科学技术概论(第二版)电子教案第章近代自然科学的全面发展
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*科学不仅是一种(知识体系)同时也是一项基本的社会事业和一种社会发展过程*科学主要回答自然事物本身“是什么”、“为什么”;而技术则是(改造和控制)自然*一般认为科学中心经历几次转移,其顺序是:(意大利、英国、法国、德国、美国)*从科学与技术的关系:科学与技术存在密切的联系,同时,科学与技术既具有一些(共同特征)又有显著的差别*被誉为近代物理学之父的(伽利略)创造并示*英国科学家与科学史学家李约瑟是一位关注中国文明传统他的《中国科学技术史》巨著的问世*早在公元14世纪(商朝)就使用十进制(负数)*《易经》是二进制的前身, 而二进制的“开与关”的设计是现代计算机运行的基础*《山海经》一书,分为《山经》、《海经》、《大荒经》三个部分北魏末年贾思勰所著《齐民要术》*《神农本草经》现存最早的药物学专著伤寒杂病论(张仲景) 孙思邈《千金方》*14—15世纪欧洲,(文艺复兴、宗教改革和地理大发)现为近代科学的诞生创造了条件。
*牛顿力学是整个近代物理学和天文学的基础,也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。
*近代科学首先在(天文学和医学生理学)两大领域取得了突破*近代科学史上物理学完成了几次综合第一次是(牛顿力学)第二次是(能量守恒定律)第三次是(麦克斯韦的电磁学理论) *17世纪上半叶,笛卡尔创立了(解析几何),推动了数学的发展乃至整个自然科学的发展。
*17世纪上半叶英国人(耐普尔)发明了对数*英国的化学家玻意耳提出了(元素)的定义,化学确立一门科学。
法国的拉瓦锡否定了“燃素说”建立燃烧的氧化理论*荷兰人惠更斯创立了光的(波动说) 1785年法国人库仑提出了库仑定律,使(电学)进入定量研究阶段。
*世界上第一个用实验的方法把白色光分成七色光的人(牛顿)*牛顿发展了从经验事实简单性原理、(因果性原理、统一性原理)、真理性原理*在科学方法上(培根)强调观察(笛卡尔)理论思维(伽俐略)提理想实验(惠更斯)阐述了假说的作用(牛顿)分析综合方法*18世纪60年代以英国的凯伊发明了飞梭为导火索开始了第一次产业革命,以瓦特发明的(蒸汽机)为重要标志。
授课环节引入新课教学内容及主要板书1、科学革命的突破哥白尼的《天体运行论》维萨留斯的《人体的构造》2、经典力学的奠基开普勒的空中立法(开普勒的三定律)伽利略的实验3、近代科学的第一次大综合运动定律和万有引力定律4、其他科学的初步发展解析几何微积分对数的发明概率论的产生化学几何光学物理光学生物5、近代科学方法培根创立实验归纳法笛卡儿创立数学演绎法伽俐略的数学与实验相结合牛顿论科学方法教学小结:5个关键事件2个突破行星运动3大定律+惯性定律牛顿3定律和万有引力定律9学科的初步发展4种科学方法+机械唯物主义自然观课后作业1、简述近代科学革命的突破中两大主要人物及其主要成果。
2、简述牛顿三大定律和万有引力定律。
3、列举近代科学方法的创始人及其科学方法具体内容。
课后总结授课环节引入新课教学内容及主要板书1、地球系统科学2、生态学3、环境科学教学小结:地球系统科学地球内部的世界自然灾害生态学生态平衡环境科学环境污染课后作业1、简述地球系统科学、生态学、环境科学的定义及其研究对象。
2、试举例说明生态平衡及其的意义。
3、谈一谈您所在城市环境问题,并试提出一些改善措施。
