教师资格考试《中学综合素质》章节重点总结4.2：文化素养—科学素养

1、教师资格中学综合素质章节重点总结 模块四 文化修养 飞鱼肌肉君第二章 教师的科学素养第二节：中外科技发展史一、中国科技发展成就1、古代（1）四大发明造纸术中国最早，西汉已经有纸，105年东汉蔡伦改进了造纸术印刷术11世纪中期，北宋平民毕昇发明了活字印刷术，欧洲人晚了四个多世纪指南针宋代航海交通上已普遍使用，对世界经济文化的交流和发展起了巨大的推动作用火药公元7世纪，中国发明了火药，并逐渐将其广泛用于军事，用来制作火器。南宋时发明了管形火器“突火枪”，这开创了人类作战史的新阶段（2）天文历法：商代出现阴阳历；尚书人类最早记录记载日食春秋世界上公认最早记载哈雷彗星：公元前613年，“有星孛入于北斗

2、”甘石星经战国时期，世界上最早的天文学著作，其中有丰富的天文记载。石申：绘制人类第一张星象表汉书·五行志最早记录太阳黑子；西汉东汉张衡发明地动仪；月食科学解释唐僧一行大衍历，比较准确地反映了太阳运行的规律。僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人元郭守敬主持编订的授时历，一年的周期与现行公历基本相同，但问世比现行公历早300多年绘制恒星多达2500颗（3）医学成就年代成就尊称战国扁鹊“望闻问切”四诊法脉学之宗战国黄帝内经：战国问世、西汉编订我国现存较早的重要医学文献，奠定了我国医学的理论基础东汉神农本草经：我国第一部完整的药物学著作。东汉末张仲景伤寒杂病论确立辨证论治原则

3、，是中医临床基本原则，中医方书鼻祖医圣东汉末华佗擅长外科手术，发明“麻沸散”神医唐代孙思邈千金方：全面总结历代和当时医药学成果，并有多创见唐高宗时唐本草：是世界上最早由国家编订和颁布的药典元丹贡布四部医典：在国内外有重要影响，吐蕃名医明代李时珍本草纲目：全面总结了16世纪以前的中国医药学， “东方医药巨典”中国传统四大医学经典：黄帝内经、难经、伤寒杂病论、神农本草经（4）数学最早采用十进制的国家；殷商时四则运算；春秋战国时乘法口诀年代数学家成就商代商高发现勾股定律西汉赵俊卿周髀算经：西汉 (公元前1世纪)赵君卿所作，北周甄鸾重述，唐代李淳风等注。算经十书之一。中国最古老的汉族天文学和数学著作，

4、主要阐明当时的盖天说和四分历法。东汉九章算术：中国古代第一部数学专著，成于公元一世纪左右。当时世界上最先进的应用数学，标志中国古代数学形成了完整的体系。南朝祖冲之缀术；圆周率：3.1415926（7）早西方一千多年； 大明历（天文）； 三国刘徽割圆法求圆周率南宋秦九韶数书九章：大衍求一术、三斜求积术、秦九韶算法宋元数学四大家：李治、杨辉、朱世杰、秦九韶 （5）其它领域西晋裴秀古代杰出的地图学家，禹贡地域图，还提出了绘制地图的原则北朝北魏贾思勰齐民要术：我国第一部系统农学著作系统地总结了6世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验、食品加工与贮藏、野生植物的利用等，北魏郦道元水经注，全面而系统地介绍了

5、水道所流经地区的自然地理和经济地理等诸方面的内容，是一部历史、地理、文学价值都很高的综合性地理著作隋李春设计的赵州桥， “奇巧固护，甲于天下”，在世界桥梁史上占有重要地位。北宋沈括梦溪笔谈：笔记体巨著，总结了我国古代尤其是北宋时期的许多科技成就英国学者李约瑟称沈括是“中国科学史中最卓越的人物”，梦溪笔谈是“中国科学史的里程碑”北宋李诫营造法式：我国建筑史上的杰出著作明徐光启农政全书，综合介绍了我国传统农学成就，建立了一个比较完整的农学体系。书中还将他与西方传教士合译的泰西水法一书的内容引入，介绍了欧洲先进的水利技术和工具明徐霞客徐霞客游记是一部地理学巨著，书中对石灰岩溶蚀地貌的观察和技术，早于

