近代自然科學的產(chǎn)生市公開課金獎市賽課一等獎課件

第五章近代自然科學產(chǎn)生組員：楊明、李君、趙燁第1頁

15世紀中冶是歐洲歷史上主要轉(zhuǎn)變時期。文藝復興和宗教改革徹底解放了人們思想，而地理大發(fā)覺則提出了對科學技術發(fā)展要求，它們共同召喚著呼之欲出科學革命。第2頁十字軍東征大翻譯運動大學創(chuàng)建航海運動文藝復興宗教改革近代科學誕生

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16馬可波羅游記來自西方推進力來自東方推進力近代科學產(chǎn)生原因第3頁第一節(jié)近代自然科學產(chǎn)生社會基礎和條件

航海運動與地理大發(fā)覺

文藝復興宗教改革運動第4頁近代科學產(chǎn)生社會條件資本主義生產(chǎn)方式興起是近代科學產(chǎn)生根本動力。恩格斯指出：“假如說，在中世紀黑暗之后，科學以意想不到力量一下子重新興起，而且以神奇速度發(fā)展起來，那么，我們要再次把這個奇跡歸功于生產(chǎn)?！钡?頁航海運動與地理大發(fā)覺在歐洲，航海事業(yè)發(fā)展是與資本主義興起和原始積累需要親密相關。一方面，新興工場主和富有商人不滿足狹小市場和原材料供給，想進一步發(fā)展自己，擴大貿(mào)易其次，決心開辟通往豐饒東方海上道路，從而揭開了遠洋航海和探險事業(yè)序幕。第6頁馬可波羅（1254—1324年）意大利威尼斯人，出身于商人貴族家庭。大約從1275年至1292年間，馬可波羅和他父親以及叔父一直在中國居住。馬可波羅除了在京城大都供職外，還奉皇帝之命巡視過陜西、四川、云南、河南、江浙等省或出使外國，他自稱曾治理過揚州3年。1295年（元成宗元貞元年），波羅父子三人由海路乘船回到意大利。第二年，馬可波羅參加威尼斯艦隊作戰(zhàn)，兵敗被俘，被拘留在獄中。他把自己在中國和亞洲其它國家見聞，口授給同獄一位名叫魯思蒂謙文章能手，由后者使用方法文統(tǒng)計下來，整理成著名《馬可波羅行紀》（或稱《東方聞見錄》）。1298年，馬可波羅獲釋回家，以后成為巨商。第7頁自然辯證法概論張勝光制作8第8頁“世界第一奇書”

馬可波羅是第一個廣泛游歷東方各國而又留下一部名著歐洲人。他《馬可波羅行紀》被稱為世界第一奇書，曾被譯成各種文字，對以后歐洲了解中國和東方影響極大。馬可·波羅書在歐洲廣泛流傳，激起了歐洲人對中國文明與財富傾慕，對以后新航路開辟產(chǎn)生了巨大影響。同時，西方地理學家還依據(jù)書中描述，繪制了早期“世界地圖”。

第9頁十五世紀：地理大發(fā)覺時期——歐洲航海者開辟新航路和“發(fā)覺”新大陸通稱著名探險活動有：1487年，迪亞士探險隊沿非洲海岸南下，繞過好望角，達伽馬1497年沿迪亞士航線繼續(xù)東進北上，越過印度洋抵達印度，開辟了通往東方新航線。15世紀末哥倫布發(fā)覺美洲大陸。15麥哲倫開始了環(huán)球航行。第10頁第11頁1487年迪亞士抵達好望角1487年（或1486年），巴托洛繆·迪亞士（約1450—15）率3只船沿非洲西海岸繼續(xù)南下，途中碰到風暴，經(jīng)過十幾天搏斗，竟于1487年2月漂到非洲東海岸阿爾戈阿灣附近（南緯33度，東經(jīng)22度）。這是歐洲人第一次繞過非洲南端抵達非洲東海岸。1488年，迪亞士返航時抵達好望角，因為風浪極大難于航行，稱之為“暴風角”。葡萄牙王認為，到了此地前往印度大有希望，遂更名“好望角”。迪亞士航海圖和資料，在達·伽馬以后遠航印度時發(fā)揮了主要作用。