课后总结课号授课班级授课时间授课时数授课单元名称第十一章当代高技术的崛起及其特点授课设计主要教学知识或能力要求高技术的定义当代高技术的崛起高技术的特点高技术产业主要教学方法讲授,讨论主要教学互动点1 高技术的定义2 当代高技术的崛起3 高技术的特点4 高技术产业采用教辅手段多媒体课件教学内容处理授课环节引入新课教学内容及主要板书1、技术2、高技术3、高技术的特点1)、高群落,一种高技术的兴起,将相应引起和促进一大批相关联的高技术问世。
2)、高智力,具有工程和科学学位的人员往往占职工总数的40~50%,需要各种知识的集成。
3)、高投资,发达国家投入研究资金常超过国民生产总值的2%4)、高风险,失败率达80%。
5)、高收益,即劳动生产率高。
6)、高竞争,其原料供应和市场竞争是国际性的。
课程编号:《科学技术概论》课程教学大纲(An Introduction to Science and Technology)总学时:32 学分:2.0一、课程简介1、课程性质:科学技术概论是为高等多科性院校工科,文科专业开设的一门选修课.本课程从近代科学技术发展史,现代自然科学基本内容,当代高技术领域状况,科学技术和社会的相互影响等四个方面,深入浅出地介绍了科学技术的基础知识以及包含在科技发展过程中的科学思想,科学精神,科学技术的社会功能等。
2、开课学期:第3学期3、适用专业:中文、新闻传播、教育学本科相关专业。
4、课程教学目的:通过本课程的学习,使学生对科学技术发展有所了解,获得科学技术基本知识,拓展学生的知识面,培养学生的科学思维方法和研究方法,提高学生的科学技术素质,并对自然科学产生浓厚的兴趣。
二、授课主要内容与要求第一次课: (每次2学时)导论1、教学内容与要求:了解科学与技术的概念,联系及区别.2、教学重点:科学与技术的概念3、教学难点:科学与技术的联系及区别第一章近代自然科学的初步发展1、教学内容与要求(1)了解科学革命的突破;(2)理解经典力学的奠基和牛顿的科学综合;(3)理解其他学科的初步发展;(4)了解近代科学方法.2、教学重点:牛顿运动定律及万有引力定律3、教学难点:牛顿运动定律第二章第一次产业革命,技术革命和科学中心的转移1、教学内容与要求(1)理解英国技术革命和产业革命;(2)了解法国的产业革命和科学的兴衰.2、教学重点:第一次产业革命3、教学难点:第一次产业革命第二次课第三章近代自然科学的全面发展1、教学内容与要求(1)理解天地演化的研究及物理学的进展;(2)理解化学的成就及生物学的飞跃.2、教学重点:能量守恒定律,元素周期律及生物进化论3、教学难点:热力学第一定律,热力学第二定律第四章第二次产业革命1、教学内容与要求(1)了解德国的崛起;(2)理解电力技术革命;(3)了解美国的崛起.2、教学重点:第二次产业革命3、教学难点:第二次产业革命第三,四次课:第五章物理学革命及其影响1、教学内容与要求(1)理解相对论和量子力学常识;(2)理解现代化学理论常识.2、教学重点:相对论,量子力学及现代化学理论常识3、教学难点:长度收缩效应,时间膨胀效应及物质波的理解第五次课:第六章宇观世界探索1、教学内容与要求(1)理解大爆炸宇宙学常识;(2)理解星系的起源和演化;(3)理解恒星演化并了解太阳系的起源.2、教学重点:大爆炸宇宙学及恒星演化3、教学难点:大爆炸宇宙学第六次课:第七章深入微观世界和追求物质统一性1、教学内容与要求(1)理解物质的微观层次结构及其规律;(2)了解现代科学对世界统一性的追求.2、教学重点:物质的微观层次结构及其规律3、教学难点:微观世界基本规律第七次课:第八章地球系统科学,生态学和环境科学1、教学内容与要求(1)理解地球系统科学常识;(2)理