《自然科學發展簡史》復習題及參照答案自然科學知識與科學技術的來源一填空題1.在大概30多億年前,地球上出現了最早的生物,即原核細胞的菌藻類.2.直到19世紀初,法國生物家拉馬克刊登了<動物哲理>一書,提出了”人類來源于某種古猿”的觀點.3,英國生物學家達爾文于1859年出版的<物種來源>一書,提出了生物進化的觀點.4，原上猿,埃及猿,森林猿,是人類的共同祖先.5，恩格斯認為,人與動物的主線區別在于勞動,并認為人類的進化過程中,通過了三個依次遞進的階段,即攀樹的猿群,正在形成中的人和完全形成的人.6，我國的人類學者一般將完全形成的人分為初期猿人,晚期猿人,初期智人,晚期智人四個階段.7，人類學家將現代人種分為三類,即歐羅巴種(白種),蒙古利亞種(黃種),尼格羅種(黑種).8，人類最早使用的工具是石器.考古學家根據石器的制造技術的發展和演進狀況,將石器時代分為舊石器,中石器,新石器三個時代.9，火的運用和人工取火是原始時代的又一種偉大的技術發明.10，制陶技術的出現,是原始手工業誕生的標志.11，在舊石器時代晚期,產生了原始宗教最初的形態之一的圖騰崇拜.12，考古學一般將金屬器時代分為金石并用時代,青銅時代,鐵器時代三個階段.二、簡答題1、原始社會重要的技術發明有哪些？有何意義？原始社會重要的技術發明有：⑴石器的發明和應用；⑵火的運用和人工取火；⑶弓箭的發明和應用；⑷陶器制造技術；⑸原始農業和畜牧業的產生等。除此以外，大概在新石器此前，還出現了最初的紡織工藝、最初的建筑工藝、最初的運送技術、原始的醫療技術。原始技術發明的意義：原始技術發明是原始人類在漫長的歲月里獲得的具有劃時代意義的技術發明，在一定程度上滿足了衣、食、住、行的原始需要。人類開始了能動地改造自然，在改造客觀世界的過程中也改造了人類自身，發展了人類的聰穎才智，人類開始逐漸認識自然物的屬性。2、原始宗教產生的原因及其實質？原始宗教產生的原因：宗教是人類對自然界和現實社會的一種歪曲的、錯誤的、虛幻的反應。而原始宗教則是原始人類在同大自然斗爭處在弱者地位和自然知識局限性在意識形態上的體現。只有在人類的智力有所進步并有了初步的抽象思維能力后來，才會有原始宗教觀念的出現。原始宗教實質：原始宗教是原始人對無法解釋的自然現象的一種解釋。它既是自然知識局限性的體現，又是自然知識的一種補充，甚至是自然知識的一種特殊形態。原始人對自然事物屬性的某些認識，也是通過當時的宗教自然觀來體現的。古代東方的科學技術第二章一填空題1,埃及最早的文字實際上是象形文字,由表意符號,表音符號和部首符號構成.2,在古埃及建筑史上,最讓世人矚目的就是金字塔,其中最為著名的是胡夫金字塔.3，古代西亞文明來源于古代兩河流域,兩河是指發源于土耳其亞美尼亞高原的托魯斯山脈的底格里斯河和幼發拉底河.4，西亞文化對于世界文化的發展有重大的影響,其中最重大的成就之一就是字母文字的發明.5，楔形文字采用了三種符號,即會意符號,表音符號,部首符號.6，早在3000數年此前,蘇美爾人就已經掌握了十分先進的鑄造技術---失蠟鑄造法.二簡答題1、古代埃及人在自然科學方面獲得哪些對后世有影響的成就？三千年間，古代埃及人對后世有影響的科學成就有：⑴發明了文字。早在公元前3000數年前，埃及就發明了文字。⑵紙草的使用。古埃及人將當地盛產一種名字叫紙草的植物，將其莖桿部切成薄的長條后壓平曬干，就制成紙。⑶太陽歷確實定。埃及人從很早的時候起，他們就把尼羅河每年一度的泛濫當作一年的開始。一種恒星年共分365天，一年分為12個月，36周，每月30天，每周十天，年終加5天。⑷幾何成就很大。已能計算梯形、三角形面積，并計算出圓周率(π)為3.14。他們用來計算平截頭、正方錐體體積的公式與現代所用的公式是同樣的。⑸醫學成就（木乃伊）。古埃及人在制作木乃伊的過程中，對人體解剖和藥物防腐等方面有所研究，從而對后世的解剖學和藥物學產生過很大的影響。⑹建筑藝術（金字塔）。體現了古代埃及人的高度智慧和技巧，以及令世人矚目的獨特風格。2、古代西亞在數學和天文學方面獲得了哪些成就？在天文學方面，有天象觀測和歷法編制，以月亮盈虧規律編制太陽歷，給行星命名，能預測日蝕、月蝕。以7天為一周等。在數學方面，用十進制計數法及時間的六十進制計數法。能計算出∏的近似值。能解具有10個未知數的多元方程組，會用等差數列和等比數列來表達月亮的亮度。古希臘羅馬的科學技術一填空題1，在希臘化時代出現了以定理,定律形式體現出來的自然知識,被稱為倫理自然知識2，留基伯和德謨克利特提出的原子論是古希臘自然哲理的最有價值的成就.3，歐多克斯為解釋天體的復雜周期運動現象,提出了以球為中心的同心圓幾何構造,這就是最早的地球中心說4，幾何學一詞的希臘文原意是土地測量的學問,歐幾里的幾何原本對整個自然科學的發展產生巨大的影響5，希波克拉底被西方人稱為醫學之父二簡答題1、古希臘在自然哲學方面獲得了哪些對后來科學的發展有重要影響的成果？