选修课自然科学论文

自然科学概论论文

经过这段时间对自然科学的学习，我增长了很多知识。我感受到了大自然的美妙。现在我来浅谈一下我对自然科学的看法。

自然科学是研究自然界物质形态、结构、性质和运动规律的科学。是人类生产和自然科学实验的知识概括和总结。它以自然界、自然现象为研究对象，其目的在于提示自然界各种现象的本质，认识它的运动规律，并遵循自然规律，利用和改造自然，为人类造福。自然科学来自生产实践，并为生产实践服务，它随着生产的发展而发展，并积极推动生产的发展。自然科学是知识形态的生产力。自然科学具有继承性和非阶级性的特点。现代自然科学一般分基础科学、技术科学和应用科学三大类。基础科学是研究自然界物质的本质和各种不同运动形式的基本规律的科学，是技术科学与应用科学的理论基础，包括数学、天文学、地理学、物理学、化学、生物学等。技术科学是研究技术理论性质的科学，如电子技术、激光技术、能源技术、空间技术等等。应用科学是直接应用于生产和生活的技术和工艺性质的科学。基础科学、技术科学、应用科学互为条件，互相促进，相辅相成。

在社会主义建设事业中，自然科学工作占有重要的地位。为生产服务，为社会主义建设服务，是我国自然科学工作的根本方针。根据马克思主义的原理，自然科学的发展依赖于生产实践，又反过来指导生产实践。

当今世界，科学技术是第一生产力，它推动着社会的发展，作为二十一世纪的学生，掌握自然科学的基础知识是很有必要的。现在学好自然科学，可以为以后建设社会储备必要的知识。

自然科学无处不在，在我们的日常生活中也处处用到自然科学。在我国第一部诗歌总集诗经中就反映了很多自然科学知识。。《诗经》所反映的历史时期其社会的主要生产部门是农业，从《诗经》中我们看到：经过周人长期的经验积累，这一时期人们已经具有了比较科学的农业知识。

世界上任何事物的发展都遵循着一定的客观规律,自然科学的发展也不例外.我们通过对古今中外,自然科学发展史的研究,认识到自然科学的发展有如下一些规律:自然科学发展的循序渐进规律,科学理论与科学实验相互促进的规律,不同学术观点和不同学派相互争鸣的规律,在继承基础上创新的规律,科学的不断分化与不断综合、相互渗透与不断交融的规律.这些规律推动着自然科学不断发展,永不止息,以至无穷.

在漫长的自然科学发展史上，近代曾出现了三次严重的危机，并由此也带来了三次重大的突破，从而推动自然科学向前进一步发展。

近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。在西方，通过毕达哥拉斯、柏拉图、喜帕恰斯、托勒密等人的研究，已经提出了几种不同的理论体系。然而，天文学在当时又是一门十分敏感的学科。在天文学领域，两种宇宙观，新旧思想

的斗争十分激烈。特别是到了中世纪后期，天主教会还别有用心地为托勒密的地心说披上了一层神密的面纱。硬说地球处于宇宙中心。这种荒唐说法被当作权威加以崇信之后，托勒密的学说就成为不可怀疑的结果而严重阻碍着天文科学的进步。然而，托勒密体系的错误日益暴露，人们急需建立新的理论体系。波兰天文学家哥白尼适应时代要求，从1506年开始，在弗洛恩堡一所教堂的阁楼上对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论--日心说。1543年，哥白尼公开发表《天体运行论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。是天文学发展史上一个重要的里程碑。

这一时期，自然科学的发展成就辉煌，取得了一系列重大成果。但从宏观上看，科学发展是落在生产技术的后面。例如，钟表在实践中已广泛应用，但人们并不懂得由哪些因素决定着钟表运动的周期；从微观上看，古典力学的发展比较完善。在天体力学中，开普勒发现了行星运动的三大定律；1632年，伽利略发现了自由落体定律；1687年，牛顿发表《自然哲学的数学原理》。这是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。

当时已有的天文学数学知识为力学的发展创造了前提，而力学发展较完善的状况又促成了哲学史上机械自然观的形成。在科学认识第一阶段，暂时把事物看成彼此无关的固定不变的东西进行研究是可以理解的，一旦科学家们把一切高级复杂运动都简单类比为机械运动，并且把力学中的外力照搬过来，就变成了否认事物内部矛盾的机械外因论。他们认为，自然界绝对不变，自然界只是在空间上扩张，展现其多样性，而在时间上没有变化，没有发展的历史。于是自然科学又回到了神学之中。

