1、自然科學概論自然科學概論王媛媛王媛媛 了解自然科學的發展過程中的重大事件、重要人了解自然科學的發展過程中的重大事件、重要人物和科學思想、科學精神物和科學思想、科學精神。 了解各自然科學學科的發展前沿及熱點問題；了解各自然科學學科的發展前沿及熱點問題； 培養學生科學的思維方式和行為方式，培養學生科學的思維方式和行為方式，提高學生提高學生的科學素養。的科學素養。 能夠更多地關注科學和文化的關系，樹立對科學能夠更多地關注科學和文化的關系，樹立對科學的崇敬和對人的關懷。的崇敬和對人的關懷。 考核：考核：考試成績考試成績50%+平時成績平時成績50% 平時成績包括平時成績包括考勤、課堂表現、作業（任務）

2、完考勤、課堂表現、作業（任務）完成情況成情況等綜合評定等綜合評定 1.1.喻伯軍編，喻伯軍編，“浙江省中小學學科教學建議浙江省中小學學科教學建議”案案例解讀，出版社：浙江教育出版社例解讀，出版社：浙江教育出版社 2.2.美蘭本達美蘭本達 P.E.P.E.布萊克伍德布萊克伍德 P.F.P.F.布蘭德布蘭德溫著，陳德彰溫著，陳德彰 張泰金張泰金 譯，出版社：人民教育出譯，出版社：人民教育出版社版社 3.3.英溫英溫哈倫編著，韋鈺哈倫編著，韋鈺 譯譯 以大概念理以大概念理念進行科學教育，出版社：科學普及出版社念進行科學教育，出版社：科學普及出版社 4.4.英溫英溫哈倫編著，韋鈺哈倫編著，韋鈺 譯譯

3、科學教育的科學教育的原則和大概念科學普及出版原則和大概念科學普及出版一、自然科學一、自然科學概念概念 科學科學是反映自然、社會、思維等客觀規律的知是反映自然、社會、思維等客觀規律的知識體系。它包括自然科學、社會科學、思維科學識體系。它包括自然科學、社會科學、思維科學等。等。 自然科學自然科學作為科學體系中的一個組成部分，是研作為科學體系中的一個組成部分，是研究自然界各種物質和現象的科學，是人類在認識究自然界各種物質和現象的科學，是人類在認識自然、改造自然的過程中所獲得的關于自然界各自然、改造自然的過程中所獲得的關于自然界各種事物的現象和規律的知識體系。種事物的現象和規律的知識體系。一、自然科學

4、一、自然科學概念概念 自然科學自然科學包括包括數學、物理學、化學、天文學、氣數學、物理學、化學、天文學、氣象學、海洋學、地質學、生物學等象學、海洋學、地質學、生物學等基礎科學基礎科學，以，以及材料科學、能源科學、空間科學、農業科學、及材料科學、能源科學、空間科學、農業科學、醫學科學等醫學科學等應用技術科學應用技術科學。是人類改造自然的實。是人類改造自然的實踐經驗，即生產斗爭經驗的總結。踐經驗，即生產斗爭經驗的總結。 二、自然科學的二、自然科學的研究對象研究對象 自然科學研究的對象是自然科學研究的對象是客觀自然界客觀自然界，即自然，即自然界中各種物質的現象及其運動規律。主要包括如界中各種物質的現

5、象及其運動規律。主要包括如下方面：下方面： 1人們認識自然、改造自然這些科學技術活人們認識自然、改造自然這些科學技術活動的過程和結果，即知識體系。動的過程和結果，即知識體系。 2人們認識自然、改造自然這些科學技術活人們認識自然、改造自然這些科學技術活動的條件和結果。動的條件和結果。 3人們進行認識自然、改造自然科學技術活人們進行認識自然、改造自然科學技術活動的思想和方法。動的思想和方法。 上述三個方面也構成了本門課程的基本內容。上述三個方面也構成了本門課程的基本內容。 三、科學的三、科學的特點特點 第一，具有重復性、再現性和可比性。第一，具有重復性、再現性和可比性。 第二，既具有連續性，又具有

6、創造性。第二，既具有連續性，又具有創造性。 第三，具有開放性。第三，具有開放性。 四、技術的定義四、技術的定義 比較流行的比較流行的“技術技術”的定義是：技術是根據科學原的定義是：技術是根據科學原理和實踐經驗而發展起來的各種工藝理和實踐經驗而發展起來的各種工藝操作方法和操作方法和技能體系。技能體系。 六、六、科學與技術的科學與技術的區別區別 主要從主要從所屬的范疇、主要任務、所用方法、所屬的范疇、主要任務、所用方法、評價標準、與經濟的關系、主體人員評價標準、與經濟的關系、主體人員幾個幾個方面來比較，見表方面來比較，見表1-1 七、七、科學與技術的科學與技術的聯系聯系 請同學自己閱讀并概括請同學

7、自己閱讀并概括互為因果，循環共進互為因果，循環共進 八、八、科學與技術之間的科學與技術之間的相互轉化相互轉化 包括科學向技術的轉化和技術向科學的轉包括科學向技術的轉化和技術向科學的轉化化 一、一、科學技術是社會發展中的一種歷史現象科學技術是社會發展中的一種歷史現象 自然科學的發展歷史大致可分為三個階段自然科學的發展歷史大致可分為三個階段 十六世紀以前：十六世紀以前：古代自然科學古代自然科學 十六世紀到十九世紀：十六世紀到十九世紀：近代自然科學近代自然科學 二十世紀到現在：二十世紀到現在：現代自然科學現代自然科學. 古代，一般指從人類社會誕生直到公元古代，一般指從人類社會誕生直到公元1515世紀

8、。世紀。大致可分為上古、中古、下古三個歷史階段，它大致可分為上古、中古、下古三個歷史階段，它們分別對應于原始社會、奴隸社會和封建社會。們分別對應于原始社會、奴隸社會和封建社會。（一）原始社會的自然科學（一）原始社會的自然科學1 1、原始時代的技術與經驗態的自然知識原始時代的技術與經驗態的自然知識（1 1）最初的技術是在一百乃至二百萬年以前產）最初的技術是在一百乃至二百萬年以前產生的用生的用“以石擊石以石擊石”的方法制造石器的技術的方法制造石器的技術（2 2）人類學會的第二個技術是用火和人工取）人類學會的第二個技術是用火和人工取火火（3 3）人類學會的第三種技術是植物栽培技術和動）人類學會的第三

9、種技術是植物栽培技術和動物馴養技術。物馴養技術。（4 4）人類學會的第四方面的技術是制陶技術、）人類學會的第四方面的技術是制陶技術、紡織技術、建筑技術和運輸技術。紡織技術、建筑技術和運輸技術。（5 5）人類學會的第五種技術是文字的發明。）人類學會的第五種技術是文字的發明。隨著這些技術的產生和發展，人類也就積隨著這些技術的產生和發展，人類也就積累著越來越多的經驗形態的自然知識。累著越來越多的經驗形態的自然知識。第二節第二節 自然科學的自然科學的功能與作用功能與作用一、科學技術是社會發展中的一種歷史現象一、科學技術是社會發展中的一種歷史現象重要事件：重要事件：1543 年，哥白尼的年，哥白尼的天體

10、運行論天體運行論一書的出一書的出版，宣告科學版，宣告科學“從神學中解放出來從神學中解放出來”， 走上獨走上獨立發展的道路。立發展的道路。18 世紀發生在英國的技術革命（世紀發生在英國的技術革命（瓦特蒸汽機瓦特蒸汽機的發明的發明，1768 年）及隨后的產業革命（蒸汽年）及隨后的產業革命（蒸汽動力的大規模應用，動力的大規模應用，1784 年）引起整個社會年）引起整個社會對科學技術的力量刮目相看。對科學技術的力量刮目相看。第二節第二節 自然科學的自然科學的功能與作用功能與作用一、科學技術是社會發展中的一種歷史現象一、科學技術是社會發展中的一種歷史現象第一次工業革命前，交通出行極不方便，人第一次工業革

11、命前，交通出行極不方便，人們只能以馬代步或靠雙腿行走。們只能以馬代步或靠雙腿行走。第二節第二節 自然科學的自然科學的功能與作用功能與作用第二次工業革命前，當夜晚來臨時，人們只第二次工業革命前，當夜晚來臨時，人們只能忍受黑暗帶來的痛苦和無奈，工業革命中能忍受黑暗帶來的痛苦和無奈，工業革命中愛迪生發明了耐用電燈泡，給人類帶來光明，愛迪生發明了耐用電燈泡，給人類帶來光明，大大延長了工作、娛樂時間。以前沒有電，大大延長了工作、娛樂時間。以前沒有電，每天晚上覺得時間好漫長。每天晚上覺得時間好漫長。第二節第二節 自然科學的自然科學的功能與作用功能與作用第二次工業革命前，遠距離的人們互相聯絡第二次工業革命前

