“艾尼阿克”）工程。整個工程吸收了大約200多名科學家，經過兩年多艱苦的創(chuàng)造性勞動，1945年底，這臺標志著人類智力解放的巨大機器，宣告竣工。這臺電子計算機是個笨重的龐然大物，它占地170平方米，總重量達30噸，其耗電達150千瓦/時。它里面約有18000個電子管，1500個繼電器，7英里長的銅絲和50萬個焊接頭代替了馬克的760000個轉動機件及無數的電阻、電容等，信息由快速的電脈沖傳送。當然，艾尼阿克的計算速度是無與倫比的，它每秒鐘可作5000次運算，比當時已有的最快的繼電器式計算機要快上1000倍。它可以勝任廣泛的科學計算。當時計算中的最復雜的問題，要數描寫旋轉體周圍氣流的五個雙曲型偏微分方程組了，這個問題如果讓機電式計算機來計算，需要花一個月以上的時間；如讓人工手算，則要花上幾年時間，而艾尼阿克僅用一個小時，就把結果準確無誤地全部告訴了人們。電子計算機是20世紀最偉大的發(fā)明之一。問世以后，電子計算機以迅雷不及掩耳之勢神速發(fā)展，廣涉人類的軍事、科技、經濟、文化、政治和娛樂領域，對人類的生活方式和思維方式產生了并將繼續(xù)產生難以估量的影響。

因特網的誕生

因特網（Internet）又稱為國際互聯網。20世紀60年代，美蘇冷戰(zhàn)，美國軍方認為，萬一僅有的一個集中軍事指揮中心被前蘇聯的核武器摧毀，那么全國軍事指揮就將癱瘓，其后果將不堪設想，因此有必要設計一個由多個分散指揮點構成的指揮系統(tǒng)，某些指揮點的摧毀，并不影響其他指揮點的正常運轉，而這些分散點的相互聯系則要通過某種形式的通信網。于是在1969年，美國開始建立一個命名為ARPAnet的網絡，不過那時它只連接了美國的4個軍事及研究用電腦主機。1986年，美國建立了NSFnet廣域網，這個網在美國國家科學基金會的鼓勵和資助下，并入了很多大學、研究機構以及私營研究機構的局域網。隨著ARPAnet軍用部分與民用、商用部分的脫離，ARPAnet逐步被NSFnet所代替。20世紀90年代初期，逐步形成了今天的因特網。

因特網的早期應用服務主要有電子郵件、遠程登陸和文件下載FTP等。所有這些應用都需要有相當的計算機知識才能使用。這種局面直到1990年萬維網WWW（WorldWideWeb）出現之后才逐漸改變，www通過建立Web網站進行信息的發(fā)放，用戶通過操作簡單的瀏覽器軟件，以圖形界面來訪問這些網站，并可以通過超文本鏈接，轉接到其他相關網站。www極大簡化了網上信息的發(fā)布和用戶訪問。

信息社會

美國未來學家奈斯比特認為1956年和1957年是一個轉折點，它標志著“工業(yè)社會”的結束和“信息社會”的開始。從那時起，信息時代已不再是一個觀念，而成為一種現實。學者們按照生產技術的重大變化，以及由此引起的社會生產結構、勞動方式和生活方式的重大變化，把從古到今的社會區(qū)分為農業(yè)社會、工業(yè)社會和信息社會。

