科学革命的实质和科学进步的图像
提要：本文在评述国外学者关于科学发展模式的各种观点的基础上，提出了关于科学革命的实质和科学进步的图像的新观点：认为科学革命是科学观念急剧而根本的改造，与此同时，也伴随或导致科学理论、自然现、方法论和思维方式的全面变革，并提出用“进化-革命”互补图像来描绘科学发展的过程。
科学革命的实质是什么?科学进步的图像是什么?换言之，科学革命变革的主要实体是什么?科学发展的模式是什么? 国外学者对此问题做出了形形色色的回答。
一、国外学者的回答
波普尔(K．Popper)认为，科学是人类心灵的壮丽探险，科学的本质就在于永无止境的探索。他把“问题”作为整个科学探索的起点，运用“可否证性”(falsifiability)或“否证”(falsification)概念，提出了科学进步的四段图式；P1(问题1)→TT(试探性理论) →EE(消除错误) →P2(问题2)。这个图式周而复始，永无止境。显然，波普尔把理论看作科学变革的实体——科学革命是科学理论的变更，因此理论是暂时的、脆弱的，它随时都可以被一次否证。
本世纪60年代初，库恩(T．Kuhn)出版了他的代表作《科学革命的结构》。在这本小册子中，库恩反对逻辑经验主义把科学的发展看成是各种货色一件件地或—批批地添加到不断加大的知识货堆上。他力主
动态地、历史地看待科学的进步，把科学的发展视为常规时期和革命时期交替出现的过程。他不满意波普尔把理论看作科学变革的实体，他的科学观的核心是“范式”（paradigm）概念。库恩给范式赋予多种含义(有人统计共有21种用法)，从“一种具体的科学成就”到“一组特定的信念和预想”。综而观之，它是由理论要素、心理要素以及联合这两个要素的本体论和方法论要素组成的，每一种要素内又包括五花八门的具体内容。库恩认为科学革命就是抛弃旧范式，采纳新范式。他利用范式概念建立了下述的科学发展的动态模式：前科学→常规科学→危机→科学革命→新的常规科学→……
库恩开创了以科学史料为基础来考察科学哲学问题，探讨科学发展和知识增长规律的先河。继库恩之后，又有拉卡托斯、费耶阿本德、劳丹等人的学说汇入其中，形成了一股历史主义的潮流。
拉卡托斯(I. Lakotos)既不满意波普尔的否证主义，也不满意库恩范式的模糊性和选择范式的非理性标准。为了强调科学发展的连续性和科学进步的合理性，他提出了研究纲领的模式。在拉卡托斯看来，科学总是以研究纲领的形式向前发展的。科学发现和评价科学理论的基本单位是研究纲领，它是一个有结构、有层次的整体。研究纲领内部有相对稳定的“硬核”，外部是柔韧多变的“保护带”，还有一套解决疑难的机制，即助研究法(heuristic)。硬核是约定的，是作为研究纲领未来发展基础的、最普遍的基本假设和基本原理，它比范式具有更大的稳定性。保护带由各种辅助假设构成，当遇到反常或否证时，保护带可以通过调整辅助假设而达到保护硬核的目的。当研究纲领失去解释力
和预测力时，它就会因逻辑的和经验的原因而碎裂，人们就会抛弃这样的退化的研究纲领，而采纳进步的研究纲领，这是科学革命的基本原理，是一个自然的新陈代谢过程。
在同库恩的论战中，费耶阿本德（P．Feyerabend）描绘了他的科学发展模式。他认为科学有一定的“韧性”，人们总能够从许多理论中选出一种可望取得成功的理论，即使遇到巨大困难时仍可加以坚持，而置大量反证于不顾。在这一点上，他不赞同波普尔关于理论总是被不断驳倒的观点。有了韧性，我们就不必用顽强的事实取消某一理论了，我们可以使用其他理论T′、T″、T″′等，即对现行的理论进行调整，这就不可避免地要接受增生原理，容许不同理论的并存。在这一点上，他又坚决反对范式的绝对统治。在费耶阿本德看来，科学之所以不断发展，正是增生与韧性相互作用的结果。
劳丹(L．Laudan)把科学看作一种解决问题、定向问题的活动。他同意理解和评价科学进步的工具是较一般的大理论，而不是单个的具体理论。他认为这种大理论不是范式或研究纲领，而是所谓的研究传统。研究传统为发展具体理论提供了一套指导方针。它们中的一些构成了一种本体论，以—般方式详细阐述研究传统所属领域中的基本实体的类型。研究传统中具体理论的作用，就是通过把经验问题还原为研究传统的本体论，来解释这些经验问题。研究传统还概括了这些实体相互作用的方式。研究传统也往往说明某种程序，它构成这一传统内的研究者所愿意接受的合法的研究方法。这些方法论原则广泛包括试验技术、理论检验和评价方式等。简而言之，研究传统就是有关领域的
一组本体论和方法论的“做”与“不做”。在劳丹看来，科学革命不过是竞争着的研究传统之间的特别引人注目的一次决定性冲突所带来的研究传统此消彼长的新格局。
为了说明科学革命的实质并描绘科学进步的图像，其他西方学者也从不同的角度对库恩的范式论进行了批判、修正和改造。例如；尼古拉斯?麦克斯韦(Nicholas Maxwell)的“形而上学蓝图”、斯尼德-斯台格缪勒(Sneed-Stegmüller)的“理性重组”(S纲领)、夏佩尔（D. Shapere）的“域”(domain)理论等，我们对此不拟一一加以介绍。在这里，有必要提及苏联学者凯德洛夫(Б. М. Кедров)的观点。
凯德洛大是从列宁关于革命的普遍定义出发来论述科学革命概念的，他从认识论和方法论两个方而对“革命”概念进行厂逻辑分析，并详细论述了科学革命的三个特点。在此基础上，他对科学革命做了下述定义：“所谓自然科学革命，应当首先理解为研究和说明自然现象的观点本身的根本转折，用来认识(反映)所研究的对象的思维结构本身的转折。真正的自然科学革命的实质恰恰在于思维方式这种急剧的转折，恰恰在于由已经陈旧的科学认识方法向新的进步的科学认识方法的转变。” 以此为根据，凯德洛夫把历史上的科学革命分为四种不同的类型：第一类革命——哥白尼革命——从外观到现实性，第二类革命——康德革命——从不变到发展，第三类革命——“自然科学最新革命”(列宁在《唯物主义和经验批判主义》中的称谓)，第四类革命——科学技术革命。在凯德洛夫看来，这也是在科学史上先后发生的四次革命。鉴于这个问题本文作者已有专文论述，此处不拟赘述。
国外学者的探索是难能可贵的，他们构造的实体和模式都从不同方面或角度说明了科学进步的事实，包含有部分的真理性。但是，他们的实体似乎都没有抓住科学革命的实质，他们的模式也不完全能说明科学发展的历史实际。波普尔把科学变革的实体视为理论，他涉及的层次似乎偏低，结果他的四段图式导致了走马灯式的“不断革命”。劳丹的研究传统、凯德洛夫的思维方方式，指的都是科学的哲学基础或科学中的哲学成分，其涉及的层次恐怕偏高，把它们的变革看作是科学革命的实质，似乎也没有深中肯綮。拉卡托斯的研究纲领、费耶阿本德的韧性原理和增生原理，尤其是库恩的范式，又显得过于庞杂，使人不得要领。
那么，科学革命的实质或科学革命变革的主要实体究竟是什么呢?弄清这个问题，才能比较正确地描绘科学进步的图像。而要弄清这个问题，必须首先从分析科学理论的结构入手。
二、科学理论的基础或框架——科学观念
不少人承认，科学革命的最关键的因素是重建科学理论的基础或框架。然而，人们对这样的基础的理解却不尽相同。有人认为科学理论的基础是这门科学的经验材料、基本理论原理和基本概念的总和；有人认为它是基本理论的、逻辑的或哲学的思想观念；有人认为它是本体论和方法论的信条；有人认为它是世界图像、研究的普遍方法、解释的思想、知识的构架；还有人认为它是认识活动的全部综合，其中包括主体及其目的和任务，认识的手段、方法和条件，知识的认识作
用和体系，等等。
说起来，爱因斯坦对科学理论的结构是有真知灼见的。他在谈到科学理论时这样写道：“科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后，仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导，研究者宁愿提出一种思想体系，它一般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。我们把这样的思想体系叫做理论。” 爱因斯坦以理论物理学为例，说明科学理论的完整体系是由基本概念、被认为对这些概念是有效的基本关系以及用逻辑推理得到的结论这三者构成的，其中前两者是科学理论的基础或根本部分，它们不能在逻辑上进一步简化。在爱因斯坦看来，所谓基本关系，就是基本概念之间的根本关系，他往往又称基本关系为基本假定、基本假设、基本公设、基本公理、基本原理、基本定律、基本命题等。爱因斯坦在一些场合还把基本概念和基本关系统称为基本观念，或曰科学观念。这样一来，科学观念就是科学理论的基础，它也是科学理论的逻辑前提或框架。例如，牛顿力学的理论基础是：具有不变质量的质点，任何两个质点之间的超距作用，关于质点的运动定律。在狭义相对论中，就是相对性原理和光速不变原理以及同时性概念等。
