自然科学概论讲稿.pptx
自然科学概论导论 PPT课件
里根总统时期推出的《美国2061计划》 它是由美国促进科学协会制定的,全称为《普及 科学──美国2061计划》。其主旨是普遍提高美 国基础教育阶段的数学、科学、技术等核心课程 的教育质量。其期限是从1985年至2061年。
我国的2049计划
中国科协于1999年提出了一项为期50年的 国民科学素质行动计划——《全民科学素质 行动计划》,即“2049计划”。目标是到 2049年使18岁以上全体公民达到一定的科 学素质标准,使全体公民了解必要的科学知 识,并学会用科学态度和科学方法判断及处 理各种事务。
3、了解科学研究的类型
4、了解公众科学素养的内涵
本课主要教学内容
一、科学、技术的概念及二者关系
二、科学研究的类型
三、关于公众科学素养的内涵及测定
第一节、科学、技术的概念
1、什么是科学
2、什么是技术
3、科学与技术的关系
一、什么是科学
讨论:你所理解的科学是什么?
科学——“ science”,本义是“知 识”,什么是科学古今中外有各种各样 的回答: 在梵语中,“科学”指“特 殊的智慧”; 在拉丁语中, “科学” 指“知识”; 在法文中,指一切的学习形式;
了解自然科学的基本特性及其发展规律,为今后的
学习及工作实践打下宽厚的基础。
课程学习方式与要求
学习形式:讲授、讨论、研究性学习;注重理 清学科体系,学会利用网络资源;学会获取信 息资料的方法及信息处理的方法;
本课程强调学生对自然科学基本理论、基本概 念、科学研究方法的掌握与运用,鼓励学生在 教学过程中对教学的积极参与和平时学习的积 累,不主张期末突击复习、考试的投机学习行 为。
作业与思考
1、请谈谈你是怎样理解什么是科学的。
自然科学概论的讲义 绪论-PPT精选文档
科学的本质就是观察和探究我们周围的世界,试图 从已知事物中确定某些潜在的秩序和模式。
科学的基本特性 客观性和实证性 理性和系统性 探索性和创造性 通用性和共享性 一般生产力和直接生产力
科学的两个来源
科学从一开始就有两个来源,首先是好奇心,以及获得一个整体世界观的内在要 求。人类永远需要为自己的心灵创造一个家园,一个不会因为千变万化的眼前现 象而经常改变的理解框架,一种系统地理解世界的方式。这种内在的要求构成科 学史上的哲学家传统。
(1)科学是系统化、理论化的知识体系(两方面:客观事实 、规律) (2)科学不只是知识体系,而且也是一种认识过程和方法(活动包 括三个基本要素:探索、解释、考验) (3)科学是一种社会建制,即是一项成为现代社会组成部份的社会 化事业(是由科学研究体系、科学后勤部门和科学管理机构等共同 组成的)
(4)科学是一种维持和发展生产的主要因素(生产-技术-科学 -技术-生产 )
现在在两个层面上使用科学一词:一是“科学”的本意,二是 把科学作为价值评价尺度和价值规范的依据。
科学概念有广义和狭义之分,广义概念包括自然科学、社会科 学、人文学科和思维科学;狭义概念仅指自然科学,且不包括 技术在内。迄今为止,关于科学的解释有若干种,每一种解释 皆反映出科学在某一方面的本质特征,概括起来,科学概念中 包含的五大内涵是世人所公认的。
一、科学的概念
科学名称的由来
在古代中国,“科学”相当于“格致之学”。《礼记.大学》中说:“致知 在格物,格物而后知至”.所谓“格物”就是推究事物的道理。 “科学”(science),它源于拉丁文scientia,原义为“知识”或“学问”。 在古代西方,科学被称为自然哲学,寄居在哲学母体之内,并没有独立的 地位。 历史上,日本著名科学启蒙大师福泽瑜吉把“science”译为“科学”。1896 年,梁启超在《变法通议》一文中首次使用科学。进入20世纪之后,特别 是“五四”运动时期,陈独秀、李大钊等大力倡导科学与民主,从而使科 学这一概念在我国广为传播。