信息社會與工業(yè)社會最大的區(qū)別在于戰(zhàn)略資源不同。工業(yè)社會的戰(zhàn)略資源是資本，信息社會的戰(zhàn)略資源則是信息。奈斯比特舉例說，100年前很多人可能就已經知道怎樣建造一座鋼鐵廠，所缺少的只是資金。如今再興辦企業(yè)，最要緊的已經是信息（知識和技術）了。人類跨入信息時代，是和電腦技術的發(fā)展與普及緊緊聯系在一起的。日本經濟學家松田米津在《信息社會》一書中指出，信息社會就是以電腦技術為發(fā)展核心的社會，信息社會的發(fā)達程度要由電腦技術的發(fā)展水平和普及程度來確定。按照電腦化發(fā)展的過程，他把信息社會分為4個階段：第一階段是以大型科技項目為基礎的電腦化，時間大致從1945年到1970年。在這個階段，電腦主要被用于軍事和太空探險，如計算導彈飛行的彈道，組織阿波羅登月計劃等。推行電腦的主體是國家機構。第二階段是管理的電腦化，時間大致從1955年到1980年。這個階段的主要目標是運用電腦技術增加國民生產總值，提高行政和企業(yè)管理效率。推行電腦的主體為政府機關和企業(yè)界。第三階段是社會的電腦化，時間大致從1970年到1990年左右。電腦技術主要被用于科學、教育、醫(yī)療、交通指揮、資源調查、清除污染等，以增進社會福利，滿足社會需求。推行電腦的主體除了政府和企業(yè)外，還增加了個人。第四階段是個人的電腦化，時間為1975年到2000年。在這個階段上，每個家庭都可以擁有電腦，每個人都可以從電腦系統(tǒng)取得他所需要的資料，解決工作和生活中的問題，實現未來目標。個人將取代機構成為電腦化的主體。

在信息科學技術領域，新突破不斷涌現，已有的突破又醞釀著新的突破，使社會發(fā)生著根本性的變化。人們的生活方式、工作方式和學習方式也發(fā)生了巨大的變化。如遙控生產、遠程會診、電影創(chuàng)作、合作攻關、打擊犯罪、學校教育、郵遞信件、電子報刊等等。

系統(tǒng)論

系統(tǒng)論的建立與現代生物學中的機體概念以及對活的有機體的研究密切相關，它是在對生物學中機械論和活力論的批判中誕生的。1924～1927年間，美籍奧地利生物學家貝塔朗菲多次發(fā)表文章，提出了生物學中的有機體概念，主張把有機體當作一個整體或系統(tǒng)來考察，認為生物學的主要任務就是發(fā)現生物系統(tǒng)中不同層次的組織原則。1932年和1934年，貝塔朗菲進一步闡述了整體性原則，認為整體的屬性大于其各孤立部分屬性的簡單總和。他主張用數學和模型的方法研究生物現象，提出機體系統(tǒng)論概念。1937年，他在美國芝加哥大學哲學研討會上首次提出一般系統(tǒng)論概念。20世紀40年代以后，一般系統(tǒng)論才形成為一門嶄新的學科。雖然系統(tǒng)論導源于理論生物學中的機體論，但它本身與哲學、方法論密切相關，實際上，就學科性質來說，它是一種介乎具體科學（生物學）與哲學之間，具有橫斷科學性質的基本理論，具有一般的科學方法論的特點。貝塔朗菲給系統(tǒng)下了一個完備的定義，他說：“系統(tǒng)的定義可以確定為處于一定的相互關系中并與環(huán)境發(fā)生關系的各組成部分（要素）的總體。”系統(tǒng)無處不在，萬物皆成系統(tǒng)，小至基本粒子，大至宇宙，從微觀到宏觀；從無機界到有機界；從自然到社會，任何一個現實事物都是一個系統(tǒng)。從系統(tǒng)的定義中可以看出，系統(tǒng)具有整體性、結構性、層次性、動態(tài)性和開放性等特性。研究系統(tǒng)的含義和特征的目的，在于掌握系統(tǒng)方法。運用這種方法就是要求把系統(tǒng)的各個要素綜合起來，進行全面考慮和統(tǒng)籌，以求得系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)化。也就是說，要從整體出發(fā)，始終著重于整體要素、整體與結構、整體與層次、整體與環(huán)境動態(tài)的相互聯系、相互作用，綜合地處理問題。1968年，貝塔朗菲編著了《一般系統(tǒng)論的基礎、發(fā)展和應用》一書，全面闡述了系統(tǒng)論的思想。1972年，又發(fā)表了《一般系統(tǒng)論的歷史和現狀》一文。貝塔朗菲認為，一般系統(tǒng)論可以作為一個新的科學規(guī)范，適用于廣泛的研究領域，它應包括三個方面內容：①一般系統(tǒng)論──運用精確的數學語言描述各種系統(tǒng)；②系統(tǒng)技術──涉及系統(tǒng)工程的內容；③系統(tǒng)哲學──研究系統(tǒng)的本體論、認識論以及研究人與世界的關系。后來，其他一些科學家進一步發(fā)展了貝塔朗菲的理論。迄今，系統(tǒng)理論不僅得到迅速發(fā)展和廣泛應用，而且已成為人們認識世界和改造世界的有效的思想武器。

