自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡.ppt

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第一章自然的探索,第一節(jié)自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡,自然科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個階段。當人類進入有歷史記載的歷史時期以后，就誕生了古代自然科學(xué)。一、古代自然科學(xué)古代自然科學(xué)包括古代希臘、中國、印度和阿拉伯的科學(xué)，下面著重介紹一下古代希臘和古代中國的科學(xué)。（一）古希臘的科學(xué)在古希臘的時候，自然科學(xué)已發(fā)展到一個較高的水平，但當時還沒有從哲學(xué)的體系中分離出來。那個時候的哲學(xué)家也是自然學(xué)家，他們把自然科學(xué)與哲學(xué)與哲學(xué)融為一體，建成一門學(xué)問，稱為自然科學(xué)。（二）古代中國的科學(xué)中國古代科學(xué)的四大發(fā)明：造紙、印刷術(shù)、指南針、火藥。我國的四大發(fā)明，后來通過阿拉伯人傳到歐洲，對歐洲文明的興起起到了很大的作用。但到了明代中期，由于中國長期處于比較封閉的狀態(tài)，那時候不注意也不吸取外國先進的東西，,科舉制度盛行，科技發(fā)展失去活力，最終釀成了落后的局面。二、近代自然科學(xué)的發(fā)展（一般認為，近代自然科學(xué)是從14、15世紀文藝復(fù)興開始的）（一）近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事1.太陽中心學(xué)說想神學(xué)的挑戰(zhàn)波蘭天文學(xué)家哥白尼于1543年臨終時出版了天體運行論，詳細的論述了他的學(xué)說。學(xué)說的核心是：日心和地動的觀點哥白尼他就認為太陽是位于宇宙的中心，而不是地球居于這個位置眾多行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)。地球作為一顆普通的行星，除了像其他行星一樣繞太陽旋轉(zhuǎn)外，他還有自傳。2.血液循環(huán)學(xué)說對神學(xué)的打擊血液循環(huán)學(xué)說是由三名偉大的科學(xué)家先后建立起來的。,比利時醫(yī)生維薩里：他在1543年出版了人體構(gòu)造一書，為血液循環(huán)學(xué)說奠定了基礎(chǔ)。塞爾維特：發(fā)現(xiàn)了小循環(huán)。英國醫(yī)生哈維：于1628年發(fā)表了論心臟與血液的運動，揭示了人體的大循環(huán)。3.伽利略為近代自然科學(xué)開辟道路伽利略在科學(xué)成果和科學(xué)研究方法兩方面都做出了巨大貢獻。在科學(xué)成果方面：為經(jīng)典力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。在科學(xué)研究方面：“被稱為近代科學(xué)之父”。他的工作標志著近代自然科學(xué)已成為獨立的科學(xué)，從自然哲學(xué)中分化出來。（二）近代科學(xué)的發(fā)展近代自然科學(xué)的發(fā)展主要是從18世紀開始到19世紀末。在這200年間，不僅近代自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論得到確立，而且自然科學(xué)理論運用于生產(chǎn)實踐，推動了生產(chǎn)力的發(fā)展。,1.物理學(xué)理論的綜合從16世紀開始，物理學(xué)發(fā)展成為一門真正的學(xué)科。（1）天上力學(xué)與地上力學(xué)的綜合1687年，英國物理學(xué)家牛頓，出版了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，提出了力學(xué)三定定律（慣性定律、加速度定律、作用于反作用力定律），以及萬有引力定律，建立起了力學(xué)體系。萬有引力定律：自然界中任何兩個物體之間存在一種相互的引力，稱為萬有引力；這個力與兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，物體質(zhì)點之間的距離的平方成反比。