科学技术的历史发展与自然观的演变省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第一章科学技术历史发展与自然观演变第一节古代科学技术产生与古代人自然观第二节近代科学革命与形而上学自然观形成第三节近代科学全方面发展与辩证唯物主义自然观产生第四节当代科学革命与辩证唯物主义自然观发展第五节新技术革命兴起及其对社会影响1/86第一节古代科学技术产生与古代人自然观一、古代科学技术二、古代人自然观2/86

一、古代科学技术1、探索科学起源思绪2、原始时代技术与经验形态自然知识3、古代科学繁荣4、原始社会（经历几百万年）5、奴隶社会（公元前4000多年----公元6世纪）经历506、封建社会（公元6世纪----14世纪）经历107、古代科学衰落3/861、探索科学起源思绪科学：理性精神和求实精神统一丹皮尔：科学是在巫术、神话“丛林”和工艺、工具“草原”上发芽成长梅森：科学有两个根源，一是技术传统，一是精神传统，这两个传统汇流产生了一个新传统，即科学传统4/862、原始时代技术与经验形态自然知识原始时代技术：制造石器；用火和人工取火；植物栽培和动物驯养技术；制陶技术、纺织技术、建筑技术和运输技术；文字创造和利用经验形态自然知识：组成了自然科学萌芽最初形式5/863、古代科学形成和繁荣（1）科学种子形成（2）

欧几里德几何学（3）阿基米德力学（4）

阿里斯塔克天文学（5）阿波罗尼乌斯和希帕克地心说（6）

埃拉托色尼地学（7）亚历山大里亚时期科学特点6/86（1）科学种子形成科学是理性和试验结果巧妙结合。这种理性是要求逻辑完备性理性，普通是经过可接收或可了解前提推出难以接收和了解推论；这种试验结果普通是经过可控试验取得准确结果。

在亚历山大里亚时期，科学种子开始形成。最先形成科学是几何学。几何学之所以首先取得发展，除了生产原因之外，认识上原因是因为几何学最轻易到达这两点7/86（2）

欧几里德几何学公理化逻辑体系欧几里德几何学示范作用8/86（3）阿基米德力学浮力定律：公理化方法推出结论杠杆原理：公理化方法推出来结论阿基米德力学特点：数学与经验结合9/86

（4）

阿里斯塔克天文学太阳中心说：月亮不发光，地球绕太阳转，月亮绕地球转太阳比地球大（6-7倍），地球比月亮大，太阳到地球距离比月亮到地球距离大（19-21倍）特点：阿里斯塔克结论已不是希腊式哲学猜测，而是亚历山大里亚式观察与几何学相结合产物10/86（5）阿波罗尼乌斯和希帕克地心说阿波罗尼乌斯均轮-本轮体系希帕克偏心圆观念特点：观察与经验结合11/86（6）

埃拉托色尼地学巧妙而又准确地测出地球周长12/86（7）亚历山大里亚时期科学特点不再追求希腊式大而全宇宙体系，而是对一些详细问题进行系统理论研究，因而取得愈加必定进步把理论推理和观察结果巧妙地结合在一起。科学种子能够说在此时开始形成13/864、原始社会（经历几百万年）工具、火、冶铜、冶铁14/865、奴隶社会（公元前4000多年----公元6世纪）经历50耕作、文字、数学、天文、力学15/866、封建社会（公元6世纪----14世纪）经历10农业、医学、数学、物理、中国四大创造。16/867、古代科学衰落17/86（1）示范作用极限：示范理论扩展到一定程度，受到研究对象本身复杂性和专门性限制，难以深入发挥作用18/86（2）理论传输范围有限教育和通讯技术不发达，理论传输范围有限19/86（3）希腊理性精神受到压制罗马帝国征服以及基督教兴起，使希腊理性精神受到压制20/86（4）罗马帝国科学技术：重视技术，忽略理论普林尼《自然史》盖仑医学托勒密地心说21/86二、古代人自然观1、对自然敬畏与原始宗教自然观2、古代朴素唯物主义自然观（一）3、古代朴素唯物主义自然观（二）4、古代朴素唯物主义自然观（三）5、基督教兴起与中世纪神学自然观22/861、对自然敬畏与原始宗教自然观因为对自然敬畏，把自然构想成为有意识有目标力量；这么就形成了一个拟人化、万物有灵论自然观评价：即使包含很多谬误东西，但与以后神学自然观不一样，它是原始人试图解释自然一个努力23/862、古代朴素唯物主义自然观（一）:自然观特点：直观性；辩证性；思辨性；猜测性。用自然原因解释自然：（1）泰勒斯：水是万物本原（2）阿那克西曼德：万物本原是无限者