6、欧洲约两个世纪明宋应星天工开物，总结了明代农业、手工业的生产技术，国外称之为“中国17世纪的工艺百科全书”墨经中有大量的物理学知识，其中包括杠杆原理和浮力理论的叙述，还有声学和光学的记载，尤其是关于光影关系、小孔成像等，写得很系统，被现代科学家称为“墨经八条”。2、中国现当代科技史上的代表人物及主要成就钱学森我国近代力学事业的奠基人之一。中国两弹一星功勋奖章获得者之一钱三强核物理学家，中国科学院院士，在“核裂变”方面成绩突出，是许多交叉学科和横断性学科的倡导者，为中国原子能科学事业的创立和“两弹”研究作出了重要贡献邓稼先被称为“中国原子弹之父”周培源我国近代力学事业的奠基人之一周培源在学术上的

7、成就，主要为物理学基础理论的两个重要方面，即爱因斯坦广义相对论中的引力论和流体力学中的湍流理论的研究，奠定了湍流模式理论的基础钱伟长我国近代力学的奠基人之一。在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就吴有训物理学家，中国近代物理学奠基人，教育家，为康普顿效应的确立作出了重要贡献严济慈中国光学研究仪器研制工作的奠基人，也是现代物理研究奠基者之一华罗庚世界著名数学家，是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者陈景润在研究哥德巴赫猜想和其他数论问题上的成就极高，证明了哥德巴赫猜想中“1+2”这个难题，被誉为哥德巴赫猜想第一人李四光古生物学家、地层学家、大地构造学家

8、、第四纪冰川学家，中国地质力学的创始人。为中国甩掉了“贫油”帽子，对中国原子弹和氢弹的研制成功有重大贡献竺可桢现代气象学和地理学的一代宗师，是我国物候学研究的创始者、推动者侯德榜杰出的化工专家，主要成就有：揭开了苏尔维法的秘密；创立了中国人自己的制碱工艺一侯氏制碱法；为发展小化肥工业作出了重大贡献袁隆平1981年荣获我国第一个国家特等发明奖， “杂交水稻之父”丁颖著名的农业科学家、教育家、水稻专家，中国现代稻作科学主要奠基入梁希林学家，提出全面发展林业的经营方向，创立了中国林产制造化学的学科汤飞凡微生物学家，世界上第一个分离出沙眼病毒的人，沙眼病毒被称为“汤氏病毒”詹天佑我国自建的第一条铁路-

9、京张铁路；创造了“竖井施工法”和“人”字形线路茅以升著名桥梁专家、土木工程学家、桥梁专家、工程教育家，主持修建中国第一座现代化桥梁一钱塘江大桥；中国土力学学科的创始人和倡导者童第周生物学家，中国实验胚胎学的创始人张钰哲中国现代天文学家，“中华”小行星的发现者梁思成著名的建筑学家和建筑教育家。新中国首都城市规划工作的推动者，新中国国旗、国徽评选委员会的顾问二、世界科技发展成就1.古代古希腊成就尊称公元前624-公元前547泰勒斯科学家，天文、数学科学之祖公元前572-公元前497毕达哥拉斯毕达哥拉斯定理（勾股定理）；黄金分割公元前384-公元前322亚里士多德哲学家、科学家、教育家，柏拉图学生“