自然科学概论 第二章课件
3、关于氦丰度 氦在地球上很少,但观测表 明,宇宙中普遍存在着氦,其丰 度约为30%。根据大爆炸理论的 预言,宇宙在大爆炸最初一刻钟 形成的氦正是这一丰度。
4、天体的年龄
大爆炸宇宙学说认为,所有的恒星 都是在宇宙温度下降后产生的,因 而任何天体的年龄都应小于自温度 下降至今的一段时间,即应小于 200亿年。现在各种天体年龄的测 定证明了这一点。
B:主序星阶段: 恒星在主序星阶段是通过中心部分 的氢核聚变为氦核反应产生能量, 能量通过辐射的方式由里向外传播, 形成辐射压以抵抗恒星的自引力, 恒星停止了收缩,处于相对稳定状 态。主序星是恒星的“黄金时代”, 恒星的一生绝大部分时间停留在主 序星阶段。
C:红巨星阶段:
当恒星氢核聚变反应停顿的区域 所具有的质量达到恒星总质量的 10%~15%时,由里向外的辐射压和 气体压顶不住由外向里的自引力,恒 星中心又开始收缩。恒星表面温度降 低,变得发红光。
3、天体演化阶段
当宇宙演化到大约1万年,温度降 为几千度至1万度时,辐射退居将 要地位,宇宙进入以实物为主的演 化阶段。这个阶段的演化时间最长, 宇宙演化所经历的时间约200亿年 都属于这个阶段。
4、未来阶段 • 宇宙要一直膨胀下去,随着星系和恒星内部 核燃料的耗尽而走向衰亡,宇宙将成为一个 黑暗的世界。叫宇宙的开模型理论。 • 当宇宙膨胀到某一最大体积后,又开始收缩, 温度、密度又随之回升得越来越高,最终又 回复到原来的“原初火球”状态。然后在一 定条件下,“原初火球”再一次大爆炸,又 一次膨胀,再回到“原初火球”,如此循环。 叫宇宙的闭模型理论,又称为振荡式或脉冲 式宇宙理论。
0.012
3.4
1
注:1光年=9.48*1012 Km
银河系:是由1000多亿颗恒星和
自然科学概论讲稿(PPT28张)
二、技术 1、概念 所谓技术就是人们在对自然的控制、改造、和利用的过程中 所积累的知识、经验、技巧、规则的总和。技术的最初成果是通 过构思而得到的发明,任何发明都表明它是人对自然控制和改造 的结果,最终实现人对自然利用的目的。
2、发展
(1)技术愿意为“木匠”。507年鲁班被称为技艺高超匠人的化身。 (2)18世纪英国瓦特发明了蒸气机,使技术由量的积累实现了 质的飞跃。 这也是近代史上第一次技术革命和产业革命。 (3)19世纪70年代,电动机、发电机的先后问世,继而在20世纪 又实现了远距离 传输,是近代史上第二次科技革命。 (4)20世纪中叶,原子弹、电子计算机、空间技术的发展,开 始了第三次科技革命,也是现代技术革命。
1.元素周期理论的新发展。 (1)三素说 (2)八音律说 (3)1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈尔发现 元素周期律,认为元素的性质随其原子量的变化而表现 出周期性变化的规律。到20世纪原子的核式结构建立后, 人们才发现性质与核外电子排布有关。 2.化学键。
第十五章 空间技术与海洋技术
一、空间技术
2.2 法国的产业革命和科学的兴衰
第三章 近代自然科学的全面发展
3.1天地演化的研究 3.2 物理学的进展 1.1755 年德国哲学家康德提出了关于太阳系起源的星云假说
2.1796 年法国天文学家拉普拉斯也独立的提出了星云假说,发表了 1.能量守恒定律的发现和热力学及其意义 <<宇宙系统论>>,使的星云假说更加完善、数学论证也更加严 密,开始普遍受到人们的关注。 2.电磁现象的研究 3.威廉.史密斯提出了”化石组合“鉴定地层层位和层序的方法,为历 (一)研究电池产生电流的原因。 史地质学的发展奠定了基础。 4.法国的居维叶在他的<<论地球表面的变动>>中提出了“灾变论 (1)伏打主张的:“接触说”。 (二)研究电流在导体中传导的规律。 “他强调地质过程的突变和飞跃。 (2)法拉第主张的:“化学说”。 欧姆定律 :R=U/I 5.英国的地质学家赖尔在他的<<地质学原理>>中提出了地球缓 (三)研究电流的各种作用。 慢变化的“渐变论”. A:电解作用的研究 B:关于电和热的研究