解生态学常识;(3)了解环境科学常识.2、教学重点:地球系统科学常识3、教学难点:地球系统科学常识第八次课:第九章生命科学与智能探索1、教学内容与要求(1)理解现代生命科学常识和生命的起源;(2)了解人类的起源与人工智能研究.2、教学重点:基因,DNA双螺旋,遗传密码及人工智能3、教学难点:基因,DNA双螺旋,遗传密码第九次课:第十章系统科学与探索复杂性1、教学内容与要求(1)了解系统论,控制论和信息论常识;(2)了解系统科学的新进展.2、教学重点:系统论,控制论和信息论常识3、教学难点:系统论,控制论和信息论常识第十次课:第十一章当代高技术的崛起及其特点1、教学内容与要求了解高技术的定义与特点.2、教学重点:高技术的定义3、教学难点:高技术的特点第十二章计算机技术1、教学内容与要求(1)了解计算机的发展过程及个人计算机;(2)理解人工智能常识;(3)了解因特网的发展状况.2、教学重点:人工智能常识3、教学难点:人工智能常识第十一次课:第十三章生物技术1、教学内容与要求(1)理解酶工程与发酵工程常识;(2)理解细胞工程及基因工程常识;(3)了解生物技术的应用前景.2、教学重点:酶工程,发酵工程,细胞工程,基因工程常识3、教学难点:酶工程,细胞工程,基因工程常识第十二次课:第十四章新材料、新能源技术1、教学内容与要求(1)了解新材料技术常识;(2)理解核能的开发与利用;(3)了解可再生能源.2、教学重点:新材料技术,新能源技术常识3、教学难点:核能的开发与利用第十三次课:第十五章海洋技术与空间技术1、教学内容与要求(1)了解海洋探测技术及海洋资源开发技术常识;(2)了解空间技术常识;(3)理解运载火箭,人造地球卫星与航天技术的发展.2、教学重点:海洋技术及空间技术常识3、教学难点:宇宙速度第十四次课:第十六章科学技术是第一生产力与科教兴国1、教学内容与要求(1)理解科学技术与生产力要素的关系及科学技术成果转化;(2)理解科学技术和经济一体化的发展趋势;(3)了解日本与亚洲四小龙的发展特点;(4)了解知识经济.2、教学重点:科学技术与生产力要素的关系及科学技术成果转化3、教学难点:科学技术成果转化第十五次课:第十七章科学技术与可持续发展1、教学内容与要求(1)了解全球及中国的环境问题;(2)了解可持续发展战略的实施.2、教学重点:可持续发展战略3、教学难点:可持续发展战略第十六次课:第十八章科学技术与人文社会科学的相互影响,相互渗透1、教学内容与要求(1)理解科学技术进步与精神文明的关系;(2)理解科学文化与人文文化的关系.2、教学重点:科学技术进步与精神文明及科学文化与人文文化的关系3、教学难点:科学文化与人文文化的关系三、考核要求:1.平时没有课外作业,主要是自己看相应的参考书或者课外读物,扩大知识面,平时成绩以学生的到课率,课堂表现,听课笔记做综合评价;平时成绩占总成绩的30%2.考核方式:小论文。
课程编号:《科学技术概论》课程教学大纲(An Introduction to Science and Technology)总学时:32 学分:2.0一、课程简介1、课程性质:科学技术概论是为高等多科性院校工科,文科专业开设的一门选修课.本课程从近代科学技术发展史,现代自然科学基本内容,当代高技术领域状况,科学技术和社会的相互影响等四个方面,深入浅出地介绍了科学技术的基础知识以及包含在科技发展过程中的科学思想,科学精神,科学技术的社会功能等。
2、开课学期:第3学期3、适用专业:中文、新闻传播、教育学本科相关专业。
