时代背景
传说 1665 年的一天，英国剑桥大学的校园里，一颗苹果从树上掉下来，正好砸在一个年轻人的头上。这个年轻人叫艾萨克·牛顿。他没有只是把苹果吃了，而是想：为什么苹果总是往下掉，不往上飞？这个问题看似天真，却引出了一个改变人类认识世界的伟大理论——万有引力定律。
不管苹果的故事是否属实，牛顿确实是近代科学的奠基人之一。在他之后，达尔文用一本《物种起源》挑战了「上帝造人」的传统观念；爱因斯坦用相对论颠覆了人们对时间和空间的认知；巴尔扎克用九十多部小说画出了法国社会的全景图；托尔斯泰用《战争与和平》追问人生的意义；贝多芬在完全失聪后写出了最壮丽的交响曲；梵高在精神痛苦的折磨中画出了最灿烂的向日葵和星空。
这一课，我们走进这些科学与文化巨人的世界。
知识讲解
一、近代自然科学
1. 牛顿与经典力学
英国科学家牛顿（1643—1727 年）是近代自然科学的奠基人之一。
- 万有引力定律：任何两个物体之间都存在相互吸引的力。
- 运动三大定律：惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律。
- 1687 年出版《自然哲学的数学原理》，建立了完整的力学理论体系，实现了物理学史上的第一次大综合。
- 牛顿还发现了光的色散现象，在数学上创立了微积分（与莱布尼茨各自独立创立）。
牛顿建立了经典力学体系，使物理学成为一门严密的科学。他的成就为后来的工业革命和现代科学技术奠定了基础。
2. 达尔文与进化论
英国生物学家达尔文（1809—1882 年）经过长期的考察和研究，提出了进化论。
- 1859 年出版《物种起源》，提出生物是通过自然选择、适者生存的方式从简单到复杂、从低级到高级进化的。
- 进化论推翻了「神创论」和「物种不变论」，是生物学史上的一次伟大革命。
达尔文的进化论第一次把生物学建立在完全科学的基础上，推翻了神创论，对人类的宇宙观和世界观产生了深远影响。
3. 爱因斯坦与相对论
德国出生的物理学家爱因斯坦（1879—1955 年）是二十世纪最伟大的科学家之一。
- 1905 年提出狭义相对论，揭示了时间、空间与物质运动之间的关系。
- 1915 年提出广义相对论，用时空弯曲解释引力。
- 提出著名的质能方程 ，揭示了质量与能量的等价关系。
- 1921 年获得诺贝尔物理学奖（因光电效应定律的发现）。
二、近代文学
| 人物 | 国籍 | 代表作品 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 巴尔扎克 | 法国 | 《人间喜剧》（含九十多部小说） | 描绘了法国社会全景，被称为「社会百科全书」 |
| 托尔斯泰 | 俄国 | 《战争与和平》《安娜·卡列尼娜》《复活》 | 深刻揭示社会矛盾，关注人的精神探索 |
- 巴尔扎克的《人间喜剧》以写实手法刻画了法国社会各阶层的生活，被恩格斯称为「提供了一部法国社会的卓越的现实主义历史」。
- 托尔斯泰的作品反映了俄国社会从贵族到农民的广阔生活画面，列宁称他为「俄国革命的镜子」。
三、近代音乐与绘画
| 人物 | 国籍 | 代表作品 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 贝多芬 | 德国 | 《英雄交响曲》《命运交响曲》《田园交响曲》 | 古典主义向浪漫主义过渡的里程碑 |
| 梵高 | 荷兰 | 《向日葵》《星月夜》 | 后印象派代表，色彩浓烈，情感充沛 |
- 贝多芬的《英雄交响曲》原为献给拿破仑而作，当拿破仑称帝后，贝多芬愤怒地撕去了题词页。
- 梵高生前只卖出了一幅画，死后作品价值连城。他用鲜艳的色彩和旋转的笔触表达了内心的激情与痛苦。
史料研读
达尔文在《物种起源》出版前犹豫了二十多年。他知道进化论一旦发表，将引发巨大争议，因为这与当时教会宣扬的「上帝创造万物」的观点完全对立。1858 年，另一位博物学家华莱士寄来了与达尔文观点相似的论文，促使达尔文终于决定出版。他在给朋友的信中写道：「这就像承认自己犯了谋杀罪一样。」
请回答：（1）达尔文为什么犹豫？（2）进化论的核心观点是什么？
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（1）达尔文犹豫是因为进化论直接挑战了基督教神创论——即上帝创造了一切生物的传统教义。这在十九世纪的欧洲是一个极为敏感的话题，发表这样的理论可能招致教会和社会的强烈反对。
