上海交通大学科学技术史思考题与提要

1、科学技术史思考题与提要（一）绪论 教学要点提示：了解什么是科学？什么是科学史？科学史学科的形成发展过程。思考题1. 简要介绍乔治 ?萨顿对科学史的主要贡献（要点提示）创办科学史杂志 ISIS, 科学史的建制化 , 强调科学史在人文主义教育中的作用2. 美国科学社会学家 罗伯特 ?默顿在科学的规范结构中所提出的构成科学精神的规范是什么？ （要点提示）普遍性 （ universalism ） , 即对正在进入科学行列的假说的接受或排斥， 不取决于该学说的倡导者和社会 属性或个人属性，也就是说科学学说与科学家本人的种族、国籍、宗教、阶级和个人品质无关。共有性 （ communism ） , 任何科研

2、成果都是社会协作的产物，并且应该分配给全体社会成员，发现者和发明者 不应该据为私有。无偏见性（ disinterestedness ） , 反对欺骗、诡辩、夸夸其谈，滥用专家权威。有条理 的怀疑性（ organized scepticism ） , 坚持用经验和逻辑的标准，审查和裁决一切假说和理论，而决不盲 从。3. 著名化学家傅鹰说过“科学给人知识，历史给人智慧” ，请结合科学史的意义，谈谈自己的体会。（二）古巴比仑与埃及的科学 教学要点：探讨科学的起源问题；了解古巴比仑、古埃及等古代世界文明古国的科学；了解史前和古典前 期人类所拥有的技术。思考题1. 如何评价巴比伦星占学在科学史上的意义？

3、 （要点提示） 巴比伦的星占学从天象中看出人世间的吉凶祸福。开始是偶然的巧合，这种巧合使人们相信，天上的星宿 决定并且预示着人事的进程。正是依靠对天体的观察和解释，推进了天文学的研究，同时也获得了统治人 心的支配权。2. 为什么说几何学起源于埃及人的土地测量？ （要点提示） 尼罗河泛滥后需要重新丈量土地，在丈量土地的过程中埃及人积累计算各种形状地块方法，这些知识的积 累促进了几何学的诞生，这一点从几何的拉丁名称 Geometria 已经表露出来： geo 意为土地， metria 意为 测量。（三）希腊、罗马的科学 教学要点：探讨希腊人的万物本原学说，了解希腊科学如何作为哲学的一个方面存在；掌

4、握希腊人达到的 自然科学各方面的成就。思考题1. 为什么泰勒斯被称为希腊科学的始祖？ （要点提示） 对天象的观测与日食的预报，一般性数学命题的提出与应用，如测量金字塔的高度，特别是首次提出“万 物起源于水”的物质本原说命题，在宇宙本原问题上排除了神的作用。2. 亚里士多德所说科学产生的三个基本条件是什么？请结合科学研究在今天的社会条件谈谈自己的 认识。 （要点提示） 亚里士多德所说的三个条件是：好奇心、闲暇和自由3. 如何评价欧几里得几何原本在数学史上的重要意义 （要点提示） 公理化演绎体系的典范，无可估量的教育价值（四）中国古代的科学与文明 教学要点：择要介绍中国古代科学技术的成就及其意义，

5、特别注重阐述中国古代科学思想的演变及其对当 代科学技术与人类社会和谐发展的积极意义。思考题1. 中国古代有机论自然观对当代科技社会发展有什么积极意义？ （要点提示） 注重天人合一，强调人与自然的和谐共处2. 明清朝对待西方科学态度发生了哪几种变化？ （要点提示） 中西会通，西学中源，中体西用（五）中世纪的科学技术 教学要点：了解在中世纪古代科学衰落的过程和原因；明白中世纪在科学史上的地位；了解古代世界的知 识向近代传递过程中阿拉伯人的贡献； 明白亚里斯多德主义的如何在中世纪兴起和被改造； 了解文艺复兴、 地理大发现对科学进步的影响。思考题1. 如何评价阿拉伯在科学史上的重要意义？ （要点提示）

6、 保存并翻译了大量古希腊的科学典籍，富有阿拉伯特点的科技创造，东西方科学文化传播的纽带2. 如何评价宗教改革在科学史上的积极意义？ （要点提示） 改革教义，返回原始的质朴状态；放松教义控制，允许个人在一定程度上可以自由地根据圣经作出自 己的解释。促进了自然神学的诞生，研究自然以证明上帝的神性。3. 托马斯 ?阿奎那工作的特征及其对科学发展的意义是什么？（要点提示）特征以理性的力量，用严密的逻辑论证上帝的存在；意义有助于理性的苏醒，理性的怀疑精神终 能促进科学的发展。4. 地理大发现对当时科学发展有何意义？ （要点提示） 增加了新的科学知识；拓宽了人们眼界；促进了资本主义发展，从而为科学技术进步

7、准备了有利的社会条 件。（六）十六、十七世纪的科学技术教学要点： 概述十六、 十七世纪科学技术的主要进步； 讨论（ 1 ）数学与天文学进步引发的科学革命、 （ 2 ） 伽利略的新物理学、 （ 3 ）牛顿开创的时代。思考题1. 中世纪时期宇宙观念的特点是什么？是什么天象的 发现导致了这一宇宙观念支柱的倾塌？ （要点提示）以地球为中心的水晶同心天球；1577 年的彗星与 1572 年的超新星2. 第谷为什么不相信哥白尼的日心说？他对地心体系做出了怎样的修正？（要点提示）肉眼无法发现恒星的视差；太阳、月亮围绕地球转，水星、金星、火星、木星、土星围绕太阳转。3. 伽利略在关于哥白尼和托勒密两大体系的对