自然科学概论第一篇第二章精品PPT课件
1814 年,英国发明家史蒂芬森在继承前人成果的 基础上,设计成功第一台实用的蒸汽机车。1825年,史 蒂芬森造出了“旅行号”机车。这台机车在由他负责设 计的一条刚建成的铁路上运营,成为世界上第一条公共 交通铁路。
随后,英国出现了铁路建设热潮,到19 世纪40年 代,基本建成主要的铁路干线。19世纪末,世界铁路里 程已经发展到6.5×105km,到20世纪20年代又将近翻一 番,达到1.27×106km。工业发达国家基本上形成了铁 路网。
① 宗教改革崇尚科学技术
17世纪中叶,继荷兰之后,英国资产阶级比较彻底 地完成了资产阶级革命,最后确立了君主立宪政体。长 期执政的自由党人中不少是清教徒,他们受培根思想的 影响,对圣经作了新的解释;认为通过观察、研究万物 的性质可以增进人们对上帝的忠心。这种思想不仅与科 学研究不矛盾,而且有利于研究对人类有用的技艺。
1769年理发师阿克赖特(R.Arkwright,1732-1792 )发明 了水力纺纱机,1771 年建造了第一个水力纺纱机的纱厂。该 厂有数千纱锭,300 多工人。
1785年,水力推动的织机问世,使生产效率提高了10倍。 1791年第一个用这种设备的织布厂建立起来,随后便得到广泛 普及。水力机体积大,又必须在特定地区使用,需要建厂房集 中大量生产。这就促使了工厂制度的诞生。水力受自然条件的 限制,难以常年均衡地供应动力,并且限制了工厂的选址。
的机械化,以蒸汽机的广泛应用为标志,继而扩展
到其他轻工业、重工业等各工业行业。从此,英国 英
率先变成工业国,获得了世界性的工业优势。
国 工
业
革
命
时
期
1.第一次产业革命从英国开始的经济、社会原因
宗教改革崇尚科学技术 经济发展推动科技发展 圈地运动提供工人,农业发展提供粮食、原料 海上霸权能够肆意掠夺殖民地
自然科学课件15-4PPT课件
物理科学研究方法
要点一
总结词
物理科学研究方法主要包括观察、实验、理论分析和数值 模拟等方法。
要点二
详细描述
观察是物理学研究的基础,通过观察可以发现各种物理现 象和问题;实验是物理学研究的重要手段,通过设计和进 行实验可以观测和验证物理现象和理论;理论分析则是通 过数学和物理学理论来推导和解释物理现象和规律;数值 模拟则是利用计算机技术模拟和预测物理现象和过程。这 些方法相互补充,共同构成了物理学研究的基本方法。
系统论方法
运用系统论方法研究自然界的 整体性、有序性和演化规律, 揭示自然界复杂系统的本质和
规律。
02
CATALOGUE
生物科学
生物科学定义
总结词
生物科学是一门研究生物体及其相互作用的科学。
动规律、生物种群和生态系统的 演变以及生物与环境之间的相互作用。它涵盖了从分子、细胞、组织、器官到 整个生物体的各个层次的研究。
详细描述
地球科学研究方法主要包括观察、实验、模拟和理论分 析等。观察是基础,通过实地考察和观测获取第一手资 料;实验是在实验室条件下模拟自然现象,探究其内在 机制;模拟则是利用计算机等工具对自然现象进行仿真 ,预测其发展趋势;理论分析则是运用数学和物理等理 论工具,对观察和实验结果进行归纳总结,提出科学假 说和理论。这些方法相互补充,共同构成了地球科学研 究的基本方法论。
04
CATALOGUE
物理科学
物理科学定义
总结词
物理科学是一门研究物质的基本性质、 结构、变化和相互作用的自然科学。
VS
详细描述
物理科学主要关注物质的基本粒子、力、 能量、波动等现象,以及它们之间的相互 作用和变化规律。它涉及到物质的基本属 性和自然界的普遍规律,是其他自然科学 学科的基础。
