自然科学发展基础课件.ppt

第一章 自然的探索 第一节 自然科学发展的历史轨迹 一、古代自然科学 1．古埃及 天文、数学、建筑 金字塔 ;2. 古巴比伦文明 a. 天文、建筑 汉莫拉比法典 b. 空中花园 空中花园在公元前600年建成，是一个四角椎体的建设，高达25米 ;;4. 古希腊的科学 古希腊的许多自然科学知识，已发展到一个较高的水平，但还没有从哲学的体系中分离出来。古希腊的学者大多数既是哲学家又是科学家。 泰勒斯：不仅在实际测量中应用有关知识，而且最早把一些测量技术所依据的几何原理抽象出来。 ; 毕达哥拉斯：在泰勒斯的基础上，发现了更多的几何命题，如著名的毕达哥拉斯定理(勾股定理)、“三角形内角和等于两个直角”等。 柏拉图：是第一个把严密推理法则加以系统化的人，为其后的欧几里德几何学奠定了直接的基础。;亚里士多德：在科学史上的最大功绩，在于他开始从对自然界的观察中去寻找对自然的认识，并以此为依据在分类的基础上进行概括，从而创造了一个全新的知识体系，其中包括“三段论”为中心的形式逻辑。 阿基米德：有“物理学之父”的美称，建立了阿基米德静力学，为16世纪以后的近代科学实验奠定了方法论的基础。;5．古代中国的科学技术 最能代表古代中国科学技术总体水平的当数天、农、医、算四大实用体系。 中国天文学发展的独到之处： (1) 完善的历法授时制度。 (2) 准确的天象观测记录。 (3) 先进的天文测量仪器。 ;中国古代农书之多为世界之冠，据统计约有370多种。其中最著名的有南北朝贾思勰的《齐民要术》，南宋陈甫《农书》，元代王祯的《农书》，明代徐光启的《农政全书》等，都是各个时期农业生产技术的总结。 ; 中国传统医学自成体系，其中最重要的文献有春秋战国时期成书所写的《黄帝内经》和东汉张仲景所著的《伤寒杂病论》等。 汉代的《神农本草经》和明代李时珍的《本草纲目》堪称经典之作。 中国数学形成了以计算见长、解决实际问题为特色的数学体系。以《九章算术》为代表的“算经十书”是不朽的数学名著。 ;二、近代自然科学的发展 1．近代自然科学的诞生 波兰自然科学家哥白尼的不朽著作《天体运行论》把自然科学从中世纪神学中解放出来，彻底推翻了自古以来人们一直信奉的亚里士多德和托勒密的“地球中心说”，建立了科学的“太阳中心说”天文学体系，从而奏响了“科学革命”的序曲，标志着近代科学从此诞生。 ;伽利略的贡献在于既把实验提高到真正科学的水平，又把实验方法与数学方法成功地结合起来，成为首开近代科学研究方法的第一位学者。他的工作标志着近代科学已成为独立的知识部门，并从哲学中分化出来，这在科学史上具有划时代的意义。伽利略本人也当之无愧地被人们誉为“近代科学之父”。; 培根和笛卡尔是欧洲的思想家、科学方法论的首创者。 培根提倡观察、实验、经验、归纳、总结、分析、发现真理、验证真理的新三段思想方法。他主张实现“学者与工匠的结合”，强调工艺与学术两大传统的渗透，提出“知识就是力量”的口号，他的思想至今仍有现实意义。 ;笛卡尔从理性直觉出发，强调演绎法和数学方法的作用，他的理论正好弥补培根轻视数学演绎法的不足。他的名著《方法论》和《哲学原理》，对后世科学家和科学研究都产生了很大的启发和影响。;2．近代自然科学革命的突破 (1) 天文学革命 (2) 医学生理学革命 (3) 经典力学的建立 ;三、现代科技发展趋势 1．科学技术经历了全面空前的革命 a.物理学领域:三大发现、原子核物理学、相对论、 b.化学领域:分子工程学 c.生物学领域:分子生物学、遗传工程 2．科学技术发展的综合化 3.自然科学与社会科学相结合 ;第二节 自然科学研究的基本方法 一、 选题、实验计划的制订 1．科研选题 选题一般要做好两方面的工作： a. 调查研究 b. 作开题报告，请专家评审和获得经费支持 ;2．实验计划 a. 确定实验目的 b. 明确指导理论 c. 选定实验方法、步骤 d. 配备实验器材 e. 实验记录 f. 结果处理 ;二、观察、实验方法 1．观察 a.定性观察和定量观察 b.直接观察和间接观察 2．实验 直接实验 b. 模拟实验 ;三、观察、实验结果的整理和总结 1．逻辑思维 a. 判断 b. 推理 ;2．逻辑思维的基本方法 a. 比较-分类法 b. 分析-综合法 c. 归纳、演绎法 3．直觉和灵感 4．数学方法 5．假说及其检验 ;第三节 科学、技术、社会 一、科学、技术及其相互关系 1．科学的概念 a. 科学是事实和规律在人们头脑中的反映 b. 科学是反映客观事实和规律的知识体系 c. 科学提供科学的