2019-2020学年高中历史 第五单元 杰出的科学家优化提升学案 岳麓版选修4

单元优化提升,一、从晚明科技群英所处的时代看中外科学发展的异同1．从15世纪开始，中国科学技术的领先地位逐步丧失，西方以崭新的近代科学技术体系处于世界领先地位。这个时期，中国在自然科学领域所取得的成就，大多属于应用科学，而此时，西方的自然科学则主要是朝着理论研究的方向发展。2．就科学研究的方法而言，在西方，科学家所使用的方法大多是观察、实验、数学演算和逻辑推理，为了这些方法的有效应用，他们还发明了一系列的实验仪器。正是理论的发现、方法的应用和实验仪器的发明，使近代自然科学在本质上有别于古代的自然科学。而当时中国的科学研究方法，主要是受儒学思想的影响，崇尚抽象的思辨，忽视逻辑推理和科学实验，没有使用数学和符号系统进行论证的传统，因而往往缺乏精确的定量分析，而综合分析也往往陷入空泛的思辨之中，这就很难形成严密的科学体系。3．在中国长期的封建社会里，自给自足的自然经济一直占主导地位，在严密的封建专制统治下，专制和独裁扼杀了人性，窒息了人的创造性和思维的活跃性。在这种社会政治制度下，难以形成活跃的学术氛围和激发人对自然探索的强烈兴趣。严酷的政治现实使科学失去内在的活力，是这个时期中国科学技术滞后的重要社会因素。4．中国历代封建统治者，为了维护专制统治，都毫无例外地实行了文化专制政策，儒家思想宣扬的是为统治阶级服务的封建伦理道德，注重的是人自身的修养。近代西方注重的是人的权利与自由，引导人们将目光投向自然和广阔的社会，成为激发探究愿望的推动力，而这种推动力无疑造就了大批献身科学的科学家。与上述状况相对应的是当时中国教育制度的落后，即以八股取士来评价教育效果的优劣，成为维护旧制度、压制人才成长的主要工具和手段。而12至13世纪以后的西欧，教育在一些先进地区开始走出宫廷和教会的狭小空间，实现了教育世俗化和教学内容的实用化，各级各类学校和大学相继建立，并开设了自然科学方面的讲座，培养了大量有知识的工商业者、医生、技师、航海家和各种专家学者，他们在日后欧洲科学技术的发展中扮演了主角。二、科学精神、科学知识和科学应用之间的关系1．科学精神主要是指科学主体在长期的科学活动中所陶冶和积淀的价值观念、思维方式和行为准则等的总和。其具体内涵可概括为以下几个方面：(1)继承基础上的创新精神是科学精神的核心内容；(2)实事求是是科学精神的基本要素；(3)辩证的怀疑和批判意识是科学精神的内在要求；(4)协作精神是科学精神的构成要素。2．科学精神是科学的本质和灵魂。对于每一个人、每一个国家和民族来说，科学精神都是不可缺少的。就自然科学的表现形态而言，有三种不同层次的类型：一是科学精神；二是科学知识；三是科学的应用。15、16世纪以后的西方，就自然科学发展的一般趋向而言，主要是在科学精神领域中取得了巨大进展，如探索自然规律以表现人的价值和能力，尊重客观规律以准确揭示自然发展的因果关系，只相信事实不迷信权威，只相信相对真理不承认绝对真理等。同时，在自然科学知识的积累方面达到了相当高的程度，为近代数学、物理、化学、地理、生物等学科的形成和近代学校教育的重大改革奠定了基础。科学精神通过科学知识的传播在社会上深入人心，而科学知识的普及则使科学在生产领域广泛持久的应用成为可能，科学在实践领域所表现出的巨大威力，使人们更加认同科学精神，更深入地探索自然的奥秘，更加强烈地追求科学知识，进而在科学精神、科学知识和科学应用三者之间形成良性循环。3．古代中国的自然科学研究从一开始就把自己的立足点放在了应用领域。正是因为15世纪以后的中国自然科学没有走上良性循环的正确道路，其落后的趋势已不可避免。在技术领域，虽然中国同西方相比没有明显处于落后地位，但其发展速度趋缓，优势地位的丧失是一个不争的事实。后来的历史发展表明，中国在技术领域的落后，其原因在于自然科学的落后，而自然科学的落后，就其本身而言，是科学精神和科学知识领域的落后造成的。[真题练]1．材料蔡元培在德国留学期间，发现德国大学校长和各科学长都是每年更迭一次，由教授会公选。