第一章 科學技術觀課件

第一章科學技術觀講授：焦銳第一章科學技術觀教學目的：1、掌握科學技術的概念、性質和功能，理解科學的廣義、狹義的概念，理解技術的概念以及科學與技術的關系。2、了解科學技術發(fā)展的歷史，對古代科學技術、近代科學技術的發(fā)展有一定的了解，對中國古代科技成就有所了解，并能正確認識科技發(fā)展的規(guī)律3、理解現(xiàn)代科學技術發(fā)展的特點，掌握現(xiàn)代科學技術與社會的關系4、理解科學技術為什么是第一生產力。第一章科學技術觀第一節(jié)科學技術的性質與功能第一章科學技術觀一、科學技術的性質1、科學的概念英文為science，源于拉丁文的scio，后來又演變?yōu)閟cientin，最后成了今天的寫法，其本意是知識。日本著名科學啟蒙大師福澤瑜吉把“science”譯為“科學”。中國人最初便是把Science譯為“格致”,1898年，康有為的奏摺“從事科學，講求技藝”開始使用科學一詞。嚴復在翻譯《天演論》等科學著作時，也用“科學”二字。第一章科學技術觀

古往今來人們開始哲理探索，都應起于對自然萬物的驚異；他們先是驚異于種種迷惑的現(xiàn)象，逐漸積累一點一滴的解釋，對一些較重要的問題，例如日月與星的運行以及宇宙之創(chuàng)生，作成說明。一個有所迷惑與驚異的人，每自愧愚蠢；他們探索哲理只是為想脫出愚蠢，顯然，他們?yōu)榍笾鴱氖聦W術，并無任何實用目的?！獊喞锸慷嗟?/p>

第一章科學技術觀羅素說：“人類的思想，有兩種沖動，一種是神秘的，一種是邏輯的。由前一沖動發(fā)生宗教學、倫理學；由后一沖動，乃發(fā)生自然科學。”“現(xiàn)代文化與中國特色的封建文化的主要差別就在多了科學的內涵，還有人權?！标惇毿阍凇缎虑嗄辍罚ㄇ嗄觌s志）提出。

第一章科學技術觀（1）、廣義：是指正確反映自然、社會和思維本質與規(guī)律的系統(tǒng)知識，包括自然科學、工程技術、社會科學、人文科學四個部分。（2）、狹義：自然科學自然科學：研究天然物的本質和規(guī)律的科學工程技術：研究如何制造人造物的科學第一章科學技術觀2、自然科學的概念（1）、概念：是研究自然界物質形態(tài)、結構、性質和運動規(guī)律的科學。它是人類關于自然界的本質和發(fā)展規(guī)律的正確反映，是人類生產實踐和自然科學實驗經(jīng)驗和知識的概括和總結，是人類利用、改造和保護自然的強大武器。（2）、組成（3）、自然科學與上層建筑的關系（4）、特性：客觀性、實踐性、理論性、發(fā)展性第一章科學技術觀3、技術的概念（1）、技術是人類對物質、能量、信息進行轉換或加工的各種工藝操作方法和技能的總和?；蛘哒f，技術是人們依據(jù)對改造對象的認識而應用的各種手段和方法。（2）、技術的要素：主體要素—人；客體要素—物（3）、技術的屬性：自然屬性、社會屬性第一章科學技術觀4、科學與技術的關系（1）、聯(lián)系：主要任務相同，科學是技術的理論基礎，技術是科學用于實踐的手段（2）、區(qū)別：直接目的不同；研究方式不同；成果形式不同第一章科學技術觀美國著名科學家亨利.羅蘭在《為純科學說幾句話》中說：“要運用科學，就必須讓科學自身獨立下去，如果我們只注意科學的應用，必然會阻礙它的發(fā)展。那么要不了多久，我們就會退化成中國人那樣，他們幾代人沒有在科學上取得什么進展，因為他們只滿足于科學的應用，而根本不去探討為什么要這樣做的原因?！薄安恍?，科學主要是為了發(fā)展經(jīng)濟的觀念，傳播到許多別的國家，科學研究的自由又遭到危險?？茖W主要是追求純粹知識的自由研究活動。如果實際的利益隨之而來，那是副產品，縱然它們是由于政府的資助而獲得的發(fā)現(xiàn)。如果自由的、純粹的科學遭到忽略，應用科學遲早也會枯萎而死?！?/p>

