第一节 自然科学发展的历史轨迹
自然科学基础PPT1-3
1.科学认识发展的外部动因
恩格斯曾经指出：“经济上的需ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曾经是，而且愈来愈是对自然界的认识进展 的主要动力。”而经济上的需要，主要是通过生产实践来解决的，所以科学的发展 与社会生产的发展状况有着密切的关系。古代天文学和古代力学就是在古代农牧业 和建筑、航海等需要的刺激下发展起来的。
2.科学认识发展的内部动因 科学作为系统化的理论知识体系，还有其自身的体系结构，有其自身的矛盾运
科学是分析、研究事物的一个过程。在这个过程中，人类不断地发现问题、提 出问题和解决问题，不断地以事实为依据，用实践检验理论的正确性，不断摒弃错 误的认识，建立正确的理论。科学在自我矫正的探索过程中不断前进。
3.科学是一项全社会的事业 当代科学，与牛顿时代乃至爱因斯坦时代相比较，已经不可同日而语了。
19世纪中叶以前，科学可以说是落后于生产和技术的，它的发展是在生产需要 的推动下进行的。那时科学、技术和生产之间的关系是 生产---技术---科学，生产 和技术的实践为科学理论的形成奠定基础，如物理学中热学的发展就完全符合以上 指向。
从19世纪下半叶以来，科学理论不仅走在技术和生产的前面，而且为技术和生 产的发展开辟了各种可能的途径，形成了科学---技术---生产的发展顺序。科学就 其发展速度来说，特别是就其开发自然界的全新领域来说，往往走在技术和生产的 前面。自然界的一些全新领域，在此之前是人类的认识和实践活动未曾涉足的。例 如无线电技术，就是麦克斯韦电磁场理论所预言的电磁波被实验证实之后才迅速发 展起来的。
科学在今天之所以超前于技术和生产的发展，正是以现代生产技术的发展为条 件的。不难理解，如果缺少现代生产技术所提供的强有力的实验手段，科学理想的 实现以及科学认识向宏观世界和微观世界的深入推进都是不可能的。而且，许多理 论研究的内容也是来源于生产和技术实践之中。所以，人类的社会实践，特别是人 类的生产活动将继续成为科学发展进步的动力或最终原因。
自然科学的发展历程
十八、十九世纪 十八、十九世纪，自然科学有 一系列划时代的发现和革命性的理论出现。
天文 康德—拉普拉斯关于太阳系起源的星云假说。 物理 能量守恒与转化定律；麦克斯韦方程组。 化学 原子—分子论；元素周期律；无机物合成有机物。 生物 细胞学、进化论、遗传学。 地学 地壳变迁理论。
十九世纪末 先是：X射线、天然放射性、电子三大发现。 紧接着，相对论和量子力学出现。凝聚态物理学、有机 高分子化学、生物化学、现代遗传学都迅速发展起来。
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综合学科 自然科学高度分化的同时，出现了高度综合。 许多边缘学科、交叉学科、综合学科不多出现。系统论、 信息论、控制论、协同学、相变理论等一系列的新成就， 是人们有可能把自然界当作一个相互联系、相互作用的 整体进行综合性研究，进一步揭示自然界系统性整体性 的统一性本质。
• 自然科学的发展过程表明：人们对自然的 认识，经历了从对自然界的感性直观的了 解，到深入细致的对细节进行了解，再到 从整体上把握自然这样一个辩证发展的螺 旋。
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自然科学与哲学的分离（公元十五世纪）随着历史的推 进，自然科学逐渐从哲学中分离出来，这种分离真正完 成是文艺复兴以后开始的。
• 混沌统一体（公元前五世纪以前） 人类对பைடு நூலகம்然规律的 探索对自然的改 造，从人猿 向揖之后就开始了。不过 那时科学、神话、巫术、妖术、原始宗教彼此不分，结 成一个“混沌统一体”，这个混沌统一体就是人类最原 始的文化。
•自然哲学（公元前六世纪至公元十五世纪） 随着火的 使用，简单工具的制造，生产的发展，人类的认识水平 逐渐提高，自然科学也逐渐从原始的混沌体中分离出来。 不过刚出现的科学知识也是原始的，还只是从客观上和 整体上对自然进行一般猜测性描述与解释，根本谈不上 什么科学的预见，自然科学只能和哲学结合在一起，形 成自然哲学。
自然科学基础全套课件
