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第一章自然科学的探索

主讲老师

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自然科学发展的历史轨迹

第一节

一、古代自然科学

（二）古代中国科技

1.春秋战国时期

《神农》《野老》《黄帝内经》《孙子兵法》《荀子·大略》《墨经》

2.秦汉到南北朝

《氾胜之书》《齐民要术》《伤寒杂病论》《神农本草经》《脉经》《针灸甲乙经》《神农本草经集注》《肘后备急方》《九章算术》《周髀算经》

3.隋唐到元代

《诸病源候论》《数书九章》

（一）古希腊的科学

1.自然哲学

2.古希腊的天文学

被誉为“古代的哥白尼”的天文学家阿里斯塔克、“方位天文学之父”喜帕恰斯、天文学家托勒密。

3.古希腊的数学

毕达哥拉斯学派在数学上最卓越的贡献有毕达哥拉斯定理及无理数的发现。

4.亚里士多德的物理学

5.古希腊的医学

二、近代自然科学

（五）近代自然科学发展阶段的

其他重大成就

1.万有引力定律

2.牛顿运动定律

3.光的微粒说与波动说

4.热力学的建立

5.电磁感应定律

6.化学科学的确立

7.燃烧的氧化学说的确立

8.化学元素命名方法

9.质量守恒定律

10.科学原子论的确立

11.化学元素周期律的发现

12.有机化学的建立

物理学的革命

普朗克提出了“量子假说”，认为在辐射的发射或吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有一个最小的单元即量子。

爱因斯坦提出“光量子假说”，认为光既具有波动性又具有粒子性，即波粒二象性，这是人类第一次认识到的微观客体的最基本的特征。

现代科技发展趋势

在物理学领域，人类建立了以相对论和量子论为支柱的现代物理学体系；

在化学领域，人类对物质的化学结构有了更深入的认识，原子结构研究的结果首先使元素周期律获得了新的解释；

在生物学领域，揭示了DNA的结构和遗传密码，遗传工程在新的技术革命中将发挥更巨大的作用。

三、现代自然科学

自然科学的基本研究方法

第二节

定性实验

定性实验是判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能，结构是否存在，它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。

验证性实验

验证性实验是指为掌握（或检验）前人或他人的已有成果，而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。

定量实验

定量实验是指研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值，并求出某些因素之间的数量关系，甚至要给出相应的计算公式。

结构及成分分析实验

结构及成分分析实验是测定物质的化学组分或化合物的原子以及原子团的空间结构的一种实验。

一、科学实验

（一）科学实验的种类

1.观察

2.定义

3.假设

4.检验

5.发表

6.建构

1.科学实验是获取新的、第一手科研资料的重要和有力的手段

2.科学实验是检验科学理论和科学假说正确与否的唯一标准

3.科学实验是推动自然科学技术发展的强有力手段

（二）科学实验的意义和作用

（三）科学实验的基本步骤

二、数学方法

（一）数

学

方

法

的

种

类

1.高度的抽象性

2.高度的精确性

3.严密的逻辑性

4.充满辩证特征

5.应用的广泛性

6.随机性

（二）数

学

方

法

的

特

点

系统科学方法的内容

系统科学方法是研究关于系统及其演化规律的科学方法。系统科学的原理具有一般性和较高的普遍性。利用系统科学的原理，研究各种系统的结构、功能及其进化的规律，称为系统科学方法。系统科学方法现已成为一个包括众多分支的科学领域，特别是在生物生态领域和经济领域中的应用最多。

系统科学方法的特点

一是它与工程技术、经济建设、企业管理、环境科学等联系密切，具有很强的应用性；

二是它的理论基础不仅是系统论，而且还依赖于各有关的专门学科，与现代一些数学分支学科有密切关系。

三、系统科学方法

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