科学观念(基本概念和基本关系)虽然在科学理论的逻辑结构中仅占很少的比重，但由于它是最核心、最抽象的部分，因而反映了科学对象的最深刻、最本质的联系，蕴涵着十分丰富的内容，从中可以导出原先料想不到的结论(如从狭义相对论的前提导出质能关系式)，甚至还隐含着“尚未理解的东西的残余”，它的更隐秘的根源有待于人们进
一步去揭示。
爱因斯坦十分强调科学观念在科学理论中的显著地位。他认为通过最少个数的基本概念和基本关系的使用，就可以尽可能完备地理解全部感觉经验的关系。他甚至认为理论物理学的目的，就是要以数量上尽可能少的、逻辑上互不相关的假设为基础，来建立概念体系，如果有了这种概念体系，就可能确立整个物理过程总体的因果关系。
关于科学理论的基础的来源、特点及其与感觉经验的关系，爱因斯坦有一段原则性的论述(他虽然是就物理学而言的，实际上也适用于其他理论科学)：“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系，它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的，而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据(真理内容)在于导出的命题可由感觉经验来证实，而感觉经验对这基础的关系，只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标，我们必须听从这样的事实：逻辑基础愈来愈远离经验事实，而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相关联的导出命题的思想路线，也不断变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。”
三、科学革命是科学观念急剧而根本的改造
科学观念是科学家或科学共同体借助于经验事实的提示，通过思维的自由创造和理智的自由发明而抽象出来的。它在逻辑上不能再加以分析，是不能再简化的一种逻辑元素，其中包含着人们当时还不甚理解的东西。因此，它反映了在科学发展的一定历史阶段人们对科学对象
的认识，是当时历史条件下科学认识的界限，只具有相对的意义。随着时间的推移，大量反常现象和新的经验知识无法纳入这一框架之中，它自身的尚未被理解的残余也充分被揭示出来。这样，原来被视为基本概念和基本关系的东西不再是“基本”的了，它从科学发展的形式变为科学发展的桎梏。只有打碎旧的科学观念，科学发展的潜力才能充分发挥出来。这时，科学革命的时机就成熟了。
科学革命并没有抛弃已有的经验材料和经验知识，而只是改变了理解这些材料和知识的准则，确定了它们的合法地位。彭加勒说得好，只要人们不把那些用实验确证了的理论推到极端，“它就会有十分清楚的意义”，“只有它溶化到更高级的和谐中，它才能消失。” 科学革命打碎的只是科学理论的旧框架，摧毁的只是科学理论的旧基础。爱因斯坦谈到这一点时说过，这里的基础这个词，并不意味着同建筑的基础在所有方面都有雷同之处。从逻辑上看，各个物理定律当然都是建立在这种基础上面的。建筑物会被大风暴或者洪水严重毁坏，然而它的基础却安然无恙；但是在科学中，逻辑的基础所受到的来自新经验或者新知识的危险，总是要比那些同实验比较密切接触的分科来得大。基础同所有各个部分相联系，这是它的巨大意义之所在，但是在面临任何新因素时，这也正是它的最大危险。
在科学革命中，即使是旧的科学观念，也并非统统被抛弃，其中一部分是辩证的扬弃。旧科学观念中的一些只是丧失了自己以前独有的统治地位，从以前的不正确的、与事实不符的壳体中解放出来，被赋予新的意义。它们原有的真理颗粒被保留下来，并作为从属成分有机地
溶入新科学观念之中。
从历史上的科学革命来看，科学观念的改变通常有以下几种方式。1．彻底取代。如以地球为中心的观念被以太阳为中心的观念取代，原子不可分的观念被原子有内部结构的观念取代，超距作用被媒递作用取代，目的论和神创论被进化论取代。2．旧名新意。如道尔顿的原子论虽然可以追溯到古希腊的原子论，但他把纯哲学思辨变为科学的论证，给原子论以真正的科学内容。又如经典力学中的质量、惯性、时间、空间等基本概念在相对论中已被赋予新的含义和内容。3．合理推广。如力学中的相对性原理在狭义相对论中被推广到光学和电磁学，在广义相对论中又被从惯性系推广到加速参照系。4．辩证综合。如光的微粒说和波动说被综合为波粒二象性，分立的粒子的概念和连续的场的概念被综合为物质波的概念。5. 包容蕴含。如能量子概念否定了“自然无飞跃”的传统观念，但这只在微观过程才显示出来，在经典系统中，由于h很小(h＝6.626×1027尔格?秒)，使得分立的能量谱实际上无法区分而连成一片，这时能量的连续作为极限情况被包括在新概念内。6．独辟蹊径。如自然选择、光速不变原理、等效原理、海森伯测不准关系、泡利不相容原理等都是在科学革命中提出的新观念。
对科学革命中原有经验知识的地位和科学观变革方式的考察，使我们清楚地看到，科学革命尽管使科学本身发生了质的变化，但是在新旧科学理论体系之间也存在着明显的继承关系。同时，也可以看到，科学革命的形式不仅有库恩所说的“危机”型，还应该容许其它形式存
在，如“综合”型、“推广”型等等。
革命性变革最深刻的普遍特征是形成新理论体系的实体基础，而这样的实体基础就是科学观念，因此科学革命的实质是科学观念急剧而根本的改造。
在这里，我们之所以选择“改造”这个词，是经过深思熟虑的。在汉语中，改造一词具有双重含义：其一是，“就原有的事物加以修改或变更，使适合需要”；其二是，“从根本上改变旧的、建立新的，使适应新的形势和需要”。这样，“改造”一词就能恰如其分地描绘出科学观念的各种变革方式，体现了科学中的革命与继承的辩证关系。我们在“改造”二字前加上“急剧”和“根本”两个修饰语，无非是从速度上和程度上强调科学观念的改造是迅速的、彻底的，而不是缓慢的、逐步的、局部的、审慎的、尽可能少破坏的。因此，我们所谓的科学革命，指的是一种整体性的革命，这既可以针对整个科学而言(如历史上的三次科学革命，即以哥白尼的《论天球的运行》和牛顿的《原理》为标志的革命，以道尔顿的原子论、达尔文的进化论、麦克斯韦的电磁理论为标志的革命，以相对论和量子力学为标志的革命)，也可以针对某一学科而言(如物埋学革命、化学革命、生物学革命等)。至于某一学科内部某个理论体系中的个别科学观念的变化，我们一般不称其为科学革命，而把它视为科学观念的局部变革(也有人称之为“局部革命”或“小型革命”)。这种变革虽然也是科学观念的部分质变，但并未引起整个科学观念的根本质变。
把科学观念作为科学革命中的变革的主要实体，一个优点在于它的明
晰性，因为它不像范式、研究纲领等那么庞杂、含混。更为重要的优点在于它的合理性。科学观念是属于经验成分(经验知识、具体的理论等)和哲学成分(本体论、方法论、自然观、思维方式等)二者之间的中间层次。—方面，它是科学理论的基础，与科学具体理论本身紧紧相联。另一方面，它又是高度思辨、高度抽象的产物，与哲学成分密切相关。它既不像科学理论那么脆弱，易受实验触动；也不像哲学成分那么僵硬，难以改变，而具有相对的稳定性和一定的可变性。这就避免了波普尔、库恩等人的观点的缺陷。
在这里，有必要从更广阔的视野上稍加考察。事物的本质基础并非建筑在这一事物的范围内，而是以这一事物的全部因素为基础。基础属于这一事物，同时又不完全属于它。在一定的关系中，基础应该是内容丰富的，基础是体系的决定性的属性。作为科学理论的基础的科学观念正是这样，它决定着科学理论的性质：它属于科学理论体系，但在某些方面似乎又超出了科学理论体系的范围，因为它具有浓厚的哲学色彩。严格地讲，像本体论、方法论、思维万式、自然观等哲学成分，并不是科学理论体系之内的东西，它们是外在的。把科学革命的实质归结为某一种或某几种哲学成分的转变是不妥当的，因为科学革命毕竟不是哲学革命，科学革命变革的主要实体只能在科学自身中寻找，而无须到哲学中去寻找。
