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1、了解科学进程 提高科技意识关于科学技术的发展、科学家的 精神、科学成功的原因解建国 2009.10.30一、关于科学技术的发展 二、关于科学的精神和科学 家的精神 三、对推进科学发展的重要 原因的分析一一 、关于科学技关于科学技 术的发展术的发展1.人类所经历的时代及社会l时代：旧石器时代新石器时代 青铜器时代铁器时代信息 技术时代l社会：原始社会奴隶社会资 本主义社会社会主义社会共 产主义社会l时代在发展，社会在前进l各种历史的包含关系人类社会发展史人类文明史科学 技术发展史数学发展史等2.科学技术形成的过程及全球趋势l科学萌芽（大自然造就影响）科学意识 科学行为科学理论及文化科学技术l四大
2、文明古国：中国、印度、古埃及、古巴 比伦 （古希腊的文明） l五条流域：黄河、尼罗河、底格里斯河、幼 发拉底河、印度河l文明不等于科学技术，它是低于科学技术的 ，科学技术是高级的文明，其内容随着时代 发展不断深奥l古希腊文明：虽形成晚，持续时间短，但很 多领域成果超过前四古国l 科学技术在全球驻留的主要过程：四 大文明古国古希腊欧洲（意大利、 英国、法国、瑞士、德国、俄国等） 美国、苏联全球l 很像马克思形容的共产主义象幽灵一 样l曾经和现在的世界科学技术中心 （1）意大利（1540年1610年），伽利略等，依 托帕多瓦大学 （2）英国（1660年1730年），牛顿等，依托剑 桥大学三一学院
3、（3）法国（1770年1900年），“3L”等 ，依托 巴黎理工科大学 （4）德国（1810年1930年），高斯等，依托格 廷根大学 （5）美国（1920年 现在 ），爱因斯坦等，依 托普林斯顿大学3.科学技术的内涵及表征l基础科学：数学、物理学、化学、天文 学、生物学、地理学 l它们都有各自形成的时代背景及先驱人 物 l随着时代的发展，它们各自形成了许多 分支 l数学是基础，是一切科学的工具 l高新技术在基础科学之上发展和形成：纳米技术、 DNA技术、克隆技术、超导技术、航天技术、 宇宙探测及开发利用 文明的兴起产生了科学技术基础科学的形 成高新技术不断发展l科学技术的奖项及范围 l诺贝尔奖
4、：物理学、化学及生物学、医学、文 学、和平、 经济学(1968年增设 ) l菲尔兹奖：数学上的最高奖（从1936年起，四 年一届，奖励40岁以下的数学家） l图灵奖：计算机界最负盛名的奖项，有“计算机 界诺贝尔奖”之称 （ 1966年设立，每年只奖励 一名计算机科学家，目前图灵奖由Inter公司赞 助，奖金为100,000美元；截止至2005年，获 此殊荣的华人仅有一位，他是2000年图灵奖得 主姚期智） l世界大学的排名 l美国哈佛美国斯坦福英国剑桥 美国加州 大学伯克利分校 美国麻省理工学院 美国 加州理工学院 美国普林斯顿大学 英国牛津大学 l剑桥大学诺贝尔获得者占相当大的比例（81位
5、）4.对世界科学技术发展的概括l第一个重要时期：古希腊七贤到阿基米德时 期（公元前600年前300年） l代表人物：古希腊七贤，毕达哥拉斯 ，欧几 里德，阿波罗尼斯，阿基米德 l代表成果：开创数学证明的先河，测量埃及 金字塔的高度，发现勾股定理及无理数，开 展天文学和医学研究 l 特别地，几何原本是一部永传不朽的 著作，包括36个定义、5个公理、5个公式、 476个命题l古希腊七贤：泰勒斯，梭伦，奇伦，毕 阿斯，庇塔库斯，佩里安德森，克莱俄 布卢l泰勒斯：科学的先父 l 三大贡献：（1）测量埃及金字塔的 高度；（2）数学的结论要用演绎、推 理、逻辑思维的方法来证明；（3）爱 奥尼亚学派的领袖人