信息論

人類認識和利用信息的歷史可以追溯到古代。人類在生產過程中建立了人與人之間的關系，而要溝通這種關系就必須要有信息，要進行通信。通信是人與人之間交流信息的手段。中國古代的“舉烽火為號”也是用火作信號，是進行光通信的一種原始方式?！敖Y繩記事”的繩結也是一種信號，用以存貯信息、傳遞信息。人類在社會實踐中深刻地認識到獲得信息、利用信息的重要性。但是，信息論作為一門科學，卻是在近代以后隨著資本主義的發(fā)展和近代自然科學的發(fā)展而逐漸形成起來的。1948年，美國數學家申農發(fā)表了《通信的數學理論》一文，次年又發(fā)表了《在噪聲中的通信》。他把用于物理學中的數學統(tǒng)計方法移植到通信領域，從而提出了信息的概念，從量的方面來描述信息的傳輸和提取的問題，并提出了信息量的數學公式。此后，信息論就逐步發(fā)展成為一門獨立的邊緣學科。信息論的出現給科學技術，尤其是通信技術帶來了很大的好處。20世紀50年代初，科學家們把信息論推廣到物理學領域獲得了巨大成功。20世紀50年代末和60年代初，美國控制論學者、神經生理學家艾什比發(fā)表了《控制論導論》和《系統(tǒng)與信息》兩篇論文，從系統(tǒng)的角度研究信息，為信息論推廣應用于生物學、神經生理學等領域打下了基礎。信息論經過20多年的發(fā)展，已經廣泛應用于物理學、化學、生物學、心理學、經濟管理等各個學科領域。為了適應科學技術發(fā)展的需要，迎接信息化社會的到來，一門新的科學正在迅速興起，這就是廣義信息論，或稱信息科學。這是由信息論、控制論、計算機、人工智能和系統(tǒng)論等相互滲透、相互結合而形成的一門新興的綜合性學科。

控制論

二戰(zhàn)期間，由于改進防空炮系統(tǒng)的需要，美國數學家維納先后兩次參加火炮自動瞄準系統(tǒng)的研究工作，當時飛機的速度已經比較快，使得原有的火力瞄準方法不適用，即不能用直接瞄準的方法而需要預測飛機未來的位置。這就要求控制裝置能自動迅速地進行計算，以使炮彈能與飛機在空中恰好相遇，這就是預測和自動控制問題，實際上也就是人和機器組成的控制系統(tǒng)。為了說明這個系統(tǒng)，必須了解二者的特性，對人和機器中的某些控制進行類比，找出它們之間共同的規(guī)律性。維納把人、生物和以傳遞信息為主的機器進行類比，從而奠定了控制論的思想基礎。1948年，維納出版了《控制論》一書。他把信息與控制放在一起來研究，在生物系統(tǒng)與機器系統(tǒng)二者之間架起了一座橋梁，發(fā)現了貫穿于其中的共同規(guī)律，因此，維納把控制論稱為“關于在動物和機器中控制和通信的科學”。從廣義上說，控制論是研究各種系統(tǒng)的控制和調節(jié)的一般規(guī)律的科學，是自動控制、電子技術、無線電通訊、神經生理學、數理邏輯、統(tǒng)計力學等多種學科相互滲透的產物，它的產生突出地體現了現代科學技術發(fā)展的特點?？刂普撜Q生以后，根據應用領域的不同，在20世紀50年代初出現了兩個十分活躍的學科分支：一個是工程控制論，一個是生物控制論。工程控制論是在控制論的基本概念和方法與反饋放大器、伺服機理論相結合的基礎上形成的。我國的著名科學家錢學森就是工程控制論創(chuàng)始人之一，他在1958年出版的《工程控制論》是這個學科的奠基性文獻之一。工程控制論是電子線路、電力機械氣動和液動等自動化系統(tǒng)的理論基礎。生物控制論是用控制論的方法研究生物體系統(tǒng)和生物體的各種生理系統(tǒng)的自動調節(jié)和控制機理的。20世紀60年代以后，由于大型電子計算機的出現和空間技術的發(fā)展，控制論進入了一個新階段。