科学革命的最关键因素，科学革命的核心是形成本质上全新的基础。不过，在科学观念发生急剧而根本的改造的同时，科学理论也会焕然一新。也就是说，新的科学框架不仅能容纳已有的经验知识，而且还
能容纳许多新的经验知识，而这些新知识是无法纳入旧科学框架中去的。另外，由于科学观念与那些哲学成份有千丝万缕的联系，新科学观念对旧科学观念的否定，必然耍伴随或导致新的自然观、方法论和思维方式等的全面变革。因此，笔者尝试给科学革命下这样一个定义：科学革命是科学观念急剧而根本的改造，与此同时，也伴随或导致科学理论、自然观、方法论和思维方式的全面变革。科学革命这一概念是关于科学进步的辩证诠释的基本概念。
四、科学发展的“进化一革命”互补图像
作为科学理论基础或框架的科学观念具有完整性、内在统一性和进一步发展的能力，这些逻辑构架起着组织、建立以及解释科学理论的作用，并调节和控制获得新知识的过程。因为它们在某种程度上是科学的(正确的、郑重的、不是荒唐的)抽象，比较深刻、比较正确、比较完全地反映了科学认识对象，从而具有巨大的现实统摄力量和潜在的容异功能。科学观念一旦建立起来；它的现实统摄力量就会不断地得以发挥，它所统辖的研究领域的知识不断积累，且日益成熟和完善。在科学发展的一定阶段，科学观念原有的潜在容异功能也会转化为现实性。也就是说，它可以作为一种研究指导纲领扩展到其它领域，甚至把与它不相协调的经验知识容纳进来或暂存起来。这时，科学观念对科学发展起着促进作用，科学呈现出相对平静的发展趋势，知识的增长主要表现在量的积累上。这就是科学的进化时期。进化时期主要是科学家在已有的科学观念指导下进行的定向研究时期，这也是科学
理论的多产时期。
从牛顿的《原理》奠定了近代物理学的基础到19世纪末，物理学大体经历了两百多年的进化时期。在这段漫长的时间内，经典力学的基本观念被物理学家作为研究传统而接受下来，决定了他们的思想、研究和实践方向。牛顿力学起初主要处理质点问题(质点力学)，后被推广到流体和刚体，流体力学和刚体力学就是在牛顿所提出的科学观念的基础上建立起来的。力学的基本观念又被引进光学、热学和电磁学的研究中。尽管热学中熵的概念和热力学第二定律以及电磁学中的场的概念，都是超出牛顿力学的基本观念之外的新东西，但是它们分别通过对分子热运动进行统计解释和通过以太的力学模型的运用，而把这些具有革命性的新观念纳入到力学框架之中。
科学的进步会引起它的基础的深刻变革。在进化阶段的后期，科学观念已基本穷尽了它的统摄力量和容异作用，科学理论也在这个基础上发展到了顶峰。这时，科学观念通过修修补补已无法容纳大量的反常现象，而且各理论体系之间发生的概念问题也越来越暴露出已有科学观念的局限性。这时，唯一的出路就是对这些科学观念进行根本的改造，提出新的科学观念，这就是科学发展中的革命时期。在这个时期，那些具有哲学头脑、思想活跃、敢于背离陈规旧说的科学家，往往成为科学革命的主将。
相对地讲，科学革命时期一般是不太长的，如历史上的三次科学革命所经历的时间分别为144年(1543~1687)、61年(1803~1864)和33年(1895~1928)。哥白尼-牛顿革命之所以持续时间最长，是因为它要摧
毁亚里士多德的自然哲学教条，而这些教条在将近两千年间一直禁锢着人们的头脑，并被经院哲学当作毋庸置辩的真理。而且，当时科学成果和科学思想的交流受到各种条件的限制，远不如后来那么频繁和自由。尤其是，这次革命要总结人类有史以来的关于自然的知识，建立第一个真正的近代科学体系——牛顿力学。在哥白尼《论天球的运行》问世时(1543年)，欧洲人所具有的力学知识是否像阿基米德(公元前287～212)所了解的那么多，还是值得怀疑的。但是，到这次革命的终结，牛顿力学已牢固建立起来，能够说明天上和地上所遇到的一切力学现象。照此看来，百余年的革命并不算长。第二次科学革命之所以持续时间较长，是因为这次科学革命的带头学科不是一门学科，而是一组学科(主要是化学、生物学和物理学)。这样一来，科学观念的变革发生在不同的领域，而这些科学观念彼此又不甚相关，一个学科中的科学观念的变革对另一个学科中的科学观念的变革没有什么直接的影响。于是，革命的持续时间势必要稍长一些。
科学的进步就是“进化-革命”的无穷系列。在进化时期与革命时期之间，也可能存在库恩所说的危机阶段，这在世纪之交物理学革命的前夕表现得尤为明显(但是，不见得每次科学革命前夕都有一个危机时期)。危机是科学革命的前夜，旧科学观念摇摇欲坠，新科学观念尚未诞生或尚未巩固之时，就是科学的危机时期。不过，科学发展的进化-(危机)革命阶段只是为叙述的方便而提出的理想模式，它们的界限并非泾渭分明。它们就像电影中的一串串渐隐镜头，当一串场景的最后几幅画面还未完全消失时，第二串场景的开头几幅画面就逐渐溶
入，致使两串场景相接处的几幅画面我中有你，你中有我。
正如劳丹批评库恩时所说的，常规科学并非像库恩所描绘的那样“常规”，科学革命也不像库恩所断言的那么“革命”。因此，我们拟提出“进化-革命”互补图像来描绘科学的发展。在这里，“互补”的含义有二：其一是进化与革命互相转换，即进化转换为革命，革命又转换为进化，周而复始，以至无穷，而每一次循环，都使科学发展到一个新的更高的阶段；其二是进化与革命互相渗透，这不仅表现在二者的衔接处，而且也表现在二者的过程之中。例如，18世纪基本上是科学的进化时期，经典力学的基本观念不仅在力学发展中表现得生机勃勃，而且也指导着其他学科(例如电学、热学、化学等)的研究。但是，值得注意的是，康德在这个时期提出的星云假说，把发展的观念引入自然科学，这是超越于经典力学的新观念。拉瓦锡的氧化说和元素概念也否定了燃素说和燃素概念(燃素说是在经典力学基本观念指导下提出的燃烧理论)。这一切，都是在进化时期科学观念所发生的局部变革，或像有人说的局部革命或小型革命。同样，在革命过程中也伴随着一些进化。爱因斯坦1905年提出的狭义相对论标志着物理学一个领域的革命的开始，而普朗克1906年通过对爱因斯坦的电子运动的方程的修正进而得到的动能的表达式，以及闵可夫斯基1908年提出的四维世界理论，都不过是狭义相对论的自然进化而已。
因此，如果把事物的发展比喻为波浪式发展、螺旋式上升的话，那么科学的进步则可以形象地描绘为具有小波纹的滚滚向前的大波浪，或以大螺线为轴心而攀援上升的小螺线(等于把一个长而细的弹簧绕成
螺线)。这就是科学发展的“进化-革命”互补图像(尽管它也是一个不尽恰当的模式)。后一个比喻显然与黑格尔的下述命题有某种相通之处：“科学表现为一个自身旋绕的圆圈，中介把末尾绕回到圆圈的开头，这个圆圈以此而是圆圈中的一个圆圈，因为每一个别的支节，作为方法赋予了灵魂的东西，都是自身的反思，当它转回到开端时，它同时又是一个新的支节的开端。”
参考文献
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第二篇自然科学观与方法论 本篇依据自然观、方法论和科学观相一致的原理，围绕科学认识的形成与发展，研究科学认识自然的过程：一个以科学问题为起点，对自然界由直观形成的感性认识，再经过抽象思维上升到理性认识，然后又回到实践改造自然的过程；研究人们怎样通过感性直观取得经验，怎样通过抽象思维形成观念以及各种方法之间的关系。探讨理解科学研究是一个从问题到假说，再通过逻辑论证和实践检验转化为理论的过程。认识科学理论及其体系的形成和理论的评价等问题，并在此基础上进一步探讨科学理论发展的多元模式和创造性思维的激发机制。第四章科学的本质与科学认识过程 第一节科学的本质 一、科学的涵义及本质 “科学”一词源于拉丁文Scientia，原意为“知识”。英语science，法语science, 德语Wissenschaft。 我国早先译为“格物致知”，出自《礼记·大学》的“致知在格物，格物而后知至”。日本转译为“致知学”。明治维新时期，日本科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉把science译为“科学”。1893年康有为翻译日本的著作时引进了“科学”一词。严复在翻译《天演论》时，将science 译为“科学”。 “科学”是人类关于自然界的知识体系以及获得这种知识体系的活动的总体。 1、科学是关于自然界的知识体系 2、科学是科学家认识自然界的实践活动 3、科学是一种社会建制 4、科学是一种高级文化 5、科学是一种重要的方法 6、科学是生产力 7、科学是人与自然的对话 二、科学知识的主要特征 1.可检验性 2.系统性 3,主体际性 三、科学划界的标准 逻辑经验主义以意义标准作为科学划界的唯一标准，这是与它的证实原则紧密联系在一起的。批判理性主义者波普尔主张可被证伪的理论或命题才是科学的，否则是非科学。 历史主义者在科学划界问题上又可以分为两派，一派以库恩、拉卡托斯等为代表，认为科学与非科学、伪科学的区分，就在于是否在范式或科学研究纲领的指导下从事解决疑难的活动。另一派则以费耶阿本德为代表，否认科学划界的必要性，认为不存在普遍适用的科学研究方法，不存在科学与非科学之间的一成不变的界限，因而主张科学与非科学不可划分，也不应该划分。 邦格提出了多元划界标准。他给出科学知识领域的12个条件。 辩证唯物主义认为科学与非科学、伪科学是有本质区别的。可检验性是科学区别于伪科学的根本标准。 伪科学是伪装成科学的非科学，是一种社会现象，其内容不具有客观真理性。伪科学是伪造或篡改实验数据，回避或拒绝规范的科学实验和同行专家的科学鉴定，或者用违背科学实验准则和程序的“实验”去取代规范的科学实验，其结果经不起真正的科学实验的检验。不可