1916年底他被任命为北京大学校长。此前的北大，校长独揽大权，一切校务都由校长与学监主任、庶务主任等少数几个人办理，连各科学长也无权与闻其事。蔡元培接任校长后，设立评议会作为全校的最高“立法”机构，凡大学“立法”均须评议会通过；同时，它又是全校最高权力机构，凡重要事项经评议会审核通过才能付诸执行。评议会由评议员组成，校长是当然的议长，评议员包括各科学长、主任教员和各科教授。此后，蔡元培又组织选举产生各学科教授会，规划各学科的教学工作。他聘请教员不拘一格，不问思想流派，只问学问能力。1919年3月，《东方杂志》载文称蔡元培“使数年来无声无臭生机殆尽之北京大学挺然特出，褒然独立……学风丕振，声誉日隆”。——据周天度《蔡元培传》(1)根据材料，指出蔡元培在北京大学推行校务改革的原因。(2)根据材料并结合所学知识，概括北京大学校务改革的特点，并评价蔡元培的贡献。解析(1)从蔡元培在德国的经历、当时北京大学管理体制的弊端等方面进行分析即可。(2)首先从学校管理、办学思想等角度归纳特点，然后联系北京大学在新文化运动中的作用等相关知识评价蔡元培的贡献。答案(1)北大原有管理体制存在严重弊端；蔡元培具有民主进步思想，善于借鉴国外教育管理经验。(2)特点：成立相应管理机构，权力下移；教授治校；兼容并包。贡献：力倡并推行改革；提高办学水平，培养了众多优秀人才；使北大成为五四新文化运动的重要阵地；推动中国教育改革与发展。2．李时珍编撰的《本草纲目》代表着中国古代药物学的最高成就。阅读下列材料：材料一作为一名医生，李时珍非常注重药物名实的考证。鉴于历代本草虽屡经修订，仍有不少错误，于是他立志重修本草，经过多年寻访，三易其稿，终于完成了举世闻名的《本草纲目》……生姜是味常用药，可历代药书都强调生姜不可多食、久食，但未提及生姜的害处。李时珍便天天食之，结果“眼发热”，后他在《本草纲目》中写道：“食姜久，积热患目疾，珍屡试有准。”——摘编自卢嘉锡《中国科学技术史》等材料二《本草纲目》成书于1578年，但已谈到接种疫苗以防治天花及今天仍在应用的一些医药用品。欧洲学者普里高津在论及《本草纲目》等中国古代医药学著作时曾高度评价：“中国传统的学术思想是首重于研究整体性和自然性，研究协调与协和。现代新科学的发展更符合中国的哲学思想。”——摘编自张岱年《中国文化概论》请回答：(1)据材料一，概括指出李时珍从事药物研究的特点。结合所学知识，归纳《本草纲目》的优点。(2)据材料一、二并结合所学知识，指出以《本草纲目》为代表的中国古代科技文明的特点和地位。解析(1)第一小问，据材料一“作为一名医生，李时珍非常注重药物名实的考证”得出，药物研究与行医相结合，据材料一“李时珍便天天食之，结果‘眼发热’，后他在《本草纲目》中写道：‘食姜久，积热患目疾，珍屡试有准’”得出，李时珍重视亲身实践，具有精益求精的态度；第二小问，结合所学知识从分类、药物品种、内容以及吸收前人经验等方面得出吸取前人的经验和教训，涉及多门学科，收集的药物品种丰富，图文并茂。(2)第一小问依据材料二中“接种疫苗以防治天花及今天仍在应用”“重于研究整体性和自然性”的信息来归纳作答；第二小问据材料二“欧洲学者普里高津在论及《本草纲目》等中国古代医药学著作时曾高度评价”得出，古代科技文明在古代世界处于世界领先水平。答案(1)特点：药物研究与行医相结合；重视亲身实践；具有精益求精的态度。优点：吸取前人的经验和教训；涉及多门学科(分类细致)；收集的药物品种丰富(内容丰富)；图文并茂。(2)特点：注重解决实际问题；注重整体性。地位：曾处于世界领先地位。[自选练]1．李时珍和牛顿是世界公认的对人类最有贡献的科学家，都留下了影响深远的经典巨著。阅读材料，回答下列问题。材料一李时珍在艰巨的研究工作中，“无书不读”，涉猎诸家……1552年(明嘉靖三十一年)李时珍35岁时，开始了《本草纲目》的写作。在编写过程中，他脚穿草鞋，身背药篓，带着学生和儿子建元，翻山越岭，访医采药，足迹遍及河南、河北、江苏、安徽、江西、湖北等广大地区，以及牛首山、摄山、茅山、太和山等大山名川，走了上万里路，倾听了千万人的意见，参阅各种书籍八百多种，历时二十七年，终于在他六十一岁那年(1578年)写成。