古希臘自然哲學從整體上對自然現象作直觀的考察，提出了許多對后來的科學發展有重要意義的猜測，成為歐洲近代自然科學產生的重要思想淵源。重要有：1）有關自然界萬物的本責問題—元素論；2）有關物質構造問題—原子論；3）有關天體系統的模型問題—宇宙論，最早的地球中心說。古希臘的自然哲學有著豐富的內容。上述的元素論、原子論、宇宙論也許并不完全對的，不過他們在當時能提出問題進行思索，其自身就具有重要意義。科學發展的事實表明，古希臘的自然哲學所蘊含的科學思想對后來的科學家們產生了極其深遠的影響。2、古希臘的理論自然知識有哪些成果？它與自然哲學有何不一樣？一是把提供自然哲學與經驗的結合，其代表人物是亞里士多德；二是把自然科學與工程技術結合起來，把數學研究與力學研究結合起來，杰出代表是阿基米德；三是科學形態的重要變化，即合理化體系的建立。這一工作是由歐幾里得完畢的；四是醫學也獲得了重要成果，強調用觀測和試驗的措施來研究疾病，對許多疾病作了較為精確的描述，指出了合適的治病措施。希波克拉底是代表人物，稱為“醫學之父”。不一樣之處：理論自然知識是科學與經驗結合的成果，而自然哲學是對自然現象的猜測和解釋，是一種科學思想。3、古希臘與古羅馬在科學技術上的發展上各有何特點？假如說，古希臘人對自然哲學作出了巨大奉獻的話，古羅馬人則在實用技術上獲得了重要成果。第四章中國古代的科學技術一填空題1．戰國末期，秦國（李冰）父子在前人工作的基礎上，完畢了舉世聞名的（都江堰）水利工程。2．早在夏代，我國已經有了歷法，商代有了陰陽合歷，創立了（干支記日法）。3．晉朝大博物學家，煉金術士葛洪寫的（〈抱撲子〉）與漢末魏伯陽所著（〈周易參同契〉）成為世界上最早的煉丹著作。4．中國古代的五大農書是指（〈記勝之書〉〈齊民要術〉〈陳敷農書〉〈王禎農書〉和〈農政全書〉）。5．約成書于戰國的（〈黃帝內經〉）是中醫理論開始形成的標志。6．唐代（陸羽）的〈茶經〉是世界上最早的有關茶葉的專著。7．在中國天文學中，自唐代（僧一行）起就有了（“恒星自行”）的觀念。二、簡答題1、中國古代的實用科學與古希臘的自然哲學有哪些不一樣？古希臘自然哲學是通過直覺和哲學的思辯，對自然現象作出了種種對后來科學發展有重要影響的猜測和解釋。它既是古代的哲學，又是自然科學的一種形態。（P25）古希臘自然哲學的明顯特點是它從整體上對自然現象作直觀的考察，提出了許多對后來的科學發展有重要意義的猜測，成為歐洲近代自然科學產生的重要思想淵源。（P26）中國古代的實用科學尤其重視于生產實踐和直接經驗，重視于工藝過程、工藝措施和實踐操作的效益。不過實用科學分析局限性，關懷效益而對原因甚少追究，知識水平常處在知其然而不知其因此然的階段。（P43）2、中國古代科學技術發展分為幾種時期？各有何特點？一、春秋戰國時期。這個時期不一樣的思想學說紛起，大量的思想家、哲學家各持主張，到處游說，互相爭辯，導致了“百家爭鳴”的局面。二、秦漢到南北朝時期。這一時期形式了我國古代實用科學技術的模式和道路，對中國后來的科學發展有重要思想。三、唐宋時期。是中國科技發展史上的高峰。假如說唐代是許多科學技術成就的開荒時期，宋代則是成果的時期。四、明清時期。在科學知識和技術發明方面均有所發展，相比之下在技術發明方面更為突出。但就科學形態和科學研究的措施看卻和此前沒有本質的不一樣。3、中國古代實用科學的發展是由哪些原因促成的？一秦朝采用了一系列統一全國的措施，對科學技術的發展、傳播和交流產生了深遠影響。二在漢代，由于開辟了海上和陸上的絲綢之路，增進了同各國的經濟文化往來。三在三國、兩晉和南北朝時代，各對峙政權為了鞏固自己的統治，大都采用了發展生產的措施，增進了生產技術和實用科學的發展。第五章阿拉伯科學文化的興起與歐洲中世紀的科學技術一填空題1．約公元6，（穆罕默德）創立了（伊斯蘭）教，取代了本來各部落信奉的多神教。2．“代數”一詞來自阿拉伯著名數學家（阿爾—花刺子模）所著的（〈復原與化簡算化〉）一書。3．著名醫學家（伊本—森納）的〈醫典〉是阿拉伯醫學的最高成果。4．阿爾—哈金在他的〈光學集錦〉一書中，完整地表述了光的（反射）定律。二、簡答題1、阿拉伯人在科學上獨立地做出了哪些奉獻？阿拉伯人在學習他人的基礎之上，在數學、天文學、醫學等學科領域中還獨立地發展并豐富了科學。（1）數學。阿拉伯人在數學上的重要奉獻,首先是發明了阿拉伯數碼。阿拉伯人還繼承和發展了印度數學家處理未知數的措施，發展了代數學。（2）天文學。阿拉伯人發現了太陽偏心率的變動，修訂了諸多天往常量(如歲差值)。杰出的百科學者阿爾·畢魯尼認為托勒密證明地球不動并處在宇宙中心的論據，也可以證明地球繞日的運動。重新提出太陽中心說的觀點。（3）醫學。著名的醫學家伊本·森納完畢了一部百萬字的百科全書式的《醫典》，是阿拉伯醫學的最高成果。