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自然科学发展概论

自然科学发展概论
自然科学发展概论

1—2 简述自然科学发展的三个时期及三次科学革命

三个时期:

(1)自然科学发展的第一个时期大约是从远古到15世纪

根据考古学的研究成果,人们在长期的实践活动中,逐步了解认识了自然界,到公元前6世纪已积累了不少的数学、天文学和医药知识,自然科学已开始萌发。

这一时期,关于自然界的知识中天文学走在最前面。在医药方面,已有关于多种疾病的名称和药物的记载

从公元前5世纪到15世纪,人们把自然界当作一个整体,从总的方面来把握自然界的发展变化,描绘自然界的总面目。基于这种认识,产生了力求囊括自然界一切事物的自然哲学。虽然那时已出现了天文学、数学、物理学、化学、医学、生物学、地学等专门化知识,但都包含在统一的自然哲学中。

在物理学方面,已出现了亚里士多德的《物理学》,他的工作给后人许多启发,但他所得出的结论有很多是错的,例如,受外力作用运动的物体,当外力停止作用,物体的运动也就立即终止。又如,较重的物体下落较快,较轻的物体下落较慢等。亚里士多德的这些错误结论纯粹是他的直观想象和逻辑推理,并无任何实验依据,那时人们也还没有“科学实验”的思想。

(2)自然科学发展的第二个时期——近代自然科学发展时期

从时间上看,这个时期大约是从16世纪到19世纪。随着欧洲文艺复兴运动和资本主义社会的发展,需要有探索自然物体的物理特性和自然力的活动方式的科学,从各个细节上分门别类地研究大自然的奥秘,于是数学、物理、化学、天文、地学、生物等专门学科逐渐从自然哲学中分离出来,形成了一门门独立的学科,使近代自然科学得到了迅速的发展。这一时期,数学上,微积分和非欧几何已经建立;物理上,牛顿理论和电磁理论已经建立;化学上,创立了科学的原子论;天文学上,提出了日心说;地学上,提出了地质演化说;生物上,建立了细胞学说和生物进化论,等等。近代自然科学的发展从天文学上首先突破,随后物理学又成为带头学科。

(3)自然科学发展的第三个时期——现代自然科学发展时期

从时间上看,这个时期大约是从19世纪末开始。此后,人们对于自然界的认识逐步深入到微观领域和宇观领域,发现了许多前所未有的物质形态和运动形式,出现了许多分支学科、边缘学科、横断学科和综合学科。

现代自然科学包括基础科学、技术科学和应用科学三大部分

基础科学以自然界某种特定的物质形态及其运动形式为研究对象,目的在于探索和揭示自然界物质运动形式的基本规律。

技术科学以基础科学的理论为指导,研究同类技术中共同性的理论问题,目的在于提示同类技术的一般规律。

应用科学是综合运用技术科学的理论成果,创造性地解决具体工程和生产中的技术问题,创造新技术、新工艺和新生产模型的科学

三次科学革命:

科学革命的含义

科学革命是指人类对客观世界规律性的认识发生具有划时代意义的飞跃,从而引起科学观念、科学研究模式以及科学研究活动方式的根本变革。科学革命的实质是指包括科学事实、科学理论、科学观念三个基本要素组成的科学知识结构体系的根本变革,其中作为体系硬核的科学观念居于最高层次,它代表着一个时代科学思想的精华,并为科学理论活动和实践活动提供基本准则和框架。

(1)第一次科学革命

第一次科学革命是指从哥白尼天文学革命开始,到以牛顿、伽利略为代表的经典力学体系的建立为标志的科学革命

1543年,哥白尼发表了巨著《天体运行论》,提出了太阳中心说。与此同时,维萨留斯及其同学塞尔维特提出了以心脏为中心的血液循环理论。它们真实地反映了客观世界运动规律,无论在内容上还是方法上都与中世纪的科学有着本质的区别。在内容上建立了“日心说”“心心说”,否定了“地心说”“肝心说”;在方法上用重视观测实验的方法代替了单纯思辨、推理演绎的方法,把科学建立在实验、观测的基础上。这是第一次科学革命的开始。这次科学革命,开头是自然科学为争取生存权利而反对宗教的斗争,而后在天文学、力学、数学、解剖学、生理学等学科领域,以力学为带头学科,实现了第一次科学革命。这两方面的相互联系、相互促进,构成了这次科学革命的基本内容,从而标志着以实验为基础的近代科学的真正诞生。

(2)第二次科学革命

18世纪下半叶到19世纪初,在第一次科学革命的基础上发生了第一次技术革命,它是从纺织机、蒸汽机的发明和应用开始的。

这次科学革命以电磁理论、化学原子论和生物进化论的提出为主要内容,以热力学、电磁学、化学、生物学等一组学科为带头学科,推动了近代化学、生物学、地质学、数学、电磁学、热力学、光学、生理学、地理学、人类学等学科的诞生或发展。

19世纪科学革命的结果使科学由落后于技术和生产的局面一跃而处于领先地位,并对技术和生产起着重要的指导作用。

(3)第三次科学革命——现代科学革命

现代科学革命的内容:

始于19世纪末20世纪初的现代科学革命,是以相对论和量子力学的诞生为主要标志,以现代宇宙学、分子生物学、系统科学、软科学的产生为重要内容,以自然科学、社会科学和思维科学相互渗透形成交叉科学为特征的一次新的科学革命

物理学革命的扩展

现代宇宙学的发展

生命科学的革命

首先是分子生物学的诞生;

其次是脑科学的进展。

20世纪地质学的进展

系统科学的产生和发展

现代科学革命的特点与趋势:

科学体系结构的整体化和专业化

科学活动的社会化和国际化

科学发展的加速化合数学化

科学、技术、生产的一体化

1—3 什么是自然观?人类自然观演化的历史主要经历了哪几个阶段,并简述各个阶段的特征

自然观是关于自然界以及人与自然关系的总看法、总观点,是世界观的不可分割的部分。五个阶段:

古代自然观

(1)古代神话自然观

古代朴素的自然观

(2)古希腊的朴素自然观

故乡的自然观(自然哲学)着重探讨世界的本原问题。其特点为:直观性、辩证性、思辨性。直观性人们从某种有形体的、直观的东西区寻求自然现象多样性的统一

辩证性把自然界看成一幅由种种联系和过程相互交织起来的画面

思辨性用猜测和想象去说明自然现象

(3)古代中国的科学思维

我国的《周易》一书,充满了古代朴素的辩证法。它讲的是变易之道,告诉人们,自然界的演化是从单一到多样化的过程,多样性中蕴涵着永恒的和谐和统一性,两个性质上相反的事物可以结合为一个新事物

古代的自然观对我们有如下启示:

古代自然观是从日常生活经验出发所做的想象和猜测

古代自然观显示了人类认识自然的能力

古代自然观是一种农业文化,同农业生产有密切关系

中世纪的科学与自然观

5世纪到15世纪

欧洲中世纪占统治地位的自然观是宗教神学自然观

近代机械论自然观的兴起

中世纪沿袭下来的曾处于文化主流的宗教神学自然观,由于文化观念和历史惯性及宗教裁判所代表的社会政治势力的庇护,具有极大的稳定性和保守性。但16世纪初以后,这种状态开始有了变化。究其原因:其一,人们开始发现了一些与这种自然观相悖的经验事实;其二,近代科学的长足进步从根本上改变了人们对自然界的看法

(1)文艺复兴

欧洲的14~16世纪,被称为文艺复兴时期。这场运动是以意大利为中心展开的,是西欧与中欧许多国家文化与思想发展中的一个重要时期。在欧洲文明兴起的这场伟大历史变革中,中国古代发明的火药、指南针、造纸和印刷术等起了举足轻重的作用

(2)机械论自然观

机械运动规律是宇宙间一切事物所固有的、唯一的运动规律,这些规律由上帝创造;自然秩序的过去状态能完全决定现在,而现在的状态能完全决定未来等

近代自然观对我们有如下启示:

机械论自然观的意义与局限机械论自然观是一种工业文化,是自然观发展中的一次进步,是自然科学发展到一定阶段的必然产物,并在相当长的时期内成为绝大多数科学家所持的自然观。其局限在于用孤立、静止、片面、绝对的观点来看问题,最终不得不回归神学的上帝近代自然观所描绘的自然图景带有“机械人生”的烙印

辩证唯物主义自然观

自然界是物质的,物质有多种表现形态;自然界的一切物质系统都处于无休止的运动之中;任何具体的物质系统都有其产生、发展和成熟、衰亡的阶段,即都有其演化的过程。

20世纪的科学思想

20世纪的自然科学全面创想、全面突破,提出了许多崭新的科学思想

现代科学思想的主要特征是:确立了物质、能力、信息,以及时间、空间大统一的观念。在这个基础上,把微观、宏观和宇观世纪统一起来;用系统论的观点研究问题,从研究简单性到研究复杂性;从确定性到不确定性;从稳定性到不稳定性;从线性到非线性,等等。现代自然科学提出了许多需要深入研究的哲学问题,提供了大量的新素材,有待自然科学科学家和哲学家共同努力研究,丰富和发展辩证的自然观,推动科学事业向前发展。

1—5 自然科学的基本方法有哪些?