第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、“革命是历史的火车头”，提出这一论断的经典作家是（）。 A、马克思 B、恩格斯 C、列宁 D、斯大林 2、革命的根本问题是( )。 A、建立革命政党 B、国家政权问题 C、创造革命理论 D、发展社会生产力 3、判断一种生产关系是否先进的标志是（）。 A、公有制还是私有制 B、公有制水平的高低 C、是否适合生产力的性质和发展要求 D、劳动产品分配是否公平 4、社会形态的发展是自然历史过程的含义是（）。 A、社会发展史和自然界的发展史是完全相同的 B、社会的发展进程不受人们主观意志的影响 C、社会发展是一个不包含偶然性的必然过程 D、人类社会的发展像自然界一样有其客观规律 5、英雄创造历史的观点的前提是( )。 A、社会意识决定社会存在 B、社会意识有能动的反作用 C、社会运动是受偶然性支配的 D、人是社会运动的主体 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、推动社会发展的动力包括( )。 A、社会基本矛盾运动 B、在阶级社会里阶级斗争 C、社会革命和改革 D、科学技术的发展及其在生产中的应用 E、人民群众创造历史的活动 2、无产阶级领袖的重大作用的表现有（）。 A、他们为无产阶级解放提供理论武器
B、他们推动无产阶级事业不断向前发展 C、他们决定了历史发展的基本面貌 D、他们对历史的发展起决定作用 E、他们能制定正确的路线、方针、政策 3、当代科学技术推动生产力发展的作用的表现有（）。 A、由科技因素造成的劳动生产率越来越高 B、自然科学从理论突破到新产品试制成功的周期日益缩短 C、科技使生产力的发展明显地呈现加速度的趋势 D、科技能把生产力诸要素组合起来构成现实生产力 E、科技是构成生产力最重要的独立要素 4、社会革命的历史作用在于（）。 A、它可以改变社会和自然的关系 B、它可以改变历史发展的必然趋势 C、它是阶级社会由低级向高级发展的决定性手段 D、它使人民群众创造历史的主动性和积极性充分发挥出来 E、它可以使革命阶级受到锻炼和改造 5、下列各项属于经济基础和上层建筑的辩证关系的内容的有( )。 A、上层建筑决定经济基础的发展趋势 B、经济基础决定上层建筑的发展趋势 C、上层建筑决定经济基础的性质 D、上层建筑反作用于经济基础 E、经济基础与上层建筑相互决定、相互促进 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、人的实践活动都是有目的、有意识的，有其选择的特定目标，因而人在历史活动中的选择是完全自由
第15课近代科学技术革命学案 第15课近代科学技术革命学案 ※目标与结构 《课程标准》要求：了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上的产生分歧的根源；以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。 知识网络结构： ※精析与探究： 1．简析17—20世纪初，在自然科学基础理论研究方面的四大成果及其标志和意义。 ①牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成，是人类认识史上对自然科学规律的第一次理论性的概括和总结。②法拉第发现电磁感应现象，开辟了人类历史的新时代——电气时代。③达尔文创立了生物进化论学说，从根本上推翻了“神创说”，将“发展”和“变化”等观念引入自然科学和社会科学领域，促进了人类思想认识的飞跃。④爱因斯坦提出了相对论和质能关系公式，深刻揭示了时间和空间的本质，
是物理思想的一次重大革命，质能转换原理成为研发原子能的理论基础。 2．分析近代科学诞生诞生的历史背景。 首先，新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。14世纪以后，手工工场发展迅速，生产中的技术改造与机器的逐步采用，向人们提出很多新的问题，需要自然科学予以解决，以促进生产力的更大发展。同时，新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。 其次，自然科学自身发展的需要。经过中世纪前期的漫长黑夜，自然科学逐渐复兴。资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。最后，文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。近代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的，首先向宗教神学发起冲击的是天文学。随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，科学革命也产生了巨大的影响。在此期间，地理大发现也有重要意义，
第一次工业革命和第二次工业革命的异同: 相同点: (1)它们都是生产力发展的产物，又都推动了生产力的发展, 都推动了社会的发展变化. (2)都推动了资本主义生产关系的调整. 第一次工业革命促进了自由资本主义的发展，导致资产阶级和无产阶级两大阶级的出现；第二次工业革命促使资本主义进入垄断阶段。 (3)都改变了世界格局.第一次科技革命，列强的殖民扩张造成了东方从属于西方；第二次科技革命，形成世界资本主义的殖民体系. 不同点: a．从发明者看，第一次工业革命的发明者 主要是普通工人和技师; 第二次科技革命的发明者多是科学家和工程 师. b．从发源地看，第一次工业革命开始于英 国; 第二次工业革命则是在美国和德国同时 起源的。 c.从突破口看，第一次科技革命以轻工业为 突破口；第二次科技革命以重工业为突破口。 d、它开始于多数国家尚未完成第一次工业革命之时，形成了两次工业革命时间上的交叉，如德国、日本就属于这种状况。
e、第二次工业革命使自然科学同生产紧密结合，科学与技术结合取得了巨大成果。 ①相同点： a．两次科技革命都受到本国政府的重视，都促进了生产力发展。 b．都引起社会关系的巨变。第一次科技革命导致两大对立阶级资产阶级和无产阶级的出现；第二次科技革命导致垄断资本主义的形成，国家机构开始和垄断组织结合； c．都对世界格局发生巨大影响。第一次科技革命，列强的殖民扩张造成了东方从属于西方；第二次科技革命，形成世界资本主义的殖民体系； d．从经济上看，都加速了资本主义世界经济的发展。 ②不同点： a．从发明者看，第一次科技革命的发明者主要是劳动者，他们凭借经验或技能取得许多成果，这些发明成果都是生产经验的总结；第二次科技革命的发明者多是科学家和工程师，各种发明无一不是在精确的自然科学研究成果的基础上取得的。 b．从发源地看，第一次科技革命开始于英国，约半个世纪后才在各国真正展开；第二次科技革命则是多源的。 c.从突破口看，第一次科技革命以轻工业为突破口；第二次科技革命以重工业为突破口。
