從科技發(fā)展史和人類文明進步中得到啟迪課件

1、我們不能僅僅滿足于學習科學知識，我們還應(yīng)當了解科學發(fā)展的過程，熟知這個過程的曲折、艱辛及智慧，領(lǐng)悟其中的科學精神!從科技發(fā)展史和人類文明進步中得到啟迪關(guān)于科學的定義 科學是關(guān)于自然界的有條理和系統(tǒng)化的知識的集合，這些知識通過思考、觀察和實驗獲得，從而得知自然現(xiàn)象所遵循的客觀定律并對它們作出解釋。 科學取決于從事科學活動的人、支持他們的機構(gòu)、他們所用的儀器、他們觀察的現(xiàn)象，而最為重要的則是他們的思維方式。關(guān)于科學的定義 由于獲得知識是一個不斷探索的過程，所以得出的“客觀定律”并不一定就是“終極”正確的。在科學發(fā)展史上就有很多原先的定律被后來的新定律所取代的事例。科學的起源我們極其審慎地認識到,

2、科學發(fā)端于對日常經(jīng)驗的整理和總結(jié). A.N.懷特赫德A.N.Whitehead, 1861- 1947年, 英國數(shù)學家和哲學家. 科學與現(xiàn)代世界, 1946.科學的起源太陽為何每天都從東方升起？星星為何不掉到地面上？蘋果為何可以掉到地面上？蘋果為何落得快？樹葉為何落得慢？古希臘與科學現(xiàn)代科學發(fā)源于西方，而其源頭是公元前6世紀前后的古希臘。阿基米德 ：浮力定律蓋倫：醫(yī)學托勒密：地心說畢達哥拉斯：數(shù)學亞里士多德：物理學古希臘與科學亞里士多德：只有一種均勻的圓周運動，或者是幾種圓周運動的組合，才能解釋為什么所有天體的現(xiàn)象都是間隔一定時間，有規(guī)律的再現(xiàn)。地球是中心；天空分為上界和下界；重物落得快；輕物

3、落得慢。自然界是簡單、和諧的！亞里斯多德公元前384年，亞里斯多德出生在希臘北方的史塔吉拉城，他的父親是馬其頓國王的御醫(yī)，家境富裕，17歲時，亞里斯多德來到雅典，進入柏拉圖創(chuàng)立的學園一待就是二十年，從最初的學生變成教師。柏拉圖死后，亞里斯多德總結(jié)前人哲學思想的基礎(chǔ)，創(chuàng)立了與老師截然不同的哲學體系，所以亞里斯多德有句名言：“我愛我?guī)?，但我更愛真理”。亞里斯多德百科全書式的學者亞里斯多德研究的學問，包括了現(xiàn)在學科的哲學、物理學、生物學、天文學、大氣科學、心理學、邏輯學、倫理學、政治學、藝術(shù)美學，幾乎是涵蓋了所有的領(lǐng)域，亞里斯多德的著作超過170種，被保留下來的僅僅是少數(shù)的資料。 亞里斯多德科學方法

4、論:把自然當作科學研究的客觀對象，并進行分類，使得自然科學與社會科學逐漸演變成為許多獨立的學科。 開創(chuàng)了邏輯學，確定了概念、判斷、推理等邏輯形式。他最先提出歸納和演繹兩種方法，強調(diào)以數(shù)學體系與邏輯推里來證明科學的原理。 這樣的基本理論觀點，促進了往后科學的發(fā)展。 在他的影響下，出現(xiàn)了歐幾里德的名著幾何原理?，F(xiàn)代科學發(fā)端于1543年（明嘉靖）尼古拉哥白尼（Nicolaus Copernicus, 14731543）那一年發(fā)表了天體運行論現(xiàn)代科學的發(fā)源 哥白尼于1473年2月19日出生在波蘭的一個商人家庭。在他10歲時，父親去世了。1491年至1495年，哥白尼進入克拉科夫大學學習。在這里，他遇到

