科学史在自然科学教学中的地位与作用
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自然科学史学习心得自然科学史是一门涵盖广泛且有趣的学科,通过学习自然科学史,我对人类科学探索的历史进程有了更深入的了解。
下面是我在学习自然科学史过程中的一些心得体会。
首先,了解科学的起源和发展历史对于我们理解科学的本质和研究方法至关重要。
通过学习古希腊的自然哲学家们对自然界的观察和思考,我明白了科学研究的最初目标是理解自然的原理和规律。
古希腊的学术思想影响了整个欧洲的学术发展,为后来的科学探索奠定了基础。
同时,学习中世纪欧洲的科学发展,我认识到中世纪的社会和文化因素对科学研究的发展产生了深远影响。
由于宗教和神学的主导地位,许多前进的科学思想在那个时代被扼杀,这一段历史为我们提供了一次重大的警示,即科学发展需要有自由和开放的环境。
其次,在学习自然科学史的过程中,我深深地认识到科学家的探索精神和创新能力是科学发展的驱动力。
从伽利略的地动说到达尔文的进化论,科学界一直都有新旧观念的争论和冲突。
这些科学家们展示了他们对传统观点的质疑和对新思想的勇气接受,并通过观察、实验和理论的推理来发展科学的领域。
正是这种包容并肩、批判性思维的科学精神,世界上才能有不断的科学发展和突破。
另外,学习自然科学史还使我认识到科学研究不仅仅是一个孤立的学科,它与许多其他学科相互交融。
从数学到物理学,从生物学到化学,自然科学涵盖了广泛的领域。
通过学习这些不同学科之间的相互关系,我更加深入地理解科学的边界和连接。
例如,在学习光的传播过程时,我发现光的传播可以通过物理学的波动理论来解释,也可以通过数学的几何光学来解释。
这种交叉学科的知识使我对科学的整体认识更加完善。
此外,了解科学家的生活和工作方式也是学习自然科学史的重要部分。
通过学习伽利略、牛顿、达尔文等伟大科学家的故事,我感受到了科学家在追求真理的过程中所经历的困难和挫折。
科学家们通过实验和观察进行大胆的假设,然后通过不断的实践和验证来证实或修正自己的理论。
他们的坚持和努力为我们提供了许多重要的科学发现和突破,使我们的生活更加美好。
历史学何以成为科学马克思和恩格斯在《德意志意识形态》手稿中曾学过这样一段话:“我们仅仅知道一门唯一的科学,即历史科学。
历史可以从两方面来考察,可以把它划分为自然史和人类史。
但这两方面是密切联系的。
”这段话虽然最终被他们删去,但是,这却是对历史学在科学发展中地位的精辟概括。
1902年,英国实证主义历史学家、剑桥历史学派重要代表人物柏里在任剑桥大学近代史讲座钦定教授的就职演说《历史科学》中,以如下一句话语作为结束:“历史学是一门科学,不多也不少。
”西方著名的兰克学派,就是把历史学作为科学来研究的,主张客观主义和科学方法。
实证主义史学家比客观主义的史学主张又前进了一步,认为历史学可以借助自然科学的理论与方法进行研究,它与心理学、动物学一样,也是一门科学。
前苏联科学院院士哈利挈夫在《历史——真理的母亲》一文中说:“历史不仅是真理的母亲,而且是对艺术作品作艺术欣赏的起点,因而再说有形式——从作品原文的历史、生活的历文学的历史,一般的历史到所讨论的问题的历史——历史的态度是我们科学的精神,作为文学批判来说,也是我们科学的论据的根源和独立的美的根源。
”历史学被定位为一门唯一的科学,其意义当在这里吧!历史学的科学要求直接起因于近现代自然科学的激励。
科学不仅促成了人类社会的一系列革命性变化,也对人类传统的知识状况形成了猛烈冲击。
曾受尊奉的一些学说理论如今陡显空洞、无聊,凭心而论,改革的冲动和要求至今仍不失其正当性。
对于还没有被公认为“科学”的各知识领域来说,科学化成了一句时兴的口号,一种诱人的前景。
科学地位毋庸置疑地成了单一的目标。
可是为什么一定要科学化,就因为科学的巨大成功吗?一个方面的成功并不意昧着其它方面也能仿此而成功己属老生常谈,而且,我们有无充分理由认定科学能够彻底解决一切人类知识疑难?恐怕只好和大多数人一样相信其能、祈愿其能吧。
受惠太多的当代人很容易忽视或有意视而不见一个事实,即科学毕竟还未能完满解决自身领域内最基本的理论问题,总体上依然处于摸索之中。
物理教学中渗透物理学史教育的模式研究物理学作为一门重要的自然科学,它在中学教育中的地位格外重要。
而物理学史则是充实物理教育的重要形式之一。
从知识结构层面上看,物理学史以其较为系统地呈现物理学的发展脉络,让人从中感知到科学知识千变万化的历史痕迹;从教育手段层面来看,渗透物理学史元素进入物理教学中,则可以激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性和自主学习能力。