(1)观察法

观察法是人们通过视觉器官或借助于科学仪器,有目的、有计划地对科学对象进行观看或考察,从而获得关于科学对象的感受经验的方法

观察是指人们通过视觉器官或借助于科学仪器,有目的、有计划地对科学对象进行观看或考察,从而获得关于科学对象的感受经验的方法

观察的意义和作用①取得某种事实材料,用以加强或反驳某一假说;②通过观察收集一系列的事实材料,最终在这些材料的基础上概括和总结出某种理论

观察的类型①直接观察:凭借人的感受器官直接从外界获取感性材料;②间接观察:借助科学仪器和其它技术手段间接地从外界获取感性材料;③定性观察,又称质的观察④定量观察,有时又称测量

观察的易谬性和困难:观察使易谬。这点在日常生活中就已经有了充分的体现

对科学观察的要求:①既要有充分的准备,提出一点预想,又要避免先入之见;②在观察中坚持全面性、系统性的原则;③常常反复进行,要有翔实记录

(2)实验法

实验法是指人们根据一定的研究目的,利用科学仪器、设备,人为地控制或模拟自然现象,使自然过程或生产过程以纯粹、典型的形式表现出来,以便在有利的条件下进行观察研究的一种方法

实验的基本要求:实验的最基本要求是可重复性,即在严格规定并加以控制的相同的实验条件下,其结果会同样再现,而不会因人、因时、因地而异。科学界对重要实验的结果,常常需要反复验证才会相信和认可

实验的特点:①纯化和简化自然现象;②强化和再现自然现象;③延缓或加速自然过程;④模拟作用:可分为物理模拟和数学模拟;⑤经济可靠,可以对自然进行变革

观察和实验中的机遇在科学研究中有许多由于意外事件导致科学上的新发现的例子。(3)理论在观察和实验的作用

理论思维对观察和实验具有指导作用

观察渗透理论

观察与理论的关系涉及重要的哲学问题

(4)科学抽象

科学抽象是在思维中对同类事物去除其现象的、次要的方面,抽取起共同的、主要的方面,从而做到从个别中把握一般,从现象中把握本质的认知过程和思维方法

(5)科学思维

科学思维包括逻辑思维和非逻辑思维。

逻辑思维是在感性认识的基础上,运用概念、判断、推理等形式对客观世界的间接的、概括的反映过程,是科学思维的一种最普遍、最基本的类型。它被研究得较多,像分析、综合、归纳、演绎、类比等,是运用逻辑思维最重要的、最常见的一些科学方法。

非逻辑思维是指不遵循一般逻辑规则的特殊思维方式,包括:形象思维、直觉思维、科学灵感等。

1—8 怎样理解科技教育与人文教育的联系和区别

科技教育与人文教育作为文化教育的两个方面既有联系又有区别。

科技毕竟是科技,人文毕竟是人文;彼此之间有明显的区别

没有人文的科技史残缺的科技,科技有人文的精神与人文的内涵,科技需要人文导向;同样,

没有科技的人文是残缺的人文,人文有科技的基础与科技的精髓,人文需要科技奠基。科技文化、科技知识与人文文化、人文知识都承认和尊重客观实际,提炼和抽取客观实际的本质,探索和揭示客观实际规律。彼此之间有明显的联系和相互作用。

2—1 简述数学的定义

数学的定义

(1)数学是数和形的学问

几何:空间形式的科学,视觉思维占主导,培养直觉能力,培养洞察力

代数:数量关系的科学,有序思维占主导,培养逻辑推理能力

几何与代数两者相辅相成。没有直觉就没有发明,没有逻辑就没有证明。借助直觉发明的命题,要借助逻辑加以证明。数学家庞加莱说“逻辑可以告诉我们走这条路或那条路保证不遇到任何障碍,但是它不能告诉我们那一条路能引导我们达到目的地

19世纪,恩格斯给数学下了这样的定义“数学是关于空间形式和数量关系的科学”

(2)数学是一门关于模式和秩序的科学

数学是对结构、模式以及模式的结构和谐性的研究,其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性

数学的基本元素:数、形、机会、算法与变化

数学的处理对象分为三种:数据、测量、观察资料;推断,演绎,证明;自然现象,人类行为,社会系统的各种模式

数学提供了有特色的思考方式

抽象化

符号化

公理化

最优化

建立模型

2—2 简述数学的内容

(1)初等数学

主要包括:几何学与代数学

几何学是研究空间形式的学科,而代数学则是研究数量关系的学科

初等数学基本上师常量的数学

(2)高等数学

高等数学含有非常丰富的内容,包括:

解析几何

线性代数

高等代数

微积分

概率论与数理统计

2—3 简述数学的特点

数学具有两重性即内部的发展和外部的发展。数学本身的内部活力和对培育其发展的养分的需要,数学本身就是智力训练的学科。

抽象性

特点:

在数学的抽象中只保留量的关系和空间形式而舍弃了其他一切

数学的抽象是一个历史过程,是一级一级逐步提高的,它们所达到的抽象程度大大超过了其它学科中的一般抽象

数学本身几乎完全周旋于抽象概念和它们的相互关系的圈子之中

精确性

数学的精确性表现在数学定义的准确性,推理逻辑的严格性,以及数学结论的确定无疑与无可争辩性

理论与结果的优美性

特征:

数学美在于发现一般的规律

数学美在于和谐、雅致

数学美在于高等的抽象和统一

数学美在于对称、简捷,数学美在于有序

应用的极端广泛性

应用的前瞻性

诗人用想象去预见未来,政治家用意志去预见未来,慈善家用情感去预见未来,数学家用理智、数学公式来预见未来

2—6 什么叫悖论?并举例说明

悖论在很多情况下表现为能得出不符合排中律的矛盾命题

悖论是一个涉及数理科学、哲学、逻辑学、语义学等非常广泛而尖深的论题

所谓悖论与一定的历史条件相联系,与人们在相应的历史条件下的认识水平密切相关,其实质在于悖论是相对于特定的理论体系而言的。

2—8 简述数学在人类文明中的重要性

数学在人类文明中一直是一种主要的文化力量

数学文化包含两个方面:

一是作为人类文化子系统的数学,它自身的发生、发展的规律,以及它自身的结构;

一是它与其他文化的关系,与整个人类文明的关系。

数学对人类文化的影响有这样一些特点:由小到大,由弱到强,由少到多,由隐到显,由自然科学到社会科学

数学是打开科学大门的钥匙

马克思明确认为“一门科学只有在成果地运用数学时,才算达到真正完整的地步。”

数学是科学的语言

科学中量与量之间的关系都是用数学公式表达的。

数学是思维的工具

数学是人们分析问题和解决问题的思维工具,原因:

数学具有运用抽象思维去把握实在的能力。数学概念及数学结论是以极度抽象的形式出现的,但其所得出的规律性的东西,最终还是现实的摹写

数学赋予科学知识以逻辑的严密性和结论的可靠性,是使认识从感性阶段发展到理性阶段,并使理性认识进一步深化的重要手段

数学的逻辑严密性还表现在它的公理方法

数学是理性的艺术

数学是创造性的艺术,因为数学家创造了美好的新概念;数学是创造性的艺术,因为数学家像艺术家一样生活,一样工作,一样思索;数学是创造性的艺术,因为数学家这样对待它数学家与文学家、艺术家在思维方法上有共同之处,都需要抽象、幻想

数学与工程技术

电子计算机的出现和广泛应用,为数学插上了腾飞的翅膀,进入了机器时代

高科技的出现把我们的社会推进到数学工程技术的新时代。

数学家E.David指出:很少有人认识到被如此称颂的高技术本质上是一种数学技术,这种观点说明了高技术和数学的内在联系

数学与解放思想

第一个阶段

数学直接继承了希腊的数学成绩,终于成了当时科学技术革命的旗帜

机械唯物论的决定论是当时的科学技术革命的指导思想,而数学是它的最主要的武器,当时数学的发展以微积分的出现为其最高峰,取得了极其辉煌的胜利

第二个阶段

第二阶段由18世纪末算起

数学家这个时期的工作,一方面是继续扩展已有的成就,同时是向深处进军,这里最突出的事例一是非欧几何的发现;二是关于无限的研究

特别是非欧几何的出现时人类思想一次大革命。

3—2 浅谈简洁美在数学中的表现形式

定义、定理、规律等叙述语言的高度浓缩性,使它的语言精练到“一字千金”的程度

公式、法则、概念等的高度概括性

符号语言的广泛适应性

数学的简洁美也是人们的一贯追求,也有一个发生发展的过程,也有反复比较的过程

3—3 浅谈对称美在数学中的表现形式

概念的成对出现

几何图形的对称性

表达式的对称性

3—4 浅谈和谐美在数学中的表现形式

对称也是和谐的一种表现形式,但和谐具有更广泛的意义

理论之间的某种内在的本质联系

理论的某种统一性

理论的无矛盾性:

数学的理论的无矛盾性是数学体系和谐的必要条件。数学和谐美的主要表现便是理论的无矛盾性。理论的无矛盾性也是数学追求的根本目标之一

3—5 浅谈奇异美在数学中的表现形式

在数学中新奇的领域、新奇的问题,新奇的方法、新奇的结论,也可以使人产生一种神秘莫测的美观,人们因此而特别喜欢了解它,研究它,以便揭开神秘的面纱欣赏它。

在数学发展史上,中国人最早知道了勾股定理:3,4,5就是一组勾股数。

到了18世纪,欧拉证明了n=3,4时,费马猜想成立

到了19世纪,德国数学家库摩尔证明了n<100时,费马猜想成立

20世纪60年代以来,数学界的新成果与新思想竞相涌现,如突变理论、模糊数学等都给予了数学不同风格的美感。

4—1 浅谈数学对勤奋与自强精神的培养

在数学的学习和研究中,证明和求解数学问题是意志的磨练。当人们在证明和求解那些对他们来说并不太容易的数学问题过程中,就学会了败而不馁,学会了赞赏微小的进展,学会了等待灵感的到来,学会了当灵感到来后的全力以赴。如果在数学的学习与研究中有机会体验了为证明和求解而奋斗的喜怒哀乐,那么我们就会积累很多有用的经验,能够培养我们对事业锲而不舍的追求。

4—7 浅谈数学对分析与归纳能力的培养

数学的抽象有利于培养我们分析与归纳的思维能力。数学中的许多基本概念都是人们根据各种自然和社会现象所反映的各种具体属性,为了用统一的方法去描述这些属性而产生的。在概念的形成过程中,要经过对现象进行分析整理,归纳加工,抽象概括等一系列思维活动,例如函数、导数、定积分等概念的形成。这种活动的经验和方法会自觉或不自觉地被移植到以后的工作生活中,有助于我们分析能力与归纳能力的提高。

4—9 从数学直觉的特点中可得到哪些启示

数学直觉的特点:非逻辑性,易逝性,偶然性,情感性

启示:

当你持久的思索仍找不到答案的时候,不妨搁置一下,去做做别的事情,这种转换期间获得直觉的可能性是存在的。大脑中这一兴奋中心的抑制常常意味着另一兴奋中心的开启,这对获得灵感是十分有利的。

当你百思不得其解时,暂时忘却它,可能还会增加产生其他联想的机会,不仅在不同的工作之间而且在工作与休闲之间转换,有利于产生灵感。

有意识地进行各种形式的学术交流,阅读同一学科不同观点的论文,阅读一些不同学科的论著,尤其是进行面对面的学术交流或思想碰撞,对产生直觉是十分重要的。

5—1 浅谈数学与哲学的联系

哲学是自然知识和社会知识的概括和总结,是研究世界观的学问,是人类思维的结晶与提炼。数学是研究客观世界数量关系和空间形式的自然科学。

数学中的哲学思想:

(1)发展的观点

事物是不断发展的,在事物发展过程中,内部矛盾是事物发展的根本动力,外部矛盾是事物发展的外在动力。数学也不例外,首先数学是不断发展的,在数学发展过程中,内部矛盾和外部矛盾共同起作用。