5、了對他的一生產(chǎn)生深遠影響的數(shù)學家和天文學家布魯楚斯基（Brudzewski）教授。是這位教授的啟蒙教育促使哥白尼決定將自己的一生奉獻給天文科學?，F(xiàn)代科學的發(fā)源1496年哥白尼前往意大利求學，學習和研究法律、天文學、數(shù)學、神學和醫(yī)學，他同時還學會了希臘文。1503年，哥白尼獲得了教會法規(guī)博士學位。 1510年后，他先后從事過管理、外交等工作。哥白尼利用業(yè)余時間行醫(yī)，免費為窮苦人治病，是一位頗有名望的醫(yī)生?，F(xiàn)代科學的發(fā)源1515年，哥白尼開始寫作天體運行論一書。1525年，哥白尼原來的女管家安娜衷心愛上了這位偉大的科學家，她不顧別人的流言蜚語，來到了被教會剝奪了結(jié)婚權(quán)利的哥白尼身邊。由于她的精心照

6、顧和幫助，才使得天體運行論一書的寫作得以順利進行。 現(xiàn)代科學的發(fā)源1、不存在一個所有天體的軌道；2、地球并不是宇宙的中心；3、所有天體都繞太陽運轉(zhuǎn)，宇宙的中心在太陽附近；4、地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的；5、在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的；6、地球同時進行幾種運動；7、行星向前和向后運動，是由于地球運動引起的。 此外，哥白尼還描述了太陽、月球、三顆外行星 （土星、木星和火星）和兩顆內(nèi)行星（金星、水星） 的視運動。 約在1515年前，哥白尼為闡述自己關(guān)于天體運動學說的基本思想撰寫了篇題為淺說的論文，他認為天體運動必須滿足以下七點：哥白尼認識到淺說中的論斷是假設(shè)的方式提出

7、的。1515年，哥白尼便開始著手準備撰寫天體運行論這一更為完整的論著。此后十幾年，哥白尼進行了大量的天文觀測，收集了大批資料，終于在1533年完成了這部巨著的初稿，隨后，他又長期進行觀測、驗證、修改，使得他的宇宙體系更具說服力，成為一種科學理論。 現(xiàn)代科學的發(fā)源1543年5月24日，彌留之際的哥白尼終于見到剛剛出版的天體運行論，可惜當時的他已經(jīng)因為腦溢血而雙目失明，他只摸了摸書的封面，便與世長辭了。 哥白尼的新理論已開始在歐洲流傳，他的朋友們更竭力在意大利高級教會人士中傳播他的新理論和觀點。在眾多好友的努力下，紅衣主教尼古拉申伯格對哥白尼的學說產(chǎn)生了巨大的興趣，他在1536年11月1日給哥白尼

8、寫了一封信，想了解哥白尼的學說，信中用肯定態(tài)度談到了日心學說中的日、土、月3個天體的位置。然而這位開明的紅衣主教在第二年便去世了，沒能夠成為哥白尼學說的庇護人。 現(xiàn)代科學的發(fā)源恩格斯在自然辯證法中對哥白尼的天體運行論給于了高度的評價：“自然科學借以宣布其獨立并且好像是重演路德焚燒教諭的革命行動，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用這本書（雖然是膽怯地而且可說是只在臨終時）來向自然事物方面的教會權(quán)威挑戰(zhàn)，從此自然科學便開始從神學中解放出來?！爆F(xiàn)代科學的發(fā)源托勒密：地心說太陽中心學說與地球中心學說對比伽利略伽利略1564年出生于意大利比薩。1632年出版了他的名著關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話

9、（明崇禎）現(xiàn)代實驗科學之父伽利略伽利略1572年開始上學，1575年隨家遷居佛羅倫薩進修道院學習。1589年被聘為比薩大學的數(shù)學教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大學任教。1609年回佛羅倫薩，1611年到羅馬并擔任林嗣科學院的院士。1633年2月以“反對教皇,宣揚邪學”被羅馬宗教裁判所判處終身監(jiān)禁。1638年以后，雙目逐漸失明，晚景凄涼。1642年1月8日逝世。 伽利略不得不大膽地得出這樣的結(jié)論：亞里士多德的結(jié)論是錯誤的，決定擺動周期的，是繩子的長度，和它末端的物體重量沒有關(guān)系。而且，相同長度的擺繩，振動的周期是一樣的。這就是伽利略發(fā)現(xiàn)的擺的運動規(guī)律。1582年前后，他經(jīng)過長久的實驗觀察和數(shù)學