因此,渗透物理学史教育成为现代物理教育中的一种重要模式,本文旨在浅谈如何在物理教学中渗透物理学史教育的模式研究。
一. 渗透物理学史教育有助于人才培养渗透物理学史教育模式能够更好地培养学生的创新意识和科学思维。
物理学历史故事、发明创造、科学方法、科学思想等元素,都是渗透物理教学中的历史元素;而物理史中的科学方法、科学思维则又是现代物理的精髓所在。
因此,渗透物理学史教育不仅让学生了解和掌握丰富多彩的物理故事,更重要的是激发学生对科学问题的兴趣,启迪学生对待科学问题的态度、方法和思考方式,自然而然地趋于形成成熟的科学思维。
二. 如何渗透物理学史教育1. 突出物理学史中的科学方法和科学思维物理学史中,总是伴随着科学方法的发展历程,从牛顿的经典物理学到爱因斯坦的相对论、从波动光学到电动力学,科学方法的更新换代对物理学史的发展影响颇大。
因此,引导学生关注物理学史中的科学方法和科学思维,能更好地帮助学生从中汲取科学精髓,从而培养学生的科学思维和科学能力。
2. 强调物理学史中的实验探究在物理学史的发展中,实验探究一直是推动物理学健康发展的重要动力。
因此,教师在渗透物理学史教育中,重点强调物理学史中实验的重要性和科学探究的意义,以此激发学生对实验探究的热情。
3. 创设环境和情境,让学生参与主动学习渗透物理学史教育一方面需要教师通过讲解、演示、讨论等方式将科学史的知识传授给学生,另一方面则需要创设环境和情境,让学生参与主动学习。
这种参与式学习有利于学生培养自主学习能力和创新能力,以及提高综合素质和实践能力。
化学史在化学教学中的作用获奖科研报告摘要:化学史是人类在长期的社会实践中,对大自然的化学知识的系统的历史的描述。
它不仅忠实地记录了化学科学的孕育、产生、发展的整个过程及演变的规律,而且体现了、化学科学家们的科学思想、意志品质、敬业精神等许多精神财富。
在化学教学过程中适当渗透一定的化学史,对学生的知识、能力及精神的培养,有相当的作用。
关键词:化学史;化学教学;作用著名化学家乔治·萨顿曾说:“科学史是人类统一的历史,人类的崇高目标的历史和人类逐渐得到拯救的历史”[1] 。
表明了科学史在人类文名中的重要作用。
化学的历史渊源非常古老,可以说从人类学会使用火,就开始了最早的化学实践活动。
我们的祖先钻木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驱赶猛兽,充分利用燃烧时的发光发热现象。
当时这只是一种经验的积累。
化学知识的形成、化学的发展经历了漫长而曲折的道路。
它伴随着人类社会的进步而发展,是社会发展的必然结果。
而它的发展,又促进生产力的发展,推动历史的前进。
我国著名化学家傅鹰曾经说过:“化学史不仅可以给人以知识,还可以给人以智慧。
”在课程改革和学科交叉的今天,课堂教学已经不仅仅知识单纯知识点的讲授,而更重视学生在理解书本知识的同时学到更多。
全面的化学教育必须是知识与能力并重。
既要传授系统的化学知识和技能,更需要培养科学的思维方法,同时注重培养学生的科学精神品质。
在中学化学教学过程中,注意化学史的渗透,对学生的知识、能力与精神的培养等方面都是有益的。
1知识方面化学学科知识是发展学生科学素养的基础,化学史知识也是化学学科知识的重要内容之一。
它反映了现代知识经济观的4类知识即“知道是什么的知识”、“知道为什么的知识”、“知道怎样做的知识”、“知道是谁的知识”,是通过教学的知识而形成教学的发展链,引导学生追踪化学发展的科学足迹,拓展视野,在实践和探索中了解知识的形成过程。
1.1 有利于提高学生学习兴趣爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师。
第7课《近代科学与文化》教案一、新课程标准通过了解牛顿、达尔文、巴尔扎克、贝多芬等人的成就,初步理解科学和文化在近代社会发展中的作用。
二、内容分析本课主要学习三部分内容:科学家、文学巨匠、音乐美术大师。
这三部分内容相对独立,分别介绍了近代自然科学、文学和艺术领域的主要成就。
三、教学目标1.了解牛顿、达尔文、巴尔扎克、列夫·托尔斯泰、贝多芬和梵高等人在近代科学、文学和艺术领域取得的成就;(史料实证)2.分析理解欧洲近代自然科学迅速发展的原因,学会从唯物史观角度探寻科学文化与社会发展之间的关系;(唯物史观)3.通过近代科学家、文学巨匠和音乐美术大师的个人经历和奋斗过程,体会科学家勇于探索、甘于奉献的精神,树立为科学献身的人生理想。
(家国情怀)四、教学过程(一)新课导入问题导入:有人说,有三个“苹果”曾改变了世界。