(2)实践的观点

实践是认识的起点也是认识的归宿。数学源于实践,最终还要应用于实践并接受实践的检验。(3)联系的观点

事物是普遍联系的。数学中的内容也不是孤立存在的,它们之间存在着千丝万缕的联系。(4)多样性与统一性

世界是多样的,又是统一的,数学中的研究对象也是如此。

(5)相对性与绝对性

事物是相当的,又是绝对的。数学中的许多研究对象也是如此。

5—3 根据你自己掌握的数学知识,略谈数学中发展的观点

事物是不断发展的,在事物发展过程中,内部矛盾是事物发展的根本动力,外部矛盾是事物发展的外在动力。数学也不例外,首先数学是不断发展的,在数学发展过程中,内部矛盾和外部矛盾共同起作用。

例如,数是不断发展的。数是数学中的重要研究对象之一,它经历了正数——负数——零——有理数——无理数——实数——复数的发展过程。开始为了计数的需要,产生了正整数,后来又逐渐产生了负数、零及有理数,解方程的需要产生了无理数、复数的概念(这实际上是由于数学内部矛盾的作用),使数的概念得到扩充,形成了现在完整的数的体系。

数学中的概念是不断发展,数学本身也是不断发展的。

开始由于计数和测量的需要,产生了代数与几何这两个最为古老的数学分支。1639年笛卡儿坐标的建立产生了一门崭新的学科——解析几何。16~17世纪,生产中日益复杂的计算需要促进了对数表的产生。17世纪下半叶,由于天文学、物理学的需要推动了微积分的建立。但建立数学分析的严密的数学体系的过程,直到19世纪给出了极限的精确定义,创立了严密的实数理论才得以完成。

5—4 浅谈数学中实践的观点

实践是认识的起点也是认识的归宿。数学源于实践,最终还要应用于实践并接受实践的检验。例如,导数的概念源于物理中的速度问题和几何中的切线问题,研究了导数的性质和计算方法后,不仅可用导数计算物理中的速度问题和几何中的切线问题,还可用来求其它变化率的问题,如物理中的加速度、电流速度、线密度,经济学中的边际成本等等。当然,用数学公式计算出的结果是否正确要经过实践的检验,实践是检验真理的唯一标准。

5—5 浅谈数学中联系的观点

事物是普遍联系的。数学中的内容也不是孤立存在的,它们之间存在着千丝万缕的联系。例如,解析几何就建立了数与形之间的联系,可以使人们应用代数的方法研究几何问题,同时可以利用几何的直观研究代数问题。

5—8 简述数学对哲学的作用,并举例说明

(1)数学与形而上学

形而上学作为一门哲学学问是研究关于存在的科学。形而上学之所以能在西方古希腊出现并成为传统哲学的显学,首先要归于西方数学的激发和维持。概念形而上学的“真身”是在数学。形而上学的起源要上溯到毕达哥拉斯这位主张“数是万物本原”的数理哲学家

(2)数学科学的发展加深了对哲学基本规律的理解,丰富了这些内容

美国数学家罗宾逊给出的实数的非标准模型,为无限大、无限小提供了严格的理论依据,为微积分增添了直观的因素,从而创立了新的微积分理论——非标准分析。

法国数学家托姆在考察自然界、社会领域大力存在不连续现象的基础上,利用微分映射的奇点理论,为这类客观现象建立了数学模型,用以预测和控制该类客观现象,这就是突变论的产生。

(3)数学的发展带来了哲学的重要进展

庞加莱的约定论,其基本观点:几何学的公理是人们约定的;物理学的一些基本概念和基本原理也具有约定性质;约定是理论和经验相结合的产物

数理逻辑的蓬勃发展与分析哲学的崛起

分析哲学创始于20世纪初的英国,一般认为,它的直接思想先驱是德国数学家、逻辑学家弗雷格,创始人是英国哲学家、逻辑学家罗素和奥地利哲学家维特根斯坦,并以罗素在1905年发表的《论指示》一文作为分析哲学形成的标志。罗素是分析哲学的主要创始人。

分析哲学的产生与当时蓬勃发展的数理逻辑有密切联系,它的许多代表人物对数理逻辑进行过深入研究并作出重大贡献。

结构主义

可以上溯到20世纪初在语言学中由索绪尔提出的关于语言的共时性的有机系统的概念和心理学中由完形学派开始的感知场概念。

系统哲学

20世纪中叶,贝塔朗菲创立了一般系统论,其思想在本质上是数学。70年代,西方出现了自称为系统哲学的新哲学,这是对自然科学发展的哲学相应。主要以拉兹洛和邦格为代表。由于系统哲学与当代具体科学的密切联系,所使用的概念都从不同侧面反映了现代科学的新特征。

8—1 什么是混沌

英国皇家学会于1986年在伦敦召开的一次有影响的关于混沌的国际会议上,提出了下述定义:数学上指出在确定性系统中出现的随机状态。

随机性与确定性。随机性指的是无定律、无规则,而确定性指的是受精确的、固定不变的定律支配。

8—3 举一个自己生活中的实例说明蝴蝶效应

一个考生晚了一分钟离开家门,误了一趟班车,因迟到而考砸了一门课,致使高考落榜。对“紧要处”的敏感依赖,对个人而言,可导致截然不同的人生结局;对于国家,可导致兴盛或灭亡。可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明。“丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;坏了一只蹄铁,折了一匹战马;折了一匹战马,伤了一位骑士;伤了一位骑士,输了一场战斗;输了一场战斗,亡了一个帝国”

8—4 举例说明什么是非线性过程

非线性过程,例如两个变量之间不按比例、不成直线的关系,及在空间和时间上的非直线运动都是非线性过程。

非线性的特点:横断各个专业,渗透各个领域,几何可以说是“无处不在时时有”。

第一章人类对宇宙结构及起源的探索

古代人靠直观的感受,认为地球是不动的,太阳、月亮等天体日复一日地围绕地球从东向西转动,因此提出了地心说,托勒密在亚里士多德地心说的基础上,得出了宇宙的地心结构模型,后来这地心说遭到了不幸,被宗教神学加以篡改和利用,变成了禁锢科学思想的枷锁,哥白尼冲破了这种禁锢,发表了太阳中心说,伽利略为宣传,发展哥白尼学说,遭受教会的迫害,布鲁诺却为真理而献出了生命,开普勒在贫困中得到了行星运动三定律。

一、古代关于宇宙结构的见解

1、宇宙概念的发展

2300年前,我国战国时期的哲学思想家曾给“宇宙”作了一个明确的定义:“四方上下曰宇,往古束今曰宙”,宇是指空间,宙是指时间

2、地心说和地动说

宇宙天体结构:一种人认为地球是宇宙的中心;另一种人认为地球在运动,不是中心

地心说:地球是宇宙的中心,它是静止不动的,所有天体,包括太阳,月亮,行星等围绕着地球转动

古希腊天文学家阿里斯塔恰斯提出了比较正确的看法,他确信地球和所有的行星都是围绕太阳转动,此为,地球还围绕自身的轴而旋转

3、托勒密的宇宙结构学说

对各行星的相对位置及对行星复杂运动的解释

二、哥白尼的太阳中心说

1、哥白尼太阳中心说的诞生

《天体运行论》的问世,标志着地心说的终结,太阳中心说从此诞生

2、太阳中心说的基本内容

太阳为宇宙的中心,行星都围绕着太阳运动

地球在运动,它不是宇宙的中心,它和其他行星一样,绕太阳公转,但同时它自己也有自转运动,24小生活绕轴自西向东自转一周

3、月球是地球的卫星

天体运行论中勾画了宇宙体系

4、伽利略为传播与确证哥白尼学说所作的贡献

三、开普勒行星运动三定律

第一定律:“轨道定律”

第二定律:“面积定律”

第三定律:“周期定律”、“调和定律”

四、康德的星云假说

五、海王星的发现、冥王星的发现

六、宇宙的起源

宇宙的静态有限无边模型

热大爆炸理论

宇宙在膨胀

第二章对称性原理

2.1.1 对称性

物质世界中的对称性和人类早期认识

(无机世界、有机世界、建筑物的对称类)

1、数学中的对称性a+b=b+a

2、物理中的对称性

手机利用物理原理产生磁场及电流

变化的电场产生磁场——变化的磁场产生电场

3、生命科学中的对称性(DNA双螺旋链)

4、中国古代诗歌中上的对称性(音节、音韵的对称性)

5、科学中的对称性概念的引入

古希腊学者,天体的匀速圆周运动,无论从运动形式上,还是轨道形况上都有对称性

2.1.2 对称性的普遍主义

系统:所研究的对象

变换:将系统从一个状态,变化到另一个状态的过程也称为操作

2.1.3 对称性的分类及常用的时空对称性

对称性的分类:系统或具体事物的对称性

物理规律的对称性

常用的时空对称性

1、空间平移:使某一形体沿某个方向发生平移后,和原来完全相同,则该物体具有平移对称性

2、转认平移:如果某一物体绕某一固定轴转动某一角度,从表面上看该物体未转为完全相同,这种对称叫做转动对称或轴对称

3、镜像对称:就是通常所说的左右对称相应的操作对空间反射或镜面反射

4、空间反演:把空间的三个坐标轴都反向操作

非保守系统;不具有时间;反演不变性

5、标度变换:即放大或缩小后呈现的自相似人性或局部与整体的相对性

6、时间平移:静止、不变的体系,对任意△t都有时间平移变性,周期性变化的体系:单摆

7、时间反演:把r变化△t的变换

2.2. 物理定律的对称性

物理定律的对称性:经过一定的对称操作后,物理定律的形式保持不变

2.2.1 时间均匀性和能量守恒定律(同样的事、时间不同,条件不同,可能改变)

时间均匀性和力学体系的能量守恒定律的联系

对于同样的相对位置,体系相互作用势不能时间变化(能量守恒)——时间均匀性

2.2.2 空间均匀性和动量守恒定律(动量守恒)

空间均匀性意味着:当用坐标和运算方程表示物体运动时,移动坐标原点,物理规律(运动方程)的形式不会改变,那物理规律对于坐标平移交换具有不变性

2.2.3 空间各种同性和角动量守恒定律(角动量守恒)