②写出化学方程式，并表示出有关物质的量间的关系:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
物质的量比: 1
2
0.1 n
列式计算得: n = 0.2（mol），c = =
=2
*（mol/L）
3.卤素的性质 重点：（1）氯气的化学性质
（2）卤族元素化学性质的递变及其与原子结构的 关系 F2 > Cl2 > Br2 > I2 ；F - < Cl - < Br - < I4.氧化—还原反应
*
（2）水圈指连续包围地球表面的水层, 包括液态、 气态和固态水。
要认识到：外部圈层中大气圈、水圈、生物圈 既相互区分又紧密相关，是相互渗透和相互作用的。
2.地球的内部圈层 内部圈层如教材上47页“地球的内部圈层”所示 ，包括地壳、地幔和地核三个同心圈层。 最外部是地壳，地心部分称为地核，其间为地幔 。
*
三、地球的圈层结构 同心圈层：是指以地心为共同球心，但物质成分和物理 性质有很大差异的圈层。 请参看教材上44页上“地球的圈层结构示意图”，以固 态的地球表面为界，它以外部分是外部圈层， 以内部分称为内部圈层。 1.地球的外部圈 地球的外部圈层如教材上44页“地球外部圈层示意图” 所示，是由 ：大气圈、水圈和生物圈组成的。
地球是一个球体并有快慢适当的旋转, 这一适度的旋转速率使地球原始物质产生分 化, 形成地球的圈层构造, 出现了大气圈、 水圈和岩石圈等, 造成地球的磁场, 并导致 地球上的昼夜交替现象, 使地表热量平衡, 有利于生物正常生存。球状的形态使地球各 处太阳高度不同, 造成热量的带状分布和自 然现象的复杂多样。
*
（1）大气圈存在于整个地球外层，是由气体组成的 特别要认识其中最低层是对流层，参看教材上45页“大 气垂直分层”图，该层与人类的生活有关: 如天气现象 就发生在对流层；水圈中的气态水、生物圈的范围也与 对流层有关。因紧靠地面，对流层受地球引力最大，大 气密度也最大，约占大气圈总质量的七、八成，并集中 了大气中绝大部分的水汽，成为一切天气现象的活动场 所。由于地面各处受太阳热辐射能等不同影响，造成大 气气温、密度、压力等的差异，形成上升下降的对流， 引起风、雨、雪、云等各种天气过程的发生。
第一节-自然科学发展的历史轨迹
在这部分内容主要记住以下几点：
➢ 英国物理学家罗伯特.胡克：第一个观察到细胞的人。
➢ 德国生物学家施莱登：提出细胞是一切植物结构的基本单位并 且是一切植物赖以发展的根本实体。
➢ 德国动物学家施旺：把上面的学说扩大到动物界，从而形成了 细胞学说。
• 细胞学所的内容：细胞是一切有机体结构和发育的基本单位， 有机体的发育，就是细胞的分化和形成的过程。（细胞学说的 建立，证明了有机体在机构和发育上的统一性，是生物科学发 展史上的重大综合。）
第一个全面阐述能量守恒定律并指出其普遍意义的是：德国 的赫尔姆霍兹。
（1）光、电、磁的统一理论 1864年，麦克斯韦向英国皇家学会宣读了《电磁场的动力学》
一文，在文中不仅给出了麦克斯韦方程的点此方程，而且还 提出了电磁波的概念。麦克斯韦预言：光也是一种电磁波。 1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了麦克斯韦关于电磁 波的预言。
因此，电磁场理论的建立是继牛顿时代以后物理学发展史 上又一个重要的里程碑。 ห้องสมุดไป่ตู้.近代化学基础理论的建立
古代没有化学，只有炼金术。所谓的炼金术，就是想把铜和铅 等普通金属，通过各种冶炼手段把它们炼制成金和银等贵重金 属。到了19世纪末的时候化学作为一门独立的学科就诞生了。
（1）化学科学的确立 英国著名科学家波义耳总结了大量的实验事实，提出了科学的元
• 元素周期律，揭示了各种元素之间的内在联系，为以后的元素 性质的研究提供了一个可以遵循的规律，促进了现代化学的发 展。
（5）有机化学的建立————（了解）
3.生物学理论的新建树
• 在19世纪的三大发现中，有两项都出自于生物学领域——细胞 学说和科学进化论（三大发现：能量守恒和转换定律、细胞学 说、达尔文进化论）
自然科学发展的历史轨迹ppt课件
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现代科技发展趋势