第12頁1498年達·伽馬抵達印度1497年葡萄牙貴族達·伽馬率領約170名船員分乘4艘船，從里斯本出發(fā)，在阿拉伯水手領航下，于1498年5月20日抵達印度西海岸。第二年9月，達·伽馬率領滿載香料、寶石船隊回到里斯本。歐洲航海家?guī)资曛R和勇氣積累開始轉(zhuǎn)化為刺眼財富。這次航行所得純利為航行費用60倍。第13頁哥倫布航行1492年哥倫布率領3艘海船87名水手開始了通向東方新航程。經(jīng)過71天艱難航行，終于在茫茫大洋中發(fā)覺了對于文明歐洲民族來說前所未知地方——美洲新大陸。在以后時間，他相繼3次西航抵達了每七天另外幾處，查清了南北每七天海岸之間聯(lián)絡，不過哥倫布一直把自己發(fā)覺新大陸誤認為就是東方印度。第14頁第15頁1522年麥哲倫環(huán)球航行15，葡萄牙人麥哲倫奉西班牙王室之命，率領船隊作環(huán)球航行。他橫渡大西洋，沿南美洲海岸南下，穿過今天麥哲倫海峽，進入另一片海洋。當初那里水面比較平靜，麥哲倫稱它為太平洋。船隊抵達菲律賓群島后，麥哲倫介入島上部落沖突，在交戰(zhàn)中被殺。他同伴逃了出來，繼續(xù)航行，繞道好望角，1522年回到西班牙。麥哲倫船隊有五艘船和260多人，回到西班牙時，只剩下一只船和18個瘦弱人了。不過他們帶回一船香料，聽說以近萬倍價格賣出，人人都發(fā)了大財。第16頁地理大發(fā)覺首先，遠洋探險主要貢獻是造成了“地理大發(fā)覺”，它引發(fā)地理學真正變革，第一次證實了地球是一個球體假設，使人們真正“發(fā)覺”了地球。其次，遠洋航海與地剪發(fā)覺，推進了與之相關各個學科發(fā)展，為近代科學產(chǎn)生提供了大量寶貴資料和實踐課題。再次，在經(jīng)濟上給歐洲各國帶來了巨大財富，殖民地掠奪、活動領域擴大，市場開拓…加緊了資本原始積累過程，增強了資本主義經(jīng)濟實力，使得正在瓦解封建社會里所產(chǎn)生革命原因快速發(fā)展。第17頁文藝復興與思想解放文藝復興（14－16世紀）是反對封建主義思想禁錮一次偉大思想解放運動，發(fā)源于當初工商業(yè)最發(fā)達意大利。文藝復興最初是以恢復希臘古典文化面目而出現(xiàn)。早期主要表現(xiàn)在文學和美術領域。文藝復興以復興古典文化為口號，發(fā)掘、光大古希臘文化，樹立起理性主義和人文主義大旗，反對神權(quán)和封建特權(quán)，提倡個性自由。它不只是一場復興古典文化運動，更是一場新時代啟蒙運動。第18頁什么是人文精神（人文主義）1、執(zhí)著地追求理想世界和理想人格（超越性）2、高揚人價值，追求人本身完善（人性）3、尋求個性解放，堅持理性，反對迷信和盲從（理性）

人文精神=人性（以人為本）

+理性（科學精神）

+超越性（理想信念）第19頁人文精神內(nèi)核第一個就是人性，就是對人尊重，就是強調(diào)人尊嚴，實際上也就是廣義“人道主義”“以人為本”精神；第二個是理性，你能夠說是對真理追求，頭腦對真理思索，這個含義就是科學精神，是廣義科學精神；第三個是超越性，就是對生命意義追求。這個含義就是廣義宗教精神和理想、信念等等東西第20頁自然辯證法概論張勝光制作從西洋美術史看“以神為本”第21頁第22頁第23頁第24頁第25頁文藝復興對打破宗教禁錮、解放思想、發(fā)展文學藝術、教育、科學和哲學都起到了主動進步作用。文藝復興促進了人對自然觀察興趣，經(jīng)過對自然研究，科學研究開始走向重視試驗道路。

第26頁第27頁達·芬奇（1452—15）

偉大畫家、雕刻家、音樂家和詩人。為了提煉繪畫和雕塑藝術法則，他深入研究了解剖學、光學和力學，通曉生理學、物理學、數(shù)學、地質(zhì)學、天文學等等，并把研究工作建立在試驗基礎上。他不顧教會禁例，解剖了人尸體。他還是建筑師和工程師，設計了飛行機械、潛水機械和機槍等許多器械。他終生勤奮，前后積累手稿大約有七千頁。第28頁《蒙娜麗莎》被稱為“永恒微笑”，在藝術史上占有主要地位。整幅畫形象逼真，色彩調(diào)和，在光線明暗改變上，表情刻畫上，都表現(xiàn)了精湛藝術造詣。更主要是，在這幅畫上，第一次展示了人類永恒微笑，表明人活在世上是能夠而且應該找到幸福。這充分表達了反對神權(quán)、提倡人權(quán)人文主義思想本質(zhì)。第29頁米開朗基羅（1475—1564年）