第一章科學技術觀二、科學技術的功能1、是人類認識自然界本質與發(fā)展規(guī)律的主要手段亞里士多德關于哲學與科學誕生的三個條件：驚異—好奇心與求知欲；閑暇—希臘的奴隸制；自由—希臘的城邦民主制?？偟恼f來，亞里士多德強調哲學與科學來源的非功利性。第一章科學技術觀2、科學技術是生產力，是推動經(jīng)濟發(fā)展的巨大力量生產力—人類征服和改造自然的能力。包括勞動者、勞動資料和勞動對象三個要素?？茖W技術是知識性生產力要素。3、科學技術是推動社會進步的革命力量反對兩種觀點：唯科技主義；反科技主義第一章科學技術觀第二節(jié)科學技術的歷史一、古代科學技術第一章科學技術觀1、萌芽

人類的第一個偉大發(fā)明，支配的第一種自然力：火的使用人類與動物的本質區(qū)別：制造和使用工具第一章科學技術觀2、奴隸社會埃及第一章科學技術觀古埃及的文明A、文字與書寫工具—象形文字、紙草B、歷法—人類最早的太陽歷C、數(shù)學—十進制記數(shù)法、幾何學E、醫(yī)學—木乃伊F、建筑—金字塔第一章科學技術觀美索不達米亞A、文字與書寫工具B、天文與歷法陰歷歷法、黃道十二宮、日月運行表C、數(shù)學60進制記數(shù)系統(tǒng)D、技術冶鐵術、城市建設第一章科學技術觀印度印度的文明A、歷法—陰陽合歷B、數(shù)學—10進制記數(shù)制、公元5世紀初創(chuàng)造零的概念及符號0C、醫(yī)學—發(fā)達第一章科學技術觀中國中國遠古到奴隸社會時期的文明

