【整理】《自然科学概论》

摘要：《自然科学概论》以人类认识自然、改造自然的史实为基础,以历史进程为线索,力求以不同社会发展阶段的自然科学成就和著名科学家具有划时代意义的发现、发明及学说为主要内容,概括地分析和阐明自然科学及其学科地对象、特点、发展规律与历史作用,粗略地介绍自然科学地知识体系。

自然科学发展史是研究自然科学发展过程及其规律的科学。

它依据历史事实，通过对科学发展历史过程的分析来总结科学发展的历史经验并揭示其规律。

在漫长的自然科学发展史上，近代曾出现了三次严重的危机，并由此也带来了三次重大的突破，从而推动自然科学向前进一步发展。

关键字：近代自然科学成就一、近代自然科学的产生近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。

天文学是一门最古老的科学。

在西方，通过毕达哥拉斯、柏拉图、喜帕恰斯、托勒密等人的研究，已经提出了几种不同的理论体系，成为一门最具理论色彩，又是提出理论模型最多的一门学科。

同时，天文学与人们的生产和生活密切相关，人们种田靠天、畜牧靠天、航海靠天、观测时间也靠天，这就必然会有力推动天文学的发展。

然而，天文学在当时又是一门十分敏感的学科。

在天文学领域，两种宇宙观，新旧思想的斗争十分激烈。

特别是到了中世纪后期，天主教会还别有用心地为托勒密的地心说披上了一层神密的面纱。

然而，地心说基础上产生的儒略历在325年被确定为基督教的历法后，它的微小误差经过长时间的积累已经到了不可忽视的地步，同观测资料大相径庭。

托勒密体系的错误日益暴露，人们急需建立新的理论体系。

当时，文艺复兴正蓬勃开展，它不仅大大解放了人们的思想，同时也推动了近代自然科学的产生。

波兰天文学家哥白尼适应时代要求，他从1506年开始，在弗洛恩堡一所教堂的阁楼上对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论--日心说。

1543年，哥白尼公开发表《天体运行论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。

日心说的提出恢复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学界和思想界，动摇了封建神学的理论基础，是天文学发展史上一个重要的里程碑。

第一章古代科学技术1、试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。

答：形成于商周之际的阴阳说和五行说对中国古代自然观的形成和发展有深远的影响，构成了中国古代考察万事万物生衍变化的途径和规律的基本理论框架。

古代中国也曾有过类似于“原子”的概念，这就是战国时期墨翟及其弟子的著作《墨经》中所说的“端”，但没有形成类似于古希腊的原子论。

古代中国占主导地位的是以在空间连续分布的“元气”来解释万物及其运动变化的“元气说”。

古希腊科学自然观把自然界看成一个独立于人的一个有规律的，并且其规律可以为人们所把握的对象，他们创造了一套数学语言力图把握自然界的规律。

古希腊出现的第一个哲学学派——米利都学派用具体的诸如“水”、“气”之类的物质性的东西作为本原，来解释世界万物的变化发展，而稍后的毕达哥拉斯学派却用数即事物的几何结构或形式作为本原，来解释世界万物的变化发展，从而开辟了在注重心灵的理性世界而轻视外部感性世界的理性主义传统。

稍后的赫拉克利特一方面仍然遵循米利都学派的思路，用“火”及其性质来解释世界万物的生灭变化；另一方面又提出“逻各斯”作为把握对象的原则，从而把认识客观对象和把握人的思想统一起来，奠定了西方认识论的理论基础。

德谟克利特作为古希腊原子论的主要代表，用肉眼所看不见的物质微粒即原子在虚空中的运动变化来说明世界万物的变化发展，它在思想和方法上对后世都有深远的影响，公元前4世纪的亚里士多德，在总结前人成就的基础上创造性的研究了事物的本性和原因，提出“四因说”和“目的说”。