伊本·阿爾一納菲認為血液是從右心室流到肺再到左心室的，揭示了血液的小循環過程。阿拉伯人弄清了眼球的光學過程，不僅為現代光學奠定了基礎，并且這一發現又引導人們用晶體和玻璃透鏡去放大物體和看書，由此才使意大利人在1350年把透鏡裝到框上發明了眼鏡。其他方面。興起了煉金術，推進了試驗化學的進展。2、怎樣認識阿拉伯科學文化的歷史作用？ 阿拉伯科學文化在自然科學發展史中的歷史作用，不僅在于它使古希臘科學文獻得以保留下來，為歐洲的科學和文藝的復興起了承上啟下的作用，也不僅在于它在東西方科學文化的交流中起了中介作用，阿拉伯的學者們還獨立地發展并豐富了科學。3、歐洲的中世紀被稱為“黑暗的中世紀”，應怎樣理解？從5世紀到15世紀，史稱歐洲的中世紀。這一時期，基督教會神學成為封建統治的支柱。教會壟斷了整個文化領域。神學在知識領域有最高的特權，科學成了神學的附庸，神學變成了科學的皇后。神學從主線上否認研究自然和學習科學的必要性。這是歐洲中世紀科學得不到發展的重要原因。這一時期，故稱為“黑暗的中世紀”。近代自然科學的產生一填空題1487年，葡萄牙人（迪亞士）帶領船隊抵達非洲最南端，葡萄牙國王把這里命名為（好望角）。馬丁—路德所提出的宗教改革學說，其關鍵就是（“信奉可以獲救”）。哥白尼的（《天體運動說》）一書，系統地論述了太陽中心說。提出整個人體內血液循環理論的人是英國醫生（哈維）。伽利略的（《有關兩個世界體系的對話》）一書被稱為近代天文學的三部最偉大的杰作之一。在最早建立的科學社團中，最有影響的是意大利佛羅倫薩的（西芒托）學院，英國的（皇家學院），法國的（皇家科學院）和德國的（柏林學院）。二簡答題1、近代自然科學產生的社會基礎和條件是什么？答：伴隨資本主義生產方式的產生，在歐洲出現了航海探險運動、文藝復興運動和宗教改革運動。這些由資產階級發動的經濟活動和文化運動，對近代自然科學的產生有著極為重要的影響。1、近代自然科學產生的社會基礎和條件是什么？14--15世紀，歐洲資本主義生產方式的誕生；伴隨指南針、印刷術與火藥陸續傳人歐洲，同步造船業、冶金業等有了很大的發展，技術的社會應用增進了生產力的發展，導致資本主義生產方式的發展。廉價書籍的印刷出版，又使資產階級思想革命運動有了文化武器。資本主義生產方式的形成和發展，又增進了技術的社會應用，在歐洲出現了航海探險運動、文藝復興運動和宗教改革運動。這些由資產階級發動的經濟活動和文化運動，形成了近代自然科學產生的社會基礎。2、為何說科學試驗是近代自然科學得以相對獨立發展的實踐基礎？科學試驗是一種以認識自然為首要目的的實踐活動，它作為認識自然的研究措施，在諸多方面優于一般的觀測和生產實踐活動。伴伴隨自然科學同宗教神學、經院哲學的劇烈斗爭，一批哲學家、科學家竭力倡導科學試驗，并把科學試驗作為科學戰勝對手，壯大自己力量的有力武器。由于科學試驗日益成為獨立的社會實踐，不僅使近代自然知識有了特有的實踐基礎。也增進了科學形態的變化,出現了試驗科學。近代自然科學是建立在科學試驗基礎上的試驗科學。因此說科學試驗是近代自然科學得以相對獨立發展的實踐基礎。3、從近代自然科學產生時科學家們反對宗教神學斗爭中受到何種啟示？在科學反對宗教的斗爭中，科學家們曾用血和肉堅持了科學的真理，這種精神一直為后人所景仰。4、怎樣分析近代自然科學與哲學的關系？科學試驗活動的興起，近代科學措施的建立，有賴于哲學的引導。在科學從中古時代向近代轉變的關頭，哲學家積極倡導近代科學措施，并對推進科學的發展有重要作用。第七章 經典力學體系的建立一填空題（牛頓力學）的建立是科學形態上的重要改革，標志著近代理論自然科學的誕生。按牛頓的理論，行星與行星之間也有萬有引力，使行星偏離其橢圓軌道，這種不規則的微小偏離被稱為行星的（攝動）。德國的（畢侖海特）和瑞典的（攝爾西斯）建立了測定溫度的原則，據此發明了華氏和攝氏溫度計。荷蘭萊頓大學的（森布羅克）和德國的（克萊斯特）分別發明了為儲存靜電電能的電容器，即（萊頓）瓶。17世紀真正把化學確立為一門科學的是著名的英國科學家（波義耳）。化學在18世紀的重要成果是法國科學家（拉瓦錫）建立了（氧化—燃燒）理論。1675年（列義霍克）在污水中發現了大量的極小的動物——（微生物），這就使生物學的研究進入了一種新的領域，即（微生物）世界。18世紀生物學的重要成就是瑞典學者（林耐）的（動植物）分類。二簡答題1、有哪些知識為牛頓力學的建立提供了基礎？一、伽利略通過對落體的研究，已經發現了慣性運動和在重力作用下的勻加速運動，奠定了牛頓第一定律和第二定律的基本思想。二、伽利略有關拋物體運動定律的發現，對牛頓萬有引力的學說也有深刻的啟示作用。三、開普勒所發現的行星運動定律則是牛頓萬有引力學說產生的最重要前提。2、怎樣從牛頓力學的建立來分析繼承與發明的關系？牛頓的研究繼承了前人的研究成果，尤其是伽利略和開普勒的研究對其科學成果有著深遠的意義。