A、農、醫(yī)、天、算是中國人獨自創(chuàng)造的科學技術體系中的四大核心學科

B、數(shù)學—十進制記數(shù)法第一章科學技術觀C、技術—絲織技術、冶煉術第一章科學技術觀古希臘達到了奴隸社會科學技術的高峰第一章科學技術觀希臘人第一次形成了獨具特色的理性自然觀，這是科學精神的最基本要素。希臘人開啟了哲學也開啟了科學，哲學是科學的純粹形態(tài)。從公元前500年左右開始，希臘出現(xiàn)了一大批哲學家和科學家，他們是以后許多學科的鼻祖。希臘繼承和光大了東方兩河流域、尼羅河流域的科學遺產，將之發(fā)展到一個更新的高度。第一章科學技術觀柏拉圖學園：不懂數(shù)學者不得入內公元前427年，柏拉圖（Plato），出生于雅典，他自幼受到良好的教育。公元前347年，柏拉圖以八十歲高齡死于雅典。約公元前387年，他在雅典創(chuàng)辦他的著名學園，有系統(tǒng)地研究哲學和科學。柏拉圖在數(shù)學中引入了分析法和歸謬法；他給出了點、線、面、體的定義；他對軌跡也有認識，他還研究了棱柱、棱錐、圓柱、圓錐的問題。柏拉圖倡導多層次的數(shù)學教育，在某種意義上也體現(xiàn)了一種因材施教的原則。第一章科學技術觀亞里士多德：百科全書式的學者亞里士多德（Aristotle，公元前384─公元前322）是著名的希臘哲學家和科學家。他師從柏拉圖曾任亞力山大大帝的老師，并建立雅典學院以與柏拉圖學院分庭抗禮。由于他對中世紀基督教的深遠影響和教會采納了他的教義，他的大量著作流傳至今,內容包括三段式邏輯、修辭理論以及與動物學、宇宙學和美學相關的形而上學。第一章科學技術觀阿基米德阿基米德在公元前287年生于意大利，自小受其父親的影響而熱愛數(shù)學，并找到計算球體、橢圓球體等圖形的面積和體積。212B.C.羅馬的士兵將這位已75歲的科學家殺死。阿基米德在物理學方面最大的成就，主要在杠桿原理及流體靜力學方面。第一章科學技術觀希臘天文學的集大成者托勒密托勒密-《天文學大成》，阿拉伯人推為“偉大之至”，變成《至大論》第一章科學技術觀希臘建筑第一章科學技術觀羅馬帝國時期的科學歷法:儒略歷儒略歷是由羅馬獨裁者儒略·愷撒采納埃及亞歷山大的希臘數(shù)學家兼天文學家索西琴尼計算的歷法，在公元前46年1月1日起執(zhí)行，取代舊羅馬歷法的一種歷法。設12個月，每年設365.25日(比實際回歸年長0.0078天)，四年一閏，交替大小月。1500年后由于誤差較大，1582年被教皇格里高利十三世改善(多了10天)，變?yōu)楦窭锔呃麣v，即公歷沿用至今。第一章科學技術觀羅馬人的技術成就(1)醫(yī)學(2)農業(yè)—B.C180《論農業(yè)》(3)工程與建筑第一章科學技術觀3、封建社會的科學技術

古典文化的衰落與歐洲的黑暗年代(1)、基督教的興起產生傳播承認第一章科學技術觀47B.C.愷撒公元392希臘神廟被燒公元640回教燒毀亞歷山大圖書館(2)、基督教對科學的反作用蠻族入侵與五百年黑暗第一章科學技術觀中國獨立發(fā)展的科技文明中國古代的科技體系：農、醫(yī)、天、算中國古代的三大技術：陶瓷、絲織、建筑1、農學《汜勝之書》—流傳下來最早的農書《齊民要術》—完整保存最早的農書，作者賈思勰《農政全書》—明、徐光啟第一章科學技術觀中醫(yī)藥學扁鵲、華佗（外科醫(yī)生）、張仲景（內科醫(yī)生）—中醫(yī)三大祖師張仲景：《傷寒雜病論》李時珍：《本草綱目》第一章科學技術觀天文學陰陽歷法的制定、天象觀測、天文儀器制造和使用以及構造宇宙理論戰(zhàn)國—365.25為一年的“四分歷”甘石星表：公元前4世紀，世界最早的星表觀測儀器第一章科學技術觀宇宙理論渾天說蓋天說宣夜說第一章科學技術觀數(shù)學—“算學”《周髀算經(jīng)》：公元前1世紀《九章算術》：我國古代數(shù)學體系的初步形成宋、元達到繁榮的頂點宋元數(shù)學四大家：秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰第一章科學技術觀陶瓷技術陶器瓷器青瓷白瓷彩瓷陶器：新石器時代開始仰韶文化陶器馬家窯文化陶器商周陶器秦磚漢瓦釉陶唐三彩宜興紫砂第一章科學技術觀我國商周時代就出現(xiàn)了瓷器,稱為"原始青瓷"北朝時期:白瓷,瓷器發(fā)展史上新的里程碑宋瓷宋代五大名窯:汝窯(河南臨汝)、官窯(河南開封)、鈞窯(河南禹州)、定窯(河北曲陽)、哥窯(浙江龍泉縣)第一章科學技術觀元瓷：青花瓷明瓷：彩瓷為主第一章科學技術觀華夏建筑第一章科學技術觀中國對世界科學的貢獻這是預告資產階級社會到來的三大發(fā)明，火藥把騎士階層炸個粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術則變?yōu)樾陆痰墓ぞ?，總的來說變成了科學復興的手段，變成了對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強大的杠桿?！R克思第一章科學技術觀紙的發(fā)明與西傳文明古國的書寫材料：古埃及—紙草希臘—羊皮巴比倫—泥板印度—白樺數(shù)皮或多羅樹的樹葉（貝葉經(jīng)）中國—甲骨、青銅第一章科學技術觀絮紙秦漢時期，麻料衣服的副產品處理繭絲植物纖維紙灞橋紙，公元前140—87年東漢（105年）蔡倫的蔡侯紙絮紙?zhí)幚硇Q繭絲時留下的絮片灞橋紙大麻纖維蔡侯紙樹皮、麻頭、破布、魚網(wǎng)第一章科學技術觀造紙術的西傳