10、吾爱吾师，吾尤爱真理”古代黑格尔公元前330-公元前275欧几里得几何原本：欧洲数学基础透视、圆锥曲线、球面几何、数论几何之父公元前287-公元前212阿基米德哲学家、数学家、物理学家发明阿基米德式螺旋抽水机力学之父公元前460-公元前377希波克拉底欧洲医学奠基人体液学说医学之父公元90-公元168托勒密天文学家、地理学家、光学家著作对伊斯兰世界和欧洲有颇大影响2.近代（1）部分著名代表成就尊称英国 （1561-1626）弗朗西斯·培根新工具，实验归纳方法论意大利（1564-1642）伽利略1590年，做自由落体定律实验霍金赞他：思然科学的诞生归功于他近代实验科学先驱者波兰 （14

11、73-1543）哥白尼天体运行论，确立日心说，近代天文学起点意大利（1548-1600）布鲁诺宣扬哥白尼日心学说，被宗教处死英国 （1643-1727）牛顿和莱布尼茨创立微积分；发现万有引力、经典力学；设计制造第一架反射式望远镜英国 （1736-1819）瓦特改良蒸汽机第一次科技革命英国达尔文物种起源，19世纪三大发现之一美国爱迪生留声机、电灯、电话、电报、电影等相关发明德国普朗克量子理论德美爱因斯坦现代物理开创者和奠基人，质能关系1628年，英国 哈维 发现血液循环1752年，美国 富兰克林 发明避雷针1765年，英国 哈格里沃斯 发明珍妮纺纱机（2）更多世界近代科学家更多世界著名的科学家数

12、学相关塔尔塔利亚(1449-1557)，意发现三次方程解法韦达(1540-1603)，法世界代数之父，主要著作分析法入门论方程的识别与修正分析五章应用于三角形的数学定律笛卡尔(1596-1650)，法解析几何的创始人，主要著作几何学伯努利(1654-1705)，瑞士在解析几何、微积分、概率论、数论和光学方面作出了巨大贡献。对数学最大贡献在概率论，主要著作是猜度术欧拉(1707-1783)， 瑞士百科全书般的瑞士数学家主要著作是无穷小分析引论微分学原理高斯(1777-1855)，德突出贡献有高斯分布等，主要著作算术研究希尔伯特(1862-1943)，德与爱因斯坦齐名的数学天才，主要著作希尔伯特全

13、集几何基础线性积分方程一般理论基础等更多世界著名的科学家物理学家（含天文）威廉吉尔伯特(1540-1605)，英第一个发现磁现象的人，主要著作磁石论第谷布拉赫(1546-1601)，丹参与编著的开普勒完成的鲁道夫天文表成为当时最精确的天文表约翰开普勒(1571-1630)，德发现行星运动三大定律，即“开普勒定律”，奠定了万有引力定律的基础。主要著作梦新天文学等布莱斯帕斯卡(1623-1662)，法物理学“帕斯卡定律”的证明者，主要著作论算数三角形，论文圆锥曲线论惠更斯(1629-1695)，荷发现光的波动原理，即“惠更斯原理”，发明了摆钟。主要著作光论胡克(1635-1703)，英发现了胡克定

14、律(弹性定律：F弹=kx)从观察角度证明地球周年运动的尝试显微图集哈雷(1656-1742)，英发现彗星周期，主要著作彗星天文学论说库仑(1736-1806)，法证明了库仑定律，主要著作电气与磁性威廉赫歇尔(1738-1822)，英恒星天文学的创始人安培(1775-1836)，法证明安培定律，主要著作电动力学现象的数学理论麦克斯韦(1831-1879)，英电磁理论的奠基人，主要著作电磁学通论。欧姆德国发现欧姆定律法拉第英国与美国亨利各自发现电磁感应焦耳英国发现电热定律卡文迪许英国巧妙地利用扭秤装置测出了万有引力常量G奥斯特丹麦通过实验发现了电流能产生磁场。伦琴(1845-1923)，德发现x射