他成就標志著文藝復興藝術高峰。他一掃意大利寧靜和精巧藝術格調(diào)，所做雕像以豪放、剛健、雄偉人體美為特征。他大理石雕像《大衛(wèi)》，塑造了一個舒展自如，昂然屹立，肌肉健實，巨人般裸體青年形象，表現(xiàn)了古代英雄大衛(wèi)即將投入戰(zhàn)斗時神情，以夸大手法表現(xiàn)了大衛(wèi)雄偉體魄。以后，佛羅倫薩政府把大衛(wèi)雕像放在市政廳前，作為市民政治理想象征。第30頁文藝復興對西方價值觀影響因為文藝復興運動影響，造成以后西方文化價值觀發(fā)生了根本性改變，由重視神到重視個人。西方人寫信封，地址次序是按從小到大次序?qū)?。西方人重視個人價值，主張個人自由，提倡“盡管我不贊成你觀點，但我誓死保衛(wèi)你說話權(quán)利”。第31頁

這個時期另一個重大思想解放運動，是發(fā)端于德國宗教改革運動。整個中世紀，歐洲人心靈被教會所禁錮。然而，新時代日益深入人心人文主義思想，力圖將人從神統(tǒng)治下解放出來。宗教改革便是這種時代要求反應。宗教改革是從14－15世紀開始，新興資產(chǎn)階級為減弱封建勢力，動搖宗教神學統(tǒng)治，按照資產(chǎn)階級利益和要求改革教會群眾斗爭。文藝復興和宗教改革運動為自然科學最終從神學中解放出來創(chuàng)造了必要社會條件，開辟了通向勝利和成功道路。宗教改革運動第32頁自然科學爭取獨立偉大斗爭兩個突出事件：一、哥白尼《天體運行論》二、血液循環(huán)理論提出。第33頁哥白尼日心說在16世紀時，天文學上占統(tǒng)治地位學說仍是古希臘托勒密地心學說。該學說主張地球居宇宙中心靜止不動，日、月、行星和恒星均圍繞地球運行。托勒密地球中心說支配西方達15之久。1543年在科學史上是極為主要一年，哥白尼《天體運行論》和維薩里《人體結(jié)構(gòu)》同于此年出版。

在哥白尼宇宙圖景中，太陽是宇宙中心，地球不再是宇宙中心，從而使《圣經(jīng)》賦予它特殊身份完全喪失了──宇宙不因地球而存在，也就不再有什么天堂與地獄之分。哥白尼革命能夠說是標志著自然科學開始從宗教神學中解放出來，并宣告了自己獨立第34頁哥白尼（1473-1543）

他是一個波蘭教士，年輕時曾去意大利波倫亞學習，受到文藝復興新精神影響，并吸收了新柏拉圖主義一些思想?；貒螅脴I(yè)余時間從事天文研究。當初在天文學中占統(tǒng)治地位是古代托勒密學說。但托勒密學說有一個引人注目標缺點，即它用以解釋天體運行均輪與本輪在數(shù)學上太繁復。哥白尼突破正是從這一點開始。他相信自然規(guī)律含有簡單友好性質(zhì)，決心尋求新解釋。在古代著作啟示下，他經(jīng)過自己一些觀察，但主要是經(jīng)過推論，提出了一個大膽新理論：在宇宙廟堂中，太陽“坐在皇帝寶座上，統(tǒng)治著周圍星星家庭?！?。而地球與別行星一樣，圍繞太陽作同心圓運動，同時繞本身軸旋轉(zhuǎn)。哥白尼把自己這種新日心說寫于《天體運行》一書中。但他一再猶豫，直到1543年臨終前才加以發(fā)表。第35頁布魯諾(1548—16)

