自然科学基础(全套288P)课件

1、自然科学基础 第一章 自然的探索 Chapter 1 Exploration of the nature 2021-4-22 v学习目标和要求：学习目标和要求： 1 1、了解自然科学的过去、现在和将来的发展趋势、了解自然科学的过去、现在和将来的发展趋势 Understanding the past, current and future development trend of natural science v教学方法：教学方法： 1 1、以自学为主，采取通读和重点阅读相结合、以自学为主，采取通读和重点阅读相结合 2 2、把教材和学习指导书相结合、把教材和学习指导书相结合 2 2、知道自然科

2、学的基本研究方法、知道自然科学的基本研究方法 Knowing the basic research methods for natural science 3 3、了解自然科学、技术、社会与教育的关系、了解自然科学、技术、社会与教育的关系 Understanding the relationship among natural science, technology, society and education 2021-4-22 1 1、近代自然科学诞生阶段的三件大事、近代自然科学诞生阶段的三件大事 Three important events at the naissance stage

3、of modern natural science 2 2、经典力学中牛顿最重要的成就、经典力学中牛顿最重要的成就 Newtons most important achievement in Classical Mechanics 3 3、1919世纪的三大发现世纪的三大发现 Three important discoveries in the 19th century 4 4、2020世纪科技的特点世纪科技的特点 Characteristics of technology in the 20th century 5 5、自然科学研究的方法、自然科学研究的方法 Methods for natu

4、ral science research 6 6、观察和实验的意义和作用、观察和实验的意义和作用 Meaning and function of observation and experiment 7 7、逻辑思维和科学假说、逻辑思维和科学假说 Methods for natural science research 教学重点：教学重点： 2021-4-22 v自然科学发展的历史轨迹自然科学发展的历史轨迹 History track of natural science development v自然科学研究的基本方法自然科学研究的基本方法 Basic methods for natural

5、 science research v科学技术、社会与教育科学技术、社会与教育 Technology, society and education 2021-4-22 v自然科学的发展历程自然科学的发展历程 Development process of natural science v近代自然科学诞生阶段的三件大事近代自然科学诞生阶段的三件大事 Three important events at the naissance stage of neoteric natural science v近代自然科学发展阶段的重大成就近代自然科学发展阶段的重大成就 Important achieveme

6、nts at the development stage of neoteric natural science v现代科技发展趋势现代科技发展趋势 Development trend of modern science and technology 2021-4-22 一、自然科学发展的历史轨迹一、自然科学发展的历史轨迹 History track of natural science developmentHistory track of natural science development 要要 求：求： 1 1、了解自然科学发展的三个阶段、了解自然科学发展的三个阶段 Understa

7、nding the three stages of natural science Understanding the three stages of natural science development development 2 2、了解古希腊的自然科学和我国古代四大发展、了解古希腊的自然科学和我国古代四大发展 Understanding natural science in ancient Greece Understanding natural science in ancient Greece and the four great inventions in ancient Chi

8、na and the four great inventions in ancient China 2021-4-22 古代古代 Ancient times 近代近代 Ancient times 现代现代 modern times 人类有历史人类有历史 记载的文明记载的文明 时期开始时期开始 16世纪世纪 19世纪欧洲世纪欧洲 20世纪世纪 开始开始 诞生时期诞生时期 三个阶段三个阶段 Three stages 2021-4-22 古希腊的自然哲学古希腊的自然哲学 Natural philosophy in ancient Greece 自然科学与哲学融为一体自然科学与哲学融为一体 Natur

9、al science and philosophy merge 古代中国的四大发明、意义古代中国的四大发明、意义 The four great inventions in ancient China and their meaning 造纸、印刷术、指南针和火药造纸、印刷术、指南针和火药 Papermaking, printing, compass and gunpowder 马克思马克思“资产阶级发展的必要前提资产阶级发展的必要前提” 2021-4-22 要要 求：求： 了解以下三件大事对自然科学发展的影响了解以下三件大事对自然科学发展的影响 太阳中心说向神学的挑战太阳中心说向神学的挑战 C