15、线，第一个诺贝尔物理学奖获奖者卢瑟福(1871-1937)，英近代原子核物理学之父在放射性和原子结构等方面，作出重要贡献魏格纳(1880-1930)，德提出“大陆漂移说”，主要著作海陆的起源薛定谔(1887-1961)，奥波动力学方程的提出者，主要著作量子力学的现状沃纳海森堡(1901-1976)，德提出“不确定性”理论等主要著作关于流体流动的稳定性和湍流杨振宁提出规范场理论主要著作对弱相互作用中宇称守恒的质疑李政道发现弱作用中“宇称不守恒”，著作粒子物理和场论引论丁肇中发现J粒子盖尔曼(1929-)，美发现新粒子，对基本粒子的分类及其相互作用方面卓越贡献霍金(1942-)，英身残志坚的科学奇

16、才，主要著作时间简史更多世界著名的科学家化学家罗伯特波义耳(1627-1691)，英把化学确立为科学，主要著作怀疑派化学家施塔尔(1660-1734)，德引发化学革命的燃素学说大师，主要著作化学基础拉瓦锡(1743-1794)，法用实验证明了化学反应中的质量守恒定律主要著作化学概要等约翰道尔顿(1766-1844)，英提出“原子论”和“道尔顿分压定律”主要著作化学哲学的新体系等弗里德里希维勒(1800-1882)，德开创了有机化学的时代主要著作化学课本有机化学概论冯李比希 (1803-1873)，德主要著作有机物分析凯库勒 (1829-1896)，德破译苯结构，论文关于芳香族化合物的研究的结构

17、门捷列夫 (1834-1907)，俄元素周期律的发现者，主要著作化学原理约翰汤姆逊 (1856-1940)，英证明了原子的可分性玛丽居里 (1867-1934)，法化学家和物理学家，发现镭和钋两种天然放射性元素，一生两度获诺贝尔奖(第一次物理奖，第二次化学奖)更多世界著名的科学家生物医学相关卡尔林耐(1707-1778)，瑞典现代生物分类学命名的奠基人，主要著作自然系统等拉马克(1707-1778)，法进化论的伟大先驱，主要著作法国全境植物志无脊椎动物的系统动物学哲学等乔治居维叶(1769-1832)，法比较解剖学和古生物学的创始人主要著作比较解剖学讲义等约翰孟德尔(1822-1884)，奥遗

18、传学的奠基人，发现遗传定律路易斯巴斯德(1822-1895)，法近代微生物学的奠基人否定“微生物自然发生说”，提出“疾病的病菌说”巴甫洛夫(1849-1936)，俄获诺贝尔生理学奖，创立“条件反射学说”，提出了“两个信号系统”学说，主要著作消化腺机能讲义大脑两半球机能讲义安德烈维萨里(1515-1564)，比利时医学家，人体科学理论的创立者主要著作人体构造论，解剖图集解剖图谱六种。威廉哈维(1578-1657)，英医学家，血液循环理论的创立者主要著作心血运动论论动物的生殖。爱德华詹纳(1749-1823)，英开创免疫的时代，主要著作天花疫苗因果之调查。罗伯特科赫(1843-1910)，德细菌学

19、的奠基人，在病原细菌学方面作出了非凡的贡献。第三节 科学常识和科普知识化学知识用来制取包装香烟、糖果的金属箔(金属纸)的金属是：铝。黄金的熔点是1064.4，比它熔点高的金属很多。其中比黄金熔点高约2倍，通常用来制白炽灯泡灯丝的金属是：钨。有较强的腐蚀性，由浓盐酸和浓硝酸按一定体积比(3：1)混合而成的能溶解金的液体是：王水。黑白底片上的黑色物质是：银。在石英管中充入某种气体制成的灯，通电时能发出比荧光灯强亿万倍的强光，因此有“人造小太阳”之称。这种灯中充入的气体是：氙气。人类向大气中排放的氟氯烃导致地球大气层被破坏，则形成臭氧层空洞，致使作为人们抵御太阳紫外线伤害的臭氧层受到损坏，引起皮肤癌