主要内容 1、科学技术经历了突破性进展 2、现代科学技术的趋势和作用 3、21世纪人们关注的自然科学问题
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2
科学技术经历了突破性进展
科学技术的发展由于种种内部动因而在不同历史时期呈现不同的发 展趋势。在现时代，科学与社会的互动作用显著地加强。与以往时 代不同，科学技术巳成为第一生产力。所以科学技术的发展趋势不 仅对科技工作者来说意义重大，对整个社会而言也是非常重要的。
21世纪，基因工程肯定会有较大的进展，植物学得益于基因工程而使农作物的品 质大大地提高，人们可获得品种繁多、美味可口、营养丰富而又利于健康的基因食 品。也许在20年后，也许在50年后，您在网上向商家订购蔬菜时可能要求他提供富 含动物蛋白的西红柿或者龙虾口味的黄瓜，当然，如果您想吃含有咖啡因的苹果和 巧克力味道的板栗，也不是不可能的。至于治疗和预防各种疾病的食品陆续上市， 人们可以根据自己的家用的健康状况自测装置所得的数据来决定今天或最近吃什么。 也许，21世纪末，我们根本不必要再考虑用餐问题，科学家为我们准备了各种美味 的药片类食物和功能性饮料，这些“药片”含有人体每天必须的脂肪、蛋白质、纤 维素、碳水化合物、维生素、矿物质和微量元素等。每天早上，您只要吃上两三片 . 蛋元饼干大小的“药片”，喝上一小杯功1能7 饮料，您一天的营养和能量就都有了。
19世纪末开始的物理学革命拉开了现代科技革命的帷幕。 以相对论和量子力学的—系列突破性进展为先导，现代自 然科学在广度和深度上、在思想方式和研究方法上、在学 科体系结构上、在科学与技术及科学与社会的关系等方面
都出现了质的飞跃。
20世纪20年代到30年代，量子物理学家提出固体中电子
运动的理论，阐明了导体、绝缘体和半导体的微观构造差
自然科学基础知识
自然科学知识一、教学要求1．了解自然科学发展的历史轨迹，了解现代科技发展趋势，了解观察、实验方法，了解实验结果的整理和总结，了解科学、技术、社会与教育的关系。
2．理解自然科学的基本研究方法。
二、内容要求第一节自然科学发展历史轨迹古希腊的科学、古代中国的科学技术；近代自然科学诞生阶段的三件大事、近代自然科学的发展；科学技术经历了空前的革命、科学走向新的综合、科学技术的巨大作用；第二节自然科学的基本研究方法观察、选题、实验计划的制订；观察和实验的作用、观察和实验的主要方法；观察、实验结果的整理和总结：逻辑方法、数学方法、假说及其检验；实验一空气中灰尘自然沉降量的测定；第三节科学、技术、社会与教育世纪之交人们关注的问题：能源、环境、信息；科学技术与理科教育：科学、科学教育；三、重点难点重点：现代科技发展趋势，观察、实验方法，实验结果的整理和总结。
四、教学建议1．讲解与学员自学相结合的方式。
2．自学时阅读方法为主，可配合录音带。
第二章自然界的物质性一、教学要求1．了解人类赖以生存的地球，它在宇宙中的位置，地球的起源、结构和地表的形态；了解大气、水物质的组成、分类、大气和水对生命的意义；了解酸碱指示性；了解重要有机化合物的结构、性质和应用；了解分散系的概念、分类和性质、了解自然界是由形形色色的物质所组成。
2．理解地球形状与大小，理解水溶液的浓度和酸碱性的表示法和应用，理解几种典型的金属、非金属及其化合物的性质、递变规律，周期率的原理和周期表的运用，理解自然界中的生物和非生物，基本类群与基本特征，理解构成生物体的物质基础和结构基础。
3．掌握物质的量，掌握水溶液、掌握元素周期表中的短周期和同主族元素性质的递变规律，掌握土壤的酸碱度和铵态氮的简易测量方法。
4．逐步树立起自然界的物质观；学会使用显微镜。