伽利略通過對自由落體的研究已經發現了慣性運動和重力作用下的勻加速運動。奠定了牛頓第一定律和第二定律的基本思想。伽利略對拋物線運動的發現，對牛頓萬有引力的學說也有深刻的啟示作用。開普勒發現的行星運動三大定律是牛頓萬有引力三大定律學說產生的最重要的前提。牛頓在總結前人的基礎上，通過自己的獨創性努力，把天體力學和地上力學有機的結合起來，形成了具有劃時代意義的經典力學體系。從牛頓力學的建立，我們可以看出：一種科學理論的誕生，離不開繼承，更離不開創立。所謂繼承，就是科學總結前人的研究成果；所謂創立，就是在新的事實面前，必須突破陳規，建立新的理論。因此，沒有繼承，也就難以創立；而只有繼承，沒有創立，科學也就停止不前。只有在繼承的基礎上有所創立，才能推進科學向前發展。牛頓在談到他的科學成果時，他謙虛的說，“我比他人看得遠，是由于我站在了巨人的肩膀上”。實際上，每位科學家的成功都與他自己的努力和對別的科學家的偉大成果的總結分不開的。3、牛頓力學建立的歷史意義何在？牛頓力學三定律和萬有引力定律的建立實現了天上力學和地上力學的綜合，形成了統一的力學體系，是近代物理學的重要支柱。這是人類認識自然歷史的第一次大飛躍和理論大綜合。它開辟了一種新的時代，并對科學發展的進程以及后裔科學家們的思維方式產生了極其深刻的影響。牛頓力學的建立是科學形態上的重要變革，標志著近代理論自然科學的誕生，并成為其他各門自然科學的典范。自牛頓建立普遍的力學體系之后，從主線上變化了人類對世界圖像的認識，“自然規律”這一概念逐漸被人們所接受，表明神學統治科學的日子已經結束。4、牛頓時代其他自然科學的發展有哪些特點？整個說來，其他各門自然科學尚處在積累資料并逐漸形成為獨立學科的時期。（P98）5、為何說機械唯物主義自然觀的形成是不可防止的？試分析它的進步意義和局限性。在近代自然科學產生時期，首先需要把自然界分解開來加以研究，考察多種自然過程的區別，這是科學研究必由之路，因此難免會撇開和忽視事物之間的總的聯絡；人們在認識事物時，開始總是先要注意這種事物是什么和有多少，難免忽視事物的產生、發展和轉化過程；自然科學的發展中，首先是以機械運動形式為對象的力學到達完善的程度，其他自然科學還處在積累資料的階段，因此，也就難免用力學的尺度衡量一切，用力學的規律解釋一切。科學發展的一定的歷史階段，形成了唯物主義自然觀的一定的歷史形態。進步意義和局限性：應當說這種形而上學的機械唯物主義自然觀在當時是有進步作用的。由于它把自然界中起作用的原因都歸結為自然界自身的規律的作用，有助于促使科學家去探索自然界的規律。盡管行而上學的思維方式忽視理論思維的作用，忽視事物之間的聯絡和發展，但它能刺激人們運用分析、解剖的方式，從觀測和試驗中獲得更多的經驗材料，這對科學的發展來說也是必要的。但同步又必須認識，由于它只看到了一種個事物，忘掉它們互相的聯絡，看到了它們的存在，忘了它們的產生和消失；看到了它們的靜止，忘了它們的運動，只見樹木，不見森林，因而又有著嚴重的缺陷。這種形而上學的自然觀，在對自然界整體的見解上又似乎低于古代。第八章近代技術的興起與工業革命一填空題以（工作機）的革命為起點，以（蒸汽動力）的發明和普遍應用為重要標志，迎來了人類發展史上一種嶄新的時代——（機器大工業）時代。1775年英國鑄造專家（威爾金森）制成了第一臺鏜床。1794年，機械師莫茲利發明了（移動刀架）。1824年，英國瓦匠（亞斯普丁）發明了初期的水泥，即（“波蘭特水泥”）。1867年，法國人（莫尼埃）獲得了發明鋼筋混凝土的專利。二簡答題1、導致工業革命的最重要的技術發明有哪些？一、工作機的發明與應用；二、蒸汽動力的發明；三、機床的發明與應用。2、瓦特在蒸汽機的發明和應用中最重要的奉獻是什么？普遍應用的蒸汽動力機是由瓦特發明的。在紐可門發明的蒸汽機的基礎上，瓦特作了重大改善。瓦特運用潛熱的概念，為減少熱損失，于1765年研制成一種外冷凝器。這是一種與汽缸隔開的空屋，使蒸汽在此空室內冷凝，這就大大減少了反復加熱汽缸所消耗的熱量。同步又采用精密加工、油潤滑和設置絕熱層等措施，使熱效率提高到3%以上。瓦特終于發明了一種可付諸實用的蒸汽機。然而，瓦特并沒有因此而滿足，于1784年獲得了又一項專利，即雙向動作的蒸汽機。不僅如此，為使它合用于多種工作機的動力，瓦特還采用了連桿、飛輪等裝置，使機器的直線運動轉換為持續而均勻的圓周運動。后來又發明了離心調速器，這樣就可以通過傳動裝置帶動一切機器運轉，為整個工業和交通運送業提供一種通用的動力機。從此，動力機、傳動機、工作機構成了機器生產系統，這是技術史上的一次重大飛躍。3、為何說莫茲利發明的移動刀架可與瓦特的發明相比？1794年，機械師莫茲利發明了移動刀架，1794年制成了帶有移動刀架和導軌系統的車床。刀架替代人手夾持刀具，并使刀具沿導軌作直線進行運動，由此可以以便、迅速、精確地自動加工不一樣螺距的螺絲以及直線、平面、圓柱形、圓錐形等多種幾何形狀的部件，使車床真正成為機器制造業自身的工作母機。