20、等疾病的发生，并破坏了自然界的生态平衡。医用消毒酒精的浓度(体积分数)是：75。医院输液常用的生理盐水，所含氯化钠与血液中含氯化钠的浓度大体上相等。生理盐水中NaC1的质量分数是：0.9。发令枪中的“火药纸”(火子)打响后，产生的白烟是：五氧化二磷。萘卫生球放在衣柜里变小，这是因为：萘在室温下缓缓升华。人被蚊子叮咬后皮肤发痒或红肿，简单的处理方法是：擦稀氨水或碳酸氢钠溶液。二氧化碳在大气层中过量累积，使地球红外辐射不能透过大气，从而造成大气温度升高，产生了“温室效应”。在五金商店买到的铁丝，上面镀了一种“防腐”的金属，它是：锌。全钢手表是指它的表壳与表后盖全部是不锈钢制的。不锈钢锃亮发光，不会

21、生锈，原因是在炼钢过程中加入了：铬、镍。根据普通光照射一种金属放出电子的性质所制得的光电管，广泛用于电影机、录像机中。用来制光电管的金属是：铯。医院放射科检查食道、胃等部位疾病时，常用“钡餐”造影法。用作“钡餐”的物质是：硫酸钡。现代建筑的门窗框架，有些是用电镀加工成古铜色的硬铝制成，该硬铝的成分是：铝、铜、镁、锰、硅。氯化钡有剧毒，致死量为0.8克。不慎误服时，除大量吞服鸡蛋清解毒外，还应加服一定量的解毒剂.此解毒剂是：硫酸镁。印刷电路板常用化学腐蚀法来生产。这种化学腐蚀剂是：氯化铁。液化石油气早已进入家庭。它的主要成分是：丙烷和丁烷。天然气主要成分为甲烷。若有一套以天然气为燃料的灶具改烧液

22、化石油气，应采用的正确措施是：增大空气进入量或减少液化气进入量。装有液化气的煤气罐用完后，摇动时常听到晃动的水声，但这种有水声的液体决不能私自乱倒，最主要的原因是：这种液体是含碳稍多的烃，和汽油一样易燃烧，乱倒易发生火灾等事故。录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料磁粉制成的。制取磁粉的主要物质是：四氧化三铁。泥瓦匠用消石灰粉刷墙，常在石灰中加入少量的粗食盐，这是利用粗食盐中含有的易潮解的物质潮解，有利于二氧化碳的吸收。这种易解潮的物质是：氯化镁。在字画上常留下作者的印鉴，其印鉴鲜艳红润，这是因为红色印泥含有不褪色、化学性质稳定的红色物质，它是朱砂(硫化汞)。随着

23、人们生活水平的提高，黄金首饰成为人们喜爱的装饰品。黄金制品的纯度单位用K表示。24K通常代表足金或赤金，实际含金量为99以上。金笔尖、金表壳均为14K，它们通常的含金量为：不低于56。变色眼镜用的玻璃片在日光下能变深色，是因为：在玻璃中加入了适量的卤化银晶体和氧化铜。铅中毒能引起贫血、头痛、记忆减退和消化系统疾病。急性中毒会引起慢性脑损伤并常危及生命。城市大气铅污染主要来源是：汽车尾气。盛在汽车、柴油机水箱里的冷却水，在冬天结冰后会使水箱炸裂。为了防冻，常加入少量的：乙二醇。医院里的灰锰氧或PP粉是：高锰酸钾。高橙饮料、罐头中的防腐剂是：苯甲酸钠。水壶、保温瓶和锅炉中水垢的主要成分是：碳酸钙和