10、hallenge put by heliocentricism for theology 血液循环学说对神学的打击血液循环学说对神学的打击 Shock put by blood circulation theory on theology 伽利略为近代自然科学开辟道路伽利略为近代自然科学开辟道路 Shock put by blood circulation theory on theology 二、近代自然科学诞生阶段的三件大事二、近代自然科学诞生阶段的三件大事 2021-4-22 太太 阳阳 中中 心心 说说 Heliocentricism 2021-4-22 代表人代表人: 波兰天文学家哥

11、白尼波兰天文学家哥白尼 Polish astronomer Copernicus 意大利哲学家布鲁诺意大利哲学家布鲁诺 Italian philosopher Bruno 意大利物理学家伽利略意大利物理学家伽利略 Italian physicist Galileo 意意 义：义：改变了地球为中心的观点，看到了运动的相改变了地球为中心的观点，看到了运动的相 对性，向被教会奉为天经地义的地球中心观点提出了对性，向被教会奉为天经地义的地球中心观点提出了 严重的挑战严重的挑战 核心内容：核心内容：日心和地动的观点日心和地动的观点 Heliocentricism and Copernican theor

12、y 2021-4-22 Harveys Sketch map of blood circulatio 2021-4-22 血液循环学说血液循环学说 维萨里维萨里 1543年年 塞尔维特塞尔维特 1553年年 哈维哈维 1628年年 心脏有四个房室心脏有四个房室 Heart has four atrioventricules 小循环小循环 Small circulation （肺循环）（肺循环） (pulmonary circulation) 大循环大循环 Big circulation （体循环（体循环 ） (systemic circulation) 人体构造人体构造 论心脏与血液的运动论心

13、脏与血液的运动 意义:沉重地打击了宗教神 学有关人体的荒谬说教 Blood circulation theory 2021-4-22 伽利略伽利略Galileo 1.用望远镜观 察天体，为太 阳中心学说提 供证据 2.发现了落体 定律和抛物体 的运动规律， 为经典力学奠 定了基础 科学成 果方面 1.1.把实验方法把实验方法 提高到真正科学提高到真正科学 的水平，将实验的水平，将实验 方法和数学方方法和数学方 法结合，创立法结合，创立 了近代科学方法了近代科学方法 科学研 究方面 尊称为现代科学之父，其 工作标志着自然科学成为 独立的科学 2021-4-22 三、近代自然科学发展阶段的重大成就

14、三、近代自然科学发展阶段的重大成就 Important achievements at the development stage of neoteric natural science 要求：要求： 1、了解物理学、生物学、化学领域的重大成就、了解物理学、生物学、化学领域的重大成就 Understand the important achievements in the fields of physics, biology, chemistry 2、掌握十九世纪的三大发现（重点）、掌握十九世纪的三大发现（重点） Master the three greatest discoveries in

15、 the 19th century (key point) 2021-4-22 物理学领域物理学领域 （1 1）经典力学）经典力学 Classical mechanicsClassical mechanics 万有引力定律：万有引力定律：Law of gravitationLaw of gravitation 自然界中一切具有质量的物体之间都存在着相互 吸引的作用力，这一引力的大小与两物体质量的乘积 成正比，与它们之间的距离平方成反比。 意意 义义：这一定律的发现，把天体和地面上物体的运 动描述统一了起来，并深刻揭示了其运动规律。 1 1、重要的成就、重要的成就 2021-4-22 第一定律：

16、惯性第一定律：惯性 The first law: inertia 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直 到有外力迫使它改变这种状态为止。到有外力迫使它改变这种状态为止。 运动三定律运动三定律 第二定律：质量第二定律：质量 The second law: quality 物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比，跟物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比，跟 物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 第三定律：作用力与反作用力定律第三定律：作用力与反作用力定律 The third la

17、w: Force and counterforce 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方 向相反，作用在同一条直线上。向相反，作用在同一条直线上。 Three laws of motion 2021-4-22 （2 2）光的波动理论）光的波动理论 Light fluctuation theory 牛顿的微粒说牛顿的微粒说Newtons light corpuscle theory 惠更斯的波动说惠更斯的波动说Huygens light fluctuation theory （3 3）热力学）热力学( (thermodynamics ) )