你能猜到是哪三个“苹果”吗?教师引导:同学们,第二课苹果使得牛顿发现了影响世界的万有引力。
牛顿都有哪些重要的成就?牛顿所处的时代还有哪些重要的科学发展呢?(二)新课讲授1.科学家(1)牛顿:➢国籍:英国➢贡献:①三大成就:万有引力定律、光学分析和微积分学;②著作:1687年《自然哲学的数学原理》➢地位:近代自然科学的奠基人之一,“现代科学之父”。
➢影响:使人类对客观世界的探索向前迈了一大步。
【过渡】当我们探索宇宙的奥秘时,心中总不禁涌现出一个深邃而永恒的问题:人类这个独特生命体是怎样诞生的?从西方的上帝造人到东方女娲造人的故事,人类的诞生一直带有着神话色彩。
直到达尔文进化论的提出,才打破了千百年来神造论的长期束缚。
(2)达尔文:➢国籍:英国➢著作:1859年《物种起源》➢观点:①物种都处于不断变化之中,经历了由低等到高等、从简单到复杂的演变过程;②生物的发展和进化不是由神的意志或生物本身的欲望决定的,而是遗传变异、生存斗争和自然选择的结果;③人类也是进化来的,不是上帝创造的。
➢影响:打破了千百年来“上帝创造万物”的神创论,在生物科学领域掀起了一场伟大革命。
浅谈数学史与数学教育的联系数学史与数学教育之间的联系有以下几方面:在教育教学中学习数学史的作用;数学史对开发学生数学思维的密切作用;数学史与数学课堂紧密相连。
标签:数学史;数学教育;数学教学;课堂:作用数学史是学习数学、认识数学的工具。
要想更好的掌握数学知识,发展学生数学思维,就应该在数学课堂上合理运用数学史作为补充和指导。
学习数学史,开发学生数学思维,有效的数学课堂都与数学史的使用有密切联系。
如果数学教育只停留在数学理论本身的学习上,甚至对数学理论的实质也没有深入探究,学生就不可能理解数学知识体系之上的数学思维和信仰。
因此,学习数学史对的数学教学有重要作用,它对于培养学生的人文主义精神以及数学观念、数学思维、数学整体意识有特殊意义。
一、在教育教学中学习数学史的作用1、学习数学史,有助于激发学生爱国精神。
学习数学史,了解我国数学的过去,可激发学生民族自豪感和爱国精神,并能更加认识到中华民族是一个伟大的民族不仅历史上辉煌,未来必将更加辉煌。
例如:中华民族是一个有几千年文明史的伟大民族,在数学史上,中国古代汉到金元的期间,中国古代数学硕果累累,居于当时世界领先地位。
刘徽、祖冲之父子、贾宪、秦九韶、李冶、朱世杰生平著名数学家及《九章算术》、《九章算术注》、《数书九章》、《测圆海镜》、《四元玉鉴》等名著,创造了许多世界一流的成果。
近几十年来中国现代数学的发展在许多领域跨进了世界先进行列甚至达到国际领先水平,“陈省身数学奖”获奖者李邦河说:“我在研究微分拓扑时得到的乐趣之一,就是经常能在文献上看到或在自己的文章中用到陈省身示性类、吴文俊示性类、周炜良定理、陈省身公式等。
这些镌刻着中华民族前辈数学大师们成就的丰碑,使人感到异常亲切,异常舒畅,也激励着我奋发工作”。
2、数学史,有利于激励学生学习数学的兴趣。
一般数学教学给学生一种幻觉,似乎数学是没有变化和成长过程的,是生就天衣无缝的完整体系,是看似令人生畏的概念、公式、定理组合。
小学科学六年级上册《查找遗传与变异的秘密》说课稿大家好,今日我说课的内容是苏教版六年级上册其次单元《遗传与变异》的《查找遗传与变异的隐秘》。
下面我将从教材、学情、教学目标、教学重难点、教学法、教学过程、板书设计、教学反思这八个方面开放说课。
恳请大家批判指正。
一、说教材《查找遗传与变异的隐秘》是苏教版科学六年级上册第 2 单元《遗传与变异》的第三课时。
本课在学生初步生疏了遗传现象和变异现象后,引导学生了解关于遗传和变异的科学史、应用状况以及最进展,从而对生物的遗传和变异形成比较完整的生疏。
本课教学内容分四个局部∶ 第一局部,从孟德尔及后续的争论入手,了解遗传和变异的科学史;其次局部,以分析高产抗倒伏小麦的产生、查找目标狗的亲代为例,了解遗传和变异在生活生产中的应用;第三局部,了解利用人工干预生物变异的方法可以培育出很多优良品种;第四局部,开展科学辩论会∶人工干预生物变异,是利大于弊,还是弊大于利?从整体来说,教材依据时间挨次,把遗传和变异争论的过去、现在、将来有机整合在一起。
因此,在本课教学中,将着重组织学生通过阅读、分析资料等学习活动亲历科学探究过程,培育学生的科学兴趣;引导学生乐观参与争论沟通,培育学生的批判性思维力气,提高学生的科学素养。
二、学情分析通过前两课内容的学习,学生对遗传和变异的现象已经有所认识,但是对于引起遗传和变异的缘由还是布满疑心,对遗传和变异的隐秘布满了奇异,这就激发了学生的探究欲望。
便于本课探究活动的开展。