24、氢氧化镁。不能用来酿酒的物质是：黄豆。能用来酿酒的物质是：谷子、玉米、高粱、红薯等。在霜降以后，青菜、萝卜等吃起来味道甜美，这是因为青菜里的淀粉在植物内酶的作用下水解生成：葡萄糖。古人“三天打鱼，两天晒网”，是因为过去的渔网是用麻纤维织的，麻纤维吸水易膨胀，潮湿时易腐烂，所以渔网用上两三天后晒两天，以延长渔网的寿命。现在用不着这样做，这是因为现在织渔网的材料一般选用：尼龙纤维。电视中播放文艺演出时，经常看到舞台上烟气腾腾，现在普遍用的发烟剂是：乙二醇和干冰。不粘锅之所以不粘食物，是因为锅底涂上了一层特殊物质：“特氟龙”，其化学名叫聚四氟乙烯，俗名叫“塑料王”。天文知识恒星恒星，就是像太阳一样，

25、由炽热气体(主要是氢和氦)组成，能自己发光发热的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳，其次是半人马座的比邻星。宇宙间恒星众多，能用肉眼直接看到的恒星有6000多颗。恒星并非静止不动的，只是因为离我们太远，单凭肉眼很难发现它们的位置变化，所以古人将它们称为恒星。一般来说，恒星是单独存在的，也有个别的恒星是成双成对的。恒星的体积相差很大。恒星本身也是发展变化的，也要经历一个产生、发展、衰老和死亡的过程。太阳目前属于壮年恒星，有一天它也会衰亡。黑洞黑洞是一种根据广义相对论预言的特殊天体。它体积小、密度大、引力强，有一个封闭的视界(即黑洞的边界)，可以吸收一切进入视界的物质和辐射。恒星进入晚期，星

26、体内变化日渐剧烈，出现了大爆发一一向宇宙空间抛射出大量的物质，只留下一个致密的核心天体。如果这个天体的密度相对较小，就会形成白矮星；如果密度较大，就会形成中子星；如果密度特别大，就会形成黑洞。星座为了便于认识和研究星空，人们把星空分成若干个区域，这些区域就叫星座。中国古代很早就将天空划分为“三垣二十八宿”。公元前3000年左右，古巴比伦人也将较亮的恒星划分成许多星座。根据较亮的恒星组成的不同图形，结合动物、希腊神话里的人物命名，如大熊座、小熊座、仙女座、猎户座等。1928年，国际天文学联合会将星空分为88个星座并公布了星座名称。银河系银河是由密集的恒星和其他天体组成的，这个由大约1000亿一2

27、000亿颗恒星组成的庞大的恒星体系叫银河系。银河系是一个透镜形的系统，中间厚、边缘薄。从正面看，银河系像一个急流中的漩涡；从侧面看，银河系像一块用于投掷的铁饼。银河系的主体部分似一个银盘，它的直径约为8万光年，中央厚约1万光年，边缘厚30006500光年。太阳距银河系中心(银心)约3.3万光年。银河系也在自转，现在已经发现银河系内有4条旋臂。离银河中心越近，自转越快，银河系边缘自转较慢。太阳系太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和星际物质构成。在太阳系中，太阳是中心，吸引着其他成员环绕太阳公转。围绕太阳运转的天体主要是八大行星，即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

28、此外，还发现了6000多颗小行星，以及许多卫星、彗星和流星。太阳集中了太阳系99.8的质量，成为太阳系的中心。在八大行星中，海王星离太阳最远，木星的质量和体积最大。太阳系位于银河系的边缘附近，围绕银河系中心转一周需要2.5亿年。太阳黑子在太阳表面，有一层薄薄的、圆圆的、明亮发光的气体“光球”。很久以前，古人就发现光球上经常出现一些黑斑，这就是太阳黑子。中国是世界上最先发现黑子的国家。黑子并非固态黑斑，而是太阳大气中的漩涡状气流，是太阳上物质活动最剧烈的区域。它贴近光球表面，多数是成群出现的，被称为“黑子群”。黑子有生有灭，形成后几天到几个月就会消失，新的黑子又会产生。太阳黑子的活动存在着明显的周期性，周期平均长度为11.1年。