原始创新（Original Innovations） 本质特点 原始创新则是指独立开发一种全新技术并实现商业化的过程。是指前所未有的重大科学发现、技术发明、原理性主导技术等创新成果。原始性创新意味着在研究开发方面，特别是在基础研究和高技术研究领域取得独有的发现或发明。原始性创新是最根本的创新，是最能体现智慧的创新，是一个民族对人类文明进步作出贡献的重要体现。 也有观点认为，原始创新是指“元创新”(meta-innovation)，即是一种观念上的根本性创新，由元创新将会带出其它科技创新；也有人打比方，认为原始创新就像是一只“老母鸡”，由它下出许多蛋，孵出大量小鸡来。这只“老母鸡”便是原始创新，它所生出的小鸡都是“衍生创新”。 在原始创新、跟随创新和集成创新三种技术创新模式中，原始创新处于重要的核心地位。 影响因素 与一般的科技创新不同，原始性创新具有其独特内涵的影响因素，我们将之分为内外两类因素。内在因素有原始积累、核心人物、团队协作、原创技巧、科研兴趣，外在因素包括创新氛围、激励机制(包括经费支持、合理的立项审查和成果评价体系、待遇等政策体系及相应制度)等。 原始积累 基础研究是创新的过程，更是历史的积累过程，正如科学学原创始人贝尔纳所认为的，是一种累积的知识传统。基础研究强调科学积累，即一种“链” 的概念，因为基础研究正是在这种“链”状的渐进积累基础上的一种飞跃，一种变革。然而必须强调的是积累是原创的前提，但积累并不必然产生原创。科学积累主要涵盖以下几个方面： (1)国家科学能力基础的积累。由国家现有的科学人才、研究经费、图书情报、仪器设备等有形因素和科学体制、科研管理、科研环境等无形因素综合形成，对一个国家的科学创新能力起着基本的制约作用，体现了社会的整体科学能力?。 (2)基础研究人才的积累。指合理的数量及结构基础研究人才“链”状积累。因为科学范式的转换和变革往往不能由一个或几个杰出的科学家去实现，而必须依靠一代人或几代人的努力。 (3)学术传统的积累。学术需要传统，它可以使年轻人知道哪个问题值得研究，哪个方面有发展前途，对一个国家的科学发展至关重要。但学术传统不是一两年，甚至10年20年就可以建立起来的，它是一个国家在科学研究方面的较长时间的历史积淀?。学术传统可以是区域性的，也可以是某个机构所特有的，例如：波敦点效应指的就是科学家所处的机构不同造成科研成果产出和承认的差异。据统计，在百年诺贝尔科学奖的历史中，世界排名前5名的研究型大学的获奖人数占获奖总人数的37%。因此，在创新研究中应该强化创新基地的名牌效应。 (4)学术思想或知识的积累。任何原创性的思想都是继承与发展辩证统一。每个科研人员都必定在自己的科研生涯中，以某种方式与以往的学术思想或知识发生联系，或是接受它，或是抵御它n]。 (5)个体的积累。包括科研人员个人经验或经历的积累，如参与较高层次的科研、学术交流活动，与高精尖的科学家共事等，也包括个人家族知识基因的遗传和家庭教育等方面的接代积累，这在一定程度上构成了有原创性贡献的科学家的“天赋”，体现在他们对前辈的价值理念、治学态度、研究方法以及思维习惯的潜移默化的继承上?。 核心人物 科技创新群体能否做出一流的业绩，不能苛求这个群体全是一流人才，但这个群体一定需要一两个、两三个核心人物(或称学术权威)的领导。核心人物必须是科学成就卓越、在国际上享有崇高威望的杰出领导人，他善于正确把握科学的发展阶段和发展方向，从而做出正确的重大决策；他能引导群体内的科研人员进入学科的最前沿并迅速、有效地积累他们的学术优势。核心人物是影响一个国家基础研究队伍整体实力的重要制约因素，他们本身的学术水平决定了创新群体在国际科技竞争中的位置，更重要的是他们所创造的学术传统能影响和培养未来杰出科学家，从而形成的核心人物为中心的科学家人才“链”。
世界市场是世界各国之间进行商品和劳务交换的领域。它包括由国际分工联系起来的各个国家商品和劳务交换的总和。可见，世界市场这一概念是由其外延和内涵两方面构成的。世界市场的外延指的是它的地理范围。世界市场的内涵指的是与交换过程有关的全部条件和交换的结果，包括商品、技术转让、货币、运输、保险等业务，其中商品是主体，其他业务是为商品和劳务交换服务的。 形成 雏形出现——新航路的开辟 初步形成——第一次工业革命的完成 最终形成——第二次工业革命的完成 初步形成是由英国开始很快拓展到欧洲大陆和美国等地。1840年前后，英国大机器工业基本取代了工场手工业，率先完成工业革命。不久，法国和美国也相继完成工业革命。工业革命的拓展在一定程度上推动了世界市场的拓展。资本主义国家机器大生产的产品不再满足于本国市场，需要销往更广阔的世界市场，而工业原料也来自于世界各地。资产阶级竭尽在世界各地抢占原料产地是世界贸易的范围和规模迅速扩大。国际贸易的发展成为形成世界市场的途径。同时蒸汽机车和轮船的出现大大改变了交通运输状况，是世界联系的更加紧密。此外，资产阶级还凭借着工业革命带来的强的经济和军事实力，进行武力战争，使亚非拉等地越来越多的卷入资本主义世界市场中，成为殖民地和半殖民地。 最终形成是在第二次工业革命以后，人类进入“电气时代”。经济组织方面，促使垄断组织出现，大企业时代来临，企业所有权和经营权分离；企业日趋国际化，出现了跨国公司。工业部门方面，出现了一系列新兴工业部门，如电力工业、汽车制造、化学工业石油工业等。第二次工业革命进一步加快了城市化进程，是世界市场最终形成。 生产方式是人类向自然界谋取生活资料的方式 工业革命与科技革命的区别 科技革命是资本主义国家生产力发展的三个阶段的总称：分为 第一次科技革命（工业革命或产业革命，时间是18世纪中期到19世纪，以蒸汽机的发明和使用为主要标志，使欧洲主要资本主义国家的几本主义制度得以确立） 第二次科技革命（电力革命，时间是19世纪最后几十年，以电力的广泛应用为主要标志，使主要资本主义国家相继进入帝国主义阶段） 第三次科技革命（新科技革命，时间是20世纪40年代至今，以电子计算机、原子能、空间科学技术的发明和应用为主要标志，极大地扩大了劳动对象，使劳动工具自动化、智能化，使资本主义社会的生产关系得到了局部调整，以适应生产力的发展要求） 工业革命和科技革命是有区别的:的区别在于他们转变为生产力的手段不同，工业革命是经验----技术成果（工具革新）----生产力；而科技革命是科学知识----技术成果----生产力。工业革命与科技革命都是生产力上的重大发展，两者没有本质上区别，只是所依托的时代和所呈现的侧重感上的差别而已 工业革命有时又称产业革命（近年来一些学者认为这两个概念之间有区别1），指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工
《科学革命》同步测试(含答案解析) 一、选择题 1．以下哪位科学家既是数学家也是物理学家（） A．伽利略B．布鲁诺C．哥白尼D．牛顿 【解析】参考答案为D。 2．提出“宇宙是无限的”科学家是（） A．布鲁诺B．牛顿C．托勒密D．哥白尼 【解析】参考答案为A。 3．被誉为“科学革命的开端”的是（） A．哥白尼提出“日心说” B．托勒密提出“地心说” C．布鲁诺提出“宇宙无限论” D．伽利略发现自由落体定律 【解析】参考答案为A。 4．世界步入近代以来，涌现出一大批著名的思想家和科学家，取得了举世瞩目的成就。下列连线搭配不正确的一组是（） A．达尔文──进化论 B．爱因斯坦──杠杆定律 C．布鲁诺──“宇宙无限论” D．牛顿──自由落体定律 【解析】参考答案为C。 5．文艺复兴时期，一大批文学界、有艺术界、科学界的巨人通过文学作品、绘画和各种著作传播人文主义思想。其中，属于科学界的“巨人”有（） ①但丁；②米开朗琪罗；③牛顿；④伏尔泰；⑤哥白尼；⑥卢梭； A．①⑤ B．②④ C．③⑤ D．④⑥ 【解析】参考答案为C。 6．某班同学正在筹备文艺复兴时期科学家的人物图片展，下列人物图片可以参加展出的有（） ①卢梭；②莎士比亚；③伽利略；④但丁；⑤孟德斯鸠；⑥哥白尼 A．③⑤ B．②⑥ C．①⑤ D．③④ 【解析】参考答案为A。 7．某历史情景剧中的“被教会处以火刑，在行刑时高呼“火，不能征服我””的科学家是（） A．牛顿B．布鲁诺C．哥白尼D．托勒密