通过介绍科学家们查找遗传和变异隐秘的资料与视频,让学生了解科学家对遗传和变异的探究过程,以及利用遗传和变异为人类造福所做的不懈努力。
乐观指导学生阅读、争论。
这对于培育学生乐观的情感态度和形成正确的价值观,有着重要的意义。
三、说教学目标1.科学学问知道人类利用遗传学学问,改善了人类生活并促进了生产;知道生活中很多的农作物也是变异的结果。
2.科学探究会查阅和收集有关遗传和变异的图片和资料,并筛选出有价值的信息。
第四单元近代以来世界的科学发展历程第11课物理学的重大进展一、经典力学1.背景(1)文艺复兴运动不仅解放了人们的思想,也对科学研究产生了重要影响。
(2)16世纪末17世纪初,伽利略发现了自由落体定律等物理学定律,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
2.建立(1)提出:1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》。
(2)内容:物体运动三大定律和万有引力定律等。
(3)特征:①以实验为基础。
②以数学为表达形式。
3.地位及作用:经典力学体系对解释和预见物理现象,具有决定性意义。
后来,根据万有引力定律,人们发现了海王星等。
二、相对论的创立1.背景:到了19世纪,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。
2.内容(1)狭义相对论:物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应.(2)广义相对论:空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况,也取决于物质本身的分布状态。
3.意义(1)相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。
(2)它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。
(3)它也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。
三、量子论的诞生与发展1.背景(1)19世纪末20世纪初,人们对物质的认识深入到了原子内部。
(2)微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。
2.过程(1)使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。
(2)量子论与相对论一起,构成了现代物理学的基础,弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足.(3)不仅推动了物理学自身的进步,而且开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。
[轻巧识记] 经典力学[易错提醒]爱因斯坦的相对论并未全面否定牛顿力学体系。
爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿力学体系的绝对时空观,并没有否定整个牛顿力学体系。
初探生物科学史对生物课堂的作用乳山市海阳所镇中心学校于娜于志建在新课程理念的指引下,生物新课程标准提出了新的教学理念,即“面向全体学生,培养生物科学素养,提倡探究学习,贴近生活实际”,其中学生生物科学素养的培养成为此次课程改革的核心任务。
在此理念的指引下,我校开展了《初中生物科学史与生物课堂相整合》的小课题研究,通过研究发现生物科学史对学生的生物学习有极大的促进作用。
(一)科学史的引入能激发学生的学习兴趣成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。
古代教育家孔子就曾说过“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。
因此,在教学过程中,要让学生轻松、愉快、主动、有效地学习,关键条件是培养学生的学习兴趣。
培养学生对科学的积极的情感态度,是生物学教育的重要目标之一,这也是科学素养中所追求的重要目标。
课堂上教师讲述科学家开展科学研究的生动事例,唤起学生的好奇心理,通过教师巧妙的引导,激起学生急于探索知识的欲望,使学生由初级的“有趣”上升为乐于探索的“乐趣”,变被动学习为主动学习。
(二)通过对科学史的学习能帮助学生理解知识初中生物教材中的基础事实、概念、原理、规律,单凭教师平铺直叙的讲解显然难以给学生留下深刻的印象。