1755年，德国著名哲学家康德出版了《宇宙发展史概论》，书中提出了著名的星云假说。康德的星云假说有力冲击了形而上学的机械自然观，是继哥白尼天文学革命后的又一次科学革命。

18世纪60年代，英国开始了工业革命，这也是近代以来的第一次技术革命。不过，在第一次工业革命期间，许多技术发明大都来源于工匠的实践经验，科学和技术尚未真正结合。在18世纪中叶以后，由于启蒙运动的发展，“自然科学便走进了理论的领域，而在这里经验的方法就不中用了，在这里只有理性思维才能有所帮助。”

19世纪是科学时代的开始。在天文学领域，科学家们开始论及太阳系的起源和演化。在地质学领域，英国的地质学家赖尔提出地质渐变理论。在生物学领域，细胞学说、生物进化论，孟德尔的遗传规律相继被发现。

十九世纪最重大的科学成就是电磁学理论的建立和发展。1820年7月，丹麦教授奥斯特通过实验证实了电与磁的相互作用，一门新学科电磁学诞生了。

1888年，德国科学家赫兹证实了麦克斯韦电磁波的存在。利用赫兹的发现，意大利物理学家马可尼、俄国的波波夫先后分别实现了无线电的传播和接受，使有线电报逐渐发展成为无线电通讯。

正当古典物理学达到顶峰，人们陶醉于“尽善尽美”的境界时，却出人意料发生了一系列震惊整个物理学界的重大事件。迈克耳逊和莫雷为了寻找地球相对

于绝对静止的以太运动进行了著名的以太漂移实验，但实验结果却同古典理论的预测相反。古典物理学再次受到严重的挑战，第三次面临重大的危机。在对电磁效应和时空关系的研究中相对论产生了。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，是促成20世纪科学技术飞跃发展的理论基础。20世纪四五十年代，第三次科技革命兴起。电子计算机产生了。电子计算机延长了人的脑的功能。现在它已经广泛渗透和影响到人类社会的各个领域。

再看现在，我们的自然科学已经取得了惊人的成就。这些都归功于前人的探索和当今科学家的继承与创新。

纳米材料（纳米级结构材料的简称）是现代科技的成果之一。二十世纪八十年代中期，科学家们研制成功了纳米金属材料，后来纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等相继问世。纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。纳米材料用途非常广泛，在医学、家电、电子计算机和电子工业、环境保护、纺织工业及机械工业等领域都发挥着重要作用并有很大的潜力。

随着科学技术的发展，人类对能源的需求也日益增长。但有限的传统能源已不能够满足人类的需求，要实现持续发展就必须开发新能源。太阳能是一种理想能源，取之不尽且无污染。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。现阶段以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。目前,太阳能电池已经被广泛应用到很多领域，大到航天领域，小到日常生活。许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能，美国能源部推出的是国家光伏计划, 日本推出的是阳光计划。NREL光伏计划是美国国家光伏计划的一项重要的内容，该计划在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件以及系统性能和工程、光伏应用和市场开发等5个领域开展研究工作。

现在转基因技术也有了很大的发展。转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰。转基因技术已经影响到我们日常生活的方方面面。例如农业上的转Bt基因抗虫棉使棉花能够抵御虫害，产量大大提高，增加了农民收入。转基因动物的研究也有诱人的前景。用基因转移技术，增强动物抗病力的研究，也很鼓舞人心。导入抗病或抗寄生虫的外源基因，牛便不怕"疯牛病"，猪便不怕瘟。从而使畜牧业"旱涝保收"，成为"黄金"产业。你听说过6000美元1磅的羊奶吗?听说过身价30万美元的羊吗?听说过每年产奶价值数十亿美元的奶牛吗？这不是天方夜谭，而将变成活生生的事实。身价百倍的奥秘何在呢？是在于它们是转基因动物，它们的乳汁中含有"药"，它们是天然的、无公害的"动物药厂"。利用转基因动物生产蛋白质、造药，是全新的生产模式。与细菌、细胞等生物工程制药相比，它有明显优