18、的建立和能量守恒原理的建立和能量守恒原理 ( (energy conservation principle ) )的发现的发现 （4 4）电磁学）电磁学Electromagnetics 法拉第的电磁感应定律法拉第的电磁感应定律Faradays law of electromagnetic induction 麦克斯韦用数学语言概括了全部电磁现象，及预言电磁波麦克斯韦用数学语言概括了全部电磁现象，及预言电磁波 的存在的存在 2021-4-22 化学领域化学领域 In the field of chemistry （1 1）化学科学的确立）化学科学的确立 波义耳波义耳Boylels ：提出元素：提

19、出元素element的概念；的概念； 强调化学是实验科学强调化学是实验科学 （2 2）燃烧的氧化学说的确立）燃烧的氧化学说的确立 oxidation theory for combustion 拉瓦锡氧化学说，创立了了化学元素命名方拉瓦锡氧化学说，创立了了化学元素命名方 法及质量守恒定律法及质量守恒定律 2021-4-22 （3 3）科学原子论）科学原子论scientific atomic theoryscientific atomic theory的确立的确立 道尔顿建立了原子论，提出了第一张原子图象表道尔顿建立了原子论，提出了第一张原子图象表 （4 4）化学元素周期律）化学元素周期律the

20、 periodic law of (chemical) elementsthe periodic law of (chemical) elements 的发现的发现 俄国门捷列夫、德国迈尔提出了化学元素周期律俄国门捷列夫、德国迈尔提出了化学元素周期律 （5 5）有机化学）有机化学organic chemistryorganic chemistry的建立的建立 德国维勒用无机物氰和氨水全盛了有机物尿素德国维勒用无机物氰和氨水全盛了有机物尿素 2021-4-22 2 2、十九世纪的三大发现（重点）、十九世纪的三大发现（重点） v能量守恒与转化定律能量守恒与转化定律 Law of conservat

21、ion and conversion of energy v细胞学说细胞学说 Cell theory v达尔文的生物进化论达尔文的生物进化论 Darwins Theory of Biological Evolution 2021-4-22 热力学：热力学：由研究当时的蒸汽机的效率开始，进而描述由研究当时的蒸汽机的效率开始，进而描述 热和功的相互转化及其在数量上的关系的规律热和功的相互转化及其在数量上的关系的规律 能量守恒与转化定律：能量守恒与转化定律： 是是1919世纪自然科学三大发现之一，它揭示了热、世纪自然科学三大发现之一，它揭示了热、 力、电和化学等各种运动形式之间的转化和统一性，使力、

22、电和化学等各种运动形式之间的转化和统一性，使 自然界的运动形式达到空前的综合和统一。这是继牛顿自然界的运动形式达到空前的综合和统一。这是继牛顿 力学体系以来物理学的最大成就。力学体系以来物理学的最大成就。 能量守恒与转化定律能量守恒与转化定律 Law of conservation and conversion of energy 2021-4-22 细胞学说的建立细胞学说的建立 Establishment of cell theory 细胞是一切有机体细胞是一切有机体 结构和发育的基本结构和发育的基本 单位，有机体的发单位，有机体的发 育，就是细胞的分育，就是细胞的分 化和形成的过程化和形成

23、的过程 胡克第一个胡克第一个 发现细胞发现细胞 （小室）（小室） 施莱登提出细施莱登提出细 胞是一切植物胞是一切植物 结构的基本单位结构的基本单位 施旺把这一施旺把这一 学说扩大到学说扩大到 动物学界动物学界 1665年 1838年 1839年 意义：证明了有机体意义：证明了有机体 在结构和发育上的统在结构和发育上的统 一性，是生物科学史一性，是生物科学史 上的重大综合上的重大综合 2021-4-22 达尔文的进化论达尔文的进化论 产生前提：产生前提： 18191819世纪的比较解剖学、胚胎学和古生物学的世纪的比较解剖学、胚胎学和古生物学的 发展，是生物进化论产生的科学前提。发展，是生物进化论