10、推算，得到了擺的等時性定律。 伽利略伽利略對運動基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了詳盡研究并給出了嚴格的數(shù)學表達式。尤其是加速度概念的提出，在力學史上是一個里程碑。在15891591年間，伽利略對落體運動作了細致的觀察。從實驗和理論上否定了統(tǒng)治千余年的亞里士多德關(guān)于“落體運動法則”確立了正確的“自由落體定律”，即在忽略空氣阻力條件下，重量不同的球在下落時同時落地，下落的速度與重量無關(guān)。自由落體定律他曾設(shè)計一個無摩擦的理想實驗：將兩個斜面對接起來，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一斜面。如果無摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取Ｋ普撜f，如果減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面達到原來的

11、高度就要通過更長的距離。繼續(xù)使第二個斜面的傾角越來越小，小球?qū)⒑蠞L得越來越遠。如果第二個斜面改成水平面，小球就永遠達不到原來的高度，而要沿水平面以恒定速度持續(xù)運動下去。對物理理象進行實驗研究并把實驗的方法與數(shù)學方法、邏輯論證相結(jié)合的科學研究方法。三百多年后，1979年11月10日，羅馬教皇不得不在公開集會上宣布：1633年對伽利略的宣判是不公正的。1980年10月又提出重審這一案件，并在羅馬組成一個包括不同宗教信仰的世界著名科學家委員會來研究伽利略案件的始末，研究科學同宗教的關(guān)系，研究伽利略學說的科學價值及其對現(xiàn)代科學思想的貢獻。 教會對伽利略的“平反”第谷與開普勒的貢獻從哥白尼到牛頓從哥白尼

12、到牛頓，約兩百年的時間，科學發(fā)展史上的四件事：坐標原點；橢圓軌道；運動特征；動力學特征。蘋果砸到頭得來的靈感？！站在巨人的肩膀上！古希臘文明希臘文明的古典時期約開始于公元前760年，她產(chǎn)生了許多哲學、文學、科學著作。雅典的興起雅典的興起可以追溯到公元前498年，打敗波斯帝國的入侵馬拉松戰(zhàn)役。雅典的民主雅典的興起得益城邦獨特的政治環(huán)境。在雅典城邦延續(xù)了長達兩個世紀的民主制度，遵循了“民主”一詞的原初意義，即民制的思想全體公民參與決策過程： 在30萬人口中，有3萬5千人有公民資格。 公民大會有陪審法庭成員出席。 法庭成員有500人，通過抽簽產(chǎn)生。 法庭成員任職不得超過兩屆。 每一位公民一生至少有一

13、次任職機會。地理大發(fā)現(xiàn)1486年，葡萄牙人迪亞斯繞過好望角；1492年，哥倫布開始向西航行，發(fā)現(xiàn)“新大陸”；1497年，達伽馬從里斯本出發(fā)，橫渡印度洋， 開辟了一條亞歐新航線；1519年，麥哲倫越過南美洲南端海峽1521年，到達菲律賓；1522年，迪爾卡諾回到里斯本。地理大發(fā)現(xiàn)期間重要的航海線路圖英國的工業(yè)革命1733年，鐘表匠凱伊發(fā)明了飛梭織布；1765年，哈格里夫斯發(fā)明了珍妮機紡紗；1768年，凱伊和海斯聯(lián)手造出了水力紡紗機；1779年，克倫普頓改進了紡紗機；1785年，艾德蒙卡特萊特發(fā)明了動力織布 機，一臺織布機相當于40名工人的 工作量。瓦特與蒸汽機瓦特并不是蒸汽機的發(fā)明者，在他之前，早就出現(xiàn)了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發(fā)明，比如分離式冷凝器、汽缸外設(shè)置絕熱層、用油潤滑潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構(gòu)、離心式調(diào)速器、節(jié)氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發(fā)明出了現(xiàn)代意義上的蒸汽機。 18世紀工業(yè)革命及這一時期的技術(shù)革命對