（2）进化论的核心观点是：生物不是上帝创造的，而是通过自然选择和适者生存的机制，从简单到复杂、从低级到高级逐渐进化而来的。环境变化是进化的外在动力，遗传和变异是进化的内在基础。
难点与易错点
- 说达尔文提出了「用进废退」理论：「用进废退」是拉马克的观点；达尔文的核心观点是自然选择、适者生存。
- 说牛顿发现了引力：引力现象自古就被人观察到，牛顿的贡献是发现了万有引力定律，用数学公式精确描述了引力的规律。
- 混淆巴尔扎克和托尔斯泰的作品：《人间喜剧》是巴尔扎克的（法国）；《战争与和平》是托尔斯泰的（俄国）。
- 说贝多芬是浪漫主义音乐家：贝多芬是古典主义向浪漫主义过渡的音乐家，他的早期作品属于古典主义风格，晚期作品才带有浪漫主义色彩。
- 说爱因斯坦获得了诺贝尔奖是因为相对论：爱因斯坦 1921 年获得诺贝尔奖是因为光电效应定律的发现，而非相对论。
联系现实
- 进化论与现代生物学：今天的基因工程、DNA 检测、新冠病毒变异追踪，都建立在达尔文进化论的基础之上。杭州的之江实验室等科研机构在生命科学领域的前沿研究，与进化论的思想一脉相承。
- 爱因斯坦与现代科技：全球定位系统（GPS）必须根据相对论进行时间修正才能准确定位。手机导航的精确度，其实与爱因斯坦的理论直接相关。
- 艺术与精神世界：梵高的《星月夜》至今是世界上最受欢迎的画作之一。他证明了：即使在最痛苦的时刻，人也能创造出最美丽的东西。这种精神在杭州西湖边的中国美术学院也一直传承着。
情境题 1 · 科学与宗教的关系
有同学问：「达尔文的进化论和宗教矛盾那么大，为什么今天的科学家很多还信教？」你怎么看？
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这是一个很好的问题。在十九世纪，进化论确实与宗教产生了激烈冲突。但随着时间的推移，许多宗教（尤其是基督教的主流教派）逐渐接受了科学发现，认为进化论描述的是上帝创造生命的方式，两者并不矛盾。现代科学和宗教在很多科学家看来分属不同的领域：科学解释「怎样」，宗教回答「为什么」。当然，也有很多科学家不信教。重要的是，科学以事实和实验为依据，不以信仰为前提。
考点
- 选择题：牛顿的主要成就（万有引力定律、运动三大定律、微积分）
- 选择题：达尔文的著作（《物种起源》）和核心观点（自然选择、适者生存）
- 选择题：爱因斯坦的相对论及质能方程
- 选择题/简答题：巴尔扎克（《人间喜剧》）与托尔斯泰（《战争与和平》）
- 选择题：贝多芬的代表作（《英雄交响曲》《命运交响曲》）
- 选择题：梵高的代表作（《向日葵》《星月夜》）及其艺术风格
- 材料题：分析近代科学与文化繁荣的社会原因
中考真题
下列科学家中，提出了进化论、著有《物种起源》的是（ ）
A. 牛顿 B. 达尔文 C. 爱因斯坦 D. 诺贝尔
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- A 错：牛顿的成就是经典力学（万有引力、运动三大定律）。
- C 错：爱因斯坦的成就是相对论。
- D 错：诺贝尔的成就是安全炸药。
- B 对：达尔文于 1859 年出版《物种起源》，提出了以自然选择为基础的进化论。
答案：B。
阅读材料，回答问题。
材料一：牛顿说：「如果我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。」 材料二：托尔斯泰被列宁称为「俄国革命的镜子」。
请回答：（1）牛顿所说的「巨人」指的是什么？（2）为什么列宁称托尔斯泰为「俄国革命的镜子」？
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（1）「巨人」指的是前人的科学研究成果。牛顿的经典力学体系是在哥白尼、伽利略、开普勒等科学家研究的基础上建立的。这句话体现了牛顿谦虚的科学态度，也说明科学发展是一个不断积累和继承的过程。
（2）托尔斯泰的作品（如《战争与和平》《复活》等）深刻揭露了俄国社会的矛盾——贵族的腐朽、农民的苦难、社会的不公。他的作品像一面镜子，真实地反映了俄国社会在革命前夕的动荡与变革，因此列宁称他为「俄国革命的镜子」。