同时还提出了比较严密的科学论证方法，创立了逻辑学，成为后世科学思想方法的重要组成部分。

第二章近代科学技术1、简述文艺复兴对近代科学兴起的意义。

答：⑴推动了西欧各国的宗教改革，打击了罗马教会的权威，冲破了神学的桎梏，解放了人们的思想，为近代科学的崛起营造了民主的学术气氛，并提供了唯物主义的认识方法。

⑵大批希腊的古典著作和优秀思想得以进一步传扬，鼓起了人们彻底摆脱传统观念而倡导理性思想的勇气，给近代科学的诞生提供了丰富的思想养料。

第三章第四节一、场合超距作用与占据空间的物质相对应的另一种客观实体是场。

场不占据空间，场与场在空间可以相互叠加。

宏观世界中两种最主要的场是引力场和电磁场，二者分别由万有引力和电磁力产生。

按照李的观点，万有引力和电磁力的性质是非常类似的。

二者的数学表达几乎一样，都是与距离的平方成反比，与产生力的“荷”和受力的“荷”之积成正比，如果我们可以把质量称为“引力荷”的话，这两种力的作用，都可以不通过施力者和受力者的接触而发生。

牛顿称这种力的作用为“超距作用”（action at a distance）。

超距作用的观点，就是认为力的作用相距一段空间而直接发生，中间没有任何媒介，力的传递不需要时间。

现代的观点认为引力相互作用和电磁相互作用都是通过“场”（field）来进行的。

“荷”产生一种特有的“场”，受力者是因为与场接触才受到力的作用。

对于两个静止的相互作用者，“超距作用”的观点和“场”作用的观点显不出任何区别，仅仅是观点不同。

但是如果施力者的做发生变化，对受力者的作用效果是立即发生变化，还是需要一段时间，就成了判断两种观点正误的判据。

作用力的改变，可以是“荷”量的改变，也可以是施力者运动状态的改变。

在万有引力的范畴内，要直接检验这一点是很难有机会的。

我们不可能设想太阳的质量突然间发生改变，从而测量地球的运动状态是否立即发生改变。

太阳的运动状态是在改变，但是太缓慢了，以至于无法区分。

可行的检查首先是在电磁作用的领域。

不过这种检验要在一个实验室里完成仍然是不可能的。

因为电磁作用的传播速度太快了。

直到1888年，赫兹（Hertz H）在实验中发现电磁波，这个问题才有了结论。

早在1830年前后，法拉第（Faraday M）就引进了流线来描述电磁作用。

流线是用来研究流体流动的一种数学模型。

法拉第想象电磁力像流体一样从带电体向空间延伸。

这就是场的雏形。

麦克斯韦（Maxwell J C）发展了法拉第的思想，于1864-1873年间完成了电磁场理论的体系，并预言电磁场可以在空间中以波的形式传播，其传播速度等于光速。

自然科学概论论文5篇以下是为大家整理的自然科学概论论文的文章5篇 , 盼望对大家有所关心！自然科学概论论文1讨论方法的结构不同依据讨论方法适用范围的大小和概括的程度不同，自然科学的讨论方法一般可以化分成三类。