【解析】参考答案为B。 本题选自《教与学·课程同步讲练》 8．近代自然科学获得极大发展的原因包括（） ①资本主义的产生和发展②从宗教神学的束缚中解放出来 ③科学家勤奋努力的研究④科学家得到教会的支持 A．①③④ B．①②④ C．②③④ D．①②③【解析】参考答案为D。 9．他是近代物理学的一位奠基人，他提出了万有引力定律，物理学中的力学单位以他的姓氏命名。此人是（） A．托勒密B．哥白尼C．牛顿D．布鲁诺 【解析】参考答案为C。 10．“一个苹果让牛顿吸引了世界，一壶沸水让瓦特转动了世界，一个元素让爱迪生点燃了世界。”这句话中，“牛顿吸引了世界”指的是（） A．他研制了汽车 B．他发明了电灯 C．他发现了万有引力定律 D．他改进了蒸汽机 【解析】参考答案为C。 【解析】以上选择题都是以科学革命为背景的单项选择题，内容分为代表人物和思想主张等两个方面，符合课标中提出的“列举科学革命的代表人物，评析他们的主要成就”这一要求，考察层面为知记，比较简单易答。其中第八题有点难度，需要仔细观察选项，做到细致认真，答案不难选出。 二、非选择题 此题选自《义务教育教材·历史与社会作业本（八年级下）》 11．阅读材料，回答问题 材料一：他用这本书来向自然事物方面的教会权威挑战。从此自然科学便开始从神学中解放出来……科学的发展从此便大踏步地前进。 ──恩格斯材料二：“你们读判决书时，要比我听判决书更害怕。”临行前，他高呼：“火，不能征服我，未来的世界会了解我，会了解我的价值。” （1）材料一、材料二分别反映的是哪两位人物?他们的主要贡献是什么？ （2）材料一中“科学的发展从此便大踏步地前进”说明了什么？ （3）材料二中的人物留给后人哪些值得学习的精神？请说说他在刑场上说的话的意义。
黑龙江省初中技术录像课评比大赛 设计的本质是创新 齐齐哈尔市第十七中学王美玲 一、设计理念 本活动主要是在以下基本理论的指导下进行设计的： 1、创新发现学习理论。 （1）强调学生在学习过程中，不拘泥于书本，不迷信于权威，不依循于常规,独立思考，大胆探索，标新立异，别出心裁。而教材的逻辑结构性又必须符合学生心智发展的水平。 （2）重视学生理解，而理解的重要条件是靠学生自行探索；从探索中发现知识结构中的原理原则，才是真正的学习。 （3）学习不能与生活脱节，在接近实际生活的教学情境中，才会学习到真正的知识。 2、人本主义的学习理论。 （1）每个学生都具有天赋的学习能力，只要顺其天赋而提供他学习机会，他就会自行学习。 （2）只有在学生喜欢并自愿的情形下所从事的学习活动，才会产生真正的学习。 （3）不强调系统的教材教法；主张教师的责任在设置情境、提供材料，而学习活动则是学生自已的责任。 （4）重视学习活动中人际关系的培养，因而主张合作学习。 3、主题教育理论 （1）“主体教育理论”认为“自由、自觉的活动是个体主体性发展的决定性因素。个体的主体性发展是以活动为中介的，个体只有投身于各种活动之中，其主体性才能得到良好的发展。” （2）“主体教育理论”认为“主体性教育认为，教育应该以育人为本，重视人的自我发展和完善的需要，把人的发展本身作为目的和核心，确立受教育者在教育活动中的主体地位，激发他们的能动性、自主性和创造性，自觉地以学生主体意识的增强、主体地位的确立、主体能力的扩大和主体力量的解放为己任，建构学生的丰富和全面的主体性，把学生培养成为社会历史活动的主体，从而推动社会的发展与进步。” 二、教学目标 1、知识与能力： （1）创新意识的培养。形成推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识。 （2）创新思维的培养。它要求重新组织观念，养成符合创新学习活动的求新、求异、聚合思维方式，以便产生某种新的产品。 （3）创新“问题”的培养。要求敢于破除迷信，大胆进行探索，勇于提出问题。 （4）创新方法、技能的培养。即懂得一般的创新方法与技巧。 2、过程与方法： （1）大多数学生经历了解、理解、掌握、查找“创新”的过程和基本方法； （2）大多数学生经历了解、理解、掌握“创新学习的意义”的过程和基本方法； （3）大多数学生经历根据具体情境中初步形成自主发现和提出问题能力的过程；初步了解和运用自主发现和提出问题的基本方法。 （4）大多数学生经历根据具体情境中初步形成自主发现、合作发现和提出问题能力的过程；初步了解和运用合作发现和提出问题的基本方法。
1Physical这个词源自于：（）B、 2“什么是科学” 这个提法是恰当的，正确的。我的答案：× 3计算机科学属于物理学。我的答案：× 4按照维基的分类，医学属于下列哪门学科：（）D、 5爱因斯坦认为西方科学形成的基础是：（）B、 6科学知识极度依赖逻辑。我的答案：√ 7科学这个名词本身是需要发明创造的。我的答案：√ 8按人类对自然规律利用的直接程度，科学可以分为几类B、 9按与实践的不同联系，科学的分类不包括C、 10目前，对科学的定义普遍认可谁提出的较为精准B、 11中科院院长白春礼对教育提出的三点尖锐的批评不包括下列哪一项：D、12《德谟克利特的自然哲学和伊壁鸠鲁的自然哲学之区别》是谁的着作：B、 13现在中国没有完全发展起来，一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学，没有自己独特的创新的东西，老是冒不出杰出人才。这是谁说的：C、
14科学中以权威的言论作为真理。我的答案：√ 15西方科学的形式是以两个伟大的成就为基础的，一是古希腊哲学家们发明的形式逻辑体系：二是文艺复兴时期发现进行系统的实验。我的答案：√ 科学启蒙绪论（二） 1Georage Sarton认为唯一可以反映出人类进步的历史的学科是：（）A、2阿拉伯科学的形成是在被赶出希腊化世界古希腊学者推动下发展起来的。我的答案：√ 3Times评选出来的上个世纪的代表人物是：（）C、 4怀海特认为欧洲的母亲是：（）B、 5科学的起源D、 6现代物理学的奠基人是牛顿。我的答案：× 7现代物理学的开创者D、 8科学史专业的最高奖是C、 9爱因斯坦出生在哪个国家：B、 10希腊终归是欧洲的母亲。要找到现代观念的源头，就必须看看希腊的情形。
【史料及解析】英国工业革命的原因和条件 这似乎是一个老生常谈的话题，但却是一个历久弥新的话题。但是通过这个问题一定要让学生明确，有的历史事件，原因和条件可以混为一谈，但是有的历史事件必须分清，原因就是原因，条件就是条件。例如新航路开辟英国工业革命 工业革命为什么会发源于英国?通常的解释是：英国的民主政治与科学革命。1640年英国进行了资产阶级革命，经过40多年的反反复复。直到1688年才确立了资产阶级民主制度的框架：国会掌握了财政控制权、政治弹劾权、军事制驭权。此后，又经过半个多世纪的发展，到18世纪中叶英国资产阶级工业革命发生时，英国的民主制度已经成熟，并成为工业革命发生的政治基础。可以讲，没有民主就没有工业革命。 1688年～1689年的光荣革命为建立有限的君主统治的观念作出了很大的贡献。现在人们普遍地接受了这样的学说，扩展国家的权力只应该是为了保护人们天生的自由权利和他们享受财产的权利。在这一学说的影响下，国会撤消了授予特别垄断权和干预自由竞争的旧法律。重商主义的原则被继续用于和殖民地的交易，但是在国内的商业范围内，许多限制逐渐被取消。民主政治对工业革命的催生表现在以下几方面：工业主的利益得到有效的制度保护;阻碍工业发展的封建力量被摧毁;自由竞争的原则得到普及。除了民主政治，工业革命的发生还有一个基本条件，即产生了以往人类历史上任何一个时代都无法想像的科学的力量，出现了科学革命。科学革命包括科学体系的革命、技术发明的革命、哲学体系的革命。从文艺复兴以来，欧洲的科学革命在伽利略、牛顿、达·芬奇、哈维、波义耳、哥白尼、康德等巨人的推动下出现了。科学革命推动技术发明一个接一个地涌现出来，从而为工业革命奠定了技术基础。 英国发生工业革命的要素是金融创新 上述两个条件只是英国发生工业革命的基础条件，核心的因素或者说只有英国才具备的发生工业革命的要素是：金融创新。 人们的创业积极性调动出来了，但资金从哪里来?英国的光荣革命不仅带来了政治上的民主制度，而且还带来了一场金融革命。正是这场金融革命为人们的创业和技术革命提供了融资渠道。这场金融革命的意义基本上是被我们所忽略的。 光荣革命后的金融革命至少有以下几个方面值得注意： ★政府信用的债券化。光荣革命后，政府凭借着自身的可信性和承诺度，通过债务融资的数量一再上涨，1688年政府债务只有100万英镑，而到1697年则达到1670万英镑，增加了16倍;到1750年更是达到7800万英镑。政府用这些资金做了大量的公共事务，包括基础设施建设、教育发展和海军建设。债务的增加说明人们对于政府有充分的信心。 ★各种金融机构不断发展和涌现出来，如特许公司、合伙银行、保险公司等金融机构都开始出现，个人储蓄业务开始发展起来。18世纪伦敦的银行数量已经达到25个，到1750年达到30个。
?