这部伟大的著作，吸收了历代本草著作的精华，尽可能的纠正了以前的错误，补充了不足，并有很多重要发现和突破。材料二牛顿(1643—1727)自幼喜欢钻研科学。1687年，他花费18个月时间，出版《自然哲学的数学原理》，阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律和万有引力定律。书中全部的论述都以命题形式给出，每一个命题都给出证明或求解，所有的求证求解都是完全数学化的，必要时附加推论，而每一个推论又都有证明或求解。只是在牛顿认为某个问题在哲学上有特殊意义时，他才加上一个附注，对问题加以解释或进一步推广。(1)据材料一，指出李时珍研究的主要方法和编写《本草纲目》的主要原因。(2)据材料二，指出《自然哲学的数学原理》的最大特点，并结合所学知识分析其影响。(3)依据上述材料，谈谈你从这两位科学家身上学到的高贵品质。解析(1)第一小问主要方法，据材料一“倾听了千万人的意见，参阅各种书籍八百多种”得出研读、请教，据材料一“历时二十七年，终于在他六十一岁那年(1578年)写成。这部伟大的著作，吸收了历代本草著作的精华，尽可能的纠正了以前的错误，补充了不足，并有很多重要发现和突破”得出实践、总结；第二小问主要原因，据材料一“尽可能的纠正了以前的错误，补充了不足，并有很多重要发现和突破”得出纠正错误，补充不足。(2)第一小问特点，据材料二“书中全部的论述都以命题形式给出，每一个命题都给出证明或求解，所有的求证求解都是完全数学化的，必要时附加推论，而每一个推论又都有证明或求解”得出特点是数学化；第二小问影响，据材料二“1687年，他花费18个月时间，出版《自然哲学的数学原理》，阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律和万有引力定律”结合所学知识得出标志着经典力学的创立。(3)从李时珍研究的主要方法和牛顿著作的特点，并结合所学知识，得出两位科学家共同的高贵品质：治学严谨，刻苦钻研，求真创新。答案(1)方法：研读、请教、实践、总结。(任答三点即可)原因：纠正错误，补充不足。(2)特点：数学化。影响：标志着经典力学的创立。(3)品质：治学严谨，刻苦钻研，求真创新。(任答两点即可)2．阅读下列材料，回答问题。材料一中国铁路多系借外款兴筑，路权之损失姑不具论，即就路工本身而言，掌理工程之高级人员多属外籍，不但薪给特殊优厚，而且常需假事权于翻译，而不肖之徒则不免从中作弊，而购料有折扣，包工有陋规(旧时多指不正当的收费常规)，国家损失甚大，铁路之成本亦自然提高。——凌竹铭《詹天佑先生年谱》材料二“在我受命此工作前，即使出任之后，许多外国人公开宣称中国工程师决不可能担当如此艰巨的重任，因为要开山凿石，并且修建极长的隧道！”“夫本路当建筑之初，工程浩大，同事各员，昼夜辛勤经营缔造，常患难齐欧美，鄙人默坐而思，亦夫战战兢兢，深虑有志未能，莫敢自信。今幸全路告竣……”——詹同济《詹天佑日记书信文章选》就全路建筑工款平均每公里支出来看：津浦铁路119000元、京汉铁路95600元、京奉铁路94600元、京张铁路48600元。——高宗鲁、凌鸿勋《詹天佑与中国铁路》(1)据材料一，分析近代中国修建铁路成本高的原因。(2)据材料二，概括京张铁路修建的特点。从中体现了詹天佑怎样的品格？解析(1)关注材料一的关键信息“多系借外款兴筑”，可见资金缺乏，举借外债；“掌理工程之高级人员多属外籍”，可见高薪聘用外方人员，技术力量薄弱；“常需假事权于翻译”，可见依赖翻译；“不肖之徒则不免从中作弊，而购料有折扣，包工有陋规”可见经办人员从中作弊。(2)第一小问特点，注意材料二的关键信息“昼夜辛勤经营缔造，常患难齐欧美，鄙人默坐而思，亦夫战战兢兢，深虑有志未能，莫敢自信。今幸全路告竣”说明是中国自主设计施工；“工程浩大”；对比其他铁路的支出，“京张铁路486