二、内容要点第一节地球概况地球在宇宙中的位置：恒星、银河系、太阳、太阳系的九大行星；地球及其起源：地球的形状和大小、地球的起源、地球的演化；地球的圈层结构：地球的超外圈——磁层、地球的外部圈层、地球的内容圈层、地球的表层；地球的表面形态：海陆分布、海洋的形态、陆地的形态、地表形态的变化；第二节自然界中的物质物质的组成、物质的结构、物质的分类、物质的量；大气的组成、水在自然界的循环、水的性质、水溶液；非金属及其化合物、金属及其化合物、氧化——还原反应，溶液的酸碱性和指示剂；元素周期表、元素周期律、元素周期表中短周期和同主族元素性质的递变规律；烃、烃的重要衍生物；分散系及其分类、分散系性质；实验二土壤酸碱度和铵态氮的简易测定；第三节地球上的生物生物的基础特征：严整复杂的结构、新陈代谢、生长、发育和生殖、应激性和适应性、遗传和变异；生命存在的必要条件：太阳是地球上生命的源泉、地球上有适宜的温度、地球上有生物赖以生存的液态水、生命活动所需的气体.生命的物质基础：组成生物体的元素、组成生物体的化合物；生命的结构基础：组成生物体的元素、组成生物体的化合物；生命的结构基础：细胞的形态和大小、细胞的结构和功能、细胞的分裂和分化；生物的类群：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界；实验三显微镜的构造和作用方法；实验四鲫鱼的解剖。
自然科学基础电子教案
第一章自然的探索学习目标和要求：1、了解自然科学的过去、现在和将来的发展趋势2、知道自然科学的基本研究方法3、了解自然科学、技术、社会与教育的关系教学方法：1、以自学为主，采取通读和重点阅读相结合2、把教材和学习指导书相结合教学重点：1、近代自然科学诞生阶段的三件大事2、经典力学中牛顿最重要的成就3、19世纪的三大发现4、20世纪科技的特点5、自然科学研究的方法6、观察和实验的意义和作用7、逻辑思维和科学假说知识结构第一节、自然科学发展的历史轨迹第二节、自然科学研究的基本方法第三节、科学技术、社会与教育[第一节内容分析]一、自然科学的发展历程，古代自然科学二、近代自然科学诞生阶段的三件大事三、近代自然科学发展阶段的重大成就四、现代科技发展趋势一、自然科学发展的历史轨迹要求：1、了解自然科学发展的三个阶段2、了解古希腊的自然科学和我国古代四大发明三个阶段近代现代（一）古希腊的自然哲学自然科学与哲学融为一体（二）古代中国的四大发明、意义造纸、印刷术、指南针和火药马克思——“资产阶级发展的必要前提”二、近代自然科学诞生阶段的三件大事要求：了解以下三件大事对自然科学发展的影响1、太阳中心说向神学的挑战太阳中心说：核心内容：日心和地动的观点代表人：波兰天文学家哥白尼意大利哲学家布鲁诺意大利物理学家伽利略意义：改变了地球为中心的观点，看到了运动的相对性，向被教会奉为天经地义的地球中心观点提出了严重的挑战.2、血液循环学说对神学的打击血液循环学说：意义:沉重地打击了宗教神学有关人体的荒谬说教哈维《论心脏与血液的运动》大循环（体循环）1628年塞尔维特1553年小循环（肺循环）维萨里1543年《人体构造》心脏有四个房室3、伽利略为近代自然科学开辟道路伽利略：尊称为现代科学之父，其工作标志着自然科学成为独立的科学科学成果方面：1.用望远镜观察天体，为太阳中心学说提供证据2.发现了落体定律和抛物体的运动规律，为经典力学奠定了基础。
自然科学发展的历史轨迹ppt课件
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科学技术经历了突破性进展—物理学的突破
根据许多天文观测及宇宙测量可知，宇宙中有许多不明物质对我们已知的星系 有力的作用，不过我们看不见它们，也就是说，这种物质不与任何光发生作用， 或者说，这种物质也发光，但十分微弱，人类无法探测到。因此，我们称其为 “暗物质”，它是一种猜想的物质。据分析这种暗物质在宇宙中有90％以上，所 以我们现在能看见的物质只占宇宙的很小一部分。“暗物质”究竟是什么？它的 构造、运动、能量等各方面都还不知道。
21世纪，基因工程肯定会有较大的进展，植物学得益于基因工程而使农作物的品 质大大地提高，人们可获得品种繁多、美味可口、营养丰富而又利于健康的基因食 品。也许在20年后，也许在50年后，您在网上向商家订购蔬菜时可能要求他提供富 含动物蛋白的西红柿或者龙虾口味的黄瓜，当然，如果您想吃含有咖啡因的苹果和 巧克力味道的板栗，也不是不可能的。至于治疗和预防各种疾病的食品陆续上市， 人们可以根据自己的家用的健康状况自测装置所得的数据来决定今天或最近吃什么。 也许，21世纪末，我们根本不必要再考虑用餐问题，科学家为我们准备了各种美味 的药片类食物和功能性饮料，这些“药片”含有人体每天必须的脂肪、蛋白质、纤 维素、碳水化合物、维生素、矿物质和微量元素等。每天早上，您只要吃上两三片 . 蛋元饼干大小的“药片”，喝上一小杯功1能7 饮料，您一天的营养和能量就都有了。