移動刀架看來是一種簡樸的發明，實則是機械技術史上的重大發明。在19世紀英國出版的《全國工業》一書中認為：“它對機器的改良和更廣泛應用所產生的影響的成果是，多種機器很快就完善和廉價了，并且推進了新的發明和改良。4、工業革命中形成的技術體系有哪些特性？一、在科學和技術的關系上，工業革命初期的許多技術發明重要還是工匠們的經驗成果，科學只起了輔助作用。伴隨工業革命的發展，許多科學家逐漸對科學的應用產生了愛好，加速了科學和工業的結合，使得許多技術上的發明成了科學在工業上的應用。二、由工作機、傳動機、動力機所構成的機器系統的出現，是這一技術體系的又一重要特性。三、機器時代的重要特性是用機器生產機器，它是在多種技術的體系化過程中出現的。在這種狀況下，緊憑工匠個人的技能不夠了。在生產勞動過程中，技能的地位相對減少了，機械設備及勞動手段的作用提高了。作業(三)一、填空題1．18，意大利的伏特發明電池，實現了化學能向電能的轉化。18，丹麥的奧斯特發現電流可使磁針偏轉的磁效應，揭示出電能向機械能的轉化。2．最早公布能量守恒與轉化定律的是德國醫生邁爾。英國業余物理學家焦耳為能量守恒與轉化定律確實立作出了重要奉獻。3．1865年，克勞胥斯引入了一種直接反應熱力學第二定律的概念——熵，用來表達某一種狀態也許出現的程度。4．德國哲學家康德提出了有關太陽系來源的星云假說，第一種把自然界看作是發展變化的演化過程。5．在地層成因及生物化石的解釋上有火成說和水成說之爭，災變說和漸變說之爭。6．現代遺傳學的創始人是奧地利的修道士孟德爾。其研究成果被研究者概括為三條定律，即顯性定律、分離定律和獨立分派定律。7．1873年，麥克斯韋的巨著《電磁學通論》問世，標志著完整的電磁理論確實立。8．1864年，法國人馬丁在西門子兄弟的協助下，發明了西門子－馬丁平爐煉鋼法。9．直到目前為止，冶金技術可分為兩大支，即物理冶金和萃取冶金，亦可稱之為火法冶金和水法冶金。10．熱機按其工作方式可分為內燃機和外燃機。11．1839年，英國人古德伊爾把巴西的天然橡膠與硫磺混合起來，發明了橡膠的硫化法。12．第一條投入實際應用的電磁式有線電報是由德國科學家高斯和韋伯搞起來的。13．在1894年至1896年間，意大利的馬可尼和俄國的波波夫幾乎同步實現了無線電的傳播和接受。14．我國的造紙、紡織、制瓷等技術首先傳入阿拉伯，又通過阿拉伯傳入歐洲。15．西方最先來華的并有一定科學知識的耶穌會士是意大利人瑪竇，他于1582年來華。16．清初，湯若望將新歷法獻給順治皇帝，隨即頒行，稱為時憲歷。17．1881年，我國正式開辦的第一條陸路電報線路——津滬線，于12月投入使用。18．由詹天主持設計、建設的京張鐵路，是我國第一條自己集資、自行勘測、設計和施工的鐵路。二、問答題1、為何說19世紀是科學的世紀？答：19世紀工業革命和生產力的巨大進步，迎來了近代科學的全面繁華，其規模和成就遠遠超過了17世紀的科學革命。19世紀的熱力學、光學、化學、地質學、生物學、人類學等學科都獲得了重大的突破，并大都進入到理論綜合的階段，新學說、新理論如雨后春筍，使19世紀成為名副其實的科學世紀。2、辨證自然觀產生的自然科學基礎有哪些？答：19世紀自然科學的發展，尤其是能量守恒與轉化定律、細胞學說、生物進化論等的科學發現，為人們提供了一種新的自然圖景，形成了辯證唯物主義的自然觀。3、以電氣為中心的技術革命包括哪些重要的技術發明？答：其中包括鋼鐵材料技術、內然動力技術、有機合成技術、無線電通訊技術等，電氣技術則是這一群技術的主導技術。4、簡述以電氣為中心的技術革命的特點。答：一、第二次技術革命是以電氣為中心的一群技術的基礎上發生的，使原有的技術體系的各個方面都發生了變革。二、第二次技術革命中的技術發明重要是科學的成果。三、第二次技術革命中的許多發明都出自試驗室。四、第二次技術革命發生在資本主義從自由競爭向壟斷過渡的時期，為壟斷資本主義的發展提供了技術基礎。五、第二次技術革命從19世紀下半葉開始到第一次世界大戰爆發時，已經形成了一種嶄新的技術體系，在這之后進入了這一技術體系的改良和完善時期。5、怎樣認識西方科技知識的三次傳入對中國近代科學技術發展的影響？答：從總的方面來看，由于傳教士傳入的并不是當時最先進的西方科技知識，中國封建統治者又只是出于統治的需要，因此只有天文、數學、地學等方面的西方科技知識在中國的上層社會中間產生了一定影響，而未能在整個社會中產生多大后果。中國科學技術沒有因西方科技知識的傳入而獲得生機，相反，自清朝中葉之后，老式科學技術的成果在清王朝的統治下也日益減少了。作業(四)一、填空題1．電子、Ｘ射線、和放射性現象的三大發現是19世紀末物理學的重要成就。2．