24、产生的科学前提。 核心思想：自然选择学说核心思想：自然选择学说 natural selection theory （适者生存，不适者淘汰）（适者生存，不适者淘汰） (survival of the fittest, elimination of the undesirable ) 重要意义：重要意义： 细胞学说和达尔文进化论是细胞学说和达尔文进化论是19世纪生物科学史上的大事世纪生物科学史上的大事 件，揭示了生物界的统一性及其发展的规律。这是生物科学件，揭示了生物界的统一性及其发展的规律。这是生物科学 发展史上的一次空前的综合，是生物科学的里程碑。恩格斯发展史上的一次空前的综合，是生物科学的里

25、程碑。恩格斯 把它们与能量守恒和转化定律一起誉为把它们与能量守恒和转化定律一起誉为19世纪三大发现。世纪三大发现。 Darwins Theory of Biological Evolution 2021-4-22 四、现代科技发展趋势四、现代科技发展趋势 Development trend of modern science and technology v科学技术经历了全面空前的革命科学技术经历了全面空前的革命 物理学领域：物理学领域： 建立了以相对论建立了以相对论the theory of relativitthe theory of relativit和量子论和量子论 the quant

26、um theorythe quantum theory. .为支柱的现代物理学体系等为支柱的现代物理学体系等 化学领域：化学领域： 对物质的化学结构有了更深入的认识，建立起分子工程对物质的化学结构有了更深入的认识，建立起分子工程 学这门新学科学这门新学科 生物学领域：生物学领域： 揭示了揭示了DNADNA的结构和遗传密码，遗传工程在新的技术革的结构和遗传密码，遗传工程在新的技术革 命中将发挥更巨大的作用命中将发挥更巨大的作用 2021-4-22 v科学走向新的综合科学走向新的综合 Science tends towards new integration 人们的视野在微观和宏观两方面都扩大人们

27、的视野在微观和宏观两方面都扩大1010万倍以上，万倍以上， 对自然界有更深入的了解，使生物学与化学、物理学结对自然界有更深入的了解，使生物学与化学、物理学结 合得更加密切，越来越多的事实证明，重大科技成果，合得更加密切，越来越多的事实证明，重大科技成果， 都将是综合研究的结果。都将是综合研究的结果。 v科技成为第一生产力，人类生活发生巨大变化科技成为第一生产力，人类生活发生巨大变化 Science and technology has become the first productivity, human life has taken immense changes. 进入进入2020世纪后

28、，科技对生会的推动作用越来越显著，世纪后，科技对生会的推动作用越来越显著， 对人类历史发展和国家兴衰起着决定作用。人类生活质对人类历史发展和国家兴衰起着决定作用。人类生活质 量提高，寿命延长，并追求人与自然的和谐。量提高，寿命延长，并追求人与自然的和谐。 2021-4-22 v自然科学研究的过程自然科学研究的过程 The process of natural scientific research v观察和实验方法观察和实验方法 Observation and experimental methods v观察、实验结果的整理和总结观察、实验结果的整理和总结 Observation and ex

29、perimental methods 2021-4-22 一、自然科学研究的过程一、自然科学研究的过程 要求：要求： 知道自然科学研究经历几个过程知道自然科学研究经历几个过程 The process of natural science research Know how many steps are needed to carry out natural science research 2021-4-22 自然科学研究的过程自然科学研究的过程 选择和确定 研究的课题课题 制订进行研 究的计划 选择观察观察 实验实验方法 将得到的结果 分析归纳 作出解释 这是一个不断提出问题这是一个不断提出

30、问题 和解决问题的过程和解决问题的过程 Choose and determine the research topic Design the research Choose methods for observation and experiment Analyze, conclude, and explain the results 2021-4-22 选题 调查研究 作开题报告 如何进行选题：如何进行选题：How to choose research topic 制定工作方案 和实验计划 Survey research Present report on research topic Ch

31、oose research topic Make working scheme and the design of experiment 2021-4-22 制订实验计划的基本程序制订实验计划的基本程序 确定实验目的 明确指导理论 选定实验方法、步骤 配备实验器材 实验记录 结果处理 Working out basic procedure for the design of experiment 2021-4-22 二、观察和实验方法二、观察和实验方法 要求：要求： 1 1、了解观察和实验的联系与区别、了解观察和实验的联系与区别 Understand the affiliation and d

32、ifference between observation and experiment. 2 2、了解直接观察和间接观察的优点和缺点、了解直接观察和间接观察的优点和缺点 Understand the advantages and disadvantages respectively of direct observation and indirect observation. 3 3、了解直接实验和模拟实验的区别和联系、了解直接实验和模拟实验的区别和联系 Understand the affiliation and difference between direct experiment a

33、nd simulative experiment. Observation and experimental methods 2021-4-22 1 1、观察和实验的区别与联系、观察和实验的区别与联系 The affiliation and difference between observation and experiment 联联 系：都是科学实践活动，是科学研究的基本方法系：都是科学实践活动，是科学研究的基本方法. . 区区 别：别： 观察观察 ( (observation) )是在自然条件下进行的，有局限是在自然条件下进行的，有局限 性；不利于认清最本质的、起决定作用的内部规律。性；

34、不利于认清最本质的、起决定作用的内部规律。 实验实验 ( (experiment) )可以能够人为地变革和控制自然可以能够人为地变革和控制自然 对象，再现最本质的方面，而且具有可重复性。对象，再现最本质的方面，而且具有可重复性。 2021-4-22 观察观察 分类分类：根据获取观察对象的方式根据获取观察对象的方式 直接观察直接观察 Direct observation 间接观察间接观察 Indirect observation 定性观察定性观察 Qualitative observation 定量观察定量观察 Quantitative observation 根据获取观察对象的要求根据获取观察

35、对象的要求 分类的目的是为了从不同角度考察观察活动，分类的目的是为了从不同角度考察观察活动， 加深对观察的理解加深对观察的理解 Observation 2021-4-22 定性观察和定量观察定性观察和定量观察 概念：是考察自然界事物是否具有某种特性，概念：是考察自然界事物是否具有某种特性， 以及事物之间是否有某种联系以及事物之间是否有某种联系 特点：获得的有关观察对象的性质、特征特点：获得的有关观察对象的性质、特征 是大致的、不确定的、粗略的是大致的、不确定的、粗略的 定定 性性 观观 察察 定定 量量 观观 察察 概念：是借助科学仪器来测量观察对象的概念：是借助科学仪器来测量观察对象的 各种

36、数量关系，刻划对象数量特征，因而各种数量关系，刻划对象数量特征，因而 定量观察又称为观测或测量。定量观察又称为观测或测量。 特点：获得的有关观察对象的性质、特征特点：获得的有关观察对象的性质、特征 是确定的、定量的是确定的、定量的 Qualitative observation and quantitative observation 2021-4-22 直接观察和间接观察直接观察和间接观察 直直 接接 观观 察察 特点：是观察者用感觉器官对观察对象进特点：是观察者用感觉器官对观察对象进 行观察，形成直接经验知识，行观察，形成直接经验知识， 存在问题：存在局限性存在问题：存在局限性, ,有时还

37、有错觉有时还有错觉 （受感官的局限性影响）（受感官的局限性影响） Direct observation and indirect observation Direct observation 2021-4-22 2021-4-22 间间 接接 观观 察察 特点：使用观测仪器对进行观察特点：使用观测仪器对进行观察 优越性：扩大观察范围、提高观察的精确性优越性：扩大观察范围、提高观察的精确性 提高观察速度、能使感觉形式发生提高观察速度、能使感觉形式发生 转换转换 存在问题：存在问题：1.不如直接观察生动、简便易行不如直接观察生动、简便易行 2.仪器发生问题，可能导致观察失误仪器发生问题，可能导致观

38、察失误 3.观察不能改变或控制对象观察不能改变或控制对象 indirect observation 2021-4-22 分类：直接实验和模拟实验分类：直接实验和模拟实验 直直 接接 实实 验验 概念：实验者用实验手段直接作用于所研究的概念：实验者用实验手段直接作用于所研究的 现象或对象的实验。现象或对象的实验。 基本程序：准备阶段（决定实验成败的一个关键）基本程序：准备阶段（决定实验成败的一个关键） 实施阶段实施阶段 实验结果的处理阶段实验结果的处理阶段 实实 验验Experiment direct experiment and simulative experiment direct exp

39、eriment 2021-4-22 模模 拟拟 实实 验验 概念：实验者的实验手段是通过与原型相似的模概念：实验者的实验手段是通过与原型相似的模 拟对象间接作用于所研究的现象或对象的。拟对象间接作用于所研究的现象或对象的。 作用：用于那些不能对其进行直接实验的对象，尝作用：用于那些不能对其进行直接实验的对象，尝 试用与原来对象相似的某个对象（替代物）试用与原来对象相似的某个对象（替代物） 作为实验的对象作为实验的对象 模型的二重性：模型的二重性：Double characteristics of model 一方面是实验者运用实验工具实行实际变革一方面是实验者运用实验工具实行实际变革 的对象的

40、对象 另一方面它只是客观原型的替代物，是实验另一方面它只是客观原型的替代物，是实验 者用以认识原型的工具者用以认识原型的工具 simulative experiment 2021-4-22 分分 类：类： 自然模型自然模型是从自然界已有的事物中选择出来的替是从自然界已有的事物中选择出来的替 Natural model 代物，如医学上、生物学上用的模型代物，如医学上、生物学上用的模型 人造模型人造模型按照原型先人为制造一个模型，用以按照原型先人为制造一个模型，用以 Artificial model 代替原型进行一些性能测试代替原型进行一些性能测试 程序：准备阶段、实施阶段和结果处理阶段程序：准备

41、阶段、实施阶段和结果处理阶段 特别注意：选择恰当的模型，且要求实验在与原型所处特别注意：选择恰当的模型，且要求实验在与原型所处 的条件基本相似的情况下进行，才能使实验获得的信息的条件基本相似的情况下进行，才能使实验获得的信息 可靠，才能有效地类推到原型上去。可靠，才能有效地类推到原型上去。 2021-4-22 实验方法进行观察研究的特点：实验方法进行观察研究的特点： 可以纯化可以纯化 研究对象研究对象 可以强化可以强化 实验对象实验对象 可以加速、可以加速、 再现或模拟自再现或模拟自 然过程然过程 实验可将对象置于严格控制的条件下，排除实验可将对象置于严格控制的条件下，排除 各种偶然、次要、外

42、界等因素的干扰，便于各种偶然、次要、外界等因素的干扰，便于 提示客观规律提示客观规律 为了揭示某些变化的规律或本质，要把某为了揭示某些变化的规律或本质，要把某 些条件强化，在强化的条件下研究对象些条件强化，在强化的条件下研究对象 模拟实验可以缩短自然现象的周期模拟实验可以缩短自然现象的周期 Be able to purify the object for research Be able to intensify the object for research Simulative experiment can shorten the period of natural phenomena.

43、2021-4-22 三、观察、实验结果的整理和总结三、观察、实验结果的整理和总结 要求：要求： 1 1、了解科学抽象活动类型、了解科学抽象活动类型 Understand the types of scientific abstract activities 2 2、了解假说及其检验方法、了解假说及其检验方法 Understand hypothesis and the method for verifying it 3 3、了解自然科学发展途径、了解自然科学发展途径 Understand the pathway of natural science development Sort and su

44、mmarize the results of observation and experiment. 2021-4-22 感性认识理性认识 自然观察 实验 客观事物的本 质和运动规律 科学的抽象活动 逻辑思维 直觉、灵感 1 1、感性认识、感性认识理性认识的过程理性认识的过程 Sensitive cognition rational cognition Sensitive cognitionrational cognition Natural observation experiment Scientific abstract activity Essence and the rule of

45、motion of objective things Logic thinking, intuition, inspiration 2021-4-22 1 1）逻辑思维）逻辑思维 在感性认识的基础上，运用概念、判断、推理等思维在感性认识的基础上，运用概念、判断、推理等思维 形式对客观世界间接的、概括的反映过程。形式对客观世界间接的、概括的反映过程。 The basic method for logic thinking 比较比较-分类法、分析综合法、归纳分类法、分析综合法、归纳演绎法、演绎法、 2 2）逻辑思维的基本方法）逻辑思维的基本方法 Intuition and inspiration