公元751年，大唐帝國與阿拉伯帝國在今吉爾吉斯境內開戰(zhàn)，中國軍隊戰(zhàn)敗，俘虜中有許多造紙工匠8世紀末，巴格達開始建立造紙廠12世紀西班牙和法國，13世紀意大利和德國建立造紙廠，16世紀造紙廠遍及整個歐洲第一章科學技術觀印刷術隋唐時期雕版印刷術1041—1048年宋慶歷，平民畢升活字印刷術元，王禎木活字印刷術第一章科學技術觀火藥與煉丹術火藥的起源和煉丹術,本草學有著密切的關系。中國古代黑火藥是硝石、硫黃、木炭以及輔料砷化合物、油脂等粉未狀均勻混和物第一章科學技術觀火藥武器第一章科學技術觀指南針與航海技術中國遠古時期的“指南車”司南指南魚指南針第一章科學技術觀中世紀后期歐洲學術的復興1、十字軍東征與歐洲學術的復興十字軍東征：11世紀開始，200多年12世紀歐洲翻譯阿拉伯文獻的熱潮2、大學的出現(xiàn)3、托馬斯.阿奎那：經(jīng)院哲學4、羅吉爾.培根：近代實驗科學的先驅第一章科學技術觀二、16、17世紀：近代科學技術第一章科學技術觀近代科學技術在歐洲誕生的文化、社會背景：

文藝復興、宗教改革、地理大發(fā)現(xiàn)(1)、意大利文藝復興文藝復興運動：以弘揚人文主義為核心人文主義：來自文藝復興時期的人文學，指古典學術的研究和重視人類現(xiàn)實的新思潮。人文主義基本傾向是提倡人道反對神道，提倡人權反對君權，提倡個性解放反對宗教桎梏。1、近代科學技術的誕生第一章科學技術觀序幕：但丁的《神曲》16世紀:成熟時期達.芬奇米開朗琪羅波提切利第一章科學技術觀達.芬奇(2)、宗教改革與人的解放

—馬丁.路德（1483-1546）16世紀宗教改革：提出以信仰得救為核心和建立廉儉教會的理論。不必通過由教士主持的各種宗教儀式，建立廉儉教會和改革文化教育，驅逐天主教會勢力實現(xiàn)德意志獨立。羅盤、槍炮、印刷術和鐘表的出現(xiàn)第一章科學技術觀(3)地理大發(fā)現(xiàn)：哥倫布、達.伽馬、麥哲倫麥哲倫在1522繞地球一周，歷時3年哥倫布1492年到達美洲達·伽馬1498年到達印度第一章科學技術觀近代科學技術誕生的標志：哥白尼的日心說(1)、中世紀的宇宙結構宇宙帳篷說地球中心理論(2)、哥白尼革命