是意大利著名思想家、學者，出生于那不勒斯附近小鎮(zhèn)。他沖破反動教會重重阻力，熱情地宣傳哥白尼太陽中心說，經(jīng)過《論原因、本原和同一》、《論無限宇宙和世界》等著作，從多方面補充了哥白尼學說，而且比哥白尼還前進了一大步。他認為宇宙是無限，太陽不過是無數(shù)恒星之一，宇宙中能夠居住星球也是無限多。第36頁安德烈?維薩里—《人體結(jié)構(gòu)》經(jīng)過五年努力，1543年，也就是哥白尼出版《天體運行論》這一年，年僅28歲維薩里寫出了一部按骨骼、肌腱、神經(jīng)等幾大系統(tǒng)描述700多頁巨著《人體結(jié)構(gòu)》。在這部偉大著作中，以大量、豐富解剖實踐資料，對人體結(jié)構(gòu)進行了準確描述。能夠說，《人體結(jié)構(gòu)》一書是科學解剖學建立主要標志。

第37頁塞爾維特（1511-1553）維薩留斯在自己解剖試驗中已經(jīng)發(fā)覺蓋侖關于左心室與右心室相通觀點是錯誤，但他沒有猜測到全身血液是循環(huán)。塞爾維特發(fā)覺：血液并不是經(jīng)過心臟中隔膜由右心室直接流入左心室．而是經(jīng)由肺動脈進入肺靜脈，與這里空氣相混合后流入左心室。這一發(fā)覺通常稱為小循環(huán)，是導向全身循環(huán)主要一步。塞爾維特這一發(fā)覺首先發(fā)表在1553年秘密出版《基督教復興》一書之中。塞爾維特使用了他所發(fā)覺小循環(huán)來批評正統(tǒng)基督教三位一體學說觸怒了教會。羅馬宗教裁判所將塞爾維特逮捕并判處火刑。第38頁哈維（1578-1657）血液循環(huán)理論《動物心臟與血液運動解剖實習》1628年，敘述了他血液大循環(huán)理論

-經(jīng)過邏輯證實和計算，否定蓋倫所說血液是在靜脈一端被制造出來，又在動脈末端被消耗潔凈觀念。-他依據(jù)解剖事實，提出血液只能在人體中循環(huán)。-提出了關于毛細血管假說。于1660年被意大利人馬爾比基在顯微鏡下觀察到，得到證實。-他理論也曾遭到反對，飲食國王御醫(yī)，免受摧殘。第39頁哈維血液循環(huán)理論與哥白尼日心說，是近代科學個名字兩顆光彩奪目標明珠。哈維曾把自己理論和哥白尼日心說作了類比，指出：正如眾星繞太陽循環(huán)運行，太陽是世界心臟那樣，人體血液是經(jīng)過“小太陽”--心臟做循環(huán)運動?！靶呐K是生命開始，是微型宇宙太陽”這說明了地上和人間也存在著天上運動，深入論證了世界物質(zhì)統(tǒng)一性第40頁科學試驗和試驗科學興起一、伽利略貢獻二、新哲學激勵：英國費蘭西斯·培根和法國笛卡兒三、有組織科學活動第41頁（2）1632年，伽利略發(fā)表了其天文學巨著《關于兩大世界體系對話》，支持并發(fā)展了哥白尼學說。附：近代天文學三部最偉大杰作:《天體運行論》、《關于世界兩大致系對話》、《自然哲學數(shù)學原理》。1、伽利略對近代自然科學貢獻（1）伽利略·伽利雷（GalileoGalilei，1564年2月25日-1642年1月8日）他是近代試驗科學先驅(qū)者和奠基者，是意大利文藝復興后期偉大天文學家、力學家、哲學家、物理學家、數(shù)學家。也是近代試驗物理學開拓者，被譽為“近代科學之父”。他是為維護真理而進行不屈不撓戰(zhàn)士。恩格斯稱他是“不論有何障礙，都能不顧一切而打破舊說，創(chuàng)建新說巨人之一”。第42頁（3）伽利略對科學最大貢獻在于力學：創(chuàng)建了動力學，建立了自由落體運動定量定律，發(fā)覺了慣性定律，即物體在不受外力作用條件下，其運動速度將保持不變。這也證實了力是產(chǎn)生加速度原因。伽利略進行單擺試驗，證實了媒質(zhì)阻力在擺振動中沒起多大作用，同時證實了相同擺擺動一次所花時間相同，與擺振幅大小無關，發(fā)覺了擺振動等時性。在成功地把擺振動和落體運動相類比之后，伽利略又對拋射體運動進行研究。伽利略證實了拋射體運動是水平方向勻速運動和豎直方向自由落體運動組合。當把一個物體傾斜上拋時，它路徑則恰好是一條拋物線。這能夠用力平行四邊形法則求出來。所以，牛頓把伽利略說成是力平行四邊形法則發(fā)覺者。（4）伽利略作為近代試驗科學奠基人，提出要把試驗觀察同數(shù)學演繹結(jié)合起來，為以后科學工作者研究指出了方向。伽利略試驗方法、數(shù)學方法和分析方法深刻影響了與他同代及以后科學家們，成為以后科學研究基本方法。第43頁（1）費蘭西斯·培根（FrancisBacon，1561年1月22日-1626年4月9日），英國散文作家、哲學家、政治家，是古典經(jīng)驗論始祖。