46、3 3）直觉和灵感）直觉和灵感 4 4）数学方法）数学方法 Logic thinking Method of comparison-classification, method of analysis and synthesis, method of induction -deduction Mathematic method 2021-4-22 5 5）假说及其检验）假说及其检验 假说既是一种科学方法，也是科学研究的成果假说既是一种科学方法，也是科学研究的成果 基本特征：具有一定的科学根据基本特征：具有一定的科学根据 具有一定的猜测性具有一定的猜测性 感性认识感性认识理性认识理性认识假说假说

47、 逻辑分析法逻辑分析法 实验检验法实验检验法 假说检验方法假说检验方法 （科学理论）（科学理论） Hypothesis and its verification 2021-4-22 自然科学就是沿着以下发展途径，越来越丰富和完善的。 假说 理论 新假说 新理论 自然科学发展途径：自然科学发展途径： 越来越丰富和完善的。 Pathway of natural science development (hypothesis) (theory) (new hypothesis) (new theory) 2021-4-22 v 科学、技术与社会（科学、技术与社会（STSSTS） Science, t

48、echnology and society(STS) v 科学教育的内涵科学教育的内涵 Meaning of scientific education 2021-4-22 一、科学、技术与社会（一、科学、技术与社会（STSSTS） 要求：要求： 了解了解STSSTS的内涵、基本精神的内涵、基本精神 Understand the meaning and basic spirit of STS Science, technology and society (STS) 2021-4-22 1 1、科学、技术与社会的内涵、科学、技术与社会的内涵 The meaning of science, tec

49、hnology and society 是近年来世界各国科学教育改革中形成的一种新的科是近年来世界各国科学教育改革中形成的一种新的科 学教育构想，是以强调科学、技术与社会的相互关系和科学教育构想，是以强调科学、技术与社会的相互关系和科 学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想而组学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想而组 织实施的科学教育。把科学教育和当前的社会发展、社会织实施的科学教育。把科学教育和当前的社会发展、社会 生产、社会生活紧密结合起来生产、社会生活紧密结合起来 2021-4-22 精神：精神： 把科学教育和当前的社会发展、社会生产、把科学教育和当前的社会发展、社会生

50、产、 社会生活紧密结合起来，从而培养学生对自己生活社会生活紧密结合起来，从而培养学生对自己生活 中与科学有关的问题作出决策的能力。中与科学有关的问题作出决策的能力。 2021-4-22 二、科学、科学教育二、科学、科学教育 科学活动三要素：科学活动三要素：Three factors of scientific activity 探索探索对人类生存的宇宙的探索；对人类生存的宇宙的探索； Exploration-the exploration for the cosmos in which human beings exist 解释解释对探索过程中各种事物所做的解释；对探索过程中各种事物所做的解释

51、； Explanation - the explanation for all the things in the process of exploration; 检验检验对所作解释的检验。对所作解释的检验。 Verification the verification for the explanation that has been made. 内涵：内涵： 科学知识、科学精神、科学态度与科学方法科学知识、科学精神、科学态度与科学方法 Scientific knowledge, scientific spirit, scientific attitude and scientific met

52、hod Meaning 2021-4-22 第二章第二章:自然界的物质性自然界的物质性 Chapter2 Corporality of the nature l地球概况地球概况 General situation of the Earth General situation of the Earth l自然界的物质自然界的物质 Materials of the natureMaterials of the nature l地球上的生物地球上的生物 Creatures of the Earth Creatures of the Earth v地球在宇宙中的位置：地球在宇宙中的位置： 恒星、行星、

53、银河系、太阳及八大行星恒星、行星、银河系、太阳及八大行星 star, planet, galaxy, the Sun and the eight major planets v地球及其圈层结构地球及其圈层结构 ： 形状、大小、外部圈层、内部圈层形状、大小、外部圈层、内部圈层 Shape, size, external sphere internal sphere. v地球的表面形态：地球的表面形态： 海陆分布海陆分布 land-sea distribution 一、地球在宇宙中的位置一、地球在宇宙中的位置 The Earths position in the cosmos 宇 宙 银 河 系