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科学技术经历了突破性进展—生物学领域的飞跃
本世纪生命科学已经取得了革命性的进展，载有生命遗传信息的基因的双螺旋结 构的发现，大大加强了人类对生命的理解，同时生命科学也使生物技术、医疗技术、 克隆技术相继诞生。在21世纪，生命科学很可能成为科学革命中心。生命科学因为 与人口、健康、粮食、资源、生态环境保护等问题密切相关，因而必将成为科学研 究焦点。目前物理学、化学、计算机科学的发展为生命科学的发展提供了有力的研 究手段，生命科学将在各学科中起核心作用，影响并带动其他学科的发展。
自然科学基础教案
⾃然科学基础教案⾃然科学基础教案任课教师：伊茂明第⼀章⾃然的探索学习⽬标和要求通过本章学习，了解⾃然科学的过去、现在和将来的发展趋势；知道⾃然科学的基本研究⽅法；了解⾃然科学、技术、社会与教育的关系。
重点难点掌握观察、实验⽅法。
重点有近代⾃然科学诞⽣阶段的三件⼤事；经典⼒学中⽜顿最重要的成就；19世纪的三⼤发现等。
⼀、检查⼈数⼆、教学导⼊本课程内容按照物质的发展规律，从低级到⾼级、从简单到复杂、从⽆⽣命到有⽣命、从运⽤到改造，将理、化、⽣、地的内容综合在⼀起。
以包容性强、与⼈们的⽣活密切相关的课题，例如⾃然、地球、能量、⽣活、环境等来兼容素材，并加以定式化、组织化。
以使我们了解⾃然科学的发展简史、⾃然科学的基本原理与实际应⽤，学习⼀些⾃然科学的研究⽅法，并能动地改造环境，使之协调。
三、讲授新课本章⾸先阐述了⾃然科学发展的历史轨迹，介绍了古代和近代⾃然科学的发展，进⼀步说明现代科技发展的趋势；然后介绍了⾃然科学研究和学习的基本⽅法，主要是实验的⽅法；如何设计实验和实验结果的整理与总结；最后介绍了科学教育中⼈们关注的问题，以及科学、技术、教育与社会之间的密切关系。
第⼀节⾃然科学发展的历史轨迹通过学习了解历史上的重⼤发明、发现；著名科学家的贡献，⾃然科学的诞⽣和发展；20世纪科技发展的特点和科学技术的巨⼤作⽤。
本教材把⾃然科学的发展分为三个阶段：①古代（古代⾃然科学）；②近代（近代⾃然科学的发展）；③现代（现代科学技术的发展趋势）。
选择⼀部分重⼤的、划时代的⼈物的发明和事件写⼊教材。
1、古代⾃然科学包括古代希腊、中国、印度和阿拉伯的科学，主要选择古希腊的⾃然哲学和我国古代四⼤发明为主要内容。
1）古希腊的科学建⽴⾃然哲学：万物的本源是⽕（赫拉克利特派）；万物都由原⼦组成（原⼦论派）2）古代中国的科学技术四⼤发明：造纸、印刷术、指南针、⽕药。
2、近代⾃然科学的发展选择了⼀些对科学成果和在科学⽅⾯有伟⼤贡献的标志，从⽽标志着⾃然科学已经从⾃然哲学中分化出来，成为⼀门独⽴的科学，并继续发展分化成物理学、化学、⽣物学。
教学课件：1自然科学基础序言
化学元素周期律的发现 有机化学的建立
3.生物学理论的新建树：细胞学说的建立 生物进化论的建立
牛顿
焦耳
奥斯特 法拉第
麦克斯韦
赫兹
三、自然科学的进展
（一）物理学革命 1. 量子力学的创立与发展：普朗克 爱因斯坦 波尔 薛定谔 波恩 2. 相对论的创立于发展：爱因斯坦 （二）其他重大科学进展 1.化学领域：离子键、共价键理论 绿色化学 2. 生物学领域：1953年沃森和克里克——脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋模型 3. 天文学领域：宇宙大爆炸理论 致密双星系统 4. 地理领域：板块构造学说
（二）自然科学的诞生与发展
1.物理学的诞生与发展： 16世纪开始到17世界下半叶
牛顿 《自然哲学的数学原理》 能量守恒和转化定律-焦耳 奥斯特—电流的磁效应 法拉第——电磁感应定律
麦克斯韦——电磁场理论 赫兹
2.近代化学基础理论的建立：
波义尔—元素
拉瓦锡—氧化学说、质量守恒定律
道尔顿—原子论 阿伏伽德罗—分子论
自然科学基础
21学前教育中高职一体化
第一节 自然科学发展的历史轨迹
一、自然科学的萌芽 （一）古希腊的科学
泰勒斯 德谟克里斯 亚里士多德 （二）古代中国的科技成就
