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1、科学教育的价值高凌飚2007.3.9科学教育专题讲座第一讲Email:gaolb@scnu.edu.cn1科学与人类文明21.1科学的产生和早期发展生产实践和人类自身具有的求知欲，促进了科学的萌芽。在谋求生存的长期斗争中，在从事农、牧业和手工生产以及医治疾病的过程中，不断地对自然进行观察，摸索并逐渐积累起有关自然现象的知识，形成了原始的自然科学。人的温饱得到初步的解决并开始有了闲暇，出于人类天生的好奇心和求知欲，开始比较有系统地观察周围的世界，进行归纳、清理，寻找其中的因果联系和变化规律，逐步建立认识和解释自然现象的理论体系。古代科学的主要内容大
2、多属于对现象的观察和描述以及经验的总结，更多地依赖于直觉和思辨。古希腊中国春秋战国31.2近代科学的产生和发展奠基时期哥白尼(Copernicus,1473-1543)和布鲁诺(Bruno,1548-1600)第谷(Tycho,1546-1601)、开普勒(Kepler,1571-1630)和笛卡儿（Descartes,1596-1650）伽利略(Galilie,1564-1642)对自然现象的初步的定性观察，不能作为科学理论的基础。必须对现象加以分析，找出其基本的方面并加以测量，从中发现隐匿着的数学规律性。一个理论的假说是否成立，最终要看它或它
3、的推论是否符合实验的结果。牛顿(Newton,1642-1724)力学三大定律万有引力定律微积分的创立，血循环的发现，显微镜的发明，化学元素概念的建立4成熟时期（18世纪中叶以后直至整个19世纪）物理学热机的应用与热力学能量的概念和能的转换与守恒的观点光的波动说杨(Young,1629-1695)对光的干涉现象的解释菲涅耳(Fresnel,1788-1827)对光的干涉和衍射现象的研究傅科(Foucault,1819-1868)对光在水中的传播速度的测定电磁学库仑(Coulomb,1736-1806)、安培(Ampere,1770-1851)、奥
4、斯特(Oersted,1777-1851)法拉第(Faraday,1791-1867)对电、磁现象之间的相互关系的研究，“电磁场”的概念麦克斯韦(Maxwell,1831-1879)经典电磁场理论赫兹对电磁波存在的证明(Hertz,1857-1894)5化学拉瓦锡(Lavoisier,1743-1794)氧化理论道尔顿(Dalton,1766-1844)原子论盖－吕萨克(Gay-Lussac,1778-1856)和阿伏伽德罗(Avogadro,1776-1856)原子－分子论门捷列夫(Менделеев,1834-1907)和迈尔(Meyer,1
5、830-1895)元素周期律维勒(Wohler,1800-1882)有机合成生物学比沙(Bichat,1771-1802)组织学说拉马克(Lamarck,1744-1829)进化论施莱登(Schleiden,1804-1881)、施旺(Schwann,1810-1882)和微耳荷(Virchow,1821-1902)细胞学说达尔文(Darwin,1809-1882)进化论6天文学方面，由于光谱学、光度学和照相术的发展，19世纪以后人类的天文视野大为拓宽。许多新星体不断被发现，对已知的星体及其运动也做了大量的观察和测量，发现了许多新物质和射线，积累
6、了大量资料，为后来的恒星起源和演化的研究奠定了基础。地球科学方面的情况和天文学有点类似，各种探险活动和科学考察的展开，促进了相应的地图学、自然地理学和地质学的发展，并为20世纪的大突破做了准备。7总结起来，近代科学从文艺复兴开始，随着工业革命和资产阶级自由民主运动的深入而不断发展，到了19世纪，可以说是经典科学成熟和收获的世纪。多个学科从萌芽到发展，积累了大量的科学知识，形成了一套严整的科学方法，并且从被动地反映生产和生活的需要变成主动地探索世界，从短视的功利的变为追求永久的真理，从哲学和技术的附庸变成推动思辨哲学和生产技术发展的动力。其中最伟大
7、的两座高峰是麦克斯韦的电磁理论和达尔文的生物进化论，各自揭示了物理现象和生命现象的内在统一性，显示了自然科学理论的巨大综合威力，使人类的思想和生活发生了翻天覆地的变化。81.3现代自然科学的发展物理学的革命从两朵乌云到相对论以太漂移问题能量均分定理狭义相对论爱因斯坦(Einstein,1879-1955)广义相对论量子力学的诞生“黑体辐射”“紫外灾”普朗克(plack,1858-1947)“能量子”的概念爱因斯坦进一步提出光的量子理论和光的波粒二象性德布罗意(V.deBroglie,1892-1987)物质波的概念海森堡(Heisenberg,1
8、901-1976)、薛定谔(Schroedinger,1887-1961)提出统计确定性，在此基础上创立了量子力学9物理学方面的其他重大