在平直空间中任何方向上发生的物理现象都服从相同的客观规律,即物理规律对于空间旋转变换具有不变性

2.3 宇称守恒与不守恒

2.3.1 宇称与宇称守恒定律

宇称:用来描述物体的运动状态和它在镜子里的运动状态是否相同的物理量,宇称是与空间反演操作相适应的宇恒量

偶宇称

奇宇称

一、牛顿时空观的相对性和绝对性

1、时空观——关于对时间、空间的物理性质的认识

2、上古对时空的认识

亚里士多德否定上下的相对性

经典时空观的绝对性与相对性

二、运动相对性

1、运动的相对性——对于不同的参考系,同一运动会表现不同形态

2、速度的合成——速度数量,具有相对性

三、伽利略的相对性原理——牛顿物理学的相对性

1、伽利略相对性原理地动学与地静学的争论

2、经典时空观数学表达

3、伽利略变换包含的时空观特征

(1)同时性是相对的

(2)时间与间隔是绝对的

(3)杆长是绝对的

(4)力学规律在一切理性条件中都是等价的

4、经典速度合成规律——伽利略速度变换式

牛顿运动定律具有伽利略变换的不变性

F=ma

5、牛顿力学的局限性(低速宏观)——领域小

四、狭义相对论

从哥白尼到爱因斯坦——过程

1、初步认识的相对性

运动描述、参考系有关,运动规律与参考系无关

对牛顿力学的认识

2、深入认识

相对论的核心问题是物理规律是客观的,与参考系无关

3、正确态度

(1)超越自我认识的过程

(2)自觉摆脱经验的束缚,以事实为依据

4、“两朵乌云”

(1)迈克尔逊——莫雷实验零结果

(2)紫外灾难

五、相对论的两条重要思想

1、伽利略变换的困难

2、两种抉择:坚持绝对的宏观正确

坚持麦克斯韦方程正确,爱因斯坦选择后者——狭义相对论

3、重要思想

(1)相对性原理:一切物理规律在所有惯性中具有相同的形成

(2)光速不变原理:在所有的惯性系中,光在真空中的传播速度具有相同的值

光速不随观察者的运动而变化

光速不随光源的运动而变化

六、同时性的相对性

1、同时性的概念:同一地点,不同地位上区别

2、同时性的相对性:——在两个惯性系中,治其运动方向发生的两个事件,在其中一个惯性系中,表现为

同时,在另一个惯性系中观察则为不同时,且沿惯性条方向相反的侧事伴后发生

3、时间膨胀,钟慢效应

(1)原时:在某一惯性系中,同一地点先后发生的两个事件之间的时间间隔

(2)时间,膨胀讨论

当u≤c时,即v受日火车越大,t膨胀越大

在不同的惯性系中测量两个约定的时间间隔,测得的结果以原时最短

运动的钟正的速率要比静止的钟后速率慢“天上一天,地上一平”

时间延缓效应是相当的

七、长度的相对应性——长度收缩

1、运动长度的测量

2、长度的收缩效应

讨论:当u≤c时其是牛顿绝对空间

在不同的惯性系中测量同一尺长,以原长最长

长度的收缩效应是相对的

长度收缩效应的显著与否取决于r因子

长度的收缩效应是同时性,相对性的直接结果

填空:

1、物理学中存在的两类不同性质的对称性是某个系统或具体事物的对称性和物理规律的对称性

2、相对于自然界的每一种对称性,都存在一条守恒定律:如与时间均匀相应的是能量守恒定律,与空间均匀性相应的是动量守恒定律;与空间各向同性相应的是角动量守恒定律

3、宇称也称运动的奇偶性,是用来描述物理及其镜像的运动状态是否相同的物理量

4、食盐晶体具有的对称性为空间平移,一个无阻挡的单摆,具有的对称性为时间平移,北京天坛的新年殿的外形具有对称性为移动对称性或轴对称

5、杨振宁、李政道,发现了弱相互作用中宇称不守恒,而获得了1957年的诺贝尔物理学奖,这一发现揭示了不完整的对称性的存在

6、因果关系是在一定条件下会出现的现象,一条稳定的因果关系应具有可重复性和预见性

7、宇称的观测值只能取+1和-1对应于宇称的奇或偶两种性质

8、物理规律的对称性是指经过一定的操作后,物理规律的形式保持不变

自然科学发展简史第二次辅导

《自然科学发展简史》第二次辅导 第一章阿拉伯科学文化的兴起与欧洲中世纪的科学技术1、阿拉伯人在科学上独立地做出了哪些贡献? 答:数学方面:创造了阿拉伯数码,发展了代数学; 天文方面:发现了太阳偏心率的变动,修正了很多天文常量; 医学方面:最高成就是完成了《医典》巨著,还有对眼病的研究; 化学方面:兴起了炼金术,推动了实验化学的进展。 2、如何认识阿拉伯科学文化的历史作用? 答:阿拉伯科学文化在自然科学发展史中的历史作用,不仅在于它使古希腊科学文献得以保存下来,为欧洲的科学和文艺的复兴起了承上启下的作用,也不仅在于它在东西方科学文化的交流中起了中介作用,阿拉伯的学者们还独立地发展并丰富了科学。 3、欧洲的中世纪被称为“黑暗的中世纪”,应怎样理解? 答:从5世纪到15世纪,史称欧洲的中世纪。这一时期,基督教会神学成为封建统治的支柱。教会垄断了整个文化领域。神学在知识领域有最高的特权,科学成了神学的附庸,神学变成了科学的皇后。神学从根本上否定研究自然和学习科学的必要性。这是欧洲中世纪科学得不到发展的重要原因。这一时期,故称为“黑暗的中世纪”。 第二章近代自然科学的产生 1、近代自然科学产生的社会基础和条件是什么? 答:随着资本主义生产方式的产生,在欧洲出现了航海探险运动、文艺复兴运动和宗教改革运动。这些由资产阶级发动的经济活动和文化运动,对近代自然科学的产生有着极为重要的影响。 2、为什么说科学实验是近代自然科学得以相对独立发展的实践基础? 答:科学实验是一种以认识自然为首要目的的实践活动,它作为认识自然的研究方法,在很多方面优于一般的观察和生产实践活动。伴随着自然科学同宗教神学、经院哲学的激烈斗争,一批哲学家、科学家极力提倡科学实验,并把科学实验作为科学战胜对手,壮大自己力量的有力武器。由于科学实验日益成为独立的社会实践,不仅使近代自然知识有了特有的实践基础。也促进了科学形态的变化,出现了实验科学。近代自然科学是建立在科学实验基础上的实验科学。所以说科学实验是近代自然科学得以相对独立发展的实践基础。 3、从近代自然科学产生时科学家们反对宗教神学斗争中受到何种启示? 答:在科学反对宗教的斗争中,科学家们曾用血和肉坚持了科学的真理,这种精神一直为后人所景仰。 4、如何分析近代自然科学与哲学的关系? 答:科学实验活动的兴起,近代科学方法的建立,有赖于哲学的引导。在科学从中古时代向近代转变的关头,哲学家积极倡导近代科学方法,并对推动科学的发展有重要作用。 第三章经典力学体系的建立 1、有哪些知识为牛顿力学的建立提供了基础? 答:一、伽利略通过对落体的研究,已经发现了惯性运动和在重力作用下的匀加速运动,奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想。 二、伽利略关于抛物体运动定律的发现,对牛顿万有引力的学说也有深刻的启示作用。

自然科学概论复习题及答案

《自然科学概论》复习题及答案 一、填空 1、自然科学是研究自然界各种和的科学,是人类在认识自然、改造自然的过程中所获得的关于自然界各种事物的现象和规律的知识体系。 2、自然科学的特点有:1 ,2 ,3 ,4 。 3、自然科学的发展经历了、、三大阶段。 4、现代自然科学的体系结构,一般认为是由科学、科学、科学所构成。 5、电子计算机的硬件主要有哪五部分组成:、、、 和。 6、现代天体物理认为:一般恒星的演化都经历 - - - 四个阶段。 7.组成蛋白质的基本单位是。组成核酸的基本单位是,核酸可分为和两大类。 二、选择 1、人类最早冶炼的金属是() A、金 B、银 C、铜 D、铁 2、提出燃烧作用的氧化学说和确定质量守恒定律的是:() A、波义耳 B、拉瓦锡 C、门捷列夫 D、维勒 3、对发现化学元素周期律作出了决定性贡献的是:() A、波义耳 B、拉瓦锡 C、门捷列夫 D、维勒 4、研究无穷维抽象空间及其分析的数学理论() A、数理统计 B、运筹学 C、泛函分析 D、数理逻辑 5、用数学方法研究推理的规律,研究正确思维所遵循的规律的学科,亦称符号逻辑的是() A、数理统计 B、运筹学 C、泛函分析 D、数理逻辑 6、地球的形状确切的是说是() A、球形 B、椭球体 C、梨状体 D、苹果形

7、“第一类永动机是可以制成的”这句话违背了( ) A、牛顿第一定律 B、机械能守恒定律 C、热力学第一定律 D、分子运动论 8、绵羊有白色的和黑色的。白色由显性基因(B)控制,黑色由隐性基因(b)控制。一只白色公羊和一只白色母羊交配,生了一只黑色小绵羊,那么公羊和母羊的基因型应该是()A.BB BB B.BB Bb C.Bb Bb D.BB bb 9、达尔文进化学说的核心是() A.适者生存 B.遗传和变异 C.生存斗争 D.自然选择 10、环境科学产生的理论基础是:() A、生态学 B、物理学 C、化学 D、生物学 三、判断(在题号前括号内填“√”或“╳”) ()1、从猿到人的转变关键是劳动 ()2、原始时代第一个最重要的技术创造是石器的制造和发明。 ()3、自然科学最基本的社会功能是:它不能促进社会生产的发展。 ()4、原始宗教观念的主要内容是万物有灵论。 ()5、我国的种茶养蚕都是世界上最早的。 ()6、我国的天文学不是世界上天文学发展最早的国家之一。 ()7、我国是世界上最早的瓷器生产国。 ()8、很轻的原子核在极高的温度下非常接近时会聚合在一起,形成新的核并放出大量能量的过程叫核的聚变。 ()9、南北大运河以开凿最早、规模最大、里程最长闻名于世。 ()10、“绝对时空观”把时间和物质运动分割开来,认为空间是与外界任何事物无关的“绝对空间”,时间是与外界任何事物无关的“匀速地”“流逝着”的“绝对时间”。 四、简答题 1、简述塞尔维特血液小循环的主要内容:

自然科学概论学后感

自然科学概论学后感 本学期学校给我们开了现代自然科学概论一课。通过对这门课程的学习,我了解了自然科学各基本科目的来源以及当下的状况,并对它们对于人类社会发展的利弊作用有了一定程度的认识。在这学期将要结束的时候,我很高兴可以谈谈学习后的一些感想。由于本课程内容庞杂,为了可以全面地反映自然科学发展的面。说白了,自然科学发展的历史其实也就是人类不断认识自然并且改造自然的历史,只要人类存在一天,它就要发展一天,不会终结。现在屹立在我们面前的巍峨的科学大厦,是一代又一代的科学家以及科技工作者呕心沥血的结晶之作。我们除了深深地敬仰之外,更重要的是相信这座大厦会在后人的努力下更加熠熠生辉,它的光芒将可与日月争光。 马克思主义认为,认识自然和改造自然是人类的本性,是人类赖以生存和发展的前提以及基本条件,它在人类出现的那一天起就没有停止过。通过这门课程的学习,我可以很系统的说明这一现象的来龙去脉。虽然各个国家“各自为政”,发展自己的自然科学,有点缺乏沟通和交流,但是他们的成绩却都是不朽的、骄人的,这就说明人类的发现和探索是自觉的、有目的有意识的。 我们的祖先也是由于不断地努力不断地探索,创造了伟大的成就。纵观整个世界历史,取长补短、兼容并收的国家往往可以长盛不衰,而固步自封、闭关自守的国家则最终落后并遭受欺侮。古希腊文明得益于古埃及和两河流域者甚多,到了古罗马时期停步不前。善于学习的阿拉伯人在短短的三四百年间,从几乎一无所有的境地追赶上了当时的世界先进水平,古希腊的科学文化得以延续和把古代最先进的中国技术传到西方的主要也是阿拉伯人的功劳。欧洲人从阿拉伯人那里重新发展古希腊文化,又从他们那里得到许多东方先进的技术,这才有近代科学的兴起。 应当认为,近代科学的形成包容了古代世界各地区人民的贡献,只是所献各有不同,程度也相异罢了。近代自然科学伴随资本主义的诞生逐渐传遍整个世界,由于各国经济历史政治背景各不相同,因此自然科学的发展水平也参差不齐。 历史是无情的,它不会偏爱于任何国家或者地区,只有某些国家某个时期走在前面,没有哪一个国家永远领先。科学没有国界,科学的价值现在已广为人识,科学竞争已成为世界竞争的主要内容之一,也是其他方面竞争的基础。竞争与交流并存。竞争对于科学来说是件好事,它是推动科学发展的重要力量。 作为社会主义初级阶段我国,比起当今发达资本主义国家来说有很多地方都是落后的。因此,在进行社会主义现代化建设中我们必须保持清醒的头脑,把握机遇,奋发图强,认真学习和吸收一切先进和有用的东西,就不但有可能在竞争中跟上世界潮流,也完全有可能走到前列。过去如此,今后也必定如此,这也是人类历史发展的必然规律。

自然观与自然科学发展的关系

自然观与自然科学发展的关系 根据百度百科的解释,自然观就是对自然界的总的看法,是世界观的组成部分。在学术上,自然观是一个哲学上的概念,抛开物质和意识,唯物和唯心的立场不谈,个人认为自然观可以理解成一个人对待自然的态度,这里的自然可以理解成我们的生活环境。如此,拥有一个正确的自然观,不仅有助于保护已经被人类破坏的千疮百孔的环境,而且也将有助于自然科学的发展。说到自然科学,是一个很高深也很宽泛的概念。就个人简单理解,自然科学是一门研究自然的学科,不仅仅为人类解释一些自然现象,而且为人类的行为提供理论指导,因此自然科学的发展有助于人类形成正确的自然观。由此可见自然观与自然科学的发展是一种辩证的关系。 一方面,自然科学的发展,自然科学知识的丰富,可以让人类更了解自然,明白自然现象的原理。从而意识到人类的哪些行为或日常生活中的哪些行为会对自然环境造成破坏,而哪些行为有助于保护与人类生活息息相关的环境,增强人类保护环境的意识。同时,自然科学的发展可以为人类的社会实践提供理论指导,促进人与自然的和谐共处,推动可持续发展。在此过程中,人们也会逐渐形成一种正确的自然观,不是畏惧自然,也不是奴役自然,而是与自然和平共处。 另一方面,形成正确的自然观,有助于人类在开发利用自然环境的同时更加关注如何保护自然环境,如此会为自然科学的发展提供更多的研究课题,从而促进自然科学的发展。此外,实践是检验真理的唯一标准,只有在实践中切实可行的理论才会是正确的理论,由实践中引发的课题也是最值得关注和研究的。错误的自然观必定会被自然科学所否定,得不到长期的发展。就拿与自然的关系来说,在工业文明时代,人类坚信人定胜天,于是不择手段向自然索取,最终,大自然用他自己的方式惩罚了人类,由此人类认识到了人定胜天的自然观是错误的。随着自然科学的发展,人类逐渐意识到只有人与自然和谐发展,才能取得双方的互赢,所以在信息文明时代,我们倡导的是和谐,是人与自然和平共处。 综上分析,自然观与自然科学相辅相成,相互促进,正确的自然观有助于促进自然科学的发展,自然科学的发展有助于形成正确的自然观,同时也会纠正错误的自然观,从而促进人与自然和谐相处。

自然科学发展简史复习题及参考答案

第一章自然科学知识与科学技术的起源 一填空题 1.在大约30多亿年前,地球上出现了最早的生物,即原核细胞的菌藻类. 2.直到19世纪初,法国生物家拉马克发表了<动物哲理>一书,提出了”人类起源于某种古猿”的观点. 3,英国生物学家达尔文于1859年出版的<物种起源>一书,提出了生物进化的观点. 4,原上猿,埃及猿,森林猿,是人类的共同祖先. 5,恩格斯认为,人与动物的根本区别在于劳动,并认为人类的进化过程中,经过了三个依次递进的阶段,即攀树的猿群,正在形成中的人和完全形成的人. 6,我国的人类学者一般将完全形成的人分为早期猿人,晚期猿人,早期智人,晚期智人四个阶段. 7,人类学家将现代人种分为三类,即欧罗巴种(白种),蒙古利亚种(黄种),尼格罗种(黑种). 8,人类最早使用的工具是石器.考古学家根据石器的制造技术的发展和演进情况,将石器时代分为旧石器,中石器,新石器三个时代. 9,火的利用和人工取火是原始时代的又一个伟大的技术创造. 10,制技术的出现,是原始手工业诞生的标志. 11,在旧石器时代晚期,产生了原始最初的形态之一的图腾崇拜. 12,考古学一般将金属器时代分为金石并用时代,青铜时代,铁器时代三个阶段. 二、简答题 1、原始社会主要的技术发明有哪些?有何意义? 原始社会主要的技术发明有:⑴石器的发明和应用;⑵火的利用和人工取火;⑶弓箭的发明和应用; ⑷器制造技术;⑸原始农业和畜牧业的产生等。除此以外,大约在新石器以前,还出现了最初的纺织工艺、最初的建筑工艺、最初的运输技术、原始的医疗技术。 原始技术发明的意义:原始技术发明是原始人类在漫长的岁月里取得的具有划时代意义的技术创造,在一定程度上满足了衣、食、住、行的原始需要。人类开始了能动地改造自然,在改造客观世界的过程中也改造了人类本身,发展了人类的聪明才智,人类开始逐步认识自然物的属性。 2、原始产生的原因及其实质? 原始产生的原因:是人类对自然界和现实社会的一种歪曲的、错误的、虚幻的反映。而原始则是原始人类在同大自然斗争处于弱者地位和自然知识不足在意识形态上的表现。只有在人类的智力有所进步并有了初步的抽象思维能力以后,才会有原始观念的出现。 原始实质:原始是原始人对无法解释的自然现象的一种解释。它既是自然知识不足的表现,又是自然知识的一种补充,甚至是自然知识的一种特殊形态。原始人对自然事物属性的某些认识,也是通过当时的自然观来表达的。 第二章古代的科学技术

《自然科学发展简史》.

《自然科学发展简史》 第四章、第五章学习辅导 第四章中国古代的科学技术 1、中国古代的实用科学与古希腊的自然哲学有哪些不同? 答:古希腊自然哲学是通过直觉和哲学的思辩,对自然现象作出了种种对后来科学发展有重要影响的猜测和解释。它既是古代的哲学,又是自然科学的一种形态。(P25)古希腊自然哲学的显著特点是它从整体上对自然现象作直观的考察,提出了许多对后来的科学发展有重要意义的猜测,成为欧洲近代自然科学产生的重要思想渊源。(P26) 中国古代的实用科学特别注重于生产实践和直接经验,注重于工艺过程、工艺方法和实践操作的效益。但是实用科学分析不足,关心效益而对原因甚少追究,知识水平常处于知其然而不知其所以然的阶段。 2、中国古代科学技术发展分为几个时期?各有何特点? 答:一、春秋战国时期。这个时期不同的思想学说纷起,大量的思想家、哲学家各持主张,到处游说,互相争辩,造成了“百家争鸣”的局面。 二、秦汉到南北朝时期。这一时期形成了我国古代实用科学技术的模式和道路,对中国后来的科学发展有重要影响。 三、唐宋时期。是中国科技发展史上的高峰。如果说唐代是许多科学技术成就的开荒时期,宋代则是结果的时期。 四、明清时期。在科学知识和技术创造方面均有所发展,相比之下在技术创造方面更为突出。但就科学形态和科学研究的方法看却和以前没有本质的不同。 3、中国古代实用科学的发展是由哪些原因促成的? 答:一、秦朝采取了一系列统一全国的措施,对科学技术的发展、传播和交流产生了深远影响。二、在汉代,由于开辟了海上和陆上的丝绸之路,增进了同各国的经济文化往来。 三、在三国、两晋和南北朝时代,各对峙政权为了巩固自己的统治,大都采取了发展生产的措施,促进了生产技术和实用科学的发展。 第五章阿拉伯科学文化的兴起与欧洲中世纪的科学技术 1、阿拉伯人在科学上独立地做出了哪些贡献? 答:数学方面:创造了阿拉伯数码,发展了代数学;

自然科学概论考试复习总结

自然科学概论考试复习总结 第一章绪论 第一节科学与技术概述第二节近代自然科学的发展 一、什么是科学I、科学革命的突破 二、科学的形成和发展一、天文学革命 三、技术概述二、医学生理学革命 四、科学与技术的关系II、近代化学革命 五、中国古代文明一、原子分子论 六、科学技术是第一生产力二、有机物的合成和七、科学技术与教育有机结构理论 三、元素周期律 III、近代物理学革命 V、近代生物学理论的发展 一、经典力学的奠基一、生物学初步建立 二、近代科学的第一二、生物学的飞跃 次大综合 三、能量守恒与转化 定律和热力学 四、电磁学理论的发展 VI、地壳演变论 五、光学理论的发展 IV、数学理论的发展 第一节思考题 1、什么是科学? 2、什么是技术? 3、科学分为几大门类? 4、按各学科与实践的不同联系,科学分为几大类? 5、为什么说十九世纪是科学世纪? 6、二十世纪初自然科学中两个重要的基本理论支柱是什么? 7、科学和技术有什么区别? 8、科学和技术有什么联系? 9、为什么说科学技术体系是不断发展的? 10、为什么说科学技术是第一生产力? 第二节思考题 1、近代科学首先在哪两大领域取得了突破性胜利? 2、天文学研究的对象是什么?天体跨越自然界哪三个结构层次? 3、“地心说”、“日心说”说的是什么? 4、简述开普勒行星运动三定律。 5、简述牛顿关于物体运动的三大定律及牛顿万有引力定律。 6、简述能量守恒与转化定律。 7、麦克斯韦方程组从理论上预言了什么? 8、十七世纪前的初等数学最有影响的是哪两部著作? 9、为什么说解析几何的产生是数学发展史上的一个重要里程碑? 10、简述道尔顿原子论的主要内容。 11、简述化学元素周期律的基本要点。 12、十九世纪自然科学有哪三大发现? 13、简述达尔文进化论的主要内容。

自然科学概论

自然科学概论考核试卷题 一、填空题(每空1分,共10分) 1、地震波速的变化意味着介质的密度和(弹性)性质发生了变化。 2、2011年4月11日,日本大地震伴随着海啸和核爆炸的接踵而至,一般称这种现象为(复合)式地震和(??)式地震。(学)万奶奶题目一点都不科 3、黑洞的形成是因为(恒星)衰老了。(太口语化了) 4、为未来宇宙航行奠定伟大理论基础的科学家是(爱因斯坦)和(霍金)。 5、当宇宙中的尘埃进入地球的大气层后,会与大气摩擦而燃烧,称为(流)星。 6、水体污染源自工业废水和(农业废水、生活污水)。 7、保护环境是实现社会(可持续发展)的重要条件。 A、科学素养包括科学知识、科学情感态度和科学方法等方面。 B、自然科学不仅研究自然物质也研究人造物质。 C、科学技术是第一生产力。 D、自然科学是客观反映事物的本质的,其研究的方法也只能是观察、实验等直观研究的方法。 2、下列说法错误的是:C A、科学与技术相互关联又有区别的两个概念。 B、科学的任务是认识客观事物,技术的任务是利用和改造自然世界。 C、科学研究专指由专门的科学者从事未知领域的奥秘的工作。 D、要给“科学”下一个固定的、不变的概念是不现实的。 3、电子的发现意义在于:B A、提示了原子核的存在。 B、打破了原子是不可分割的观念。 C、打开了研究分子的窗口。 D、证明原子核是可分的。 4、被称为19世纪末物理学三大发现的是A A、X射线、电子、放射性 B、阴极射线、X射线、放射性 C、光子、电子、放射性 D、X射线、阴极射线、放射性 5、关于微观粒子的说法,不正确的是:D A、参与四种基本的相互作用 B、光子是无静止质量的 C、具有波粒二象性 D、均能稳定存在 6、被称为物质第四态的是:D A、气态 B、液晶态 C、超导态 D、等离子态 7、超导态是物质处于(B)下的一种特殊状态。 A、超高温 B、超低温 C、超高压 D、常态 8、当超导材料的温度低于临界温度而进入超导态以后,该超导材料便呈现完全抗磁性,这种现象称为:B A、超导效应 B、迈斯纳效应 C、光电效应 D、量子效应 9、关于艾滋病的传播途径,下列说法不正确的是:C

自然科学概论学习报告

自然科学概论学习报告 篇一:自然科学概论论文 XX年春天SARS病例在北京再次出现,是由于中国实验室的病毒外泄,新加坡和台湾的实验室XX年也都曾发生过SARS病毒泄漏事故,类似的事情过去在其他国家和地区的研究机构也曾一再出现过。疾病控制中心反而成了想要控制的疾病的流行源头,这正是科学时代的黑色幽默。该中心有关负责人员已经接受相应处罚了,但是,这个案例却进一步加深了我们对于科学研究活动负面影响的思考。 技术是,技术的实际发展和使用带给人们的并非一定是正面的价值,这一点即使在中国这样一个科学主义盛行的国度里,也被学术界普遍接受了。但是,人们认为科学作为知识,仅仅是观念形态的存在,它只有被使用,被转化为现实存在时才能产生直接的后果和作用,才能谈得上是否有负面影响。目前流行的观点认为,科学研究有纯科学研究和应用研究的区分。纯科学是价值中立的,不应设置禁区,因有禁区就意味着科学的终结。应用研究才引出好坏问题,负面效应是技术造成的,而不是科学造成的。因而笼统说“科技是双刃剑”对科学是不公平的。无怪乎直到今天还有人振振有辞地反问:科学哪来负效应? 在科学技术高度一体化的今天,即使我们不去追问将科学技术截然分开是否真的可行,不去追问将科学技术仅仅当

作工具的思路是否流于表面,不去追问科学知识的价值负载,这种观点也是错误的。因为它忽视了科学研究活动本身必然包含了人们对自然的改造活动,虽然在规模上也许远远不及工程技术活动。如果说,作为观念形态的科学知识不能直接产生实际作用的话,那么作为至少是对研究对象进行控制和干预以获取知识的科学实验活动本身,从某种角度上说就是一种技术活动,就在产生着实际的作用。而且,正是这种现实的物质作用才是科学试验的真正价值所在。所以科学试验的现实的、物质性作用是本质性的,不可消除的。因此对技术活动适用的,在原则上也适用于科学活动。 事实上科学实验常常会可能带来负面的作用,例如核试验、微生物学实验、涉及到有毒化学物质的实验、乃至现在争议很大的野外转基因作物种植的实验等等。科学共同体早就从经验中认识到了这种可能的危险,往往也会制定严格的规定以防范危险。例如,著名的阿西洛马国际会议就是一些有良知的科学家们对刚开始兴起的基因工程实验可能的带来的危险事先发出预警信号。 在科学发展的初期,由于科学研究的规模比较小,研究对象是人们所熟知的常见的普通对象,科学研究活动很难对实验室之外的自然和社会产生值得关注的影响,所以人们往往会忽视科学研究活动本身所产生的负面影响。但是,如今科学发展已经彻底使得这种忽视变成不能原谅的错误了。如

论述自然科学在人类发展中的作用

、根据自己的理解,论述自然科学在人类发展中的作用 爱因斯坦说:“科学的目的一方面是尽可能完备的理解全部感觉的经验之间的关系;另一方面,通过最小个数的原始概念和原始关系的使用来达到目的”。由此可以看出,自然科学对改变人类文明的重要性。 科技是第一生产力,科技的进步标志着生产力的进步,生产力的改变标志着社会的进步,所以科技能推动社会进步,从而改变人类的物质生活,当人类的物质生活达到一定得水平,人们才能考虑精神文化生活,进而改变人类的精神生活,那么自然科学技术是怎样改变人类精神生活的呢? 第一,自然自然科学技术推动着人类认识能力的提高。 马克思指出:“自然科学是一切知识的基础”。人类为满足生活和生产的需要,在认识自然与改造自然的长期实践中创造和积累起来的自然科学技术知识,是整个人类知识体系中最为重要的一个组成部分。人类在发展自然科学技术的同时,也锻炼了自己的认识能力,提高了自己的智力水平。自然科学和技术,都具有强大的认识功能。它们既是人类以往认识和改造自然所取得的成果,又为人类继续扩展和深化自己的认识——既包括对自然界的认识也包括对整个世界的认识——提供了新的起点和新的手段。自然科学的进步不仅意味着人类对自然界认识的起步,而且也为社会科学对社会的认识,思维科学对思维的认识提供了知识的基础和科学的方法。现代自然科学的知识和方法,正在越来越广泛地渗透到自然科学以外的各门科学中,并在这些科学领域获得了日益重要和卓有成效的应用。技术的进步不仅为人类认识和改造自然提供了更加有力的工具,而且也为一切科学认识的发展提供了越来越强大的研究手段。正是这些技术手段以其日益增强的信息获取,传递和处理功能,在越来越大的程度上使人类的感官和大脑得以延长,使人类的认识能力终于突破自身生理条件的局限得以不断提高和扩大,从而推进了整个人类认识的发展。 第二,自然自然科学技术推动着哲学观念的变革和思维方式的进步。 哲学作为时代精神的精华必然把当代的自然科学成就荟萃于其中,每个时代的哲学观念在很大程度上是有那个时代的自然科学发展水平所决定的。恩格斯说过:“随着自然科学领域中每一个划时代的发现,唯物主义必然要改变自己的形式。”历史上唯物主义哲学的三种发展形态,即古代朴素唯物主义、17—18世纪形而上学的唯物主义以及19世纪中叶诞生的辩证唯物主义,都与当时自然科学的发展水平有着极为密切的联系。现代自然科学的一系列新发现和新突破,一方面更加深刻地揭示出自然界的物质本性和辩证性质,为辩证唯物主义确证提供了一系列新的哲学问题和新的科学材料,为辩证唯物主义的丰富和发展提供了更加广阔的前景和更加牢固的科学基石。宗教迷信和唯心主义哲学也与自然科学的发展水平有关,它们是人们对自然界认识不足的一种反面表现,是基于这种认识不足而发生的惶恐和迷乱。自然科学在其发展的不同阶段上造就了不同的思维方式,并给整个时代的人类认识打上深刻的烙印。在现代自然科学技术发展中形成的系统思维方式就已成为当代人类思维的重要特征之一,它为人们对各种问题的认识提供了一种新的思考模式。 第三,自然自然科学技术使人们的思想和智力水平得到了普遍的提高。 自然科学不仅是一种解释世界的理论,而且也是一种认识世界和改造世界的思想方法。伴随着自然科学技术的发展,人们的思想和智力水平得到了普遍的提高。一方面,自然科学理论

自然辨证试题de答案(参考)4页

一、辨析题(4道题,每道题10分) 1、自从古希腊的“原子论”提出之后,还原论的思维方式在自然科学中是一个绝对有效的思维方式。 错。还原论主张把高级运动形式还原为低级运动形式的一种哲学观点。它认为现实生活中的每一种现象都可看成是更低级。更基本的现象的集合体或组成物,因而可以用低级运动形式的规律代替高级运动形式的规律。例如,在原子论提出之后,很多现代物理学借助“还原”,把世界的存在归于基本粒子及其相互作用。虽然还原论者看到了事物不同层次的联系,想从低级水平入手探索高级水平的规律,这种努力使可贵的。但是,低级水平与高级水平之间毕竟有质的区别,如果不考虑所研究对象的特点,简单地用低级运动形式规律代替高级运动形式规律,那就要犯机械论的错误,机械的还原论将事物割裂开来,缺乏对事情的整体认识,这样抹杀了物质运动形式及其性质的多样性,割裂了自然界和人类社会固有的联系;它以孤立、片面、静止的思维方式考察大自然,否定了辩证的思维方法。因此还原论具有局限性,并不能在自然科学中作为一种绝对有效的思维方式。 2、机械论自然观认为物质的运动来源于物质中内力的作用。 错。机械论自然观认为:一切物质的运动都是物质在绝对的空间和时间中的机械运动,都遵循机械决定论的因果关系,物质的运动来源于外力的作用。 机械论自然观的科学基础是牛顿经典力学。经典力学认为,物体若不受外力的作用将处在静止或是匀速直线运动,物体所有的运动都是机械运动,物体只有速度和位置的变化而无质量的变化,物体的运动的过程和结果受到数学方程式的逻辑规定,时间和空间是绝对存在的。 3、尿素的人工合成,细胞学说,能量守恒与转化定律及达尔文的进化论等自然科学理论是辨证唯物主义自 然观的科学基础。 对,它们深刻的揭示了自然的普遍联系和辩证性质,以近乎系统的形式描绘出一幅自然界联系的清晰图画,使辩证主义自然观取代机械主义自然观成为历史必然。 自然科学所提供的这些关于自然界自身联系和发展的事实材料,大体描绘出了一幅整体的联系和发展的自然图像。于是,一切僵硬的东西溶化了,一切固定的东西消散了,整个自然界都在永恒的流动和循环中运动着,导致了辩证唯物主义自然观的诞生。 4、科学的本质特征在于科学是“真正的实证科学”,其真理性是绝对的,不可证伪的,也是没有历史局限的。错。马克思提出科学“是真正实证的科学”,是“真正的知识”。但科学具有可错性,即科学的真理性总是有条件的,有适应的范围,科学理论超出其适用的范围就会转变成错误。按照波普尔的观点,科学理论虽然不能被经验证实,却能被经验所证伪。科学的真理性在于它能够被证伪,不能证伪的理论是没有真理性的,一个理论或科学定律是可证伪的,是因为它对世界提出了明确的看法。证伪主义给我们的启示是,科学理论应当越精确就越具有真理性。科学内在具有被证伪的可能,科学不等于正确 5、技术是人的本质力量的对象化,属于直接生产力。 对。马克思主义认为,技术是人类为满足自身的需求,在实践活动中根据实践经验或科学原理所创造发明的各种手段和方式方法的总和。 体现在两方面:一是技术活动,狭义指人类在利用自然改造自然的劳动过程中所掌握的方法和手段,广义的指人类改造自然、改造社会和改造人类自身的方法和手段。二是技术成果,包括技术理论,技能技巧,技术工艺与技术产品。技术在本质上体现了人对自然的实践关系,是人的本质力量的展现,属于直接生产力,是自然性和社会性、物质性和精神性、中立性与价值性、主体性和客体性、跃迁性和累积性的统一。 6、科学的发展是否定旧的,创造新的,不停地革命而飞跃地发展的。 错。在纵向上,科学发展表现为渐进与飞跃的统一。科学发展的渐进形式就是科学进化的形式,主要指在原有科学规范、框架之内科学理论的推广、局部新规律的发现等。科学发展的飞跃形式就是科学革命形式,主要指科学基础规律的新发现,科学新的大综合,原有理论框架的突破,核心理论体系的建立等。 在横向上,科学发展表现为分化与综合的统一。分化是指事物向不同的方向发展、变化,或统一的事物变成分裂的事物;综合则是指不同的种类,不同性质的事物组合在一起。20世纪以来,自然科学发展的突出特点就是在高速分化的基础上的高度综合。分析就是研究,综合就是创造。 在总体趋势上,科学发展表现为继承与创新的统一。继承是科学发展中的量变,它可使科学知识延续、扩大和加深。科学是个开放系统,它在时间上有继承性,在空间上有积累性。只有继承已发现的科学事实、已有理论中的正确东西,科学才能发展,不断完善,继续前进。创新是继承的必然趋势和目的。 7、归纳是演绎的基础,因此演绎所据的一般性前提的真理性会因为“归纳问题”而得不到保证。 错。归纳是从特殊到一般的推理方法,归纳由于不是必然推理,单纯运用归纳就会遇到“归纳问题”。 演绎是从一般到特殊的必然推理方法,但是单纯运用演绎,无法推进科学实践的新发现。新发明。把归纳与

自然科学概论网络本科

1798年,伦福德(B.T.Runford 1753-1814)以摩擦生热的事实否定热是一种实物。1799年,戴维(H.Davy 1778-1829)以冰块在真空中的摩擦实验表明,热质是不存在的。这些事实冲击了() B.热质说 1819年,奥斯特(H.C.Oersted 1777-1851)发现电流的磁效应,实现了() B.电能转化为机械能 大气污染主要来自() C.工业废气 两条互补的核苷酸链是() A.3—5、5—3反向平行的 1896年,柏克勒尔发现铀盐使包在黑纸中的底片感光,这说明铀盐发出了一种射线,这种射线是() C.天然放射性 X射线、天然放射性和电子的发现表明() B.元素是可变的 经验证据与理论的关系是() A.经验证据可以证伪一个理论 在哈维之前,人体中的血液流动被看做是往复式的,这个观点来自() A.盖伦 理论词是指称()的词 C.理论实体 因为宣传哥白尼学说而被教会判处火刑的是() B.布鲁诺 下面的学科哪一门属于应用科学() B.计算机科学 提出科学是生产力的学者是() B.马克思 伽利略关于日心说的主要著作是() A.关于两大世界体系的对话 被誉为现代实验科学之父的是() C.伽利略 用望远镜发现银河系是由众多恒心组成的,这是() C.伽利略的发现 牛顿精简原则的意思是() B.不用不必要的概念 达尔文的独特贡献在于他提出了() B.自然选择学说 一个物种可获得的生存资源是有限的。这个学说是()提出的 C.马尔萨斯 当相同的两种元素可生成两种或者两种以上的化合物时,若其中一种元素的重量恒定,则其余一元素在各化合物中之相对重量有简单的倍数关系。这是() B.倍比定律 纽兰兹把元素按照原子量排列,每8个元素一行,发现在化学性质上呈现周期变化。这被叫做()

自然科学发展简史复习

《自然科学发展简史》复习题及参考答案 第一章自然科学知识与科学技术的起源 1、原始社会主要的技术发明有哪些?有何意义? 答:原始社会主要的技术发明有:一、石器使用;二、使用天然火;三、弓箭;四、陶器制造技术;五、原始农业和畜牧业的产生等。 意义:原始技术发明的意义不仅在于人类开始了能动地改造自然,同时,他们在改造客观世界的过程中也改造了人类本身,发展了人类的聪明才智,人类开始逐步认识自然物的属性。 2、原始宗教产生的原因及其实质? 答:原始宗教产生的原因:只有在人类的智力有所进步并有了初步的抽象思维 能力以后,才会有原始宗教观念的出现。 实质:它毕竟是原始人对无法解释的自然现象的一种解释。它既是自然知识不足的表现,又是自然知识的一种补充,甚至是自然知识的一种特殊形态。原始人对自然事物属性的某些认识,也是通过当时的宗教自然来表达的。 第二章古代东方的科学技术 1、古代埃及人在自然科学方面取得哪些对后世有影响的成就? 答:古代埃及人对后世有影响的科学成就有:一、发明了文字;二、纸草的使用; 三、太阳历的确定;四、几何成就很大;五、医学成就(木乃伊);六、建筑艺术(金字塔)。 2、古代西亚在数学和天文学方面取得了哪些成就?

答:在天文学方面,有天象观测和历法编制,以月亮盈亏规律编制太阳历,给行星命名,能预测日蚀、月蚀。以7天为一周等。在数学方面,用十进制计数法及时间的六十进制计数法。能计算出∏的近似值。能解含有10个未知数的多元方程组,会用等差数列和等比数列来表示月亮的亮度。 第三章古希腊罗马的科学技术 1、古希腊在自然哲学方面取得了哪些对后来科学的发展有重要影响的成果? 答:重要成果有:一、关于自然界万物的本质问题——元素论;二、关于物质结构问题——原子论;三、关于天体系统的模型问题——宇宙论。 2、古希腊的理论自然知识有哪些成果?它与自然哲学有何不同? 答:一是把提供自然哲学与经验的结合,其代表人物是亚里士多德; 二是把自然科学与工程技术结合起来,把数学研究与力学研究结合起来,杰出代表是阿基米德; 三是科学形态的重要变化,即合理化体系的建立。这一工作是由欧几里得完成的; 四是医学也取得了重要成果,强调用观察和实验的方法来研究疾病,对许多疾病作了较为准确的描述,指出了适当的治病方法。希波克拉底是代表人物,称为“医学之父”。 不同之处:理论自然知识是科学与经验结合的成果,而自然哲学是对自然现象的猜测和解释,是一种科学思想。 3、古希腊与古罗马在科学技术上的发展上各有何特点?

自然科学概论复习考试题及答案

1、 人类最早冶炼的金属是( 、银 C 、铜 2、 提出燃烧作用的氧化学说和确定质量守恒定律的是: 波义耳 B 、拉瓦锡 C 、门捷列夫 维勒 3、 对发现化学元素周期律作出了决定性贡献的是: 波义耳 B 、拉瓦锡 C 、门捷列夫 维勒 4、 研究无穷维抽象空间及其分析的数学理论( 数理统计 B 、运筹学 C 、泛函分析 、数理逻辑 5、 用数学方法研究推理的规律, 研究正确思维所遵循的规律的学科, 亦称符号逻辑的是() 6、 数理统计 B 、运筹学 地球的形状确切的是说是( 球形 、椭球体 、泛函分析 D 、数理逻辑 、梨状体 D 、苹果形 《自然科学概论》复习题及答案 、填空 1、 自然科学是研究自然界各种 _____ 和 ____ 的科学,是人类在认识自然、 改造自然的过程 中所获得的关于自然界各种事物的现象和规律的知识体系。 2、 自然科学的特点有: 1 _____ ,2 _____ ,3 _____ ,4 ______ 。 3、 自然科学的发展经历了 _____ 、 ____ 、 _____ 三大阶段。 4、 现代自然科学的体系结构,一般认为是由 ______ 科学、_科学、 ____________ 科学所构成。 5、 电子计算机的硬件主要有哪五部分组成: _________ 、 ________ 、 _______ 、 ____________ 和 _______________ 。 6、 现代天体物理认为:一般恒星的演化都经历 - - __________ - _____________________________ 四个阶段。 7 ?组成蛋白质的基本单位是 ___________ 。组成核酸的基本单位是 __________ ,核酸可分为 禾廿 __________________ 两大类。 二、选择

试验检测行业信息化、智能化发展概要试卷答案

试验检测行业信息化、智能化发展概要 第1题 信息标准化体系包括()。 A.信息网络和计算机基础标准 B.信息分类与编码及文件格式标准 C信息技术应用标准 D.信息化安全标准 答案:A,B,C,D 第2题 二维条码具有()的属性。 A.安全性 B.保密性 C可不依赖数据库及通讯网络而单独应用 D纠错能力 答案:A,B,C,D 第3题 数据仓库具有以下特征()。 A.反映历史变化的数据集合

B.以数据分析、决策支持为目的组织储存数据 C为运营性系统保存、查询数据 D.相对稳定的 答案:A,B,D 第4题 从数据到信息最后上升到智能化的过程包括()。 A.建立数据仓库 B.取出数据子集分析挖掘 C发现潜在规律和趋势 D.产生知识 答案:A,B,C,D 第5题 机器人的技术特性表现在()方面。 A.标准化 B.模块化 C网络化 D.智能化程度 答案:A,B,C,D 第6题 移动机器人是当前智能机器人研究的重点之一,可用于未来的试验检测高空 作业,它应具有()等技术功能.0

A.人工智能 B.控制理论 C信息处理 D.图像处理 答案:A,B,C,D 第7题 二维条码的主要特点表现为 A.信息量容量大 B.安全性高 C读取率高 D.错误纠正能力强 答案:A,B,C,D 第8题 信息化目标?是完善信息化相关标准规范建设,统筹信息化设计、建设和应用,实现对信息资源的综合开发和有效利用。 答案:正确 第9题 信息管理系统是实现某一特定业务管理功能的软件。 答案:正确 第10题 一维条码通常是对物品的标识,而二维条码是对物品的描述

答案:正确 第11题 大数据是指那些大小已经超出了传统意义上的尺度,一般的工具难以捕捉、存在、管理和分析的数据。 答案:正确 第12题 大数据的信息来自总样本,无需抽样,能全面准确反映样本的属性。 答案:错误 第13题 各种记录报表是关系型数据库将数据转化为信息和知识最主要的手段。 答案:正确 第14题 机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代化智能装备。 答案:正确 第15题 物品的标识,就是给某物品分配一个代码,表示该产品的描述性信息。 答案:错误

现代自然科学导论

现代自然科学导论 第一章自然科学基本概念的形成与基本测量 1O、人类的进化与自然科学基本概念的形成 作为今天高级智慧生物的人类,在远古时期也与别的动物一样,对自然界的感受没什么不同。那时的人类和一般动物一样,都能感受到饥饿、疼痛、疲倦、危险、光亮、黑暗等等。后来人类和高级一点的哺乳动物一样,也能感受到食物、敌人、恐惧、花草、树木、别的若干动物等等。或许这些感受从某个时期已经能上升到意识的地步,但还远远达不到形成概念的程度。 人类能与普通的动物区分开来,或许是由于生存环境的变化,或许是由于人类生存发展的需求,自然地迫使人类大脑的进化达到其功能可以把对环境的感受提高到意识的地步,并进而能形成相应的一些粗略概念。在原始人类头脑中的众多原始而又粗略的概念中,有三个发展出了数学和物理学。这就是物品的多少、物品的远近和诸如日月星辰的升落及等待过程的长短。 显然,物品的多少首先就是一个数量的概念,数量的概念就是数学发展起点。但物品的多少这个概念还可以发展出另一个极有价值的概念,那就是质量。同样,我们可以看出,物品的远近无疑可以发展出距离的概念,而日月星辰的升落及等待过程的长短,可以发展出时间的概念。 或许某些动物的头脑中也形成了物品的多少、物品的远近和诸如日月星辰的升落及等待过程的长短等概念。但为什么它们没有象人类一样发展出数量、质量、距离和时间这些计量的概念呢?这个问题用于人类发展的历程又过于久远而太过于复杂,因此是很难完全搞清楚的。但有几个要素可以提供一点线索。首先,在人类还未从灵长类动物分化出来的1700万年以前,和灵长类动物一样,有一个特殊的生理结构,那就是它们的前肢可以方便地抓拿物品。 其次,自然气候和环境的变化,有可能使得某些灵长类种群的栖息地的森林逐步消亡。这就迫使这些灵长类种群逐步地从树上下来,到地面上寻找食物。这时,这些灵长类种群的前肢就不再是平时要抓住树枝,以维持身体的平衡,而是用它们的前肢来搜寻抓拿食物和其他物品。这样,这些灵长类种群的前肢就解放了,可以做更多不同的事,而前肢的功能就可能得到更大的发展。伴随着搜寻食物和拨弄抓拿物品的过程,使得这些灵长类种群的大脑功能发展得更大、更快、更强。 无疑,前肢使用得越多,躯体就越依赖于后肢的支撑而使整个身体移动。终于有一天,这些灵长类种群完全地直立行走奔跑了,人类诞生了!而这一时间大约是在700万年前。 最初的人类其前肢即手的功能已发展到很强大的地步。他们可以用手来使用木棍、木棒和石头作为工具进行捕猎、捕鱼。后来可以用手来制造简单的工具,如刮削用的石刀、砍

自然科学概论作业(DOC)

世纪之交的物理学革命及其哲学论争 摘要:古典物理学在19世纪已经取得了全面的发展,力学、光学、电磁学、热力学都已经形成了完整的体系,一般物理现象似乎都可以从相应的理论中得到说明,于是人们乐观地认为物理学已经具备了十分完备的原理和方法,足以去理解整个自然界。但是,19世纪后几年至20世纪初,物理学的发展完全打破了这种盲目的乐观。X 射线、放射性和电子的发现,相对论和量子论的建立,揭开了物理学革命的序幕,同时也使得物理学基本观念发生了根本变革,并对一系列物理学哲学问题展开了激烈争论。此时的物理学处在一个充满了怀疑、困惑和争论的时期。实际上,这一时期物理学领域中真正出现的“危机”,并不在于物理学本身,而在物理学的哲学层面。 关键词:相对论,量子力学,测不准关系,形而上学,唯心主义,马赫主义,唯物主义辩证法 一、19世纪末20世纪初的物理学革命 1、物理学的三大发现 电子、X射线、放射性现象,预示着现代物理学革命的方向,即向微观领域方向发展。1895年11月,德国物理学家伦琴在研究阴极射线时,偶然发现从阴极射线管中还能发出一种看不见的射线,他在不断改换方式方法作了一系列检验性实验之后,证实了他的看法。他的结论是,一些物质在受到阴极射线的冲击时发出另一种射线,它同阴极射线有本质的区别,能或多或少的透过许多物质。伦琴的发现震惊了世界。伦琴在研究X射线时曾观察到X射线照射在涂有荧光物质的屏幕上能使其发光,X射线与荧光之间究竟有什么关系呢?这个问题引起了物理学家的兴趣。法国物理学家贝克贝克雷尔发现了铀盐在没有阳光照射的情况下,也就是说没有发出荧光的情况下,却使底片强烈地感光了,针对这个发现,他对铀进行了多次实验,肯定了铀能放出一种穿透力极强的射线,这种射线就是现在人们时常说的X射线。通过居里和玛丽的研究发现,能放出这种射线的不止铀。1881年,英国物理学家汤姆逊提出了阴极射线粒子带负电,速度极高并沿直线运行。1895年,法国物理学家佩兰证实了阴极射线粒子

自然科学 考试题目及答案

1.古希腊与罗马在科学技术上的发展各有何特点? 在科学技术上,古希腊对自然哲学作出了巨大贡献。古希腊的自然哲学,其内容之丰富是古代世界少有,它的派别林立,众说纷纭,其中贡献尤为突出的有“希腊三贤” ——苏格拉底、柏拉图、亚里士多德,他们为后世学者开拓了广阔的研究课题。 而古罗马则在实用技术上取得了重要成果。古罗马人优先重视应用技术,对哲学理论、自然科学不太重视是古罗马人的特点,也造就了他们在实用技术上取得的辉煌成就。 如:托勒密的地心宇宙体系,儒略历(公历的前身),建筑艺术以及水利工程等等。 2.中国古代的实用科学与古希腊的自然哲学有哪些不同? 古希腊自然哲学是通过直觉和哲学的思辩,对自然现象作出了种种对后来科学发展有重要影响的猜测和解释。它既是古代的哲学,又是自然科学的一种形态。古希腊自然哲学的显著特点是它从整体上对自然现象作直观的考察,提出了许多对后来的科学发展有重要意义的猜测,成为欧洲近代自然科学产生的重要思想渊源。 中国古代的实用科学特别注重于生产实践和直接经验,注重于工艺过程、工艺方法和实践操作的效益。但是实用科学分析不足,关心效益而对原因甚少追究,知识水平常处于知其然而不知其所以然的阶段 3.如何认识阿拉伯科学文化的历史作用? 阿拉伯科学文化在自然科学发展史中的历史作用,不仅在于它使古希腊科学文献得以保存下来,为欧洲的科学和文艺的复兴起了承上启下的作用,也不仅在于它在东西方科学文化的交流中起了中介作用,阿拉伯的学者们还独立地发展并丰富了科学 4.简述科学与技术的区别与联系。 科学与技术的关系,在现代,一方面表现为密不可分,几乎被看作是同一范畴;另一方面二者的任务、目的和实现过程不同,在其相互联系中又相对独立地发展,二者是辩证统一的整体.(一)区别: 科学的任务是通过回答“是什么”和“为什么”的问题,揭示自然的本质和内在规律,目的在于认识自然.技术的任务是通过回答“做什么”和“怎么做”的问题,满足社会生产和生活的实际需要,目的在于改造自然. (二)联系 科学和技术总是有着不可分割的紧密联系.它们相互依存、相互渗透、相互转化.科学是技术发展的理论基础,技术是科学发展的手段.科学常常可以启发我们提出新的、以前没有想到过的事物特性,进而导致新技术的产生.新技术常常需要新见解,新研究也常常需要新技术,人们运用技术,发明了越来越多的新仪器和新技艺,进而推动了各方面的科学研究.技术不仅为科学研究提供了工具,而且还可以激励理论研究动机并提供方向. 5.如何理解科学继承与创新的辩证关系? 继承即是取舍,创新即是扬弃。所谓继承也就是指对原有事物中合理部分的接续,是否定中的肯定,克服中的保留,是“取舍”。所谓创新也就是旧事物向新事物的转变,是“旧质”向“新质”的飞跃,是“扬弃”。两者之间是内在的既对立又统一的辩证关系。它们相互依存、相互影响、相互作用、相互渗透,并在一定的条件下相互转化。表现为继承-创新-再继承的循环往复,构成了事物由肯定到否定再到否定之否定的辩证发展和永恒运动的前进过程。继承与创新是一个问题的两个方面,继承是创新的基础,创新是继承的发展,两者紧密联系,既对立又统一。

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