一类是最普遍的讨论方法即哲学方法和规律方法，它适用于一切科学（包括自然科学、社会科学和思维科学等）。

二类是适用于各门自然科学的一般讨论方法，例如观看、试验（试验）、模拟、数学等方法（广义的观看、试验和数学等方法，讨论社会科学也需要）。

三类是适用于某一门或几门自然科学的特别讨论方法，例如在生物学讨论中运用解剖法讨论生物的构造和功能的关系。

依据人类熟悉过程的进展挨次和深度不同，自然科学讨论方法又可以划分为两种类型。

一类是通过科学观看、试验、模拟、调查猎取感性阅历材料的基本方法阅历方法。

二类是通过对科学技术讨论资料的加工得出科学结论的基本方法理论方法。

例如科学抽象法、各种规律方法、想象和灵感、数学方法、科学假说等等。

由此可见，自然科学的讨论方法具有多层次性，且在每个层次里，阅历法和理论法是相互交织在一起的。

例如在很多基础科学理论讨论中，讨论者将讨论工具、仪器设备作用于讨论对象从而获得第一手事实材料，在这一阶段讨论者使用观看试验和模拟等方法。

然后讨论者运用阅历方法进一步将事实材料进行加工和整理。

再次讨论者把通过阅历方法加工获得的事实材料，通过科学抽象，使用数学、规律、模型、归纳、演绎、假说、等方法上升为科学理论，这个阶段所使用的方法即为理论方法。

因此可以看出自然科学讨论方法是呈立体网络状结构。

社会科学讨论方法包括三大领域社会科学讨论方法本身、与之相关的统计方法以及计算机统计软件的应用（如SPSS）。

社会科学的讨论目的有探究、描述、解释和评价四种。

科学家在进行探究性讨论时，往往采纳定性的方法。

问卷调查、实地讨论、内容分析等在描述性讨论中较为普遍使用。

解释性讨论经常需要运用相关性分析、线性回归等方法进行。

自然科学概论第三章物质世界的统一性第三节物质物质是任何有质量并占据空间的东西。

气体、液体、固体、生命体，是我们通常熟悉的物质。

更广义的物质是任何科学上可以观测的客体。

电磁场是一种广义的物质，因为它可观测，他有能量和动量。

我们把狭义的物质称为“物质”，以区别于“场”。

从成分看，可分为单质、化合物、聚合物、合金等。

从温度、压强、体积、院子排列等物理性质来看，物质以气、液、固、晶体、非晶体，以及超流、超导等状态存在。

这些不同的状态称为相。

物质都是由少数几种基本粒子组成。

每一种粒子都有它的反粒子，由反粒子组成的物质称为反物质。

而场的属性与侠义的物质截然不同。

场不具有质量，不占据空间。

场与场之间可以叠加，称为场的叠加原理。

场与物质可以发生相互作用。

一、物质的相物质可以不同的相存在。

比如水，在0摄氏度以下是冰，为固相，在0摄氏度以上，100摄氏度以下是水，为液体，在100摄氏度以上是蒸汽，为气相。

相是物质的热力学性质。

以不同的相存在的同一物质，其物理性质有显著的不同。

相往往又被称为态，比如说气态，液态等。

另外有一种热力学中的态，或状态，含义完全不同。

同样是水蒸气，如果其温度或压强发生变化，就说它的状态发生变化。

相，是物质的一类相对均匀的状态的集合，这里的均匀指化学成分和物理性质均匀。

气相密度小，容易压缩，分子可以自由活动，可以充满所能到达的空间。

液相密度大，不易压缩，可以自由流动，没有固定的形状，有明显的界面。

固相密度大，不易压缩，有固定的形状，对形变有抵抗力。

还有一些不常见的相，都各自有共同的物质。

处于气相的物质，通常就称之为气体，液相的物质称为液体，处于固相的物质，就称为固体。

物质的相发生变化，就称为相变。

常见的相变就有溶解和凝固，蒸发和凝结。

凝固是溶解的逆过程，凝结是蒸发的逆过程。

某种物质发生溶解的温度，称为熔点，发生沸腾的温度，称为沸点。

在不同的压强下，同一种物质的熔点和沸点不同。

也就是说熔点和沸点随压强而变。

自然科学概论考试复习总结第一章绪论第一节科学与技术概述第二节近代自然科学的发展一、什么是科学I、科学革命的突破二、科学的形成和发展一、天文学革命三、技术概述二、医学生理学革命四、科学与技术的关系II、近代化学革命五、中国古代文明一、原子分子论六、科学技术是第一生产力二、有机物的合成和七、科学技术与教育有机结构理论三、元素周期律III、近代物理学革命 V、近代生物学理论的发展一、经典力学的奠基一、生物学初步建立二、近代科学的第一二、生物学的飞跃次大综合三、能量守恒与转化定律和热力学四、电磁学理论的发展 VI、地壳演变论五、光学理论的发展 IV、数学理论的发展第一节思考题１、什么是科学？２、什么是技术？３、科学分为几大门类？４、按各学科与实践的不同联系，科学分为几大类？５、为什么说十九世纪是科学世纪？６、二十世纪初自然科学中两个重要的基本理论支柱是什么？７、科学和技术有什么区别？８、科学和技术有什么联系？９、为什么说科学技术体系是不断发展的？１０、为什么说科学技术是第一生产力？第二节思考题1、近代科学首先在哪两大领域取得了突破性胜利？2、天文学研究的对象是什么？天体跨越自然界哪三个结构层次？3、“地心说”、“日心说”说的是什么？4、简述开普勒行星运动三定律。

5、简述牛顿关于物体运动的三大定律及牛顿万有引力定律。

6、简述能量守恒与转化定律。

7、麦克斯韦方程组从理论上预言了什么？8、十七世纪前的初等数学最有影响的是哪两部著作？9、为什么说解析几何的产生是数学发展史上的一个重要里程碑？10、简述道尔顿原子论的主要内容。