生物学的发展史是生物学的生成过程,其中一件件的重大发现及经典实验是人类对生命活动规律正确性认识的无限接近,具有无可辩驳的说服力,使认识不断进步,从而使难点学问层层打破。
初中《生物》“光合作用”就是难点之一,课本先编排光合作用的发现史,然后是光合作用的过程。
在实践教学中可将光合作用的发现史中的经典实验贯串在光合作用过程的教学中。
17世纪上半叶,海尔蒙特的柳苗实验初次提出了水参与植物有机物的制造。
1771年普利斯特利的“小鼠、蜡烛、植物”实验使人置信:植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变混浊的空气,但他没有认识到光对植物的作用。
1779年英格豪斯经过实验确认植物净化空气不是普利斯特利所说的由于植物生长迟缓,而是太阳光映照植物的结果。
物理教学中引入科学人物事迹的作用在物理教学中,主要的任务是教给学生物理知识,并且让他们能够用这些知识去解决相应的实际问题。
为达到这个教学目的,有很多有效的方法,广大教师也进行了很多的尝试,取得了很好的效果。
本文试就在课堂中引入一些科学人物事迹的作用进行探讨。
物理教学中,必然会涉及很多的科学历史事件和历史人物,这些物理学史不仅可以增长学生的见识,也能增强学生的综合素质,其作用不可低估。
在日常的教学中,笔者归纳了以下一些方面。
一引入科学人物事迹,充分调动学生学习兴趣物理这门学科相对来说比较枯燥,教师在课堂上适时地引入一些事件及人物,可以让学生了解一些科学定律的发现过程或仪器的发明过程、物理学史上的趣闻和一些尚未解开的课题,引起学生的好奇心,对物理规律的探索产生兴趣,从而主动地去获取知识。
如在讲X射线时,书上所出示的是世界上第一张X射线照片,手骨上有一个奇怪的圈,可以向学生介绍,这是伦琴夫人的手,她当时戴了金戒指。
又如在学习万有引力定律时,教师可以引入牛顿由于苹果落地而后得出万有引力定律的趣闻,也可以让学生讨论这件事情是否真实或讨论牛顿发现万有引力定律就是靠这个苹果吗。
这样整个课堂气氛活跃起来,学生掌握知识也就更加主动,印象更加深刻,教学效果自然更好。
二引入科学人物事迹,培养学生敢于质疑的精神一个优秀的学生,不仅要掌握课本的知识,也要学会对权威和课本提出质疑。
学生能质疑说明他有认真思考,而质疑正是创新的开始。
因此,在课堂中仅仅是“老师讲,学生听”,肯定是不够的。
教师可以在课堂教学中有针对性地引入一些科学家的事迹,引导学生敢于质疑、敢于提出问题。
如古希腊的亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,这一论断持续了两千多年,伽利略对此提出质疑,并做了理想斜面实验,最后由牛顿总结出了牛顿第一定律;开普勒不放过自己的导师第谷天文观测资料中8"的角度误差,经过四年的刻苦计算,总结出了行星的运行规律;又如在讲“波粒二象性”时,向学生介绍当初牛顿一开始提出光具有微粒的性质,立即招致许多科学家的质疑,后来托马斯•杨用双缝干涉实验证明光具有波动性,直到后来爱因斯坦归结为波粒二象性,正是科学家的一次又一次质疑推动着科学的发展与进步。
3.1《中国科学技术史序言(节选)》教学设计一、核心素养目标:1.语言建构与运用:理清文章逻辑思路,把握作者立场和态度。
2.思维发展与提升:结合具体内容,把握观点和论据之间的内在关系,体会不同论证方法的论证效果。
3.审美鉴赏与创造:品读论述类文本严密准确,逻辑性强的语言,体会严谨求实的科学精神和开放包容的人文情怀。
4.文化传承与理解:认识《中国科学技术史》的史学价值和文学价值,思考中国科学技术史给后人的启示。
二、教学重点、难点:教学重点:理清文章逻辑思路,把握观点和论据之间的内在关系,体会不同论证方法的论证效果。
教学难点:品读论述类文本严密准确,逻辑性强的语言,体会严谨求实的科学精神和开放包容的人文情怀。
三、教材简析著名英籍科学史家李约瑟花费近50年心血撰著的多卷本《中国科学技术史》,通过丰富的史料、深入的分析和大量的东西方比较研究,全面、系统地论述了中国古代科学技术的辉煌成就及其对世界文明的伟大贡献,内容涉及哲学、历史、科学思想、数、理、化、天、地、生、农、医及工程技术等诸多领域。
本书是这部巨著的第六卷第一分册,主要论述中国古代植物学的萌芽、植物语言学、文献及内容、救荒食用植物的研究以及为人类服务的植物和昆虫等方面的成就和贡献。
适于科学史工作者、生物学工作者和相关专业的大学师生阅读。
该书全部内容采用李约瑟博士已发表和未发表的有关作品和资料。
李约瑟博士亲自为该书撰写了序言:“此书以其独特风格,对我编著的、由剑桥大学出版社出版的《中国科学技术史》进行了精彩的提炼。