6、物l毕达哥拉斯l 使数学成为一门真正的系统学科，成为体 系l 阿基米德l 人类历史上第一位最伟大的科学家l第二个重要时期：欧洲文艺复兴和资本 主义革命时期（1419世纪） l代表人物：梅森、费尔玛、开普勒、纳 百尔、笛卡儿、帕斯卡、伽利略、惠更 斯、牛顿、波义耳、欧拉、高斯、康托 尔、黎曼、孟得尔、罗巴切夫斯基、门 捷列夫、巴斯德、詹纳、芬利、瓦特、 福特等 l代表成果：对数、平面坐标系、微积分 、经典力学三定律及万有引力定律、行 星绕太阳运行三大定律、物质不灭定律 、能量守恒定律、蒸汽机、汽车等 l 重要著作： 天体运行论 、关于 两大世界体系的对话 、自然哲学的 数学原理等l第三个重要时期
7、：人类进入20世纪以后l代表人物：爱因斯坦、希尔伯特、维 纳、沃沃斯基、霍金、纳什 l代表成果的标志：诺贝尔奖及菲尔兹 奖等 l代表成果：宇宙探测，放射性，人类 基因解译（DNA），物质结构研究， 相对论、原子核物理等5.中国科学技术在历史上的地位l研究成果及领域：农学、医学、天文学 、算学； l引以为豪的是四大发明 l代表人物（中国古代十大科学家） l 张衡（通天知地，东汉，漏水转浑天 仪、候风地动仪） l 张仲景（医学鼻祖，东汉，伤寒 论、金匮要略） l 祖冲之（数学泰斗，南北朝，世界 数学史上第一个将圆周率计算到小数 点后七位，编制大明历） l郦道元（笔著华夏，北魏，水经注） l 孙思邈
8、（长寿药王，隋朝，千金要方 ） l 沈括（科学巨匠，北宋，梦溪笔谈 ） l 郭守敬（天文巨子，南宋，授时历 ） l 李时珍（华夏中医，明朝，本草纲目 ） l 徐光启（中西合璧，明朝，译几何原 本） l 宋应星（启蒙先驱，明朝，天工开物 ）6.世界历史上最伟大的五位科学家阿基米德牛顿欧拉高斯爱因斯坦l阿基米德(公元前287年前212年)l成就:浮力定律、杠杆原理、 滑轮原理、面积和体积的计 算、圆周率、无穷小量、数沙粒等 l一些伟人对他的评价 l 牛顿：我是站在巨人的肩膀上 l莱布尼兹：“如果你了解了阿基米德的 贡献，那么你就对从他开始到目前为止 的科学家就不那么钦佩了！”l牛顿(1642年17
9、27年)l成就:力学三定律、万有引 力定律、微积分、光学基础 (但在化学上几乎一无所获) 、 是英国皇家学会第三任会长l评价：震古烁今；世界本来是混沌迷离的， 上帝说：生出牛顿，一切将变得光明l莱布尼兹：数学发展到目前，牛顿做了一半 的工作l欧拉(1707年1783年)l成就: 拓扑学、微分几何、数论 、弹道学、航海学、应力学等；撰写了中学至大学的数、理、化第一版统一教材；并以每年800页速度高 质量地撰写论文 l评价：欧洲科学界的老师 ；数学分析的化身 ；最高产的科学家 ；科学家每每遇到难题 就找他 l高斯（1777年1855年）l成就：数学的各个领域的领军人物、使德国成为世界科学技术中心的
10、代表、用三个数值确定行星运行轨道、 最小二乘法、非欧几何学等 l赞誉：“如果把18世纪的科学家比为一座座崇 山峻岭的话，那么高斯就是最引人瞩目的那 一座巅峰；如果把19世纪的科学家比为一条 条长江大河的话，那么高斯就是它们发源的 源头。”l爱因斯坦（1879年1955年）l成就：狭义相对论、广义相对论、统一场论；光的二象性；在力学、光学、热学、电学研究领域齐头并进 ，都有重大建树l评价：二十世纪的牛顿l特别：爱好世界和平、不畏权贵、甚至连诺 贝尔奖的价值都可能不知道7.科学技术发展史上的美誉l科学史上的天才 、“天之骄子”、巾帼英 雄l 天才：帕斯卡、惠更斯、汉密尔顿等l天之骄子：阿贝尔、伽罗
11、华 l巾帼英雄：索菲亚吉尔曼、苏菲柯瓦列夫 斯卡娅、居里夫人、诺德l伟大的发明家：瓦特、福特、爱迪生、尼古 拉特斯拉l天之骄子l阿贝尔（挪威，1802年1829年）：椭圆函 数、阿贝尔积分、一元五次方程求解、为群 论的创立奠定基础 l伽罗华（法国，1811年1832年：创立了 群论，其中有伽罗华群、半群、子群等概念 ，由此开创了近世代数，当时数学界没有认 可，致使数学的发展停滞了100多年l巾帼英雄l索菲亚吉尔曼（法国，1776年1881年）， 受教于拉格朗日，在弹性曲面理论、费尔马 大定理的证明方面有卓越建树，保护过高斯 l苏菲柯瓦列夫斯卡娅（俄国，1840年1891 年）世界上第一位女教授
