科技文化的起源授课教案(第一章)

第一章科技文化的起源恩格斯曾经指出：人们写科学史时已习惯于把科学看作是从天上掉下来的了．”但是，从传统上看，科学的起源与技术的起源属于两不不同的分支，科学来源于人们从神学解释自然的不满，来源于人们对宗教桎梏的挣脱；而技术则起源于人类的生存需求和自古以来形成的工匠传统。

从历史的角度看，科学技术的产生与人类的生产和生活密切相关。

科技文化发展的历史，可以说就是人类认识自然和改造自然的历史。

【科学作为一门系统化的知识与技术成为科学知识的自觉运用，则是l9世纪中后期的事情。

】第一节原始技术的萌芽从严格意义上来说，远古时期还没有形成真正的技术思想，只存在着技术经验。

原始技术首先表现为石器制作技术的不断改进，原始人就在制造石器的过程中，开始了认识自然、改造自然的活动。

一、石器的制造人类制造和使用工具经历了一个漫长的过程，先是使用天然物，然后再逐步进化到制造工具。

而原始社会常用的技术工具就是石器，石器是原始社会生产力的代表。

在历史学和考古学上，石器制造的发展分为旧石器时代、中石器时代和新石器时代。

1．旧石器时代旧石器时代距今约260万年～约1万年前。

以考古实物为据，这个时代又分成早、中、晚三个时期，大体上分别相当于人类体质进化的能人和直立人阶段、早期智人阶段、晚期智人阶段。

这一时期的人们主要是制造简单的工具用以打猎和采集。

在200多万年前的旧石器时代，制造的石器主要有砍砸器、刮削器、尖状器(图1．2)等，这些石器可以用来切割、刮削，也可以用来戳刺，挖掘，在这个时候制造的石器可以说还没有固定的用途，专用的特点在这时还不是很明显。

图1．1石器打制‘‘工艺图’，图l·2尖状器2．中石器时代中石器时代(Mesolithic period)是联系旧石器时代与新石器时代之间的过渡环节。

直到20世纪30年代大量相关文化遗址的发现，这一过渡阶段才获得各国学者的公认。

中石器时代开始出现复合工具，最具代表性的是石斧和弓箭。

我们可以看出这些中石器时代人类制造的各种石器工具已经有了非常明确的专业用途，这些具有专业用途的工具的出现，使人类的手臂延长了很多，而且作用力也加大了，在这时人类的作用能力可以说发挥到了更大的程度。

这无疑是当时的重大的发明。

3．新石器时代新石器时代距今约1万年～约2000年。

进入新石器时代，石器制造技术有了很大进步，人类发明了石器磨制技术。

这个磨制技术的发明，代表人类制造和使用生产工具的水平有了很大的提高。

磨制石器与打制石器相比，已具备了上下左右部分更加准确合理的形制（外形更加对称美观，这种石器不但形状端正精细，而且较为锋利，这就成了磨制石器），使用用途趋向专一；增强了石器刃部的锋度，减少了使用时的阻力，使工具能够发挥更大的作用。

图1．3磨光石斧图1．4穿孔石器在新石器时代的末期，人们还学会了石器穿孔技术。

穿孔技术的发明是石器制作技术上的又一重要成就穿孔的目的在于制成复合工具，使石制的工具能比较牢固地捆缚在木柄上，便于使用和携带，以提高劳动效率(图1．4)。

新的工艺带来历史学家所谓的“新石器革命”，使石器的种类有了极大的扩展，除石斧、石刀、石矛、石簇等传统工具外，石镰、石铲、石锄、石犁、石臼、石杵等都是这个时代出现的新型工具。

早期遗址中大量出土的农业、手工业和渔猎工具有斧、锛、铲、凿、镞、矛头、磨盘、网坠等，稍后又增加了犁、刀、锄、镰等。

原始人类通过制造工具从事生产劳动，从而获取了大量的物质生活资料。

在制造工具的过程中，既发展了生产技术，也积累了一定的经验知识，可以说在这时已经孕育了各种科学技术的萌芽。

二、火的使用火的使用是人类历史上一次重大技术革命。

恩格斯说：“尽管蒸汽机在社会领域中实现了巨大的解放性变革……但是，毫无疑问，就世界性的解放作用而言，摩擦生火还是超过了蒸汽机，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物界分开。