自然科学概论教学PPT课件
能量守恒定律
物质与能量的关系
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式。
物质中蕴含着能量,能量可以转化为物质,如核能转化为质量。
03
02
01
物质与能量
生物化学物理地质材料科学是自然科学的重要组成部分,它们之间相互联系、相互影响。
生物化学物理地质材料科学在人类生产生活中有着广泛的应用,如生物技术、制药、环保、能源等领域。
近代自然科学
近代自然科学开始于文艺复兴时期,通过科学实验和数学推理等方法,逐渐揭示了自然界的各种规律和原理。
现代自然科学
现代自然科学在20世纪以后得到了迅速发展,尤其是在物理学和化学领域,出现了许多新的理论和发现。
02
CHAPTER
自然科学基础知识
固、液、气三态及其转化,物质的基本单位是分子和原子。
环境治理
利用生态工程和环境修复技术,人类可以更好地应对环境问题,保护和恢复生态系统。
农业科技
通过转基因技术、智能农业等手段,提高农业生产效率和可持续性,满足全球不断增长的食物需求。
自然科学在未来的应用前景
THANKS
感谢您的观看。
01
生物医学工程概述
介绍生物医学工程的定义、发展历程、主要研究领域和应用领域。
02
生物医学工程应用
列举生物医学工程在医疗、康复、医疗器械等方面的应用案例,如人工器官、假肢、医疗机器人等。
生物医学工程
环境治理技术
介绍各种环境治理技术,如污水处理、垃圾处理、大气治理等,以及其原理和应用。
可持续发展与环境保护
化学
生物学是研究生物体的形态、结构、功能和演化的科学,包括动物学、植物学、微生物学等。
自然科学概论讲义
第四章核子反应与核能利用教学目的:掌握核子反应的原理,了解核能利用的途径,理解受控核聚变的意义教学重点:核能的概念及应用、同位素发现的意义及用途。
教学难点:核子反应的基本原理课时分配:一、核反应的重要发现0.5课时;二、核裂变与链式反应的实现0.5课时;三、核裂变与链式反应的应用0.5课时;四、受控核聚变——取之不尽的清洁能源0.5课时;授课内容:核子反应与核能利用。
原子核的大门既已打开,一系列新发现便随之而来,其中最重要的是发现了人工放射性和开辟了利用重核裂变和轻核聚变产生巨大能量的途径。
强大的新能源——核能(即原子结构发生变化时释放出的能量),也是自然界给予人类的恩惠,它将在人类开发自然,认识自然和改造自然中扮演重要角色,它将几乎彻底地解决人类未来百亿年的能源需要。
那么,怎样才能把原子核中贮藏的巨大能量释放出来呢?一、核反应的重要发现1.人工放射性同位素的发现与诺贝尔奖家族20世纪初的法国巴黎,有一所居里夫人亲手创办的原子物理研究所——巴黎镭学院。
第一次世界大战前后,在这里培养出数以百计的研究原子核和放射性的人才,其中有居里夫人的助手,后来成为其女婿的弗兰德列克·约里奥。
贝克勒耳和居里夫妇发现的放射性,只存在于铀、钍、钋、镭等天然的放射性元素中。
而且,随着时间的推移,由于放射性衰变规律的作用,它们会不断变为其它元素,因而这些元素在自然界越来越少了。
供人们研究和应用的天然放射性元素的来源,成了一个大问题。
正当科学家们为此发愁的时候,约里奥夫妇解决了这个问题。
2.费米发现用慢中子更容易制造人工放射性人们在用α粒子轰击重元素时发现,由于重元素所含的质子数较多,所带的正电荷也就较多。
而α粒子本身带两个单位正电荷,当它接近重核时要受到很大的静电斥力,很难击中重核,所以用α粒子轰击重核的实验总是能以成功。
中子被发现后不久,物理学家很快意识到,不带电荷、不受静电斥力的中子,也许很容易钻入带电的原子核内。
《自然科学概述》课件
1 多领域交叉
自然科学与社会科学、 人文科学等学科的交叉 融合,探索更广阔的领 域。
2 技术创新