（3）阿那克西米尼：气是万物本原（4）赫拉克里特：火是万物本原；一切皆流，无物常驻；逻各斯统治一切；逻各斯本质是对立统一；万物是经过斗争和必定性产生（5）阿那克萨哥拉：万物本原是种子（6）德莫克利特：万物本原是原子24/863、古代朴素唯物主义自然观（二）追求逻辑完满：

（1）毕达哥拉斯：万物本原是数（2）巴门尼德：只有存在存在，非存在是不存在；存在是一；存在是静止（3）芝诺：一个人永远不能从一个城市走到另一个城市；飞矢不动；阿基利斯追不上乌龟

（4）苏格拉底：Theunexaminedlifeisnotworthliving;Knowledgeisvirtue；自知自己无知是最聪明；辩证法——根本目标是排除错误，到达真理（5）柏拉图：表观世界是改变，在这改变世界背后存在一个不变形式世界；“洞喻”；数学影响25/864、古代朴素唯物主义自然观（三）亚历士多德综合：“吾爱吾师，吾更爱真理”；既重视逻辑严谨（创建了三段论严格推理形式），又重视经验事实（他是古希腊最终一个百科全书式人物，同时又是第一个对自然进行分门别类研究人）。从他之后，科学开始从哲学中分离出来古代自然观特点：猜测性，朴素性，直观性，唯物性，辩证性26/866、基督教兴起与中世纪神学自然观

基督教兴起基督教五大论题：创世纪，人类中心说，原罪说，神恩说，对不朽信仰柏拉图学说与奥古斯丁神学亚里士多德再发觉与阿奎那神学27/86第二节近代自然科学产生一、近代自然科学产生社会历史条件（历史背景）二、近代科学革命与形而上学自然观形成28/86一、近代自然科学产生社会历史条件（历史背景）1、文艺复兴与科学解放2、宗教改革和科学3、地理大发觉对科学影响4、资本主义生产方式29/86二、近代科学革命与形而上学自然观形成

1、自然科学独立2、经典力学体系建立3、形而上学自然观产生4、对形而上学自然观评价30/861、自然科学独立

哥白尼《天体运行论》维萨里《人体结构》31/862、经典力学体系建立

（1）第谷和开普勒（2）伽利略试验结果（3）牛顿综合32/86（1）第谷和开普勒地谷天文观察半地心-半日心学说开普勒三定律：轨道定律，面积定律，周期定律33/86（2）伽利略试验结果（一）摆等时性发觉望远镜创造及“新天空”发觉关于落体运动思索和试验斜面试验与惯性定律关于抛体运动研究伽利略科学方法34/86（2）伽利略试验结果（二）关于落体运动思索和试验：S与t2成正比35/86（2）伽利略试验结果（三）斜面试验与惯性定律36/86（2）伽利略试验结果（四）37/86（2）伽利略试验结果（五）关于抛物体试验研究38/86

（3）牛顿综合39/863、形而上学自然观产生

（1）近代前期科学特点（2）

形而上学自然观形成（3）形而上学自然观中心思想40/86（1）近代前期科学特点只有力学比较完善，其它科学还处于搜集材料阶段研究方法主要是分析解剖方法研究对象主要是既成事物，还没有深入到事物演化发展41/86（2）

形而上学自然观形成

用“力”解释一切，把一切都解释为必定孤立地、片面地看问题看不到事物发展改变42/86（3）形而上学自然观中心思想近代形而上学机械唯物主义

1.

用孤立静止片面观点对待世界；2.

用力学解释一切现象；3.

用分析还原方法来处理复杂问题(有进步，但也忽略了内在联络)4.