(F=k.m1.m2/r2)（2）不同運動形式的綜合統(tǒng)一19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)：能量守恒和轉(zhuǎn)換定律、細胞學(xué)說、達爾文進化論。在能量守恒和轉(zhuǎn)化定律確立的過程中，做出的貢獻最為突出的有：邁爾、焦耳、赫爾姆霍茲。除了這些內(nèi)容外，大家還要知道幾個第一。,第一個發(fā)表論文討論運動形式轉(zhuǎn)化定律是：德國醫(yī)生邁爾。第一個用實驗來驗證能量守恒的是：英國的焦耳。第一個全面闡述能量守恒定律并指出其普遍意義的是：德國的赫爾姆霍茲。（1）光、電、磁的統(tǒng)一理論1864年，麥克斯韋向英國皇家學(xué)會宣讀了電磁場的動力學(xué)一文，在文中不僅給出了麥克斯韋方程的點此方程，而且還提出了電磁波的概念。麥克斯韋預(yù)言：光也是一種電磁波。1887年，德國物理學(xué)家赫茲用實驗證實了麥克斯韋關(guān)于電磁波的預(yù)言。因此，電磁場理論的建立是繼牛頓時代以后物理學(xué)發(fā)展史上又一個重要的里程碑。2.近代化學(xué)基礎(chǔ)理論的建立,古代沒有化學(xué)，只有煉金術(shù)。所謂的煉金術(shù)，就是想把銅和鉛等普通金屬，通過各種冶煉手段把它們煉制成金和銀等貴重金屬。到了19世紀末的時候化學(xué)作為一門獨立的學(xué)科就誕生了。（1）化學(xué)科學(xué)的確立英國著名科學(xué)家波義耳總結(jié)了大量的實驗事實，提出了科學(xué)的元素的概念。元素：不可再分為其他物質(zhì)的最簡單的純凈物。（2）燃燒的氧化學(xué)說的確立法國化學(xué)家拉瓦錫經(jīng)過長期的大量燃燒的實驗，提出了燃燒作用的氧化學(xué)說，真正解開了燃燒的的秘密；他還確立了質(zhì)量守恒定律，創(chuàng)立了化學(xué)元素的命名方法，稱為當之無愧的近代化學(xué)的奠基者。,（3）科學(xué)原子論的確立提出原子論的是：英國化學(xué)家道爾頓。他用原子的概念闡明了元素、單質(zhì)、化合物等的化學(xué)的基本概念，還提出了第一張原子圖像表。（4）化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)隨著化學(xué)實驗的發(fā)展，新的元素不斷的被發(fā)現(xiàn)，對各種元素性質(zhì)的比較和分類逐漸成為一個重要的課題。到1869的時候，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了63種化學(xué)元素。1869年2月和1869年10月的時候，俄國化學(xué)家門捷列夫、德國化學(xué)家邁爾分別各自獨立的提出了化學(xué)元素周期律。其中門捷列夫還大膽的預(yù)言了十幾種未知元素的存在和性質(zhì)。元素周期律，揭示了各種元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，為以后的元素性質(zhì)的研究提供了一個可以遵循的規(guī)律，促進了現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展。（5）有機化學(xué)的建立（了解）,3.生物學(xué)理論的新建樹在19世紀的三大發(fā)現(xiàn)中，有兩項都出自于生物學(xué)領(lǐng)域細胞學(xué)說和科學(xué)進化論（三大發(fā)現(xiàn)：能量守恒和轉(zhuǎn)換定律、細胞學(xué)說、達爾文進化論）（1）細胞學(xué)說的建立在這部分內(nèi)容主要記住以下幾點：英國物理學(xué)家羅伯特.胡克：第一個觀察到細胞的人。德國生物學(xué)家施萊登：提出細胞是一切植物結(jié)構(gòu)的基本單位并且是一切植物賴以發(fā)展的根本實體。德國動物學(xué)家施旺：把上面的學(xué)說擴大到動物界，從而形成了細胞學(xué)說。細胞學(xué)所的內(nèi)容：細胞是一切有機體結(jié)構(gòu)和發(fā)育的基本單位，有機體的發(fā)育，就是細胞的分化和形成的過程。（細胞學(xué)說的建立，證明了有機體在機構(gòu)和發(fā)育上的統(tǒng)一性，是生物科學(xué)發(fā)展史上的重大綜合。）,（2）生物進化論的確立19世紀生物科學(xué)史上的大事件：細胞學(xué)說和達爾文進化論。（它們揭示了生物界的及其發(fā)展規(guī)律）三、現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢,