近代自然科学的发展复习
近代自然科学的发展
一、近代自然科学发展的主要内容
（一）物理学的重大进展
1．经典力学的奠基--伽利略
⑴背景：文艺复兴的重要影响
⑵伽利略的主要贡献
①物理学方面的贡献
②天文学方面的贡献
⑶意义：开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。
2．经典力学的建立--牛顿
⑴背景
①以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。
②17世纪英国资本主义经济的迅速发展。
③文艺复兴、宗教改革对人的思想解放作用。
⑵主要内容
1687年牛顿出版了《自然哲学的数学原理》，提出物体运动的三大定律（惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律）和万有引力定律，把天体的运动和地球上物体的运动统一起来，从而形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系。
⑶牛顿经典力学的特征：注重实验和数学化。
⑷历史地位
①牛顿力学体系是近代自然科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性概括和综合，是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。
②为18世纪的工业革命及其以后的机器生产奠定了科学理论基础。
（二）生物进化论
1．背景
⑴15-18世纪，经过文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的洗礼，出现了面向现实世界、重视实践、崇尚和追求理性的新风气。
⑵17-18世纪，资产阶级革命和工业革命相继发生，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。
⑶19世纪前期，科学技术获得长足进步，特别是细胞学说的确立为生命科学的研究奠定了基础。
2．生物进化论的提出
⑴法国科学家拉马克提出早期生物进化思想（主要内容）
⑵达尔文发表《物种起源》，创立了生物进化论（主要内容）
3．意义
⑴积极意义
①有力挑战了封建神学创世说，促进了人类认识的飞跃，达尔文因此被称为"生物学领域的牛顿"。
②把发展变化的思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代。
③为马克思主义理论提供了自然学基础。
④对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大影响，如19世纪晚期，先进的中国人以生物进化论学说为指导，开展维新变法运动。
⑵消极影响："适者生存"成为资产阶级的剥削理论、竞争理论，成为种族主义、沙文主义、军国主义和帝国主义侵略扩张的理论依据。
（三）两次科学技术革命
1．蒸汽机的发明和
运用及对人类社会的影响
2．电气技术的应用及时人类社会的影响
二、关于近代自然科学的几个问题
1．近代自然科学兴起（科技进步）的原因
近代自然科学的兴起（科技的进步）是多方面因素共同促进的结果。
⑴资本主义生产的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了基础，特别是工业革命的进行使资本主义经济得到迅速发展，为科技的进步提供了物质基础。
⑵经过文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的洗礼，基督教神学遭到重创，面向现实世界，重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风；资产阶级革命的进步，人类的思想文化更加开放，这些都为科学技术的进步奠定了思想文化基础。
⑶科学家注重个人品质修养的培养，献身科学的勇气、严谨的科学态度、锲而不舍的钻研精神为科学技术的进步做出了很大贡献。
⑷科学技术自身的延续性和近代教育体系的不断完善和发展，也促进了近代科学技术的进一步发展。
⑸中国四大发明的传入，希腊自然哲学的影响，启迪了人们的思想；新航路的开辟把整个世界联系在一起，开阔了人们的视野。
⑹显微镜、望远镜、钟摆的发明为科学研究提供了手段和工具。
⑺欧洲国家保护、奖励科学发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展。
2．15-20世纪自然科学发展的四个阶段
⑴近代自然科学的产生阶段（15-16世纪）
①原因：资本主义工商业的产生和发展为近代自然科学的产生奠定了物质基础；人文主义思潮的影响使人们对自然界的认识产生了革命性的变化；中世纪生产经验的积累为技术能力的提高提供了条件。
②标志：哥白尼创立日心说（天文学领域的革命）
⑵近代自然科学形成和发展阶段（17-18世纪中期）
①原因：新航路的开辟促进了西欧资本主义工商业的发展；手工工场的发展促进了技术的进步；早期资产阶级革命的成功。
②标志：牛顿力学体系的创立。
⑶自然科学的迅速发展阶段（18世纪末-19世纪中期）
①原因：随着当时西方主要国家工业革命的进行，经济的发展对科学提出了更高的要求。
②标志：电磁学的新成就、细胞学说和达尔文的生物进化论等。
⑷自然科学的重大突破和系统化阶段（19世纪末加世纪初）
①原因：第二次工业革命的进行和资本主义经济的迅速发展。
②标志：电的发明与应用、门捷列夫元素周期表的制定，特别是爱因斯坦的相对论更是物理学思想的一次重大革命。
3．科技进步对人类社会产生的影响