自然界不但是认识了解对象，而且是试验对象。43/864、对形而上学自然观评价主动一面：在反对神学斗争中曾起到一定主动作用。危害：使18世纪自然科学在自然观上低于古希腊，甚至造成唯心主义和神秘主义目标论。牛顿：神第一推进；林耐：上帝创造最初物种；冯·哈勒：第一物种；居维叶：上帝连续创造。恩格斯不无遗憾地说：哥白尼在这一时期开端向神学写了挑战书，牛顿却以神第一推进假设结束了这一时代。44/86第三节近代科学技术发展与自然辩证法创建一、近代自然科学全方面发展及其对形而上学自然观冲击二、近代后期自然科学特征三、辩证唯物主义自然观创建45/86一、近代自然科学全方面发展及其对形而上学自然观冲击1、天文学中新观念：打开形而上学第一缺口2、地质学新理论：打开形而上学第二缺口3、物理学新综合：打开形而上学自然观新缺口4、化学上新发觉：冲击形而上学自然观5、生物学新进展：为辩证唯物主义自然观提供基础46/861、天文学中新观念：打开形而上学第一缺口康德星云假说：用原始星云吸引和排斥作用解释了太阳系起源，否定了神第一推进，包含着继续进步起点，在僵化形而上学自然观上打开了第一个缺口康德潮汐摩擦理论：说明了太阳系不但有一个起源过程，而且还有一个演变灭亡过程。拉普拉斯星云假说47/862、地质学新理论：打开形而上学第二缺口地质演化说---赖尔：地球表面改变是风、雨、温度、水流、潮汐、火山和地震等自然力在漫长时期里逐步造成。将今论古方法用地球表面对立力量解释了地球表面发展改变：水成作用和火成作用

批判了当初占统治地位灾变说，打开了形而上学自然观又一个缺口48/863、物理学新综合：打开形而上学自然观新缺口（1）能量守恒和转化定律---焦耳（2）电磁感应理论---麦克斯韦49/86（1）能量守恒和转化定律---焦耳：自然界中各种能量，以固定当量关系相互转化，不会增多，也不会毁灭。能量守恒和转化定律发觉：揭示各种运动形式之间普遍联络50/86

（2）电磁感应理论---麦克斯韦电和磁同一事物两个方面，光就是电磁波，电磁波速度在真空中为：30万公里每秒。电磁学可用4个方程来描述。电磁理论大统一：揭示了光电磁统一51/864、化学上新发觉：冲击形而上学自然观原子分子论到元素周期表---门捷列夫52/86（1）、原子分子论（19世纪末）一切物质都由分子组成，分子是保持物质化学性质最小单位。分子是由原子组成，原子是由化学方法不能再分最小质点。原子和分子都处于永恒运动状态。原子和分子各自种类不一样，其化学性质、质量和大小也不一样。原子-分子学说建立：确立了化学基础53/86（2）化学元素周期律按原子量大小排列元素，在性质上呈显著周期性。原子量决定元素性质。能够按原子量和元素性质预告新元素。能够依据元素周期律修正元素原子量。元素周期律发觉：揭示了自然界量转化为质规律54/86（3）用无机物合成尿素从无机物合成有机物：揭示了无机界和有机界联络55/865、生物学新进展：为辩证唯物主义自然观提供基础（1）细胞学说（2）生物进化论----达尔文56/86（1）细胞学说：动植物都是由类似细胞组成，这些细胞都按一样规律形成和生长，生命共性单元是细胞。细胞理论建立：揭示了生物界统一性57/86

（2）生物进化论----达尔文生物是由共同祖先逐步进化而来，在各种生物之间存在着亲缘关系；因为繁殖过剩引发生存斗争，适者生存，会造成物种自然选择；人工选择会造成新物种，并把动植物有利变异保留下来让它留传给后代，而将无用变异淘汰掉；人类也是生物进化结果，它直接起源于猿生物进化论建立：有力地批判了目标论、神创论、不变论58/86以上总结：近代前期五大科学成就(奠定了辩证唯物论基础)1.

太阳系星云起源假说——康德—拉普拉斯，天体演化2.

地质渐变论——赖尔，地球演化3.

能量守恒与转化——把各种运动联络起来4.

分子原子论，合成有机物，化学周期率5.

细胞学说和进化论(提醒：天文地理物理化学生物，恰好是最主要五门自然科学)59/86二、近代后期自然科学特征自然科学开始全方面发展，不再局限于少数学科自然科学开始深入到研究事物演化发展过程开始由搜集材料阶段进入整理材料阶段60/86三、辩证唯物主义自然观创建辩证自然观产生不可防止说明辩证自然观重担落到马克思和恩格斯肩上：从19世纪50年代开始，在长达时间内，恩格斯在批判黑格尔自然哲学和概括自然科学新结果基础上，说明了辩证唯物主义自然观基本内容辩证唯物主义1.