”①火是人类诞生过程中所征服和利用的第一种自然力。

火，结束了“茹毛饮血”的时代，驱散了虫豸和野兽，也消减了人们内心深处的恐惧和忧患(图1．5、图l．6)。

猿人对火的态度是通过长时间的观察而转变的，从怕火到设法利用火，是一个十分重要的进步，也是猿人走出自然界的重要一步。

火能给人以温暖；火能驱赶野兽给人以光亮；火烧后的食物更加美味……人们渐渐感受到了火的用处，慢慢地试图保护火种。

人类走过了一百多万年利用天然火的漫长路程，直到约三四十万年前的早期智人阶段，才逐渐了解到人工取火的奥秘。

开始时，人们感觉到摩擦能产生热；有时打制石器，石块与石块碰撞时迸发出火花；有时用黄铁矿打击燧石工具也迸发出火花，并能产生出较多的热量而引起燃烧。

例如，尼安德特人采取燧石相互打击而生火的方法，而中国古代则有燧人氏“钻木取火”的传说。

这种用燧石或石英石打击黄铁矿产生火的方法，直到今天火地岛的印第安人和格陵兰的爱斯基摩人还在使用。

人工取火方法的发明，使人类对火的控制和使用获得了完全的自由。

这是人类征服和能动地使用火这种自然力的最终标志。

图1．5原始人用火场景复原图(一) 图1．6原始人用火场景复原图(二)火的使用对人类历史的发展具有重大意义：1.由于火的使用，人类拥有了利于消化和吸收的熟食，能从食物中摄取丰富的营养，有助于提高身体素质，对大脑及体格发育有很大益处。

2.由于火的使用，人类制造工具的能力得到很大提高。

火可以烧裂巨石，为制造石制工具及其他器皿提供了更为合用的石材；火可以帮助人们调整箭杆、手柄及木矛的曲直，经过火烤使木矛的矛锋变得坚硬，从而得到更得心应手的工具。

3.由于火的使用，人类的生活能力、防卫能力有了很大提高。

火能吓退凶猛的野兽和其他各种天敌，有效地保护人类的栖息地，扩大了人类的活动范围；火可以作为狩猎的重要武器。

4.由于火的使用，能够给人以光明，增加了人类活动的时间，5.火能给人以温暖，有驱寒保暖的功效，可以帮助人类度过寒冷的季节，改善人类的居住环境……火的使用大大加快了人类文明的进程。