4、课程教学目的:通过本课程的学习,使学生对科学技术发展有所了解,获得科学技术基本知识,拓展学生的知识面,培养学生的科学思维方法和研究方法,提高学生的科学技术素质,并对自然科学产生浓厚的兴趣。
二、授课主要内容与要求第一次课: (每次2学时)导论1、教学内容与要求:了解科学与技术的概念,联系及区别.2、教学重点:科学与技术的概念3、教学难点:科学与技术的联系及区别第一章近代自然科学的初步发展1、教学内容与要求(1)了解科学革命的突破;(2)理解经典力学的奠基和牛顿的科学综合;(3)理解其他学科的初步发展;(4)了解近代科学方法.2、教学重点:牛顿运动定律及万有引力定律3、教学难点:牛顿运动定律第二章第一次产业革命,技术革命和科学中心的转移1、教学内容与要求(1)理解英国技术革命和产业革命;(2)了解法国的产业革命和科学的兴衰.2、教学重点:第一次产业革命3、教学难点:第一次产业革命第二次课第三章近代自然科学的全面发展1、教学内容与要求(1)理解天地演化的研究及物理学的进展;(2)理解化学的成就及生物学的飞跃.2、教学重点:能量守恒定律,元素周期律及生物进化论3、教学难点:热力学第一定律,热力学第二定律第四章第二次产业革命1、教学内容与要求(1)了解德国的崛起;(2)理解电力技术革命;(3)了解美国的崛起.2、教学重点:第二次产业革命3、教学难点:第二次产业革命第三,四次课:第五章物理学革命及其影响1、教学内容与要求(1)理解相对论和量子力学常识;(2)理解现代化学理论常识.2、教学重点:相对论,量子力学及现代化学理论常识3、教学难点:长度收缩效应,时间膨胀效应及物质波的理解第五次课:第六章宇观世界探索1、教学内容与要求(1)理解大爆炸宇宙学常识;(2)理解星系的起源和演化;(3)理解恒星演化并了解太阳系的起源.2、教学重点:大爆炸宇宙学及恒星演化3、教学难点:大爆炸宇宙学第六次课:第七章深入微观世界和追求物质统一性1、教学内容与要求(1)理解物质的微观层次结构及其规律;(2)了解现代科学对世界统一性的追求.2、教学重点:物质的微观层次结构及其规律3、教学难点:微观世界基本规律第七次课:第八章地球系统科学,生态学和环境科学1、教学内容与要求(1)理解地球系统科学常识;(2)理解生态学常识;(3)了解环境科学常识.2、教学重点:地球系统科学常识3、教学难点:地球系统科学常识第八次课:第九章生命科学与智能探索1、教学内容与要求(1)理解现代生命科学常识和生命的起源;(2)了解人类的起源与人工智能研究.2、教学重点:基因,DNA双螺旋,遗传密码及人工智能3、教学难点:基因,DNA双螺旋,遗传密码第九次课:第十章系统科学与探索复杂性1、教学内容与要求(1)了解系统论,控制论和信息论常识;(2)了解系统科学的新进展.2、教学重点:系统论,控制论和信息论常识3、教学难点:系统论,控制论和信息论常识第十次课:第十一章当代高技术的崛起及其特点1、教学内容与要求了解高技术的定义与特点.2、教学重点:高技术的定义3、教学难点:高技术的特点第十二章计算机技术1、教学内容与要求(1)了解计算机的发展过程及个人计算机;(2)理解人工智能常识;(3)了解因特网的发展状况.2、教学重点:人工智能常识3、教学难点:人工智能常识第十一次课:第十三章生物技术1、教学内容与要求(1)理解酶工程与发酵工程常识;(2)理解细胞工程及基因工程常识;(3)了解生物技术的应用前景.2、教学重点:酶工程,发酵工程,细胞工程,基因工程常识3、教学难点:酶工程,细胞工程,基因工程常识第十二次课:第十四章新材料、新能源技术1、教学内容与要求(1)了解新材料技术常识;(2)理解核能的开发与利用;(3)了解可再生能源.2、教学重点:新材料