《从“愚昧”到“科学”：科学技术简史》期末考试（20）
1
下列是拉瓦锡的贡献的是（）。（1.0 分）
1.0 分
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A、
脱燃素气体
?
B、
指示剂
?
C、
空气是燃烧的必要条件
?
D、
氧化还原理论
正确答案： D 我的答案：D 答案解析：
2
古希腊的柱式不包括（）。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
多立克柱式
?
B、
爱奥尼克柱式
?
C、
科林斯柱式
?
D、
奥尼斯柱式
正确答案： D 我的答案：D 答案解析：
3
瑞士剧作家（）的作品《物理学家》描写了一个物理学家为了逃避现实而住进精神病院的故 事。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
组特迈斯特
?
B、
狄波顿
?
C、
迪伦马特
?
D、
维德莫尔
正确答案： C 我的答案：C 答案解析：
4
（）年历时 6 个月的伦敦万国博览会召开，被视为英国产业革命的凯歌，标着着近代工业在 世界规模展开。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
1831
?
B、
1841
?
C、
1851
?
D、
1861
正确答案： C 我的答案：C 答案解析：
5
产业革命的故乡是（）。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
德国
?
B、
法国
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C、
意大利
?
D、
英国
正确答案： D 我的答案：D 答案解析：
6
俄罗斯科学院初期的研究方向分为三级，其中不包括（）。 （1.0 分）
0.0 分
?
A、
数学
?
B、
物理学
?
C、
1、时间、发源地、范围、标志等 2、对生产力的影响： 第一次科技革命：创造了巨大的生产力，促进了经济的迅速发展。机器生产代替了手工劳动。 第二次科技革命：（1）人类从此由蒸汽时代跨进了电气时代（2）生产力有了巨大的飞跃（3）资本主义世界的经济有了突飞猛进的增长。 第三次科技革命：（1）生产工具更新------自动化、智能化（2）劳动对象发生深刻的变革（3）劳动者文化技术水平提高。 3、对生产关系的影响： 第一次科技革命：（1）使欧洲主要国家的资本主义制度最终确立起来（2）从根本上巩固了资产阶级政权。 第二次科技革命：从19世纪末到20世纪初，各主要资本主义国家先后进入帝国主义阶段 第三次科技革命：在新的科技革命的推动下，资本主义生产关系进行了局部的调整，以进一步适应生产力发展的要求。 4、每次科技革命对资本主义社会的发展变化带来了哪些重要影响？ 第一次：（1）（生产力方面的）带来了资本主义社会生产力的第一次飞跃；创造了巨大的社会财富、经济空前繁荣；机器生产代替了手工劳动。（2）（生产关系方面的）工业革命的完成使欧洲主要国家的资本主义制度最终确立起来（3）（阶级关系方面）工业革命使社会日益分裂为两大直接对立的阶级，即工业资产阶级和工业无产阶级。（4）工业革命的进行和完成，使一些欧美国家成为力量强大的工业国。它们以武力打开许多亚非拉国家和地区的大门，掠夺原料，倾销商品，进行残酷的剥削 。 第二次：（1）（生产力方面的）人类从此由蒸汽时代跨进了电气时代；生产力有了巨大的飞跃；资本主义世界的经济有了突飞猛进的增长。（2）（生产关系方面的）从19世纪末到20世纪初，各主要资本主义国家先后进入帝国主义阶段（3）主要资本主义国家进入帝国主义阶段后，掀起了瓜分世界的狂潮。
第三单元从人文精神之源到科学理性时代 第15课近代科学技术革命 编者：哈第十八中学杨丹［课标要求］ 了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源；以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。 ［概念释疑］ 圈地运动——指15世纪末叶至19世纪中叶西欧新兴资产阶级和新封建贵族使用暴力剥夺农民土地的过程。这种情况在英国、德国、法国、荷兰、丹麦等国家都曾先后出现过，而以英国的最为典型。所谓圈地，即用篱笆、栅栏、壕沟把强占的农民份地以及公有地圈占起来，变成私有的大牧场、大农场。大批丧失土地和家园的农民成为一无所有的雇佣劳动者。这是资本原始积累的最重要手段之一。 早期蒸汽机——最先把蒸汽动力技术的设想付诸实施的是法国工程师巴本（1647--1712）。1674年，他发明了带有活塞的实验型汽缸，可以把热能转变为机械能。不久，英国工程师塞维利发明了一种把动力装置和排水装置结合在一起的蒸汽泵，由于热效率很低，容易爆炸，因而无法普及。1705年，纽可门等人合作制造出了第一台真正算得上是动力机的大气活塞式蒸汽机，被称为纽可门蒸汽机，但热效率仍然较低，且只能用于矿山抽水，不能满足新的需要，万能蒸汽机就是在早期蒸汽机的基础上改良而成的。 ［自学提纲］ 1．哥白尼 （1）背景 ①在欧洲占统治地位 ②人文主义得以传播 （2）贡献：太阳中心说 （3）影响：否定了嫉妒教会宣扬的，从根本上动摇了欧洲中世纪的理论基础。 2．加利略 （1）贡献 ①为日心说找到了确凿的证据 ②开创了以 _________为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“___________ ”。（2）影响：为___________的创立奠定了基础。 二、牛顿的经典力学 1．内容 （1）_________定律和_________三定律 （2）作品：《_______________》 2．影响
3．(2013·广东)20．1765年哈格里夫斯制造出“珍妮纺纱机”，1785年瓦特改良
. 的蒸汽机投入使用。这些成果出现在 A．英国资产阶级革命时期B．工业革命时期 C．第二次工业革命时期 D．第三次科技革命时期4．(2015·广东)18世纪后半期，在轰轰烈烈的法国大革命的同时，在英国正进行着一场其意义毫不逊色甚至更大的革命。“意义更大的革命”指的是( ) A．英国资产阶级革命 B．英国君主立宪制确立 C．英国工业革命 D．英属北美殖民地独立 5．(2016·广东)18世纪80年代后，英国工业品产量增长迅速，积累了大量资金，工业革命持续加速．推动工业革命“持续加速”的动力是（） A．畜力、水力 B．改良蒸汽机 C．石油 D．电力 6．（2010·广东东莞）詹姆士·布恩是一位生活在18世纪40～90年代极富经营头脑的英国某织布厂厂主，1785年后，他把工厂搬迁到交通便利的地方。詹姆士·布恩搬迁工厂是因为（） A．珍妮纺纱机的发明 B．瓦特改良蒸汽机 C．火车、轮船的出现 D．内燃机的发明 7．（2010·广东东莞）2009年12月26日，武广高铁正式通车运营，标志着我国步入高速铁路新时代。此时我们不能忘记火车机车的发明者是（） A．哈格里夫斯 B．瓦特 C．爱迪生 D．史蒂芬逊8．（2010·广东湛江）2010年中国吉利汽车集团正式收购了沃尔沃，那么世界上第一辆汽车是谁发明的？（） A．瓦特 B．史蒂芬孙 C．富尔顿D．卡尔·本茨 9.（2006·揭阳）20世纪初，东京街头普遍出现电灯，你认为应该感谢（）A．爱因斯坦B．爱迪生 C．牛顿 D．达尔文 10.（2008·揭阳）第三次科技革命中，有人这样描述：“它的出现，是人类智力解放的里程碑”。这里的“它”是指（） A．航天技术的诞生B．电子计算机的应用C．空间技术的进步D．“多利”羊的诞生11．（2010·揭阳）于1945年在美国制成，成为人类智力解放里程碑的第三次科技革命的发明是（） A．手机 B．克隆羊C．电子计算机 D．核电站 二、问答题： 12.（2005·揭阳）阅读下列材料： “资产阶级在它不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多……”——选自《共产党宣言》结合所学的知识回答： (1)“不到一百年”内生产力迅速发展是因为发生了什么事件?(1分) 答：工业革命； (2)这一事件首先发生在哪个国家?(1分) 答：英国； (3)这一事件中交通工具方面的发明有哪些?(2分) 答：火车（蒸汽机车），汽船。 13.（2007·揭阳）简答题(共8分) 18世纪60年代以来，人类历史先后发生了第一、二次工业革命和第三次科技革命，促进了社会生产力的飞跃发展，改变了人类社会的面貌，方便了人们的生活。请回答： （1）第一次工业革命出现的交通工具有哪些(列两个)?(2分)它们的动力是什么?(1分)说说这次工业革命对世界格局造成的影响。(1分) 答：第一次工业革命出现的交通工具有汽船、火车等；它们的动力是蒸汽(或蒸汽机)；工业革命对世界格局造成的影响是初步形成了西方先进、东方落后的世界格局。 （2）第二次工业革命使人类社会进入了电气时代，在日常生活中，第二次工业革命的成果有哪些我们至今还在继续享用(列两个)?(2分) 答：我们至今还在继续享用的有：汽车、飞机、电灯、电话、摄影机、发电机、电动机、蓄电池、油印机等。 (3)第三次科技革命起源于哪个国家?其核心是什么?(2分) 答：第三次科技革命起源于美国；其核心是电子计算机的广泛应用。 14.（2009·揭阳）材料分析题(11分) 阅读下列材料： 材料一：市场总是在扩大，需求总是在增加。甚至工场、手工业也不再能满足需要了。于是，蒸汽的机器引起了第一次工业生产的革命。 材料二：1870年以后，第二次工业革命，促使科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，特别是电力的发明，并被迅速应用于工业生产，大大促进