尼古拉.哥白尼：1473年2月19日生于波蘭，死于1543年5月24日2、16-18世紀的自然科學第一章科學技術觀1539年《天球運行論》1543年5月24日出版古代世界的行星天文學航海的發(fā)展精確的天文歷表托勒密理論太繁瑣日心說第一章科學技術觀哥白尼日心說：提出了地球的自轉和公轉的概念用太陽取代地球位于宇宙的中心意義：1、打破了亞里士多德物理學中天地決然有別的界限2、破除了亞里士多德的絕對運動概念，引入相對運動觀念3宇宙中心的改變，暗示著宇宙可能根本沒有中心第一章科學技術觀第谷.布拉赫：天才的觀測家開普勒：天空立法者1609年《以對火星運動的評論表達的新天文學或天空物理學》1618年《哥白尼天文學概論》第一章科學技術觀開普勒第二定律（面積定律）：從太陽到行星所聯(lián)接的直線在相等時間內掃過同等的面積。開普勒第一定律（橢圓定律）：每一行星沿一個橢圓軌道環(huán)繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。第一章科學技術觀開普勒第三定律（調和定律）：行星繞日一圈時間的平方和行星各自離日的平均距離的立方成正比。用公式表示為：a3/T2=Ka=行星公轉軌道半長軸T=行星公轉周期K=常數(shù)第一章科學技術觀新物理學的誕生(1)、伽利略：近代物理學之父伽利略1564年2月15日生于比薩，于1642年1月9日病逝。1624-1630，《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系對話》1634-1637，《關于兩門新科學的對話與數(shù)學證明對話集》第一章科學技術觀伽利略在力學上的成就（1）、對擺的等時性研究（2）、落體定律（3）、建立了勻速運動和勻加速運動的定量概念

1609年，伽利略制作了望遠鏡，發(fā)現(xiàn)了月亮的山脈和火山口，1610年1月，發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，3月，寫成《星界的報告》。1612年發(fā)現(xiàn)了太陽黑子，推斷出太陽自轉周期為25天。第一章科學技術觀(2)、吉爾伯特的磁學研究

開創(chuàng)了電學和磁學的近代研究。1600年他發(fā)表了一部巨著《論磁》。引入“電的”(electric)一詞，發(fā)明了第一只驗電器。提出了質量、力等新概念。通過“磁力”這一特殊的力，揭示了自然界中某種普遍的相互作用。第一章科學技術觀(3)、牛頓力學的建立