1561年1月22日培根出生于倫敦一個貴族家庭。1576年劍橋大學畢業(yè)，他被派往巴黎駐法使館擔任外交事務秘書，1579年因父病逝辭職回英國。1593年，他當選為下議院議員，16，出任掌璽大臣，16，他擔任詹姆斯一世手下大司法官，并被授予維魯拉姆男爵稱號，16晉爵為圣奧爾本子爵。1626年4月9日逝世。培根死后，亨利·沃登爵士為他題寫了墓志銘：

圣奧爾本斯子爵

如用更煊赫頭銜應

稱之為“科學之光”、“法律之舌”

2、新哲學激勵第44頁培根是一位堅持唯物主義傳統(tǒng)哲學家，在17世紀哲學家中，他以尊重工匠傳統(tǒng)而著稱。他主張學者傳統(tǒng)要和工匠傳統(tǒng)結(jié)合起來，從而形成“經(jīng)驗和理性職能真正正當婚配”。這種結(jié)合將使工匠手藝因利用科學方法變得更有成效；學者們則從實際經(jīng)驗中取得教益，并提升自己水平。16，培根偉大著作《新工具》問世。書名是有深刻含義：要與亞里士多德舊《工具篇》相抗衡。抱著“必須給人類理智開辟一條與以往完全不一樣道路，提供一些別幫助，使心靈在認識事物本性方面能夠發(fā)揮它原來含有權(quán)威作用?！眲訖C，培根想經(jīng)過分析和確立科學經(jīng)驗認識方法，給新科學運動以發(fā)展動力和路徑。培根指出，科學在本質(zhì)上是經(jīng)驗，把認識建立在經(jīng)驗基礎上，應該是科學一個鮮明特點。他認為簡單，自流經(jīng)驗是不行，真正經(jīng)驗方法是從經(jīng)過適當安排定程序、和規(guī)則進行試驗，才能成為科學知識可靠源泉。他一再強調(diào)，“從事觀察，進行試驗、重視經(jīng)驗，從個別東西引出普遍要求。”為此，培根提出了經(jīng)驗歸納方法。遵照從經(jīng)驗事實出發(fā)，逐步歸納上升為“較低公理”、“中間公理”直至“普遍公里”步驟。培根歸納法分三部分：一是歸納事實，從本質(zhì)、差異、與程度各方面歸納；二是排斥法，是否定東西出發(fā)，經(jīng)過重復排斥，到達必定東西；二是經(jīng)過整理得出結(jié)論，并由試驗驗證。

（第45頁（2）勒內(nèi)·笛卡爾（ReneDescartes）,公元1596～公元1650著名法國哲學家、科學家和數(shù)學家。笛卡爾常作笛卡兒，1596年3月31日生于法國安德爾-盧瓦爾省笛卡爾-1650年2月11日逝于瑞典斯德哥爾摩。他第一個創(chuàng)建了一套完整哲學體系。哲學上，笛卡爾是一個二元論者以及理性主義者。笛卡爾認為，人類應該能夠使用數(shù)學方法――也就是理性――來進行哲學思索。他相信，理性比感官感受更可靠。（他舉出了一個例子：在我們做夢時，我們認為自己身在一個真實世界中，然而其實這只是一個幻覺而已，參見莊周夢蝶）。他還創(chuàng)建了解析幾何學，并奠定了近代數(shù)學——試驗方法基礎。第46頁笛卡爾從邏輯學、幾何學和代數(shù)學中發(fā)覺了4條規(guī)則：

a.除了清楚明白觀念外，絕不接收其它任何東西；

b.必須將每個問題分成若干個簡單部分來處理；

c.思想必須從簡單到復雜；

d.我們應該時常進行徹底檢驗，確保沒有遺漏任何東