19末，普朗克在向德國物理學會上宣讀的《有關正常光譜能量分布定律的理論》的論文中，匯報了黑體輻射定律的推導和他的假說，宣布了量子論的誕生。3．海森堡在1927年推出了測不準原理和測不準關系式。4．現代科學的發展是在宏觀研究和微觀研究的互相增進中實現的。高度的分化和高度的綜合，是現代科學發展的重要特點。5．奇異粒子又稱為第二批基本粒子；共振態粒子又被叫做第三代基本粒子。6．大氣圈分為對流層、平流層、臭氧層、電離層、中間層、熱層、磁力層。7．我國地質學家李四光在1945年刊登了《地質力學的基礎與措施》的專著,這標志著地質力學的誕生。8．1961年美國的赫斯和狄茲分別根據大量古地磁資料創立了海底擴張說。9．物種進化論、遺傳定律、和基因論是19世紀生物學的重要發現。10．核酸是由4種不一樣的堿基、核糖和磷酸構成的。核酸又有去氧核糖核酸（ＤＮＡ）和核糖核酸（ＲＮＡ）之分。11．ＤＮＡ雙螺旋構造的發現被稱為２０世紀生物學最偉大的發現，是分子生物學誕生的標志。12．1969年，美國的“阿波羅—１１”把人送上了月球，實現了載人登月計劃。13．生物工程包括如下四個方面的內容：遺傳工程、細胞工程、發酵工程和_生物轉化工程_。14．電子管計算機統稱為第一代電子計算機；晶體管計算機為第二代電子計算機；第三代電子計算機是_集成電路計算機_；第四代電子計算機是大規模集成電路計算機；第五代電子計算機則是用超大規模集成電路裝備的具有人工智能的巨型計算機和微型機。15．1965年，我國科學家第一次用化學法合成了具有51個氨基酸的_結晶牛胰島素_首先實現了蛋白質的人工合成。16．19世紀末物理學的重要成就有電子、Ｘ射線、和放射性現象17．1960年，美國物理學家制造出世界第一臺紅寶石激光器，即“萊塞”。18．我國著名科學家_錢學森_1958年寫的《工程控制論》是控制論學科的奠基性文獻之一。二、問答題1．電子、X射線、放射性元素的發目前哪些基本概念上向經典物理學提出了挑戰？答：（１）電子帶負電，而物體一般是不帶電的，闡明原子并不是最小的不可分割的質點，物體內部存在帶正電的微粒，這是什么微粒，怎樣分布？（２）Ｘ射線具有與電子不一樣的性質，它不能被磁場所偏轉，它具有很強的參透能力。這是什么微粒？這種射線產生的原因是什么？（３）放射性元素為何放射出射線，這種射線在磁場作用為何會提成三部分，這幾部分分別是什么？對以上三者的發現使科學家們又一次投入了物體究竟是由什么構成的，怎樣構成的的研究，掀起了科學的又一次新革命。2、狹義相對論的基本假設和重要結論答：基本假設：一、 對于任何慣性系即以勻速運動的體系，一切自然定律都同樣合用，也就是相對性原理。二、對于任何慣性系即自由空間中的光速都是相似的，也就是光速不變結論：1、同步性和相對性；2、時鐘延緩；3、長度縮短；4、物體的質量隨速度變化；5、質能有關。3、試用物理學革命的事實闡明科學發展的內部動力是什么？答：在科學發展史上不一樣學派之間發生爭論乃是一種正常現象。科學發現的新事實與原有理論之間的矛盾，這是科學發展的內在動力，由此才有新理論的出現，用以概括新的事實。正是這種爭論促使人們拋棄錯誤的觀點、理論揭示出各派在理論上缺陷，確立和發展對的的觀點和理論，增進理論與實踐新事實之間的矛盾不停處理。量子學也正是在這樣的過程中不停發展和完善的。4、現代自然科學把物質世界分為哪些層次來進行研究？在不一樣層次上均有哪些重大的科學突破？答：層次：夸克——基本粒子——原子核和原子——分子——凝聚態——地球和其他天體——星系和整個宇宙為內容的完整的物理學體系。。夸克：夸克模型和原子模型；基本粒子：總達400余種，可以互相轉化，有內部構造，原子能的運用；原子核和原子：原子構造模型，電子、X射線、天然放射性的發現，量子論與量子力學；分子：構造化學與離分子化學，從細胞水平向分子水平深入的生物學研究；凝聚態：超導的研究，超高壓、超低溫、高真空的獲得；地球天體：大陸漂移說、地幔對流說、海底壙張說、板塊構造說；星系宇宙：光譜技術的應用發展，宇宙飛船發射、恒星演化理論、宇宙說。5、在分子水平上的生物學研究都獲得了哪些重要成果？答：（1）1945年，美國生物學家比德爾等人用試驗措施揭示了基因和酶的關系。（2）有關DNA是攜帶遺傳信息載體的發現。（3）DNA雙螺旋構造模型的建立。DNA雙螺旋構造的發現，被稱為是二十世紀生物學最偉大的發現，是分子生物學誕生的標志。６、系統論、控制論與信息論作為一種學科有何特點？答：這些學科所提出的整體性原則、最優化原則、反饋原則，這些學科所提供的措施，對各門科學技術具有普遍的措施論意義。控制論、信息論和系統科學揭示了自然界、社會和人類思維這三個領域中許多現象的一致性，揭示了用機器模擬人的某些思維活動的也許性，從而更詳細地論證了世界的物質統一性和意識現象有其物質基礎，充實和豐富了辯證唯物主義自然觀。