古代人类在用火的过程中，观察到火能使物质发生一系列的变化，因而积累了许多物理和化学方面的经验知识。

古代人类进行摩擦取火，实质上是实现机械运动向热运动的转化。

以上这些关于摩擦取火和用火的经验性知识，是自然科学的又一重要萌芽。

三、其他原始技术的发明摩尔根在《古代社会》中，把人类历史划分为蒙昧时代、野蛮时代和文明时代。

蒙昧时代相当于旧石器时代，野蛮时代的前、中期相当于新石器时代，文明时代则专指有文字以后的历史。

摩尔根把发明弓箭作为人类蒙昧时代后期的标志，而把制陶技术作为进入野蛮时代的主要特征。

制作陶器是进入野蛮时代，即新石器时代的标志。

陶器的发明，是人类文明发展的重要标志，是人类第一次利用天然物，按照自己的意志，创造出来的一种崭新的东西。

揭开了人类利用自然、改造自然的新篇章，具有重大的划时代的意义。

图1．7弓箭所用的石箭头陶器的发明并不是某个地区或某一个部落古代先民的专利品。

从世界范围看，大约在公元前8000-6000年之问，陶瓷生产技术已经普及开来。

在埃及、印度、中国等地都制造出精良的陶器。

而且，逐渐能通过控制烧造时的氧化还原效果烧出不同色彩的陶器等。

陶器的发明，使人类的饮食卫生有了显著的改善，人们使用陶器盛装食物，减少了食物的污染机会，降低了人类的发病率和死亡率，延长了寿命。

人们在长期的采集活动中，还创造出适用于农业耕作的工具。

【公元前4000年后，居住在两河流域的苏美尔人发明了犁，并用家畜拖犁耕种。

】新石器时代的定居生活促进了建筑技术的进步，有了村落的雏形。

这一时期的遗址一般包括居住地、墓葬区、窖穴、窖址和防御用的堑壕。

随着生产、生活的不断发展，粮食开始有剩余，猎获的动物吃不完，有目的地驯养，因而西方学者多认为人类最早驯化的动物是狗。

后来驯化牛、猪、羊、马、驴、鸡等。

动物驯养使人们获得较稳定的肉食、乳类供应，促进了人体的发育和文明的发展。

人类关于自然界最早的知识是经验性的。

人类早期关于自然界知识的积累是一个十分艰难、极其缓慢的过程，每一个微小的进步都来之不易。

制造石器、火的使用、使用弓箭等带来了原始人生产方式的巨大变化，植物种植、家畜驯养、制陶技术、建筑技术、冶金技术等则与生活方式的改变息息相关。

从人类的原始进化中可以看到，人类的每一次进步都与自然密切相关，从制造工具到发现和使用火，从采集和狩猎取得食物到农业、畜牧业的出现，逐渐地积累了对自然的认识，逐渐发明了早期的技术，孕育了科学的萌芽。

第二节科技文化起源的前提著名科学史家丹皮尔认为，对于科学起源问题的研究必须和巫术、占星术和宗教的研究一并进行。

他特别指出：“科学并不是在一片广阔而有益于健康的草原——愚昧的草原——上发芽成长的，而是一片有害的丛林——巫术和迷信的丛林——中发芽成长的，这片丛林一再地对知识的幼苗加以摧残，不让它成长。

”①原始人类的自然观的产生，一方面是在人类的生产和生活活动中，认识了一些自规律，孕育并萌芽了原始的科技文化；另一方面，原始人在与自然的抗争中，产生了原始思维、原始宗教、神话等。

而作为共同文化或混合文化的这些实践经验和对自然的认识中，包含着科学思想的萌芽或形成的必要条件，因而是科技文化起源的前提。

一、原始思维原始思维是人类思维发展的源头。

是通过和原始人的生存有关的事物和现象的直接接触、直接交往和相互作用而产生的。

由于当时生产力水平极其低下，处于蒙昧时代的原始人对于某些与原始人联系密切的自然现象的认识还处于想象和猜测中。

刚开始，面对“神秘”的自然界，思维往往处于一种模糊紊乱的状态。

随着对自然界认识的发展，开始产生了希望支配和战胜自然力的愿望，这种愿望在原始思维发展的中期，从带有神秘性的联想、类比等思维方式——原始人类以其丰富的创造性想象为特征的思维方式，逐渐在观念中使原始思维的形象性特征发展到顶峰。

另外，在中石器时代以后的遗址中，常有简单的图形或涂有颜色的砾石。

这是用于绘画已经孕育着文字的萌芽，为文字的产生提供了条件。

法国人类学家列维·布留尔(L色vvBruhl，1857～1939)在20世纪初发表的著图l．8原始绘画一一野牛作《原始思维》一书中指出：原始思维是一种无秩序的原逻辑思维，其主要特征是“集体表象”。

这种“集体表象”在原始部落里因袭相沿，并在部落里的每个成员身上留下深深的烙印，它代表一种文化的认同，起着团结群体和统一集体意识的作用。

而图腾崇拜是原始人在生活实践中以原始思维认识和理解事物的产物，原始人不能把自己同自然界分开来，具有一种拟人化的自然观。

另外，原始人不能把自己同自己的思维区分开来，具有“灵魂不死’’的思维观。

了解原始人的思维特点和思维内容(特别是其中与对自然界的认识相关的特点和内容)，对于研究科学思想的起源问题有重要的发生学价值。

二、原始宗教始思维的必然产物，人类的思维认识能力，总是要首先达到能够进行幻想和抽象的水平，有一定的抽象概括的本领，才会产生原始宗教观念和各种原始崇拜。