自然界是发展改变，螺旋上升2.

自然界是普遍联络61/86第四节当代科学革命与辩证唯物主义自然观发展真正能派用场汽车是19美国福特做出来。从这个角度讲，汽车是二十世纪。二十世纪科学技术进步是天翻地覆慨而慷。在众多科学技术中间，有十项最为主要:一个技术，二个理论，三个工程，四个模型，是二十世纪科学技术发展最为主要成就。一个技术，计算机技术；二个理论，相对论、量子论；三个工程，曼哈顿工程，阿波罗登月工程，基因测序工程；四个模型，夸克模型，宇宙大爆炸模型，DNA就是脱氧核糖核酸双螺旋结构模型，再加上地球板块模型。62/86一个技术，计算机技术。美国贝尔试验室第六任总裁洛斯讲过，工业革命，就是蒸汽机，工业革命解放了我们肌肉，解放体力劳动；通讯革命，电话、电报这些东西，延长了我们感官，耳朵、眼睛延长了；不过信息革命，正在扩充着我们思维，就是用计算机真正解放了我们脑力劳动。他讲了这个信息革命有两段，第一段就是计算机，晶体管就是讲半导体，半导体发觉，晶体管创造，计算机创造是第一个阶段；第二个网络，网络革命实际就是计算机革命加上通讯革命结合，成为现在网络。不过基础还是计算机，所以计算机出现给我们人类生活，从生产、生活到社会带来了巨大改变。63/86一、当代物理学革命二、当代科学发展三、辩证唯物主义自然观发展64/86一、当代物理学革命19世纪力学、光学、热学、电磁学有突破性进展。但末期三大发觉：电子、X射线、和元素天然放射性给人们带来迷惑。20世纪初物理学重大成就为：相对论和量子力学1、物理学革命序幕2、相对论建立3、量子力学（quantummechanics）建立65/861、物理学革命序幕（1）三大试验发觉（2）两朵乌云66/86（1）三大试验发觉1895：伦琴发觉X射线1896：贝克莱尔发觉放射性1897：汤姆逊发觉电子三大试验发觉冲击着经典物理学67/86（2）两朵乌云以太漂移问题:第一朵乌云，主要是指A．迈克尔孙试验结果和以太漂移说相矛盾；

紫外灾难:第二朵乌云，主要是指热学中能量均分定则在气体比热以及势辐射能谱理论解释中得出与试验不等结果，其中尤以黑体辐射理论出现“紫外灾难”最为突出。

68/862、相对论建立（1）费兹杰拉德、罗仑兹和彭加勒（2）爱因斯坦狭义相对论（3）广义相对论69/86（1）费兹杰拉德、罗仑兹和彭加勒：走到相对论门口，但因为传统观念束缚，因而没有成为相对论缔造者70/86（2）爱因斯坦狭义相对论狭义相对性原理光速不变原理推论71/86（3）广义相对论广义相对性原理等效原理推论72/863、量子力学（quantummechanics）

建立普朗克：量子论提出爱因斯坦光量子理论波尔量子化原子轨道理论德布罗意物质波概念海森堡矩阵力学薛定谔波动力学矩阵力学和波动力学统一73/86二、当代科学发展1、当代科学全方面发展2、当代科学哲学问题74/861、当代科学全方面发展：（1）粒子物理学：基本粒子400余种与夸克（2）地学：大陆漂移说（3）天文学：宇宙大爆炸（4）化学与生物学：DNA与分子生物学（5）系统科学：非线性科学与复杂性研究

75/862、当代科学哲学问题夸克幽禁---物质无限可分性大爆炸学说---时空始点76/86三、辩证唯物主义自然观发展1、对物理学危机各种态度2、列宁对辩证唯物主义发展3、当代自然科学对辩证唯物主义基本标准证实77/861、对物理学危机各种态度旧理论维护者唯心主义者自发唯物主义者78/862、列宁对辩证唯物主义发展

物理学唯心主义产生根源：夸大数学作用；不知道辩证法真理是相对真理和绝对真理统一列宁：物质观，运