技术,新能源技术常识3、教学难点:核能的开发与利用第十三次课:第十五章海洋技术与空间技术1、教学内容与要求(1)了解海洋探测技术及海洋资源开发技术常识;(2)了解空间技术常识;(3)理解运载火箭,人造地球卫星与航天技术的发展.2、教学重点:海洋技术及空间技术常识3、教学难点:宇宙速度第十四次课:第十六章科学技术是第一生产力与科教兴国1、教学内容与要求(1)理解科学技术与生产力要素的关系及科学技术成果转化;(2)理解科学技术和经济一体化的发展趋势;(3)了解日本与亚洲四小龙的发展特点;(4)了解知识经济.2、教学重点:科学技术与生产力要素的关系及科学技术成果转化3、教学难点:科学技术成果转化第十五次课:第十七章科学技术与可持续发展1、教学内容与要求(1)了解全球及中国的环境问题;(2)了解可持续发展战略的实施.2、教学重点:可持续发展战略3、教学难点:可持续发展战略第十六次课:第十八章科学技术与人文社会科学的相互影响,相互渗透1、教学内容与要求(1)理解科学技术进步与精神文明的关系;(2)理解科学文化与人文文化的关系.2、教学重点:科学技术进步与精神文明及科学文化与人文文化的关系3、教学难点:科学文化与人文文化的关系三、考核要求:1.平时没有课外作业,主要是自己看相应的参考书或者课外读物,扩大知识面,平时成绩以学生的到课率,课堂表现,听课笔记做综合评价;平时成绩占总成绩的30%2.考核方式:小论文。
现代科学与技术概论教案第一章绪论第一节科学一、科学的基本概念科学一词,英文为Science,源于拉丁文的Scio,后来演变为scientia,其本意是学问、知识。
可以从以下三个层面来理解科学的基本含义:首先,科学是一种特殊形式的社会活动,即知识生产活动,是一种创造性智力活动;其次,科学是一种知识体系。
我国的《辞海》给科学下的定义是:"科学是关于自然界、社会和思维的知识体系"。
这是科学概念的最基本内涵。
科学知识体系是一个动态系统,随着实践的发展而不断变化;第三,科学是社会发展的实践力。
科学不仅是知识生产活动和知识体系,而且是社会发展的实践力量。
科学作为实践力量,通过被人们掌握、利用而发展着,起到改造客观世界的作用。
所以说,"知识就是力量"。
在英语中,"科学"主要指自然科学。
在汉语中,"科学"既指自然科学,也指人文科学和社会科学。
本书讲的现代科学主要指现代自然科学。
二、科学的特征和属性(一)科学知识的客观真理性(二)科学内容的无阶级性(三)科学劳动的探索性(四)科学认识形式的抽象性(五)科学理论的解释性和预见性三、现代科学四大基本理论(一)相对论相对论(狭义相对论和广义相对论)的创立具有重大的意义。
狭义相对论建立在两个基本原理上:一为相对性原理,即在一切惯性系中,物理规律的表现形式都相同;二为光速恒定原理,即在所有惯性系中,光速都相同。
以这两条原理为前提,可以导出洛伦兹变换,从而导出同时的相对性、运动尺子缩短、运动时钟变慢的结论。
相对论原理揭示了时空和运动物质不可分割的联系,而且随物质运动状态而改变,证明了时空存在着内在的、本质的联系。
广义相对论实质上是在考虑到非惯性系的情况下而建立的一种引力理论。
(二)量子力学量子力学的创立从普朗克(M.K.Plank,1858~1947)开始,又经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定鄂和狄拉克等众多科学家的共同努力,于20世纪30年代形成了一种完整的理论体系,成为对于自然界一切微观领域的普遍适用的理论,从而从根本上改变了经典物理观念,为自然科学的发展开辟了广阔的前景。