同步，這些學科也提出了一系列值得探討的哲學問題，深入研究這些學科并加以概括必能深入揭示出互相作用與因果性、整體與部分、構造與功能、有序與無序等方面的辯證內容，并使我們對現代技術革命的性質和意義有愈加詳細的理解。第九章近代自然科學的全面發展為何說19世紀是科學的世紀？19世紀是近代自然科學技術全面發展的時期。工業革命和生產力的巨大進步，迎來了近代科學的全面繁華，其規模和成就遠遠超過17世紀的科學革命。科學開始走到了生產技術的面前，并推進了生產技術的發展，使人類從蒸汽—機器時代向電氣應用化時代過渡。19世紀的熱力學、光學、電磁學、化學、地質學、生物學、人類學等學科都獲得了重大的突破，并大都進入到理論綜合的階段。英國、法國、德國等國在這一時期出現了一的批偉大的科學家。經典的自然科學在19世紀末已到達了基本完善的程度，我們今天所接受和應用的基礎自然科學原理，大部分是在這個世紀里奠定的。各門自然科學已從經驗科學變為理論科學，由個人自由研究轉變為集體研究，科學研究手段和措施日益完善，同步，19世紀的自然科學成就增進了整個文化的科學化，尤其是哲學的科學化。因此19世紀是名副其實的科學世紀。舉例闡明科學發現的歷史必然性。能量守恒原理的發現，在科學史上是一種非常有教育的事例（見P141，到P142第5行止）。法拉第有關“場”的概念的提出有什么重大意義？電磁感應現象的發現者和近代電磁理論的創始人是法拉第。為理解釋電磁感應現象，法拉第提出“力線”和“場”的概念，認為電和磁的作用必須通過通過某種物質媒介，這在人們面前展示出物質實體在間斷的粒子存在形式之外還存在著持續的“場”的形式，這自牛頓以來物理學基本概念的重大發展。辨證自然觀產生的自然科學基礎有哪些？19世紀自然科學的發展，尤其是能量守恒與轉化定律、細胞學說、生物進化論等的科學發現，為人們提供了一種新的自然圖景，形成了辯證唯物主義的自然觀。第十章近代技術的發展——以電氣為中心的技術革命以電氣為中心的技術革命是在什么樣的經濟技術條件下興起的？從19世紀中葉至第一次世界大戰前，歐美發達國家陸續完畢了工業革命。伴隨生產的發展，對于動力、材料、通訊等技術又不停提出了新的規定，原有的以蒸汽機動力為中心的技術體系的矛盾也日益表面化。19世紀以來自然科學在各個領域的全面發展，則為技術上的新發明提供了科學前提。以電氣為中心的某些技術在原有的技術體系中孕育，并在19世紀中葉后來逐漸運用于生產，由此觸發了技術發展史上又一次技術革命，史稱以電氣為中心的技術革命。以電氣為中心的技術革命包括哪些重要的技術發明？一是鋼鐵和材料技術的發展，有煉鋼法的演進、合金鋼的發明、電解法的產生、金相學的出現等。二是熱機的新發明，重要是內燃機的發明與改善，從而出現了汽車的發明和制造、汽油發動機驅動的木架雙層飛機初次試飛成功以及燃汽輪機、內燃機車、拖拉機的誕生等。三是電氣方面的技術發明：有線電報與電話的發明應用；電機的發明與發電；電氣照明；電的輸送等。尚有有機合成技術等，電氣技術則是這一群技術的主導技術。怎樣理解科學是技術的先導這一命題？第二次技術革命中的技術發明重要是科學的成果，這一點與蒸汽——機器時代的技術發明不一樣。沒有電磁理論就沒有電機和無線電技術的發明，沒有化學的試驗研究就沒有化學合成技術的發展。因此可以認為，從這一次技術革命起，科學與技術的關系已發生了巨大變化，技術逐漸成了科學的應用，科學成了技術的先導。簡述以電氣為中心的技術革命的特點。答：一、第二次技術革命是以電氣為中心的一群技術的基礎上發生的，使原有的技術體系的各個方面都發生了變革。二、第二次技術革命中的技術發明重要是科學的成果。三、第二次技術革命中的許多發明都出自試驗室。四、第二次技術革命發生在資本主義從自由競爭向壟斷過渡的時期，為壟斷資本主義的發展提供了技術基礎。五、第二次技術革命從19世紀下半葉開始到第一次世界大戰爆發時，已經形成了一種嶄新的技術體系，在這之后進入了這一技術體系的改良和完善時期。第十一章西方近代科學技術在東方的傳播怎樣認識西方科技知識的三次傳入對中國近代科學技術發展的影響？從總的方面來看，由于傳教士傳入的并不是當時最先進的西方科技知識，中國封建統治者又只是出于統治的需要，因此只有天文、數學、地學等方面的西方科技知識在中國的上層社會中間產生了一定影響，而未能在整個社會中產生多大后果。中國科學技術沒有因西方科技知識的傳入而獲得生機，相反，自清朝中葉之后，老式科學技術的成果在清王朝的統治下也日益減少了。從科學技術發展史的角度應怎樣評價洋務運動？洋務運動從政治、經濟、軍事等幾種方面來看，都是徹底失敗了。但從它對中國近代科學技術發展所導致的影響來看，洋務運動的作用還是應當予以肯定的。近代科學技術在中國的發展，假如追根朔源，在許多領域是從洋務運動時期開始的。從近代科學技術在中國、日本的不一樣發展道路的比較中應吸取哪些經驗教訓？日本以1868年明治維新作為一種時代的開端，大量吸取西方近代科學技術，培育人材，并以急切的步伐走向發展資本主義的道路。