54、太 阳 系 地球 地球在浩瀚的宇宙中显得十分渺地球在浩瀚的宇宙中显得十分渺 小小 宇宙组成：宇宙是空间和时间的统一，是物质世界，包宇宙组成：宇宙是空间和时间的统一，是物质世界，包 括括天体天体和弥漫物质。和弥漫物质。 包括恒星、行星、卫 星、星云、慧星、流 星等天体类型 天体之间相互吸引环 绕旋转，形成了不同 的天体系统（地月系、 太阳系、银河系、总 星系） The celestial body includes star, planet, satellite, nebula, comet, meteor and other types. The celestial bodies attrac

55、t, surround and revolve around each other, forming different celestial systems (the Earth- Moon system, solar system, Milky Way galaxy, metagalaxy) 1 1、恒星与行星、恒星与行星 恒星由炽热的气体组成，能够自身发光的球形或恒星由炽热的气体组成，能够自身发光的球形或 类似球形的天体（太阳是离地球最近的恒星）类似球形的天体（太阳是离地球最近的恒星） Star is constituted of broiling gas, global or semi-

56、global celestial body that can emit light by itself (the Sun is the closet star to the Earth) 特点：飞快地运动着、一般能发光发热特点：飞快地运动着、一般能发光发热 Characteristics: Fleetingly move and generally can emit light and heat. 行星是环绕恒星公转的天体，有大行星和小行星之分行星是环绕恒星公转的天体，有大行星和小行星之分 Planet is the celestial body that revolves around th

57、e star, and divided into planet and Asteroid. Star and planet 恒星的恒星的 主要物主要物 理性质：理性质： 光度光度 Luminosity 亮度亮度 Brightness 恒星本身的发光程度，即恒星本身的发光程度，即 它表面所发光量的强弱，它表面所发光量的强弱， 用绝对星等表示用绝对星等表示 恒星在地球上的受光强度，恒星在地球上的受光强度， 即肉眼所见恒星明亮程度即肉眼所见恒星明亮程度 的大小，用的大小，用视星视星等表示等表示 视星等分为六级，一 级最亮，六级最暗 宇宙中有宇宙中有 10亿个类似亿个类似 银河系的星系银河系的星系 距

58、地球最远距地球最远 的星系约距的星系约距 离离150亿光年亿光年 宇宙中已宇宙中已 观测到的观测到的 所有星系所有星系 称为总星系称为总星系 2、银河系、银河系 由无数恒由无数恒 星和星际星和星际 物质组成物质组成 圆盘状中部圆盘状中部 为核球四周为核球四周 为银盘为银盘 Milky Way galaxy 日日冕冕 色 球 光 球 太阳 内部 太阳大气的底层，厚度500千 米，在太阳大气中密度最高， 是整个太阳中最明亮的部分， 光辐射从这里发出 太阳大气的中层厚度约 2000千米，亮度仅及光 球的千分之一密度也较 低，边缘呈锯齿形（日 饵），是强烈的上升气 流所致 厚度为太阳半径的几 倍，密度

59、、亮度很低， 其气体粒子不断向外 扩散，形成太阳风 温度 3 3、太、太 阳阳 The SunThe Sun 4.4.太阳系的八大行星太阳系的八大行星 物理性质：（除冥王星）物理性质：（除冥王星） 类型类型包括行星包括行星 代表行代表行 星星 特特 点点 类地行星类地行星 (内行星）内行星） 水星水星Mercury, 金星金星Venus , 地球地球Earth , 火星火星 Mars 地球地球 离太阳距离近，质量较小，平离太阳距离近，质量较小，平 均密度高，以重物质为主，温均密度高，以重物质为主，温 度也高，自转速度慢，卫星少度也高，自转速度慢，卫星少 类木行星类木行星 木星木星Jupiter

60、, 土星土星Saturn, 天王星天王星Uranus 海王星海王星Neptune 木星木星 离太阳的距离远，质量较大，离太阳的距离远，质量较大， 平均密度低，以轻物质为主，平均密度低，以轻物质为主， 多无固体表面，温度很低多无固体表面，温度很低 外行星 太阳系的八大行星太阳系的八大行星Eight planets of solar systemEight planets of solar system 八大行星的运动规律：八大行星的运动规律： The rule of the motion of the eight planets 近圆性近圆性 Quasi-circular 共面性共面性 Copl