”四、教学方法:诵读法、讨论探究法五、教学准备:多媒体课件,相关音频、视频六、教学课时:2课时教学过程一、导入设计爱国需要读史。
鲁迅先生说:“历史写着中国的灵魂,指示着将来的命运。
”在世纪之交的今天,研讨英国李约瑟院士编纂的《中国科学技术史》具有极其重要的现实意义。
回首百余年前世纪之交的甲午(1894年)之战,中国惨败在日本帝国主义者的手下。
科学与技术的发展在人类社会发展中的地位与作用科学与技术的发展在人类社会发展中的地位与作用摘要:人类历史证明,科学技术是推动人类社会不断向前发展的重要力量,然而盲目的科技进步也给人类的发展带来种种弊端,甚至是灾难。
分析了科技的进步与人类社会发展关系的截然相反的两个方面,然后提出可持续发展的概念,以及如何树立正确的思想观念,合理运用科学技术,实现人类社会可持续健康发展。
关键词:科学技术人类社会发展可持续发展在人类社会发展的过程中,科学与技术的发展起到了至关重要的作用。
也可以说,科技的发展直接推动了社会的进步。
纵观人类社会的发展历史,每一次社会的重大变革,都与科技进步有着重要的联系。
同时,随着社会的不断进步,也为科学技术的发展提供了有利的土壤,促使其更快的发展和改革。
科学技术的发展和社会的发展,可谓相辅相成,缺一不可。
什么是“科学”和“技术”?科学是指对客观世界的认识,是反映客观事实和客观规律的知识体系以及相关的活动,它分为自然科学,社会科学和思维科学;技术有广义和狭义之分,广义的技术包括生产技术和非生产技术,狭义的技术指生产技术,即人类改造自然、进行生产的方法和手段。
人类的社会发展经历了原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会和社会主义和共产主义社会5个阶段。
在社会的发展过程中,遵循着这样的客观事实:1、人类社会是有序演进的;2、人类社会是由低级向高级发展的过程;3、社会主义制度必然取代资本主义制度。
在发展的5个阶段中,科学技术的发展贯穿着整个社会进步的过程。
一、原始社会的科学技术发展原始社会经理了旧石器时代、中石器时代和新石器时代三个阶段。
在旧石器时代过程中,人类学会制造和使用工具,通过工具来帮助人类进行生产和生活。
这一科技的进步,则是将人和其他动物区分开来的重要标志。
但在这一阶段中,人类只能制造一些简单石器,通过狩猎和采集维持生活。
由于当时人类科学技术能力还非常低,妇女的生产占主导,所以氏族的世系只能按母系计算,所以叫做母系氏族。
责任始于信任 发现是简单的,过程是艰难的 科学史在自然科学教学中的地位与作用
类比:宇宙46亿年——24小时。则在前面的23个小时59分钟的时间里人类都没有露面,只是在最后一分钟才匆匆赶到,而在23小时59分59秒之后,人类的文明史才刚刚揭幕。…… 一、《近代自然科学史概论》(上)张瑞琨 华东师大出版社
1.“推动地球的巨人”(1473.2.19-1543.5.24)哥白尼:〈天体运动论〉——布鲁诺(1600年2月17日被烧死在“鲜花广场”) 2.盖伦:用狗、猴做解剖实验“腿骨是弯的”——塞尔维特(1553.10.27被烧死):1546年发现肺循环——维萨里乌:《人体的构造》,解剖学(维萨里乌的老师“雷尔维斯”说:“盖伦时代的人,脚骨是弯的,只是后世人穿了狭腿裤,致使弯曲的腿骨变直了”)——哈维:17世纪生理学——18世纪病理学——19世纪医学。 3.亚里士多德:生物分类方面贡献很大。 4.中国炼丹术:1545年,汞+雄黄+砒霜+丹砂+铅、锡—李时珍取其化学制药方法,《本草纲目》(1552—1578年),190多万字,乃“医书、物理”;另有贡献:动植物分类法,矿物学,动、植物学。 5.3500年A.C.,古埃及:7/29=1/6+1/24+1/58+1/87+1/232;A.C.5000年,历法:一年365天,12月;A.C.2500年:一年3651/4天;A.C.300年,每4年有一年附加6天。 中国:历法、青铜。 托勒密—毕达哥拉斯—亚里士多德—欧几里得—阿基米德—加利略。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此,他被称为“近代科学之父”。 《墨经》,400年A.C.:力学—差动滑轮;升学;天文观察;地学;生物分类。 秦汉:《九章算术》;恒星期:27.3218504日,误差17秒/年;太阳黑子,超新星爆发。 6.中世纪(唐朝):祖冲之,π=3.1415926-3.1415927;沈括:《梦溪笔谈》;郭守敬(1280年):《授时历》、太阳回归年:365.2425天,误差26秒/年。