8、话中犯了哪两个错误？（要点提示）用潮汐解释地球的自转和公转；借愚人辛普利丘之口说出教皇的信念，以讽刺教皇。4. 为什么说 1665 年是牛顿的奇迹之年？ （要点提示） 牛顿做出了三项重要发明和发现：万有引力、光的分解和微积分5. 为什么维萨留斯发现了心脏中隔坚硬致密，但未能导致血液循环的发现呢？ （要点提示） 维萨留斯把血液穿过心脏中隔看作是上帝神奇力量的显示（七）十八世纪的科学技术 教学要点：概述上个世纪的历史遗产和本世纪科学技术的主要进展；了解这个世纪的时代特征；分个案选 择讲述：（ 1 ）工业革命及其影响、 （2 ）燃素说与化学革命、 （ 3 ）从摩擦电开始的早期电磁学、 （ 4 ） 科

9、学的数学化微积分的拓展与应用、 （5 ）启蒙运动中科学思想的传播。思考题1. 蒸汽机的发明促使社会发生怎样的变革？ （要点提示） 以工厂为基础的社会化大生产；以蒸汽为动力的交通运输；人口的大迁移 工业革命！2. “燃素说”科学史的意义是什么？ （要点提示） 取代了炼金术的臆测，统一了化学家们的认识，进而形成一种 “ 假说 ” ，鼓舞化学家进行更深刻的实 验。3. 奥斯特电流磁效应发现的重要意义是什么？ （要点提示） 揭示了电流漩涡磁场与牛顿力学的矛盾，打破了电与磁无关的传统信条，为物理学的一个重大综合的实现 开辟了一条广阔道路。4. 如何评价法国启蒙运动中“百科学术”学派的重要作用？ （要点提

10、示） 百科全书学派高举人文主义旗帜，以增进人类幸福和促进社会进步为宗旨，以大量篇幅叙述人类取得 的自然科学知识、技术、工艺，特别强调技术在人类知识领域中的重大作用，促进了科学文化知识在欧洲 的传播。（八）十九世纪的科学技术 教学要点：概述本世纪科学技术的主要进步；分个案选择讲述： （ 1 ）从法拉第到麦克斯韦的电磁学的发 展、（2 ）通讯技术的飞跃发展、 （ 3 ）热力学和能量守恒原理、 （ 4 ）进化论的提出及其意义、 （4） 非欧几 何的创立及其意义。思考题1. 为什么著名物理学家劳厄赞誉法拉第是“正确理解电磁现象的带路人”？ （要点提示） 1851 年 12 月，法拉第在论磁力线一文中论

11、述了力线和场的概念，从电场和磁场的观念考察电磁作用过程，特别是把近距媒递作用观念引进了物理学，这对于电磁学以及整个物理学的发展都产生了深远的影 响。2. 达尔文生物进化理论的主要内容是什么？ （要点提示） 生物进化，共同由来，物种增殖，渐变理论，自然选择。3. 什么是第五公设？什么是平行公理？ （要点提示）第五公设 若一直线与两直线相交，且若同侧所交两内角之和小于两直角，则两直线无限延长后必相 交于该侧的一点。平行公理过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行。4. 罗巴切夫斯基非欧几何的基本特点是什么？要点提示）1 ）承认空间是弯曲的，任何直线都是曲线，任何平面都是曲面；2 ）其所描述的空间

12、曲率处处等于一个非零常数；就是说空间处处一样弯，并且是均匀的； 已知直线不相交，它们和已知直线都不能保持同一距离； 周长与半径不成比例，而是比半径增长得快。（ 3 ）认为平面上过一点可以作无数条直线和一4 ）三角形三内角之和小于 180 度；（ 5 ）圆的（九）二十世纪的科学技术教学要点：概述本世纪科学技术的进步；分个案选择讲述： （ 1 ）爱因斯坦和相对论、 （ 2 ）量子论思想 的提出和量子力学的建立、 （3 ）从大陆漂移假说到板块构造理论、 （ 4 ）遗传学与 DNA （5 ）现代宇宙 论概述。思考题1. 简要评价 19 世纪末物理学面临的危机及其意义 （要点提示） 放射性和镭的永恒发热

13、的发现，推翻了能量守恒定律；电子电磁质量随速度而变化的发现，推翻了质量守 恒定律，“以太漂移”实验的否定结果，推翻了伽利略相对性原理；电磁作用以有限速度传播，使电荷体 之间的相互作用违反了牛顿第三定律。这些危机引发了一系列的科学革命，从而导致整个科学世界在 20 世纪发生重大变革。2. 爱因斯坦广义相对论得到了哪四项科学实验的验证？ （要点提示） 水星近日点的进动，光线的引力偏折即光线弯曲，光谱线的引力红移，雷达回波的延迟。3. 怎样评价普朗克提出量子概念在物理学发展史上的意义？ （要点提示） 普朗克量子概念的提出，冲击了经典物理学长期信奉的一切自然过程都是连续的基本原理，使人类对微观 领域的物质本质有飞跃性的新认识，对现代物理学的发展产