科技的不断进步将带来 更多的科学发现,推动 自然科学的发展。
3 可持续发展
自然科学的研究将更加 注重环境保护和可持续 发展,解决全球性挑战。
自然科学的重要性
自然科学的研究有助于拓宽人类对世界的认知,推动科技进步和社会发展,解决现实问题,保护环境, 提高人类生活质量。
自然科学的应用领域
1
环境保护
2
通过生态学和地球科学等自然科学知
识,保护和恢复生态系统,、化学等自然科学知识与 技术,研究人体健康与疾病,开发新 药和医疗技术。
能源开发
利用物理学和化学等自然科学原理, 开发清洁能源,提高能源利用效率。
自然科学的发展历程
古代
古希腊哲学家提出了自然批判 和科学方法的思想基础。
文艺复兴
欧洲的文艺复兴时期,科学思 想得到了推广和发展。
现代
科学方法和技术的进步推动了 自然科学的大发展,涌现了许 多重大科学发现和科学家。
自然科学的未来展望
地理学
研究地球表面的自然环境、人文环境和它们 之间的相互关系。
化学
研究物质的组成、性质、结构、变化和相互 转化。
天文学
研究宇宙中的天体、宇宙演化和宇宙的结构。
自然科学的方法
1 观察
通过直接或间接的方式对自然现象进行观察和记录。
2 实验
设计和进行实验来验证或推翻假设,并获得可重复的结果。
3 推理
通过逻辑推理和归纳总结来理解和解释自然现象。
《自然科学概述》PPT课 件
自然科学是研究自然界现象和规律的学科,涵盖广泛的领域,通过观察、实 验和推理等方法来揭示自然界的奥秘。
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(2)在光滑的水平面上运动时作匀速直线运动。
(3)对平抛运动作了初步的分析。
(1)法国化学家拉瓦锡发现了燃烧原理。 (2)库仑定律。 (3)伏打电池。
第二章 第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移
一、英国产业革命和技术革命产生的背景
二、纺织技术―――产业革命的源头
(1)英国资产阶级通过革命取得了政权,为资本主义的发展铺平了道路。
第1章 近代自然科学的初步发展
1.1科学革命的突破
一、天文学上的革命 二、医学生理学的革命
(11.2)经行典星力运行学的的轨奠道基是椭圆的,太阳正处在椭圆的一个焦点上。
((一23))、行行开星星普和公勒太转在阳周天的期空连与中线轨“扫 道立过 半法长的”轴面,的积得立与出方时了成间行正正星比比运。行的三大规律。
3.4生物学的飞跃 (一)细胞学说 (二)生物进化论的诞生。
第四章 第二次产业革命
一、德国的崛起 1.德国在产业革命前夕的科技情况
1851-1900英、法、德、美在基础科学、技术科学取得的重大成果
英国
法国
美国
德国
106项
75项
33项
202项
2.李比希学派 二、美国的崛起
寻找更方便的动力。
2.2 法国的产业革命和科学的兴衰
第三章 近代自然科学的全面发展
3.1天地演化的研究
31..217物55理年学德国的哲进学展家康德提出了关于太阳系起源的星云假说 2<.1<179.宇能6年宙量法系守国统恒天论文定>学>律家,的拉使发普的现拉星斯和云也假热独说力立更学的加及提完出其善了、意星数义云学假论说证,也发更表加了严 密,2.开电始磁普现遍象受的到人研们究的关注。 3史.威地(廉质一.史学)密的斯发研提展究出奠电了定池”了产化基石础生组。电合流“的鉴原定地因层。层位和层序的方法,为历 4.法(国二(的)1居)维研伏叶究打在电主他张流的的在<:<导“论体接地中触球说传表”导面。的的变规动律>。>中提出了“灾变论 “ 5.他英(强国三(调的欧)2地地)姆质质研法定过学究拉律程家电第的赖:主流尔突R张=的在变U的他和各/I:的飞种“<跃作化<。学用地说。质”学。原理>>中提出了地球缓
自然科学概论
哥白尼
牛顿
序论