《考工记》 《墨经》 四大发明
阿基米德
泰勒斯
亚里士多德
阿基米德
二、自然科学的诞生
（一）自然科学诞生的前奏 1. 太阳中心说向神学的挑战： 哥白尼 伽利略 2. 血液循环学说对神学的打击：维萨里 赛尔维特 哈维 3 .伽利略为近代自然科学开辟道路：伽利略望远镜
普朗克 爱因斯坦 薛定谔
沃森
克里克
第二节 自然科学研究的基本方法P12-17
一、选题与计划 二、观察与实验 三、分析与总结
自然科学基础知识课件第一章 自然科学的萌芽和发展
• 托勒密作为古希腊最后一位大天文学家，全面承 袭了亚里士多德的“地心说”。他把亚里士多德 的九层天扩大为十一层，把原动力天改为晶莹天 ，又往外添加了最高天、净火天。他设想，各行 星都绕着一个较小的圆周运动，而每个圆的圆心 则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的 那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”，他又 设想地球并不恰好在均轮的中心，而偏开一定的 距离，均轮是一些偏心圆：日、月、行星除做上 述轨道运行外，还与众恒星一起每天绕地球转动 一周，从而使计算结果达到了与实测的一致，取 得了航海的实用价值。
•
通过长期天象观测和研究，以及对地球大小
的精确计算，哥白尼认定了大的太阳绕小的地球
转是根本不可能的，只能是小的地球围绕大的太
阳转，太阳是宇宙的中心。回到祖国，他通过对
木星和土星重合的观察，以及对行星顺行、逆行
的研究，进一步认定了太阳是宇宙的中心。因为
行星的顺行、逆行是地球和其他行星绕太阳公
• 转的周期不同造成的假象，表面上看起来好像太 阳在绕地球转，实际上则是地球和其他行星一起 ，在绕太阳旋转。就像我们坐在船上，明明是船 在走，而却看到岸在走一样。在务卡施身边的日 子里，哥白尼曾把他的“日心说”主要观点写成 一篇《浅说》，抄赠给一些朋友。他的观点立即 引起了欧洲各国的重视，可他不敢把它们全部写 出来发表，害怕招致教会的迫害。后来，他还是 在踌躇中开始了《天体运行论》一书的写作。
恶教会的哥白尼来说，无疑是晴天霹雳。可当他
得知这是为了打击十字骑士团对祖国的侵犯时， 就毅然穿起袈裟前往意大利。从1496年秋天起， 哥白尼在意大利留学10年。他曾在学术空气更活 跃的帕多瓦大学学习。该校天文学教授诺瓦拉对
“地心说”表示怀疑，认为宇宙结构可以通过更
自然科学发展的历史回顾PPT课件
28.11.2020
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自然科学概论
学习方式
❖ 学习的方式
❖ 阅读教材，小组讨论，查询资料，上网浏览，整理提炼等。
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天文学
地学 生物学
28.11.2020
§1-2
近代自然科学的发展
伽利略/笛卡尔/牛顿——建立经典力学
法拉第/麦克斯韦——电动力学
吉布斯——热力学/统计热力学
波 义 耳——元素说 拉 瓦 锡——氧化学说 道 尔 顿——原子-分子学说 凯 库 勒——有机分子机构理论 门捷列夫——元素周期律
哥白尼——日心学说 开普勒——行星运动三定律 康德、拉普拉斯——星云学说 赫歇尔——恒星天文学
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神 农 像
自然科学概论
§1-1自然科学的兴起
❖ 3、中国古代地理学
▪ -中国地理学以《山海经》、《禹贡》为开端 ▪ -汉班固的《汉书·地理志》建立了包括自然地理和
人文地理的地理学体系 ▪ -晋代编制的《禹贡地域图》是有文字记载的最早历史
地图集
28.11.2020
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自然科学概论
§1-1自然科学的兴起
生理结构提出新的见解 哈维的血液循环理论，首次对人体生理过程
作出科学的说明
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自然科学概论
§1-2 近代自然科学的发展