12、，遠距離的人們互相聯絡費時、費力，很不方便，而工業革命中發明費時、費力，很不方便，而工業革命中發明了有線電報、有線電話和無線電報，解決了了有線電報、有線電話和無線電報，解決了遠距離通信的問題。遠距離通信的問題。第二節第二節 自然科學的自然科學的功能與作用功能與作用二、科學技術既是一種二、科學技術既是一種物質力量物質力量，又是一種，又是一種精神精神力量力量1.科學技術的生產力功能。科學技術的生產力功能。科學技術在當今時代科學技術在當今時代已成為第一生產力。已成為第一生產力。2.科學技術的文化功能。科學技術的文化功能。科學精神：（科學精神：（1） 實事求是。（實事求是。（2） 崇尚理性。崇尚理性。

13、（3） 不畏不畏“權勢權勢”。 （4） 團結協作。團結協作。第二節第二節 自然科學的自然科學的功能與作用功能與作用二、二、科學技術是推動歷史發展的科學技術是推動歷史發展的革命力量革命力量生產力是歷史發展最終的決定力量。科學技術是生產力是歷史發展最終的決定力量。科學技術是第一生產力。因此，第一生產力。因此，科學技術必然成為一種推動科學技術必然成為一種推動歷史發展的革命力量歷史發展的革命力量。第三節第三節 自然科學的自然科學的體系機構與發展趨勢體系機構與發展趨勢三、科學和技術的形成與發展三、科學和技術的形成與發展科學技術的發展經歷了古代、近代、現代科學技術的發展經歷了古代、近代、現代三大階段三大階

14、段第三節第三節 自然科學的自然科學的體系機構與發展趨勢體系機構與發展趨勢四、現代自然科學的四、現代自然科學的體系結構體系結構現代自然科學的體系結構，一般認為是由現代自然科學的體系結構，一般認為是由基礎科學、技術科學和工程技術科學基礎科學、技術科學和工程技術科學（專（專業技術科學）所構成。業技術科學）所構成。第三節第三節 自然科學的自然科學的體系機構與發展趨勢體系機構與發展趨勢四、現代自然科學的四、現代自然科學的體系結構體系結構基礎科學基礎科學是是以自然界各種物質形態及其運以自然界各種物質形態及其運動形式作為研究對象動形式作為研究對象的。基礎科學的目的的。基礎科學的目的在于不斷地探索和揭示自然界

15、的新現象和在于不斷地探索和揭示自然界的新現象和新規律，建立科學體系。基礎科學新規律，建立科學體系。基礎科學主要包主要包括力學、天文學、地學、物理學、化學、括力學、天文學、地學、物理學、化學、生物學和數學等學科。生物學和數學等學科。第三節第三節 自然科學的自然科學的體系機構與發展趨勢體系機構與發展趨勢四、現代自然科學的四、現代自然科學的體系結構體系結構技術科學技術科學是在基礎科學理論的指導下，研是在基礎科學理論的指導下，研究其應用，并解決工程技術中帶有普遍性究其應用，并解決工程技術中帶有普遍性問題的科學。問題的科學。第三節第三節 自然科學的自然科學的體系機構與發展趨勢體系機構與發展趨勢四、現代自

16、然科學的四、現代自然科學的體系結構體系結構工程技術科學工程技術科學也稱為專業技術科學，是應也稱為專業技術科學，是應用技術科學來解決各種專業生產中的技術、用技術科學來解決各種專業生產中的技術、工藝等問題，進而推廣到生產中去的科學。工藝等問題，進而推廣到生產中去的科學。前者是理論科學，后者屬應用科學，前者是理論科學，后者屬應用科學，但但技技術科學和工程技術科學術科學和工程技術科學的界限則不十分明的界限則不十分明顯，因此，顯，因此， 有的學科把它們二者統有的學科把它們二者統稱為稱為“技術技術”。這也就是把自然科學看成是由。這也就是把自然科學看成是由“科科學學”和和“技術技術”兩大部分組成，并稱為兩大

17、部分組成，并稱為“科學科學技術技術”的原因的原因第三節第三節 自然科學的自然科學的體系機構與發展趨勢體系機構與發展趨勢五、現代科學和技術的發展趨勢五、現代科學和技術的發展趨勢1.科學技術發展的科學技術發展的高速多元化高速多元化2.科學技術發展的科學技術發展的快速普及化快速普及化3.科學技術發展的科學技術發展的國際合作化國際合作化4.科學技術發展的科學技術發展的綜合系統化綜合系統化第四節第四節 科學結構的革命科學結構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一一、自然科學與人文社會科學的不同特點一、自然科學與人文社會科學的不同特點自然科學以自然界中各種形態的物質運動自然科學