信息高速公路

1993年初，美國提出的“國家信息基礎設施計劃”，即全美信息高速公路計劃。該計劃預計在10～20年內，建起一個能夠給用戶提供大量信息，由通信網、計算機、數據庫以及各種日用電子設備組成的完備網絡，即信息高速公路。這一巨大網絡用光纜將通信網、計算機網和有線電視網連接、延伸和擴展，使之遍及全國，同時運用數字化技術和光纜通信技術，成千上萬倍地提高信息處理能力。美國計劃在未來20年內，投入4000億美元來建設這個最龐大的系統(tǒng)，通過信息高速公路使政府機關、企業(yè)、學校、科研機構和家庭的計算機聯網。1993年9月15日，美國政府正式推出跨世紀的工程計劃，在世界范圍內形成了極為廣泛的影響。“國家信息基礎設施”的英文全稱為NationalInformationInfrastructure，簡稱NII?！皣倚畔⒒A設施”通俗的說法就是信息高速公路，也稱“信息超高速公路”、“數據高速公路”。信息高速公路是指一個高度集成和擴展到全國范圍的信息基礎設施的總和，它能使任何人在任何時間、任何地點，將文字、聲音、圖形、圖像、視頻、文件等信息傳遞給任何地點的任何其他人。它將科研、商業(yè)和娛樂等網絡互相連接，以支撐多媒體，而且也容易為人使用，自動引導用戶去往世界各地。它也是一個把各種新技術結合在一起的網絡，可以傳送文件、聲音、影像，或三者的組合。一個前所未有的電子通訊網絡，四通八達，將每個人都連在一起，并能提供你能想象得出的任何電子通信。概括起來，信息高速公路主要包含下列內容：1.信息高速公路是各種信息網絡的綜合與集成。信息高速公路首先是一個網絡，如果沒有了網絡，就不可能將分散在各地區(qū)的信息設備連接起來，也就無法共享信息，但信息高速公路不是簡單的單一結構的網絡，而是“網絡之網絡”，它是全部現有的和將來的，公有的和專有的，政府的和企業(yè)的，窄帶的和寬帶的，高速交互式的網絡的綜合與集成。2.信息高速公路包括了各種通訊技術。信息高速公路包括了各種通訊技術如衛(wèi)星通訊、有線通訊、無線通訊和移動通訊等，通過這些通訊技術，信息才有可能傳送到各個家庭、企業(yè)和政府機構。3.信息高速公路包含有各種形式的信息。信息高速公路包含了各種大量的信息及其文本，信息以數據庫、文字、圖形、圖像、聲音、文本、文件及二進制代碼文件等各種形式在信息高速公路上存儲和傳送。4.各種信息設備是使用信息高速公路的工具。計算機、電話、電視機、無線電及其他信息設備是利用信息高速公路的工具，通過信息設備，人們才有可能對各種信息進行訪問。5.信息高速公路離不開各種信息從業(yè)人員和用戶。信息高速公路上的信息從業(yè)人員負責提供信息、管理信息、交流信息并對硬件進行維護，以使信息高速公路有序和暢通。另外，用戶也是信息高速公路不可缺少的一個方面。6.網絡標準和編碼標準及相關政策法規(guī)是信息高速公路正常運轉的保證。網絡標準和編碼標準確保網絡之間的互連、互通與互操作，正如高速公路上行駛的各種車輛要遵循特定的交通規(guī)則那樣，在信息高速公路上運行的各種“信息系統(tǒng)”以及這種“信息系統(tǒng)”的用戶都必須遵守有關的各種規(guī)章制度，以保證信息高速公路的正常運轉。美國這一計劃的出臺，在全球引起強烈反響，各國爭相制定各自的信息高速公路計劃。歐洲聯盟制定了趕超美國的“歐洲信息高速公路計劃”。預計今后5年內出資330億法郎（另外有4100億法郎由私營部門提供）發(fā)展歐洲信息高速公路。英國計劃在今后10年內投資380億英鎊建設信息高速公路。法國電信公司將首先為光纖工程投資2000萬至2500萬法郎。德國已經開始在柏林進行實驗。日本的全國超高速信息網稱為“信息研究及流通新干線”。從1993年起的3年內，政府投資500億日元，用光纜將全國各地30多個國立、公立研究機構現有的超級計算機網連接起來，各機構可以根據需要互相利用。另外還擬建設“海底信息公路”的維納斯計劃。一旦網絡建成即可收集解決全球環(huán)境問題所需要的數據，預測地震和海嘯，了解海底資源情況。韓國政府于1993年3月確定關于建設信息高速公路的綜合計劃。據此計劃，到2015年，將投資553億美元，并已成立由國務院總理任委員長的信息高速公路促進委員會，以協調網絡建設。最早提出信息高速公路計劃的是新加坡，叫“國家信息基礎設施”計劃，目前已從試驗階段進入具體安裝階段，已經鋪設了16000公里光纖電纜，計劃把所有的家庭、辦公室、工廠和學校的計算機聯在一起。它將使這個國家變成一個“智慧島”。巴西、阿根廷、巴拉圭和烏拉圭等國已加緊實施該地區(qū)光纖電纜傳輸網絡的鋪設工程，以適應未來的需要。