11、简述化学元素周期律的基本要点。

12、十九世纪自然科学有哪三大发现？13、简述达尔文进化论的主要内容。

第一节科学与技术概述一、什么是科学什么是科学：科学是人类智慧的结晶，是正确反映自然、社会和思维发展规律的知识体系。

其内容为理论化、系统化的自然知识、社会知识和思维知识的总和。

人们大体上将科学分为自然科学、社会科学、思维科学三大门类。

一、绪论宇宙物质时空——自然（处于不断发展）自然：客观存在，整体存在，是一与多的统一，过去，现在，未来的统一，存在于非存在的统一实在—自然的代名词对自然的整体把握，根本看法—自然观—反应人类对自然界整体把握情况自然观的分类：1神话及原始宗教的自然观：远古时期大约6或8世纪之前，从希腊文明（公元前，西方文明的起源）开始2哲学的自然观：8—16世纪之前，以1543 年哥白尼的《天体运行论》提出日心说为结点3科学的自然观古希腊，古罗马：思辨猜测（无实验）中世纪：神学自然观，天堂地狱（公元5世纪—公元15世纪）大约1000年科学自然观：近代科学诞生推翻神创论力学统治一切—机械自然观牛顿运动定律片面孤立形而静止缺乏系统普遍联系的观点5.19世纪末，自然科学发展，演化为辩证唯物自然观（马克思主义的自然观）马克思主义自然观—系统自然观（系统论的出现）—生态自然观（对出现问题反思）—可持续发展不断发展，演化（包含进化，退化）更为完善科学合理奴隶—认识—朴素自然观（平衡）主人—改造—机械自然观和谐—可持续—辩证自然观（对立，统一）【对立：人是自然长期进化的产物（生物学），劳动创造人与人类社会（社会学）】【统一：人是自然的一部分，人的生存发展依赖自然的各种资源，人的活动不能违背自然规律（违背则将受到惩罚）】“科学”名称的由来：（1）古代“格致之学”。

《礼记.大学》中说：“致知在格物，格物而后知至”.（科是一种规范规则，大家遵守的条约）（2）“科学”（science），它源于拉丁文scientia,原义为“知识”或“学问”。

在古代西方，科学被称为自然哲学，寄居在哲学母体之内，并没有独立的地位。

（3）历史上，日本著名科学启蒙大师福泽瑜吉把“science”译为“科学”。

1896年，梁启超在《变法通议》一文中首次使用科学。

进入20世纪之后，特别是“五四”运动时期，陈独秀、李大钊等大力倡导科学与民主，从而使科学这一概念在我国广为传播。

《自然科学概论》课程大纲课程代码：02083001课程学分：2课程总学时：28适用专业：小学教育专业一、课程概述（一）课程的性质自然科学概论是小学教育专业开设的一门文理通识专业基础必修课，理论性、知识性都很强，作为小教专业的基础课之一，它是科学、哲学与技术发展的总结，是人类认识世界和改造世界成果的理论结晶。

它对培养学生科学的世界观和方法论，为科学献身的精神，拓宽知识面，了解科学技术发展、规律及新动态有重要作用。

1.本课程是小学教育专业（本科）一门必修的专业基础课。

2.本课程试图结合不同时代的社会背景，沿历史的脉络粗线条的勾画出自然科学发展的源流。

3.本课程教学以现代自然科学成就为主要着眼点，力求反映当代最新科学成果，体现时代特征，同时充分揭示科学、技术与社会互动关联的实际，融科学精神与人文精神为一体。

4.本课程在广泛介绍自然科学成就的基础上，大力挖掘科学成就的哲学意义，让学生在获得自然科学知识的同时，也受到哲学思想的熏陶，从而提高其综合素养。

（二）设计理念与开发思路1.设计理念（1）在课程目标上注重提高全体学生的科学素养。

该课程旨在提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三个方面培养学生，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。

（2）在课程结构上重视基础，体现课程的选择性。

注重全体学生的共同基础，同时应该针对学生的兴趣、发展潜能和今后的需求，设计供学生选择的课程模块（选读），以满足学生的不同学习需求，促进学生自主地、富有个性地学习。

（3）在课程内容上体现时代性、基础性和选择性。

该课程加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注科学技术应用所带来的社会热点问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。