第二编科学观与科学方法论 人类是通过科学来认识自然界的，本编依据自然观、认识论和方法论相一致的原理，围绕科学理论的形成与发展，以科学问题为起点，研究通过观察和实验获取科学事实的经验方法，研究经由科学抽象、运用各种科学思维形式建立假说和检验假说的方法，在此基础上进一步探讨科学理论发展的多元模式和创造性思维的激发机制。 第四章科学的本质和科学知识的构成 从认识史上看，把科学作为独立的研究对象，是在科学从包罗万象的自然哲学中分化出来，并建立了以实验为基础的理论体系之后。本章以科学的整体为研究对象，阐述科学的本质、科学知识的构成、科学的价值，这是马克思主义科学观的重要组成部分。 第一节科学的本质 一、科学的涵义及性质 1．科学的涵义 马克思主义对科学的本质做出以下深刻的论述： 其一，科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”。 其二，科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。 其三，科学是生产力。 其四，科学既是观念的财富又是实际的财富。 随着科学日益渗透到社会的各个方面，科学已经成长为社会的一项极为重要
的事业，人们从各种不同的角度对科学与社会、科学与文化、科学与方法论的关系进行深入的探讨，形成了以下几种观点： 其一，科学是一种社会建制。 其二，科学是一种文化。 其三，科学是一种方法。 综上所述，现代科学是由多种基本要素组成的复杂整体，只有把有关科学的各种涵义当做一个具有内在联系的系统来把握，揭示各种涵义之间的联系，才能全面地、综合地认识科学的本质。 贝尔纳把现代科学的主要特征概括为六个方面：一种建制；一种方法；一种积累的知识传统；一种维持或发展生产的主要因素；构成我们的各种信仰和对宇宙和人类的各种态度的力量之一；与社会有种种相互关系。 2．科学作为社会意识形式的性质 自然科学是研究自然界物质的形态、结构、性质和运动规律的科学。它的目的在于认识自然规律，为人类正确改造自然开辟道路。一般而言把现代自然科学分为基础理论科学、技术科学和应用科学三大类。自然科学作为知识体系，具有区别于其他社会意识形式的重大特点。 (1)科学是知识形态的生产力 (2)科学是特殊的社会意识形式 二、科学的本质属性 科学作为一种认识活动，有其特殊的认识手段(科学仪器、实验室设备)和认识方法(观察方法、实验方法、假设一演绎方法)；科学作为认识成果，有其特殊表现形式即由基本概念、基本定律以及通过演绎推理得到的结论这三部分构成的
第四次科技革命 塑料将不以石油为原料而完全以玉米替代；建筑材料将由洋麻等纤维类作物替代；石油的枯竭也不再可怕，因为用秸秆完全可以替代；2050年人类的寿命有可能达到120岁；5亿亩的不毛之地、盐碱地将会成为植物的生长乐园。 这并非天方夜谭，因为有很多已经实现或者即将实现。 这一切都预示着，一场改变人类生活和生产方式的革命即将到来！而这场革命的进程远远超出了人们的想像力！ 这就是自20世纪90年代以来，以生物技术为重点的第四次科技革命。更有专家预测，继狩猎经济、农业经济、工业经济和网络经济之后，人类第五个经济形态将是“生物经济”。 ■BT将要取代IT 有人说，正如在上世纪五六十年代，人们很难想象信息技术（IT）对世界经济与人类生活会产生如此深远而广泛的影响一样，到了21世纪，生物技术（BT）必将超过信息技术的预测将成为现实。 中国科学院副院长陈竺在接受记者采访时表示：“当生物技术直接和它间接带动的产业，能够占到GDP的50％的时候，我们就说生物经济时代到来了。”他还指出，“生命科学和生物技术，对人类社会，甚至对人类的进化产生的作用，可能要远远超过信息技术。” 而近日来华参加“生物经济周”的诺贝尔奖获得者，德国生物化学家米歇尔博士对此问题则持谨慎态度，他表示：“生物技术不会像IT技术那样呈现爆发性增长。它是潜移默化的增长，在制药、人类基因等方面的影响是一个缓慢增长的过程。” 正如一位专家所指出，互联网只是对人类的信息沟通带来了巨大的革命，而基因领域的革命则能够从根本上改变人类的命运。有关统计表明，全球生物技术产业的销售额约每5年翻一番，增长率高达25％－30％，是世界经济增长率的10倍左右。 如此惊人的力量和诱人的“钱景”，使得IT巨头比尔·盖茨预言道：超过自己的下一个世界首富必将出自生物技术领域。
体现科学本质的科学教学 【摘要】：科学本质是科学素养的核心内涵之一,如何提升学生对科学本质的理解已成为国际科学教育改革关注的焦点话题之一。伴随着科学本质的提出与研究,HPS得以提出与引以关注,并彰显于提升科学本质研究过程中。但是,尽管科学本质与HPS的提出有将近百年的历史,国内(大陆)学界对其关注与研究较少,表现为对如何提升学生科学本质系统研究的缺失,表现为对如何基于HPS视角提升科学本质理解研究的漠然。因此,本论文将研究聚焦于如何提升学生的科学本质理解之问题,通过追溯国际关于科学本质研究的脉络与方法,梳理了以HPS 视角提升学生科学本质理解的研究路径与方法论基础。厘清了科学哲学与科学本质、科学史与科学本质、科学社会学与科学本质及HPS、STS、SSI与科学本质的关系,考察了各国科学教育课程标准(纲要、指引)与科学教材中呈现的科学本质与HPS,为本研究开展的可能性提供证据。继而系统地阐述了科学本质目标的表述、科学教学内容的HPS 架构、科学本质教学模式、教学方法等,科学教师利用其科学本质理解与科学本质学科教学知识实现科学本质概念的教学转换。本论文共分六章展开研究：第一章为引言部分,主要介绍了“体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角”这一课题的背景、意义与论文框架。第二章追溯了国际科学本质研究的历史,梳理了科学本质研究的四大方面,即科学本质内涵的界定与研究；促进科学本质理解的教学策略之研究；HPS促进学生科学本质理解之研究；学生科学本质理解之评价
与实证研究。阐释了HPS促进学生科学本质理解的研究状况,为当前国内(大陆)的相关研究提供启示与借鉴,从而明晰本研究的路径。第三章从科学史的典型主题与科学本质的特定要义两个层面阐述了科学史有助于科学本质理解。以科学哲学的历史发展映射了科学本质内涵的演变与发展,概括了科学哲学的核心问题及科学本质教学寓意。从科学社会学的视角探析了科学本质的内涵(特别是科学与社会的关系),指出了科学大战的根源在于科学观的差异。基于科学史的发展进路及应用于科学教育改革之反思,在梳理HPS与STS教育、SSI的关系中明晰科学本质理解的多维视角。第四章通过分析各国科学教育文件中的HPS与科学本质,借以第三届国际数学与科学教育调查分析结果与各学者对科学教材的HPS分析,阐述各国科学教材中的HPS与科学本质,为基于HPS视角的科学本质教学开展提供可能性支持。第五章主要涉及科学本质教学目标与教学内容,基于对科学史与科学本质不同学段之需求分析,指出当前科学本质教学目标预设中存在的问题,结合具体的案例明确科学本质教学目标的显性表述与HPS分析。对于科学本质教学内容,提出从两方面进行HPS架构,可以是针对科学本质的特定要义(科学的相对性、科学定律与科学理论的区分),寻找教材中与其对应的主题内容提出架构；也可以是选择教材中某一主题(例如元素周期表与周期律),提出该主题的HPS架构,呈现科学本质要义。第六章主要涉及科学本质教学过程,分别从教学模式与教学方法两个层面阐述。结合具体实例,从理论基础、目标、实现条件、操作程序等提出了科学本质教学的“科学-探究”教学模式与基于实验辐射发展