一、科学 1、概念 科学在这里指的自然科学,它是关于人对自然的认识,它最终要表现 为关于自然的系统化、理论的知识。科学的最初成果是用概念来描述 自然现象的发现,继而进行说明、解释,以至预见新的自然现象,最 后形成某种概念的体系,成为一门学科。
2、发展 (1)科学的觉醒时期。 (2)科学的空前发展时期。
(3)科学的改造时期。
(4)科学的发展加大了人们对科学本身的反思。
二、技术
1、概念 所谓技术就是人们在对自然的控制、改造、和利用的过程中
所积累的知识、经验、技巧、规则的总和。技术的最初成果是通 过构思而得到的发明,任何发明都表明它是人对自然控制和改造 的结果,最终实现人对自然利用的目的。
2、发展 (1)技术愿意为“木匠”。507年鲁班被称为技艺高超匠人的化身。
慢变化的“渐变论”. A:电解作用的研究 B:关于电和热的研究
C:电磁关系的研究
3.3化学上的成就。 (1()一奥)斯原特子关分于子电论流的对建其立周。围磁体作用的问题。 (的定2)量(法定1国)律物英;理国电学科动家学力安家学培道的:尔概两顿念根在;导1判9线世断之纪电间初流的提对作出磁用的体;原作电子用磁论的效:“应安 培A:法化则(学”2元);素分提是子出由论了大的电量建流微立是小。电、荷不沿可导再体分运、动在的化思学想变。化中保持 (不变3()的二法原)拉子有第所机发组物现成的了。合电成磁和感有应机现结象构,理提论出。了电力线的概念。 (B:4)同麦种克元斯素维的写原成子了重电量磁相理同论,的性名质著相<同<,认原电子和以磁其>重>量,为 1给基、出本在了特18一征28个。年严德谨国的化电学动家力维学勒的就体成系功。地实现了人工合成尿素 的C:任不务同,元从素而的打原破子了以有不机同物比和例无组机合物成之化间合不物能。跃过的障碍。 2、19世纪30年代提出有机物是由“基”组成的,并发现基可 以被其他简单物所取代。还提出了c的四价。 3、60年代俄国化学家布特列烙夫系统地提出了化学结构理 论,指出通过物质性质可以了解物质的结构,知道了物质 的结构也可以预测物质的性质。
(2)18世纪英国瓦特发明了蒸气机,使技术由量的积累实现了 质的飞跃。 这也是近代史上第一次技术革命和产业革命。
(3)19世纪70年代,电动机、发电机的先后问世,继而在20世纪 又实现了远距离 传输,是近代史上第二次科技革命。
(4)20世纪中叶,原子弹、电子计算机、空间技术的发展,开 始了第三次科技革命,也是现代技术革命。
二、伽利略的“斜面实验”
(1)任何物体在不受外力的情况下总保持静止或匀速直线运动
1.3近状代态科,学直23) )、fF运==m动-a三f’定律。
F=G(m1*m2)/R2 G=6.67*10(-11)
二、万有引力定律
(1.14)其方小他正球科比在学。光滑的斜发面展上运动时,加速度相等,距离与时间的平
(12、)背生景产的发展,对技术提出了迫切的需求。 ( (234、))纺3农个织业世工耕纪业作的改技圈造术地的的运过改动程革,中与造对改就动良了力为大提工批出业的了革无特命产别准者的备。需了求粮。食和原材料。 ((三15、))钢英17铁国33、通年过煤英殖碳国民业钟统的表治发,匠展积凯为累伊动了发力大明量机了的的飞资出梭本现,提使供织了布物的质效基率础提。高一 (四2、)蒸倍哈气,格机出里的现沃发了斯明纱发和荒明改。了进竖。锭纺车―――珍妮纺车。 ( (13))英珍国妮塞机维带利动研的制纱了第锭一越台来“越矿多工,之人友力”作的蒸为气动抽力水越机来。越困难, (2)铁17匠6纽9年可理门发研师制了阿“克大赖气特蒸发气明机了”水。力纺纱机。 ( (34))11778845年年修水理力工织瓦特布对机蒸问气世机。进行了改进并发明了旋转蒸气机,这 (5)样由便于出水现力了受真自正然的条原件动机的。制约,加之限制厂房的选址。需要