⑴科学技术是第一生产力，是先进生产力的集中体现和主要标志，也是人类文明进步的基石。近代以来，科学技术突飞猛进，科学理论充分发展，极大地推动了生产力的发展和社会进步，人类创造了空前丰富的物质文化财富。在21世纪，科技技术将会继续取得重大突破，给人类社会的发展带来新的巨大推动。当今世界，科学发现、技术发明与商品化、产业化之间的关系越来越紧密，科技成果转化为现实生产力的周期越来越短，科技进步和创新越来越成为经济发展、社会进步的重要决定性因素。
⑵科学技术是把双刃剑，由于人类应用科技不当和科技自身的局限，科技发展也对地球生态环境、人类社会生活和伦理道德产生了巨大的负面效应，影响了人类社会的可持续发展。
4．近代自然科学发展过程的历史启示
⑴近代自然科学的发展经历了长期、曲折的复杂过程，是科学家们不断奋斗、不懈努力的结晶。
⑵是在资本主义创造的物质文明基础上发展起来的，社会经济的需要是科学发展的主要动力。
⑶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。
⑷自然科学在反对封建迷信的斗争中，又起到了巨大作用。
5．生产力的发展带动了现代化的进程。
现代化从16世纪开始启动，经过第一次工业革命，诞生了以蒸汽机为代表的新的生产力，由此带动了整个社会结构及人们思想观念的变化，提高了人们的物质文化水平，将人类文明的进程大大地向前推进了一步。之后的第二次和第三次科技革命，不仅带动了新兴产业的不断涌现，产业结构的不断高级化，而且促使社会结构变化，农业人口减少，工业人口和城市人口增加，体力劳动力减少，人们的物质水平大幅度提高；同时还促进了政治民主化的深入，人们思想观念和社会生活的更新，大众传媒的影响力不断增大。
6．近代科技革命对人类观念变革的影响
⑴人类对科学和世界的认识有了提高：不仅相信科学会有益于人类的进步，而且相信人类能通过科学研究得到允分可靠的自然知识，相信自然界可以被正确地认识，从而消除对自然的恐惧，并树立起坚持从世界本身说明世界的观念。
⑵人类对自然的认识也有了改变：逐渐形成了机械唯物主义的自然观，将一切运动都归结为机械运动，将一切运动的原因都归结为机械运动；把自然界和起作用的原因归纳为自然界本身的规律的作用，这有利于促使科学家去探索自然界的规律，但由于它是形而上学地看问题，又有着严重缺陷。
三、近代物理学
1．近代物理学的兴起的原因
人文主义作为一种进步的社会思潮，提倡人的价值，重视人性，起到了思想解放的作用；人文主义又给近代自然科学的研究提供了一种新的思想方法：面向现实世界，重实践的时代精神，激励人们以科学的态度和全新的思维方式探索和解释自然现象。
2．经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位
经典力学，指在宏观低速情况下，进行机械运动的物体所遵循的规律，它是以实验为基础，以数学为表达方式的物理学体系。经典力学建立的标志是牛顿力学体系和万有引力定律。
经典力学作为近代力学革命的最终成果，它的建立在近代科学发展史上具有划时代的意义：
⑴为力学确定了基本概念和基本定律，使力学形成系统化和理论化的知识体系，并带动了其他学科的发展。
⑵把天上和地上的运动统一起来，实现了人类对自然界认识的第一次大综合。自古以来，天上和地上被看作各自遵从不同的力学运动规律的两个世界，经典力学打破了二者之间的界限，把万有引力定律和牛顿运动三定律视为宇宙间一切机械运动的普遍规律，从力学上证明了自然界的统一性，从而把人类对整个自然界的认识推进到一个新阶段。
⑶把人们对机械运动的认识从运动学的水平提高到动力学的水平。经典力学不仅描述了物体运动的图景，而且揭示了运动的原因，使人们既了解物体怎样运动，又能够说明为什么这样运动，这标志着人类对自然界的认识更深化了一步。
⑷把对物体运动状态的描述从变化的结果提高到对变化过程的认识。
四、关于生命起源
1．科学与宗教在人类起源问题上产生的分歧
⑴宗教：特别是基督教，认为世间万物，包括人类，都是神创造的。在基督教世界，《圣经·旧约》宣扬上帝创世说，提出世界上的一切，包括光、日月星辰、天空、陆地、世上的动植物，都是上帝创造的。最后上帝用泥土按自己的形象造出了人。
⑵生物进化论：19世纪中期，达尔文在整理考察资料和实物标本的基础上，写出《物种起源》，正式确立了生物进化论。生物的进化主要是自然选择的结果，这是对神学创世说的有力挑战。
2．科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源
⑴从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。
⑵从方法论方面说，宗教学说没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础上的。
⑶从政治上来说，宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学是要追
求民主和平等。
3．达尔文生物进化论对近代中国产生的影响
在近代中国，系统地介绍达尔文进化论是从严复开始的。甲午战争后，他深感中华民族危亡的紧迫性，认为只有向西方学习，才可挽救祖国。为此，他陆续翻译并出版了赫胥黎的《天演论》和斯宾塞的《群学肄言》等西方著名思想家的著作。他把达尔文的生物进化论引用到社会领域中来。他认为在种族与种族、国家与国家之间，也存在着"物竞天择、适者生存"的残酷竞争，呼吁救亡图存，自强保种。《天演论》的出版，震动了中国思想界，对维新变法运动起到了巨大的推动作用。此后，达尔文进化论成为资产阶级革命派领导、进行辛亥革命和资产阶级激进民主主义者进行新文化运动的思想武器之一。
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