二、 近代科学革命的社会文化动因 1、科学研究活动的社会制度化 1）探究自然的兴趣在民族精英中养成 文艺复兴引导他们发现和欣赏自然的美 新教主义引导他们通过认识自然去认识上帝 新教主义告诉他们自然是可以理解的 2）专职科学家这种社会角色的形成 3）科学社会建制的初步形成
自然科学概论
自然科学概论自然科学是指以自然规律和现象为研究对象的科学，是人类通过实验、观察、推理和逻辑思维探索自然世界的一种方法。
自然科学的研究范围极其广泛，包括物理学、化学、生物学、地学、天文学等众多方向。
本文将综述自然科学的起源、发展历程和未来展望。
一、自然科学的起源自然科学的起源可以追溯到公元前6世纪的希腊，当时的古希腊人开始关注自然现象，并通过理性思考和推理得出一些简单的规律。
包括著名的毕达哥拉斯定理和亚里士多德的哲学。
然而，正式的科学方法是在17世纪后期由伽利略和牛顿等人提出的。
伽利略在实验中发现物体下落是与其质量无关的规律，并形成了被称为现代科学中最基础的实证方法。
牛顿发明了微积分，并提出了万有引力定律和运动定律等被认为是自然科学的重要里程碑。
二、自然科学的发展历程自然科学的发展历程可以分为不同的时期，每个时期都有其独特的贡献和重要发现。
1.启蒙运动时期：在18世纪，启蒙运动在欧洲和北美盛行。
在这个时期，自然科学得到了显著的发展，人类开始关注自然规律的发现和科学实验。
许多著名的科学家和思想家如伏尔泰、罗塞尔等人为自然科学的发展做出了重要的贡献。
2.工业革命时期：在19世纪，工业革命在欧洲和北美开展。
这一时期的科学家，尤其是化学家和物理学家，对许多实用的发明做出重要贡献。
包括发明电灯、电话、电池和化学反应器等。
3.现代科学时期：在20世纪，科学技术迎来了一个爆炸式的增长。
物理学包括爱因斯坦的相对论和量子力学取得了重大的进展。
化学家和生物学家发现了许多重要的化合物和生命过程，这为生物技术的研究奠定了基础。
地学和天文学家通过现代技术发现了许多新发现，包括太阳系的行星和行星和恒星的演化。
三、自然科学的未来展望尽管自然科学的发展取得了巨大的成就，但对自然界深度理解和应用方面的挑战仍然存在。
目前，自然科学的未来主要取决于一些重要的问题和挑战。
1.环境问题：气候变化、污染等环境问题是当前的重要挑战之一。
自然科学家需要找到解决方案，以减缓气候变化、改善空气和水质等。
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（2）生物进化论的确立 19世纪生物科学史上的大事件：细胞学说和达尔文进化论。 （它们揭示了生物界的及其发展规律） 三、现代科技发展趋势
3.生物学理论的新建树 • 在19世纪的三大发现中，有两项都出自于生物学领域——细胞 学说和科学进化论（三大发现：能量守恒和转换定律、细胞学 说、达尔文进化论） （1）细胞学说的建立 在这部分内容主要记住以下几点： 英国物理学家罗伯特.胡克：第一个观察到细胞的人。 德国生物学家施莱登：提出细胞是一切植物结构的基本单位并 且是一切植物赖以发展的根本实体。 德国动物学家施旺：把上面的学说扩大到动物界，从而形成了 细胞学说。 • 细胞学所的内容：细胞是一切有机体结构和发育的基本单， 有机体的发育，就是细胞的分化和形成的过程。（细胞学说的 建立，证明了有机体在机构和发育上的统一性，是生物科学发 展史上的重大综合。）
第一个全面阐述能量守恒定律并指出其普遍意义的是：德国 的赫尔姆霍兹。
（1）光、电、磁的统一理论 1864年，麦克斯韦向英国皇家学会宣读了《电磁场的动力学》 一文，在文中不仅给出了麦克斯韦方程的点此方程，而且还 提出了电磁波的概念。麦克斯韦预言：光也是一种电磁波。 1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了麦克斯韦关于电磁 波的预言。 因此，电磁场理论的建立是继牛顿时代以后物理学发展史 上又一个重要的里程碑。 2.近代化学基础理论的建立
19世纪自然科学的三大发现：能量守恒和转换定律、细胞学说、 达尔文进化论。 在能量守恒和转化定律确立的过程中，做出的贡献最为突出的 有：迈尔、焦耳、赫尔姆霍兹。 除了这些内容外，大家还要知道几个第一。