（4）在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化。

课程在精选终身学习必备的基础知识与技能，关注科学与其他学科的联系，培养学生基本能力的同时，应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考。

第一章绪论第一节什么是自然科学一、科学1、科学一词之起源“科学”(science)一词，源于拉丁文的scio，后来又演变为scientia，最后成了今天的写法，其本意是“知识”“学问”。

古希腊哲学家柏拉图在《理想国》中曾提到“科学”一词，亚里士多德在他的《形而上学》中也用到“科学”的说法。

中国古代曾用“格致”一词指称科学研究，“格致”起初出于《大学》一书，其意为格物致知。

明末出版的《空际格致》一书中“空际”相当于自然二字，“格致”就相当于格物致知，以格物而得的知识是科学。

明末清初，来华的欧洲耶稣会传教士熊明遇的《格致草》、汤若望的《坤舆格致》等书的名称就使用了“格致”一词，在鸦片战争以后，依旧沿用这一称谓。

中日甲午战争以前出版的许多科学书籍多冠以“格致”或“格物”之名。

日本在1832年出版的有关解剖学的书里就用到解剖学是医学的“一科学”的说法，其著名科学启蒙大师福泽谕吉把英语的science译为“科学”。

19世纪末到20世纪初，“科学”一词从日本传入中国。

1880年梁启超在《变法通议》一文首次用到“科学”一词，康有为在《日本书目志》中列举了《科学入门》、《科学之原理》等书目，1898年在《戊戌奏稿》一文里也用了“科学”一词，严复在翻译《天演论》等科学著作时，也用“科学”二字。

后来陈独秀编《新青年》，曾用“赛先生”代表“科学”一词，不久“科学”在中文里就代替“格致”被广泛的运用。

2、科学之定义我国1979年版《辞海》定义科学“是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶”。

1999年版《辞海》定义科学是“运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系、社会意识形态之一。

按研究对象的不同，可分为自然科学、社会科学和思维科学，以及总括和贯穿于三个领域的哲学和数学。

按与时间的不同联系，可分为理论科学、技术科学、应用科学等。

自然科学概论自然科学是指以自然规律和现象为研究对象的科学，是人类通过实验、观察、推理和逻辑思维探索自然世界的一种方法。

自然科学的研究范围极其广泛，包括物理学、化学、生物学、地学、天文学等众多方向。

本文将综述自然科学的起源、发展历程和未来展望。

一、自然科学的起源自然科学的起源可以追溯到公元前6世纪的希腊，当时的古希腊人开始关注自然现象，并通过理性思考和推理得出一些简单的规律。

包括著名的毕达哥拉斯定理和亚里士多德的哲学。

然而，正式的科学方法是在17世纪后期由伽利略和牛顿等人提出的。

伽利略在实验中发现物体下落是与其质量无关的规律，并形成了被称为现代科学中最基础的实证方法。

牛顿发明了微积分，并提出了万有引力定律和运动定律等被认为是自然科学的重要里程碑。

二、自然科学的发展历程自然科学的发展历程可以分为不同的时期，每个时期都有其独特的贡献和重要发现。

1.启蒙运动时期：在18世纪，启蒙运动在欧洲和北美盛行。

在这个时期，自然科学得到了显著的发展，人类开始关注自然规律的发现和科学实验。

许多著名的科学家和思想家如伏尔泰、罗塞尔等人为自然科学的发展做出了重要的贡献。

2.工业革命时期：在19世纪，工业革命在欧洲和北美开展。

这一时期的科学家，尤其是化学家和物理学家，对许多实用的发明做出重要贡献。

包括发明电灯、电话、电池和化学反应器等。

3.现代科学时期：在20世纪，科学技术迎来了一个爆炸式的增长。

物理学包括爱因斯坦的相对论和量子力学取得了重大的进展。

化学家和生物学家发现了许多重要的化合物和生命过程，这为生物技术的研究奠定了基础。

地学和天文学家通过现代技术发现了许多新发现，包括太阳系的行星和行星和恒星的演化。

三、自然科学的未来展望尽管自然科学的发展取得了巨大的成就，但对自然界深度理解和应用方面的挑战仍然存在。

目前，自然科学的未来主要取决于一些重要的问题和挑战。

1.环境问题：气候变化、污染等环境问题是当前的重要挑战之一。

自然科学家需要找到解决方案，以减缓气候变化、改善空气和水质等。