明治維新之后，在發展以棉紡工業為中心的輕工業大機器生產的基礎上，于中日甲午戰爭之后又使以重工業和化學工業為中心的大機器生產獲得了發展，并成功地進行了產業革命，使日本成為東方國家吸取西方近代科學技術的典范。我國封建制度處在上升階段時，曾是古代科學技術發展的有利原因。但在封建制度已經腐朽衰落的時期，卻嚴重的阻礙了近代科學技術的發展。由于我國封建制度長期延續，明代中期后來出現的資本上義萌芽屢遭挫折，社會生產力日趨緩慢。歐洲資本主義興起之時，我國仍處在封建制統治之下，統治階級重人文輕自然，重倫理輕科學。科學技術既然為封建王朝及“大業文人”所不齒，當然也就不會有人給科技術發展提供必要的條件了。明清以來實行封建專制的思想統治，是阻礙近代科學技術在中國深入發展的重要原因。我國封建社會中，封建依附和自然經濟關系并沒有依托科學技術的社會規定和內在動力，科學技術的發展只能是以自然經濟為基礎的緩慢積累過程，直至明代中期仍然領先的我國科技，很快被資本主義的歐洲所超過。中國封建社會處在長期的封閉狀態，與外界聯絡甚少，科學技術自成一格，有相稱強的保守性和排它性，不注意吸取外來的思想文化，制約和影響了我國科技的發展。我國科技總體上是經驗型的，偏重于實際應用,理論性不強，也沒有形成系統的科學措施。近代科學在歐洲之因此誕生，重要原因之一是實現了經驗和理性的、學者和工匠的結合。中國卻沒有這種結合的需要和條件。總之，中國老式科學固有的局限，封建經濟關系和專制制度，帝國主義的入侵，使近代科學技術未能在中國產生，并阻礙了近代科學技術在中國的傳播和發展。認真總結這一歷史經驗教訓，將對中國現代科學技術的發展，增進四化建設有重要的啟示作用。歷史不能重演，但可以借鑒。第十二章20世紀初的物理學革命電子、X射線、放射性元素的發目前哪些基本概念上向經典物理學提出了挑戰？電子、X射線和天然放射性這三大發現劇烈沖擊著牛頓力學的物質、質量、能量、運動等基本概念，經典物理學中的質量守恒、能量守恒、運動定律等基本定律面臨嚴峻考驗。試用簡圖標明人類揭開原子內部秘密的認識過程。一、“面包夾葡萄干”的原子模型：226頁末段中間（畫簡圖）；二、原子構造的行星模型：227頁第8行至12行（畫簡圖）。狹義相對論的建立所根據的兩條基本公式是什么？一、于任何慣性系即以勻速運動的體系，一切自然定律都同樣合用，也就是相對性原理。二、對于任何慣性系即自由空間中的光速都是相似的，也就是光速不變原理。試用物理學革命的事實闡明科學發展的內部動力是什么？20世紀初的物理學革命，在高速過程和微觀領域內實現了一次更為深刻和更為廣泛的理論綜合，在科學的基本概念上發生了重大的變化，在時間、空間、運動、質量、能量、持續與非持續、必然與偶爾、物質構造等一般的關系上都提出了許多嶄新的見解。物理學革命也引起了科學學派間的爭論。科學發現的新事實與原有理論之間的矛盾，這是科學發展的內在動力，由此才有新理論的出現，用以概括新的事實。在科學發展史上不一樣學派之間發生爭論乃是一種正常現象，正是這種爭論促使人們拋棄錯誤的觀點、理論，揭示出各派在理論上的缺陷，確立和發展對的的觀點和理論，增進理論與試驗新事實之間的矛盾不停處理。量子學也正是在這樣的過程中不停發展和完善的。第十三章現代自然科學的新進展1、現代自然科學把物質世界分為哪些層次來進行研究？在不一樣層次上均有哪些重大的科學突破？層次：夸克——基本粒子——原子核和原子——分子——凝聚態——地球和其他天體——星系和整個宇宙。在不一樣層次上重大的科學突破有：夸克：夸克模型和原子模型；基本粒子：總達400余種，可以互相轉化，有內部構造，原子能的運用；原子核和原子：原子構造模型，電子、X射線、天然放射性的發現，量子論與量子力學；分子：構造化學與離分子化學，從細胞水平向分子水平深入的生物學研究；凝聚態：超導的研究，超高壓、超低溫、高真空的獲得；地球天體：大陸漂移說、地幔對流說、海底壙張說、板塊構造說；星系宇宙：光譜技術的應用發展，宇宙飛船發射、恒星演化理論、宇宙說。2、舉例闡明宏觀研究是怎樣同微觀研究結合的，功能研究又是怎樣同構造研究結合的？一、40年代末，美籍俄國物理學家伽莫夫把基本粒子的研究成果同宇宙膨脹論聯絡起來，愈加系統地提出了大爆炸宇宙說。二、射線衍射法在化學研究中的應用，使得人民可以理解晶體中電子、原子在空間中的分布狀況，從而把物質構造的研究同物質化學性能的研究結合起來，出現了晶體化學的新分支。在分子水平上的生物學研究都獲得了哪些重要成果？一、用試驗措施揭示基因與酶的關系；二、有關DNA是攜帶遺傳信息載體的發現；三、DNA雙股螺旋形構造模型的建立。DNA雙螺旋構造的發現，被稱為是二十世紀生物學最偉大的發現，是分子生物學誕生的標志。；四、對DNA和RNA功能的揭示五、遺傳密碼表的問世。簡述人類提出原子價概念到認識化學鍵的歷史過程。經歷五個過程：一、對原子