教材解析：必修3第四单元近代以来世界的科学发展历程
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1．单元基本线索
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本单元突出了近代以来人类认识自然、改造自然，推动人类社会飞速发展过程中的一些重要事件，主要从三个领域介绍近代以来世界的科学发展历程：物理学领域的重大进展；生物学关于人类生命的起源；三次科技革命的成果及对社会发展的影响。①物理学领域：从经典力学建立到相对论、量子论的提出，呈现出人们对世界认识的深化，一方面从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，另一方面也标志着人们对客观规律的认识，开始由宏观世界深入到微观世界。②生物学领域：经历了创世神话到生物进化的理论演变。这一革命性的变化沉重打击了封建神学，破解了生命起源之谜。③科技革命极大促进了社会生产力发展，三次科技革命分别使人类进入蒸汽时代、电气时代和信息时代，改变了人类的生活方式和世界的面貌。
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?2．方法引导
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（1）学习本单元，一要理清一条基本线索：近现代科学技术的发展。二要突出五个重点：了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；简述进化论的主要观点，认识科学与宗教在人类起源问题上的差异；以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科技进步对社会发展的作用；了解相对论、量子论的主要内容，认识其意义；了解互联网产生给人类社会带来的重大影响。三要形成三个观点：近代以来，科学与技术逐步走向结合，大大推动了社会经济的发展；相对论和量子论是现代物理学的两大理论支柱，是对经典力学的继承和发展；互联网的产生把人类社会带入信息时代，人类的生产和生活方式随之发生深刻的变化。
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（2）学习本单元，一要注意从整体上进行“抓线串点”，即抓住近代以来科学技术的发展这一基本线索，从物理学、生物学、蒸汽机和电力的创制、互联网的产生四个方面掌握本单元的内容。二要联系物理学、生物学等相关学科的知识进行学习；运用科学技术是第一生产力的观点全方位剖析科技发展给人类社会带来的巨大进步。
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二、知识结构?????
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三、重难点分析
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1．近代以来世界重大科学理论的进展
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（1）物理学的重大进展
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①17世纪初，意大利科学家伽利略的自由落体定律的发现以及匀速运动和匀加速运动两个概念的确定，标明外力只改变运动状态，为经典力学的建立奠定了基础。
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②17世纪末，英国牛顿出版了《自然哲学的数学原理》，提出了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律，形成了一个以实验为基础，以数学为表达形式的近代物理科学体系即经典力学体系，标志着近代科学的产生。
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③20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和光速不变原理两个基本原理，解决了经典力学无法解释的问题，将牛顿力学概括到相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
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④20世纪初，德国物理学家普朗克提出了量子假说，使人类对微观世界的认识有了革命性的进步；量子理论和相对论一起，构成了现代物理学的基础。
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（2）生物学的发展
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①19世纪前期，德国人施莱登和施旺相继提出和确立了细胞和细胞学说，为进化论的诞生奠定了基础。
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②拉马克等具有早期进化思想的科学家认识到生物界中不同物种之间不仅存在联系，而且物种是可变的。
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③1859年，达尔文《物种起源》的发表，标志着生物进化论的诞生。
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2．15－20世纪自然科学发展的四个阶段
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（1）??????
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阶段 原因 进展 产生阶段
（15——16世纪） 资本主义工商业的产生和发展（物质基础）；文艺复兴运动人文主义思潮的影响；中世纪的生产经验的积累。 天文学领域的革命（哥白尼）。 形成和发展阶段
（17——18世纪） 新航路的开辟促进资本主义工商业发展；手工工场的技术积累；早期资产阶级革命的成功。 牛顿力学体系的建立。 迅速发展时期
（18世纪末——19世纪中期） 西方主要国家工业革命的进行，使经济发展对科学提出了更高要求。 电磁学的新成就、细胞学说、达尔文的生物进化论等。 重大突破和系统化阶段
（19世纪末至20世纪初） 第二次工业革命进行；资本主义经济的迅速发展。 电的发明和使用，爱因斯坦的相对论，量子论等。 ?
（2）启示
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①近代自然科学是资本主义生产发展的产物，手工工场，机器大生产不断采用新工具、新能源，以追求更高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的人物和要求，又反过来推动自然科学的创立和发展。社会经济的需要是科学发展的主要动力。
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②自然科学的成就反作用于生产，指导技术革命，开发自然资源，为社会创造巨大的物质财富，因此：科技是第一生产力。
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③文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了人们的思想，为近代自然科学的产生和发展奠定了思想基础。
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3．蒸汽机、电气技术、互联网的发明和应用
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技术发明 背景 代表性发明 影响 第一次工业革命（18世纪60年代至19世纪40年代）：
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蒸汽机的发明 （1）英国资产阶级革命为经济发展扫除障碍；（2）工业革命开始后，迫切需要解决动力不足问题；（3）科学技术的不断进步。 发明：改良蒸汽机（瓦特）、
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火车（史蒂芬孙）、汽船（富尔顿）。 ①蒸汽机的发明与使用，使社会生产力大幅度提高，人类社会进入蒸汽时代。
②蒸汽机促使工场手工业转变为机器大工业，改变了人们的生活和工作方式，真正意义上的社会化大生产逐渐形成。
③蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。
④工业城市的出现，加速了城市化进程。
⑤社会结构和世界形势改变：工业资产阶级和无产阶级出现；资本主义世界市场初步形成。 第二次工业革命（19世纪60、70年代至20世纪初）：
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电气技术的应用 （1）科学家们对电的不懈追求；（2）法拉第发现电磁感应现象；（3）资本主义经济的迅速发展奠定了物质基础。 莫尔斯：有线电报；西门子：发电机；爱迪生：电灯；贝尔：电话；马克尼：无线电通讯等。 ①极大地提高了社会生产力；人类社会进入电气时代。
②社会结构和世界形势的改变；垄断组织出现，资本主义世界市场确立。
③资产阶级开始确立对世界的统治，资本主义世界体系形成。
④社会财富的大大增加和人类生活的丰富多彩。 第三次科技革命（20世纪40年代起）：互联网的发明 现代信息技术的发（科技）；美国出于与苏联争夺世界霸权的需要，加紧对信息技术的研究与开发（直接）。
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? 计算机和互联网：1946年美国第一台电子计算机；1969年美国国防部建立包括四个站点的网络；20世纪90年代后，互联网发展为全球信息网。 积极：
①社会生产力水平极大提高；人类社会开始进入信息化时代。
②知识经济的作用突显，加快了服务型产业的发展。
③加快了经济全球化的步伐。
④从根本上改变了人们的工作方式和生活方式。
消极：垃圾信息；网络犯罪；虚拟社会等。
对策：普及计算机和互联网知识，提高人们的认识和操作水平；对青少年应加强道德和相关法律知识教育，树立正确的认知能力和价值观；加大完善社会监督机制和规范相关立法。 ?
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