12、、女院士，贡献有 偏微分方程、椭圆函数、阿贝尔积分、土星 光环、刚体绕定点转移 l居里夫人（法国籍波兰科学家 ，1867年 1934年），研究放射性现象，提炼出镭和钋 两种放射性物质，一生两度获诺贝尔奖 l诺德（1882年1935年）研究理想群论，抽 象代数，相对论，基本粒子等，为我国带出 过数学博士曾炯l伟大的发明家瓦特：发明蒸汽机，开创了第一次资本主 义工业革命福特：发明设计制造了汽车，给美国人民 的生活带来了便利，美国人民非常感谢他爱迪生：号称“发明大王”，有1000多项发 明专利权尼古拉特斯拉：爱迪生 的徒弟，为爱迪 生设计了多项发明。另外，他自己还有 1000多项发明专利，特别是交流
13、电的发明 ，实现了第二次工业革命（另有：收音机 、传真机、雷达、显像管、星球防御系统 等）8.历史上重视科学技术的国王和皇帝l瑞典女王克里斯蒂娜l俄国沙皇路德林一世及其妻叶卡琳娜二世l中国的康熙皇帝l法国的拿破仑皇帝l康熙皇帝（1661年1722年）l捍卫疆土、维护民族团结l对科学有极大的兴趣，并参与其中l授意利玛窦、徐光启翻译几何原本；受教 于法国传教士白晋、张成，并且学以致用l在南巡过程中，对苏北淮留套水利工程的建造 进行了指导l拿破仑（Napoleon,1769年1821年) l在数学上也颇有建树，著名的拿破仑三角形，曾 经令法国大数学家拉普拉斯敬佩不已 l科学的举措、罗塞达碑、提携科学
14、家 l名言： l“不想当将军的士兵不是好士兵 。” l “中国是一头睡狮，一旦醒来将震憾世界。” l众人对拿破仑的评价 l黑格尔称赞他是骑在马背上的“世界灵魂” l雨果评价拿破仑：“人类命运中这个人物的重 量过分，搅乱了平衡。他个人计算着他比整个 宇宙都要重要。人类的过剩精力都集中在他一 个人的大脑中，一个人的头脑要决定全世界命 运。但是，人类文明要延续的话，这将是一个 致命的弱点。” 9.科学的事件参考人类科学技术发现、发明词典二、关于科学的精 神和科学家的精神1.关于科学的精神l笛卡尔的傲慢和自负l我国人民辛勤的总结并未升华：重视实际、 讲究应用、观照整体，而不探索其中内在规 律，受思维定
15、势的限制l毛泽东主席的名句：“革命不是请客吃饭， 不是绘花绣花。”l科学的精神l执着的探索精神：依靠已有知识和预见，既有 方向和信心又锲而不舍l创新改革的精神：这是科学的生命和灵魂l虚心接受科学遗产的精神：科学成就在本质 上就是积累的结果，是继承性最强的文化形 态之一l理性精神：从经验认识上升到理性认识，是 抽象的过程l求实精神：实事求是，反对主观臆断l求真精神：维护真理，反对独断、虚伪和谬 误l实证精神：用实践来检验真理l精确精密的分析精神：不仅仅停留在定性描 述上l开放精神：科学无国界，是全人类共有的成 果l功利精神：要达到造福人类2.关于科学家的精神l舍生忘死的精神l法国的莫瓦桑制造氟l
16、俄国的利赫曼教授研究雷电不幸以身殉职l古巴的“蚊子医生”芬利为了证明蚊子是病菌传播 的媒介l居里夫人提炼镭的过程l连亲带友的精神l法国的帕斯卡测量大气压与高度的关系l美国富兰克林为了证实天电与地电的一致性l怀疑的精神l英国的波义耳对四元素论和三元素论的否定过程l德国的黎曼对高斯、柯西、狄利克雷连续一定可微 的否定过程，举出了连续不一定可微的著名反例， 最终澄清连续与可微的关系，而且可积不一定连续l专注、追求完美的精神l汉密尔顿发现四元素，扩充数域的过程（1843年 10月16日）l法国的安培研究电磁关系的行为举动 l法国笛卡尔建立平面坐标系的过程（1619年11月 17日）l坐标系的形成：平面坐标系（不互