第一个发表论文讨论运动形式转化定律是：德国医生迈尔。 第一个用实验来验证能量守恒的是：英国的焦耳。
• 法国化学家拉瓦锡经过长期的大量燃烧的实验，提出了燃烧作 用的氧化学说，真正解开了燃烧的的秘密；他还确立了质量守 恒定律，创立了化学元素的命名方法，称为当之无愧的近代化 学的奠基者。
• （3）科学原子论的确立 • 提出原子论 的是：英国化学家道尔顿。他用原子的概念阐明了 元素、单质、化合物等的化学的基本概念，还提出了第一张原 子图像表。 （4）化学元素周期律的发现 • 随着化学实验的发展，新的元素不断的被发现，对各种元素性 质的比较和分类逐渐成为一个重要的课题。到1869的时候，就 已经发现了63种化学元素。 • 1869年2月和1869年10月的时候，俄国化学家门捷列夫、德国 化学家迈尔分别各自独立的提出了化学元素周期律。其中门捷 列夫还大胆的预言了十几种未知元素的存在和性质。 • 元素周期律，揭示了各种元素之间的内在联系，为以后的元素 性质的研究提供了一个可以遵循的规律，促进了现代化学的发 展。 （5）有机化学的建立————（了解）
1.物理学理论的综合 • 从16世纪开始，物理学发展成为一门真正的学科。 （1）天上力学与地上力学的综合
1687年，英国物理学家牛顿，出版了《自然哲学的数学原理》， 提出了力学三定定律（惯性定律、加速度定律、作用于反作用 力定律），以及万有引力定律，建立起了力学体系。 万有引力定律：自然界中任何两个物体之间存在一种相互的引 力，称为万有引力；这个力与两个物体的质量的乘积成正比， 物体质点之间的距离的平方成反比。(F=k.m1.m2/r2) （2）不同运动形式的综合统一
科举制度盛行，科技发展失去活力，最终酿成了落后的局面。 二、近代自然科学的发展（一般认为，近代自然科学是从14、 15世纪文艺复兴开始的） （一）近代自然科学诞生阶段的三件大事 1.太阳中心学说想神学的挑战 • 波兰天文学家哥白尼于1543年临终时出版了《天体运行论》， 详细的论述了他的学说。 • 学说的核心是：日心和地动的观点 • 哥白尼他就认为太阳是位于宇宙的中心，而不是地球居于这个 位置众多行星围绕太阳旋转。 • 地球作为一颗普通的行星，除了像其他行星一样绕太阳旋转外， 他还有自传。 2.血液循环学说对神学的打击 • 血液循环学说是由三名伟大的科学家先后建立起来的。
比利时医生维萨里：他在1543年出版了《人体构造》一书， 为血液循环学说奠定了基础。 塞尔维特：发现了小循环。 英国医生哈维：于1628年发表了《论心脏与血液的运动》， 揭示了人体的大循环。 3.伽利略为近代自然科学开辟道路 伽利略在科学成果和科学研究方法两方面都做出了巨大贡献。 • 在科学成果方面：为经典力学奠定了基础。 • 在科学研究方面：“被称为近代科学之父” 。他的工作标志 着近代自然科学已成为独立的科学，从自然哲学中分化出来。 （二）近代科学的发展 近代自然科学的发展主要是从18世纪开始到19世纪末。在这 200年间，不仅近代自然科学的基础理论得到确立，而且自然 科学理论运用于生产实践，推动了生产力的发展。
自然科学的发展经历了古代、近代和现代三个阶段。当人类 进入有历史记载的历史时期以后，就诞生了古代自然科学。 一、古代自然科学 古代自然科学包括古代希腊、中国、印度和阿拉伯的科学，下 面着重介绍一下古代希腊和古代中国的科学。 （一）古希腊的科学 在古希腊的时候，自然科学已发展到一个较高的水平，但 当时还没有从哲学的体系中分离出来。那个时候的哲学家也是 自然学家，他们把自然科学与哲学与哲学融为一体，建成一门 学问，称为自然科学。 （二）古代中国的科学 • 中国古代科学的四大发明：造纸、印刷术、指南针、火药。 • 我国的四大发明，后来通过阿拉伯人传到欧洲，对欧洲文明 的兴起起到了很大的作用。但到了明代中期，由于中国长期处 于比较封闭的状态，那时候不注意也不吸取外国先进的东西，
古代没有化学，只有炼金术。所谓的炼金术，就是想把铜和铅 等普通金属，通过各种冶炼手段把它们炼制成金和银等贵重金 属。到了19世纪末的时候化学作为一门独立的学科就诞生了。 （1）化学科学的确立 英国著名科学家波义耳总结了大量的实验事实，提出了科学的元 素的概念。 • 元素：不可再分为其他物质的最简单的纯净物。 （2）燃烧的氧化学说的确立