18、以自然界中各種形態的物質運動（機械運動、物理運動、化學運動、生物（機械運動、物理運動、化學運動、生物運動、地球運動和天體運動等）運動、地球運動和天體運動等）為研究對為研究對象象，自然界的物質運動不受人的意志或意，自然界的物質運動不受人的意志或意識的影響，是一種客觀的運動。自然科學識的影響，是一種客觀的運動。自然科學僅反映自然界的物質運動的客觀規律，不僅反映自然界的物質運動的客觀規律，不能也能也不應該摻雜人的主觀要求或價值觀不應該摻雜人的主觀要求或價值觀念念第四節第四節 科學結構的革命科學結構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一一、自然科學與人文社會科學的不同特點一

19、、自然科學與人文社會科學的不同特點人文科學人文科學，或人文社會科學，或人文社會科學以人及由人群以人及由人群組成的社會為研究對象組成的社會為研究對象，這種研究對象本，這種研究對象本身就包括個人、團體、階級或國家的利益、身就包括個人、團體、階級或國家的利益、價值取向和信仰，同時，又受研究者本人價值取向和信仰，同時，又受研究者本人的觀念、信仰及所處的社會環境的影響。的觀念、信仰及所處的社會環境的影響。因而人文社會科學不像自然科學那樣客觀，因而人文社會科學不像自然科學那樣客觀，而是比較強烈地受到個人、團體、階級和而是比較強烈地受到個人、團體、階級和國家的意志或意識的影響，也就是通常所國家的意志或意識的

20、影響，也就是通常所說的，人文社會科學說的，人文社會科學具有一定的、甚至鮮具有一定的、甚至鮮明的階級性明的階級性。第四節第四節 科學結構的革命科學結構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一二、二、自然科學與人文社會科學自然科學與人文社會科學分離分離自然科學家與人文社會科學家自然科學家與人文社會科學家缺乏必要的缺乏必要的溝通與合作則溝通與合作則是無可爭辯的事實。是無可爭辯的事實。在很長的一段時間內，自然科學與人文社在很長的一段時間內，自然科學與人文社會科學各自獨立地發展，再加上會科學各自獨立地發展，再加上各自特點各自特點的不同的不同（如上所述），（如上所述）， 使得自然

21、科學家與使得自然科學家與社會科學家社會科學家難以充分地互相理解與信任難以充分地互相理解與信任，于是自然科學與人文社會科學就表現出一于是自然科學與人文社會科學就表現出一種分離狀態。種分離狀態。第四節第四節 科學結構的革命科學結構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一三、三、 自然科學與人文社會科學自然科學與人文社會科學統一的基礎統一的基礎1.1.無論是自然科學還是人文社會科學，它無論是自然科學還是人文社會科學，它們們揭示的都是客觀規律揭示的都是客觀規律2.2.自然科學與人文社會科學具自然科學與人文社會科學具有某些共同有某些共同規律規律第四節第四節 科學結構的革命科學結

22、構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一四、四、對自然科學及人文社會科學對自然科學及人文社會科學統一的理統一的理解解1.遵守共同的科學規范遵守共同的科學規范遵守共同的科學規范：遵守共同的科學規范： 實事求是，從客實事求是，從客觀事實出發，而不是從先驗設定出發建構觀事實出發，而不是從先驗設定出發建構自己的理論體系；自己的理論體系； 理論體系應該是邏輯理論體系應該是邏輯一致的、自洽的；一致的、自洽的； 接受實踐的檢驗，在接受實踐的檢驗，在歷史的發展過程中不斷排除不符合客觀事歷史的發展過程中不斷排除不符合客觀事實的理論觀點而逐漸走向客觀真理。實的理論觀點而逐漸走向客觀真理

23、。第四節第四節 科學結構的革命科學結構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一四、四、對自然科學及人文社會科學對自然科學及人文社會科學統一的理統一的理解解2.理論觀點相互包容而不是相互排斥理論觀點相互包容而不是相互排斥3.功能互補并將各自的作用充分發揮出來功能互補并將各自的作用充分發揮出來第四節第四節 科學結構的革命科學結構的革命自然科學自然科學與人文社會科學走向統一與人文社會科學走向統一五、自然科學與人文社會科學走向統一的五、自然科學與人文社會科學走向統一的途徑途徑1.加強聯系與溝通2.組織聯合攻關3.合作研究與著書立說4.開展戰略發展研究5.發展各種軟科學服務公司6.改革教育體系，從源頭上推動兩種文化的統一。小制作小制作自制棉花糖機自制棉花糖機1、工具工具鋼尺300mm、鋼絲鉗、尖嘴鉗、剪刀、圓規、摁釘、電烙鐵、剝線鉗、手電鉆+4.0鉆頭、酒精燈、水桶或紙箱小制作小制作自制棉花糖機自制棉花糖機