1970年国际天文联合会“月球背面环行山—郭守敬山”,1977年,中国科学院紫金山天文台“小行星—郭守敬行星”。 7.1500’S,哥伦布、麦哲伦:地理大发现。 8.伽利略:1632年,《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》 9.第一个做落体实验的科学家:史特芬(1586年或稍早)。 30feet高,2只铅球(一只G,一只10G),根据落在木板上发出的声音的差别来判断是否同时。结果:“听上去好象是一个声音”。结论:下落时间与物体质量无关。(亚里士多德:反比)。 10.伽利略斜面实验 (1) 相同的时间间隔,通过的长 度间隔与1、3、5、7……成正比; (2)通过的总长度分别与1、1+3、 1+3+5、1+3+5+7成正比,即与时间 的平方成正比; (3)与小球的质量无关; (4)与斜面的角度无关;(3、4两结论通过几百次实验重复无误。)
斜面长L=11米 50
° 责任始于信任 发现是简单的,过程是艰难的 (5)外推:当角度=90°时,即得自由落体运动; (6)发现机械能守恒,惯性; (7)再接放另一斜面,推得惯性原理。[加利略:抛射体的速度越大,落点越远,大于某一阈值,下落为地球弯曲弥补,将绕地球转动。] 11.(第谷·布拉赫)开普勒(1571.12.27—1630.11.15,德国):行星运动三定律—“开普勒定律”,1619年。 12.哈维:血液循环 (1)盖伦(肝—右心房—右心室—左心室—肺):血液似潮汐在血管中往返流动——维萨里乌:解剖发现,心室间无“微孔”——哥伦布:肺循环——血液由大静脉分支流到全身——切沙比诺:类比天体循环、水循环提出:血液循环? (2)法布里修:静脉瓣:反向关闭(1598年)——(法布里修得学生)哈维(1578—1657)从“日心说”得启示:循环,并设计解剖实验验证:冷血动物 a. 定性实验:结扎—单向流动:心房—心室—动脉、静脉—心房; b. 定量实验:人心脏输出量约56.7克/次,每分钟72×56.7克=4082克,每小时约245.54千克; c. 测总量:羊:4磅多,牛:0.5小时颈动脉中血液流完。 结论:血液在循环流动。 (3)(老师)法布里修的说法:静脉瓣阻止血液回流太快 哈维:破坏静脉瓣,血液反而不能流回心脏。结论:静脉瓣作用时、是防止血液倒流。 (4)问题:动、静脉交接处,血液如何流动? 当时解剖没有发现动、静脉有连接。所以猜想:有微血管连接——后马尔辟基和列文霍克实验证实之。 (5)1615年,哈维:《心脏及血液循环论》,1928年出版(1926年培根也不信)。(1632年—1651年《胚胎学》“受精”)。 13.马尔辟基:1660年首次(用显微镜)在蛙肺上发现“毛细血管”;1666年,发现红细胞。不同意“体表换气”,但无证据。 14.列(刘)文虎(霍)克:磨镜片(其方法至今仍是秘密),1683年首次在牙垢中“看到”微生物。 15.胡克:1665年,发现木栓“蜂巢样”“空格”结构[为检验放大率],“显微空洞”名“小室”(cellulate)——偶然。 16.徐霞客 [1586—1641]:实地考察,1613年游天台山,1632年再游,1636年游浙江。(宋应星:《论气》,《天工开物》) 17.笛卡儿:运动量概念mv、守恒; 莱布尼兹: mv2; 恩格斯:mv—持续的机械运动; mv2/2—消失(转化)了的机械运动。 1840’S:5、6个国家,7、8种职业,10多位科学家——能量守恒定律。 笛卡儿:解析几何—解释自然现象的几何(1637年,《几何学》;欧几里得: 330—275A.C.《几何原本》)。 韦达—代数中引入“字母”。 18.牛顿时代 (1) 惠更斯:1655年发现土星环;1656年制成摆钟;1678年《光论》。 (2) 卡西尼:1665年,测火星自转周期为24时40分;1668年,制木卫星历表;1675年,发现土星光环空隙。 责任始于信任 发现是简单的,过程是艰难的 (3) 雷默:测光速。 (4) 开普勒:引力平方反比—类比光强度(布里阿德)。 (5) 罗伯特·胡克:万有引力(1679年);平方反比(1680年写信给牛顿,但他缺乏数学方法和技能)。 (6) 牛顿(1642-1727,英国):诗人亚历山大·波普颂曰: Nature and Nature’s laws lay hid in night God said“let Newton be”and all was light 1670年,光学;1669—1676年,微积分学;1679—1687年,《自然哲学的数学原理》;1727年3月20日逝世,享年85岁。墓志铭:“他以几乎神一般的思维力,最先说明了行星的运动和图象、彗星的轨道和大海的潮汐”。