遠程教育

遠程教育distanceeducation,也稱“遠距離教育”或“隔空教育”等。所謂遠程教育，有人對它的定義為：①教師和學生分離；②教育組織的影響；③應用技術媒體；④雙向通信機制；⑤可能有面授交流的機會；⑥教育的工業(yè)化形態(tài)。

遠程教育是具有以下特征的教育形態(tài)：教師和學生在教與學的全過程中處于相對分離狀態(tài)（這使它區(qū)別于傳統(tǒng)面授教育）；教育組織通過規(guī)劃和準備學習材料以及提供學生支助服務對學生學習產生影響（這使它區(qū)別于個人學習和自我教育項目）；應用各類技術媒體──印刷媒體、視聽媒體和計算機媒體──將教師和學生聯系起來并以此作為課程內容的載體；提供雙向通信并鼓勵學生交流對話和從對話中受益（這使它區(qū)別于教育技術的其他使用方式）；學生在學習全過程中與學習集體也處于相對分離狀態(tài)，學生通常是接受個別化教學而不是集體教學，但并不排除為了教學和社會的目的組織必要的集體面授交流。隨著互聯網技術的發(fā)展，遠程教育將從“電視大學”、“廣播大學”、“函授學?！钡幕A上得到進一步發(fā)展。首先，信息高速公路的使用將會促使目前被動的、教師和學生們是一對一的教學方式走向交互式的、教師和學生們是多人對多人的教學方式轉變，即學生與教師可以對話，學生可以提問。其次，學生受教育的靈活性，不像現在的課堂教育嚴格按照課程表安排學習，教學內容比現在也豐富得多，不同的課程、不同的程度，做到兼顧提高、普及和進修的要求，同一課程還可安排不同的教師，以使學生有較大的選擇余地。遠程教育的范圍將是全球性的，其目標將是建設一個“終身學習的社會”，在終身學習和教育的社會里，各種年齡的商業(yè)人員和學生都可從最好的專家和教師那里學到知識，并就共同感興趣的問題進行交談；殘疾人可以和正常人一樣享受最好的教育，并且可以和教師及其他同學一起進行交互式學習；邊遠地區(qū)的學生可以得到同現代化大城市的孩子一樣的學習機會。