牛頓：1643年1月4日生于林肯郡伍爾索普，1727年3月20日卒于倫敦。1665-1666年間做出流數(shù)術、萬有引力和光的分析三大發(fā)明，年僅23歲。1667年回劍橋在三一學院執(zhí)教。1669年任盧卡斯數(shù)學教授職位。晚年致力于哲學和公務，1696年任造幣廠監(jiān)督，3年后任廠長。1703年當選為皇家學會主席。第一章科學技術觀牛頓的成就：數(shù)學：發(fā)明了微積分天文學：發(fā)現(xiàn)了萬有引力力學：系統(tǒng)總結了三大運動定律，創(chuàng)造了完整的牛頓力學光學：發(fā)現(xiàn)了太陽光譜，發(fā)明了反射式望遠鏡1686年，《自然哲學的數(shù)學原理》第一章科學技術觀波義爾：近代化學的誕生羅伯特.波義爾：1627年1月25日生于愛爾蘭伍特福德，1691年卒于倫敦。1661年出版《懷疑的化學家》，確立了化學的概念，標志著近代化學從煉金術脫胎而出。清除了舊元素概念澄清了火在化學分解中的作用對燃燒問題的研究第一章科學技術觀近代生命科學的肇始(1)、維薩留斯的《人體結構》(2)、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)—哈維(3)、顯微鏡下的世界—胡克第一章科學技術觀3、16-18世紀的技術第一次技術革命和產業(yè)革命紡織技術——工業(yè)革命的源頭鋼鐵產業(yè)的進步蒸汽機的發(fā)明和改進第一章科學技術觀1690,巴本1698年，英國,賽維利,蒸汽水泵1705年，紐可門，第一臺真正的蒸汽機瓦特1807年美國富爾頓,蒸汽輪船第一章科學技術觀三、19世紀的科學技術1、19世紀的自然科學主要任務：物理學的主要成果：能量的學說、熱力學三定律、電磁學理論能量守恒定律:物理學第二次大綜合麥克斯韋電磁學說:電學、磁學、光學融合成一體，物理學完成了第三次偉大的綜合。第一章科學技術觀19世紀的化學：化學原子論、化學元素周期律、尿素的人工合成19世紀的生物學：達爾文生物進化論、細胞學說、遺傳學說第一章科學技術觀2、19世紀的技術以發(fā)電機、電動機為標志的第二次技術革命和產業(yè)革命19世紀之前：生產——技術——科學19世紀之后：科學——技術——生產電力技術革命是第二次工業(yè)革命的核心之一。它的關鍵技術的電能的產生與利用，而這兩方面是相互促進的。電動機和發(fā)電機的實驗模型都是出自近代電磁學的偉大奠基者法拉第之手。第一章科學技術觀德國著名電學工程師西門子于1867年發(fā)明的自饋式發(fā)電機。西門子在電力技術發(fā)展中的歷史地位相當于瓦特的蒸汽機技術中的歷史地位，具有劃時代的意義。1844年美國人莫爾斯發(fā)明電報。1876年美國人貝爾發(fā)明了電話。1896年，年僅22歲的馬可尼發(fā)明了無線電報，第一章科學技術觀19世紀技術發(fā)展的另一個方面：內燃機逐步取代蒸汽機。1876年德國工程師奧托研制成功了第一臺四沖程往復式活塞內燃機1883年，戴姆勒制成了第一臺四沖程往復式汽油機1892年德國工程師狄塞爾發(fā)明了柴油機。1885年，戴姆勒和本茨以汽油機為動力分別制成了最早的實用汽車1888年英國工程師發(fā)明了充氣輪胎1903年美國萊特兄弟駕駛內燃機發(fā)動的飛機首次飛上天空第一章科學技術觀第三節(jié)現(xiàn)代科學技術發(fā)展的特點第一章科學技術觀一、現(xiàn)代科學技術的加速化1、科學技術知識量的加速增長體現(xiàn)在：科技人員、科技圖書、學術論文的數(shù)量，科學知識量以及重要科技成果數(shù)量的加速增長第一章科學技術觀2、知識更新和技術更新的速度加快3、科學技術向現(xiàn)實生產力轉化的速度加快二、現(xiàn)代科學技術的綜合化1、邊緣學科、橫斷學科、綜合學科的大量出現(xiàn)三個學科的定義2、科學與技術一體化3、科學技術與社會科學的相互滲透、相互作用不斷加強第一章科學技術觀三、現(xiàn)代科學技術的社會化1、科學勞動的社會化2、科學技術與產業(yè)的一體化3、科學技術與經(jīng)濟、社會的協(xié)調發(fā)展第一章科學技術觀第四節(jié)科學技術是第一生產力第一章科學技術觀一、馬克思：科學技術是生產力“科學技術是生產力”是馬克思主義的基本原理。馬克思曾指出：“生產力中也包括科學”，并且說：“固定資本的發(fā)展表明，一般社會知識，已經(jīng)在多么大的程度上變成了直接的生產力?！瘪R克思還深刻地指出：“社會勞動生產力，首先是科學的力量”；“大工業(yè)把巨大的自然力和自然科學并入生產過程，必然大大提高勞動生產率”。20世紀初，經(jīng)濟增長主要依靠人力、物力和資金的投入，科學技術所占的比重為5%-10%，到20世紀50-70年代，科技進步所占比例在發(fā)達國家平均為49%，有些高達60-70%，在發(fā)展中國家平均為35%。美國到60年代科技投資與經(jīng)濟效益之比已為1：23，80年代，科技因素在經(jīng)濟增長中所占