19.炼金术:把普通金属变成金、银或仙丹。 20.阿格里阿拉(1949-1555,德):1556年,《金属学》。 21.比林格西奥(1480-1539,意大利冶金家):1540年,《火焰术》,反对炼金术,认为金属间根本不能转换。 22.霍亨海姆(医生,化学家):三要素说“盐、硫、汞”,发现:铁屑+醋会反应。 23.范·赫尔蒙特:1648年,《论医学的发展》;2要素说“水、空气”。 (1) 助燃实验; (2) 柳树实验:200磅干土+5磅柳树苗—5年后,柳树169磅,土几乎没有消耗。——“水是最根本的。” (3) 沸水后只剩下一点沉淀物:认为是水变成了土。 (4) 分离气体:CO2、NO2、SO2、H2、CH4、CO等。 (5) 制硫酸、硝酸、盐酸。 24.波义耳(1627-1691年):实验、定量研究。 (1)“元素”的定义:“某种原始的、简单的,一点也没有搀杂的物体。元素不能用任何其他物体造成,也不能彼此相互造成。元素是直接合成‘完全混合物’的成分,也是‘完全混合物’最终分解成的要素。” (2)指示剂、焰色:硝酸(盐酸)+氨——白烟;亚铁(铁)盐+X(陪子酊)——黑色;钙盐+硫酸——白色沉淀;银盐+氯化物——沉淀。 (3)中和反应:酸、碱性质。 (4)燃烧:火焰不能离开空气而存在。 (5)动物无空气会死—真空中立即断气,类似燃烧。 (6)金属经过焙烧变成金属灰而增重——“燃素说”。 [拉瓦锡,1743-1794年,发现氧气:Hg+O2——加热HgO(红)——(加热,温度更高)Hg 。] 25.16世纪以前的中国:(1)缺理论根蒂,又无人去提升; (2)商人没能取得统治地位(李约瑟);(3)理论鸿儒未能与“工匠”艺术合作,工具没有转化成仪器。 结论:中国百姓缺少理念上的“震动”的机遇?缺近代科学启蒙!
26.16-17世纪,欧洲(英国等)统一规范用术语; 1663年4月22日,查里2世:“我不必追随任何权势,我不必要求上帝保佑,我不必遵从大师的格言。” 英国、法国相继:科学院。 责任始于信任 发现是简单的,过程是艰难的 27.哲学的作用: 1492年10月12日,哥伦布到达巴哈马群岛 开端 自然是可 第谷·布拉赫 追踪到太阳系以外“天外有天” 的。破除了 生物体并不“玄奥微妙”到不可研究 迷信“权 布鲁诺:“神就是自然界” 威”。理 培根(英国):现代实验科学的真正始祖。 性思维形成。 约翰·洛克(英):“那么我们且设想心灵是白纸,没有一切文字,不带任何观念;它何以装备上了这些东西呢?……它从哪里获得有全部的推理材料赫知识?对此我用一句话回答,从经验:我们的一切知识都在经验里扎着根基,知识归根结底由经验而来。” 28.科学革命 哥白尼:科学不再是上帝的附属物:规范。 第谷·布拉赫:观察、记录(30年):数据。 开普勒:数学分析、经验定律。 牛顿:集大成,统一了“天上”与“地下”。 哈雷:预言彗星:实证(判定)。科学代替了迷信,“智慧”的诞生。
18世纪的科学
29.牛顿力学+数学:形而上学自然观。用力学观点解释一切。——18世纪处。 (1) 卡文迪许(1731—1810年):化学家、电学。水的成分、氢气及性质、静电力正比与1/r2,测定引力常数—扭秤。 (2) 1738年,伯努利、欧拉、达兰贝尔:动力学、刚体、加速度矢量与力的方向一致。 (3) 1772年,拉格朗日:《论三体问题》、1788年,《分析力学》。 (4) 哈密顿(1805-1865年);分析力学。 (5) 德布罗意(1892-) (6) 布拉得雷(英):光行差(1729年):证实地球绕太阳转。 (7) 康德(德国):星云假说(拉普拉斯)。 30.燃素说:(1)金属+火微粒=煅灰——a.金属:含燃素的化合物;b.煅灰:去燃素的纯净物。 (2)定量实验——天平在化学实验中的应用: 煅灰的质量>金属的质量。 (3)燃素具有“负质量”。 (4)拉瓦锡(法):1772年,燃烧实验研究,提出“提取燃素”的实验验证方法。 (5)“反常”现象:CO2、H2、N2、O2、Cl2的发现。 1755年,布拉克(英)(1728-1799)实验:石灰石+镁石(碳酸镁)混合煅烧,发现碳酸气(CO2)+苛性石灰。 (6) 卡文迪许:1760年,实验Fe(Zn)+HCl(H2SO4)——H2(排水法收集),认为:“H2”即燃素,因为氢气球会飞,具有“负质量”,后证明是浮力所致、且H2有重量。 (7) 1772年,卢瑟福(1749-1819):研究空气性质+动物时,发现N2及性质——不能维持生命且能灭火。 (8) 1773年,舍勒(瑞典,1742-1786年):分解硝酸盐及氧化物时发现,燃着的蜡