自然科學(xué)概論

內(nèi)容概要

自然科學(xué)概論以人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然的史實(shí)為基礎(chǔ)，以歷史進(jìn)程為線索，以學(xué)科為主線，側(cè)重介紹產(chǎn)生過重大影響的歷史事件，介紹部分重要學(xué)科領(lǐng)域的歷史與現(xiàn)代發(fā)展?fàn)顩r，以不同社會(huì)發(fā)展階段的自然科學(xué)成就和著名科學(xué)家具有劃時(shí)代意義的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及學(xué)說為主要內(nèi)容，概括地分析和闡明自然科學(xué)及其學(xué)科的對(duì)象、特點(diǎn)、發(fā)展規(guī)律與歷史作用，粗略地介紹自然科學(xué)的知識(shí)體系。自然科學(xué)概論共10章，內(nèi)容包括緒論及物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等自然科學(xué)的主要學(xué)科方向，并提供了部分供教學(xué)參考的資料。
自然科學(xué)概論可作為高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)各專業(yè)學(xué)生的通識(shí)教育或素質(zhì)教育教材、參考書，也可作為一般讀者的科學(xué)普及讀本。

作者簡介

婁兆文、甘永超、趙錦慧、孫志敏

書籍目錄

第1章 緒論1.1 自然科學(xué)的概念、研究對(duì)象和特征1.1.1 科學(xué)的概念和特征1.1.2 技術(shù)的概念和特征1.1.3 科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系1.2 自然科學(xué)的功能與作用1.2.1 科學(xué)技術(shù)是社會(huì)發(fā)展中的一種歷史現(xiàn)象1.2.2 科學(xué)技術(shù)既是一種物質(zhì)力量,又是一種精神力量1.2.3 科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)歷史發(fā)展的革命力量1.3 自然科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢1.3.1 科學(xué)和技術(shù)的形成與發(fā)展1.3.2 現(xiàn)代自然科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)1.3.3 現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展趨勢1.4 科學(xué)結(jié)構(gòu)的革命——自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)走向統(tǒng)一1.4.1 自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)的不同特點(diǎn)1.4.2 自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)分離1.4.3 自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)統(tǒng)一的基礎(chǔ)1.4.4 對(duì)自然科學(xué)及人文社會(huì)科學(xué)統(tǒng)一的理解1.4.5 自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)走向統(tǒng)一的途徑第2章 物理學(xué)2.1 物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)與研究方法2.1.1 物理學(xué)簡介2.1.2 物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)2.1.3 物理學(xué)的研究方法2.2 物理學(xué)革命的背景及其發(fā)展模式2.2.1 物理學(xué)革命前夜的三大發(fā)現(xiàn)2.2.2 物理學(xué)革命前夜飄蕩在物理學(xué)上空的兩朵烏云2.2.3 物理學(xué)革命進(jìn)行曲— 物理學(xué)發(fā)展模式2.3 相對(duì)論的建立及其時(shí)空觀上的革命2.3.1 狹義相對(duì)論的建立2.3.2 狹義相對(duì)論及其所引出的全新的觀念2.3.3 廣義相對(duì)論簡介和意義2.4 量子力學(xué)的發(fā)展及其全新的物理概念2.4.1 能量子、波粒二象性與測不準(zhǔn)原理2.4.2 量子力學(xué)的基本概念和理論2.4.3 量子力學(xué)的意義及其引起的思想爭議2.5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本單元的理論及其應(yīng)用2.5.1 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本單元及相關(guān)理論簡介2.5.2 重核裂變及其原子彈與核反應(yīng)堆2.5.3 輕核聚變及其氫彈與核聚變的應(yīng)用展望第3章 化學(xué)3.1 化學(xué)的基本知識(shí)3.1.1 化學(xué)的基本概念3.1.2 化學(xué)的萌芽3.1.3 化學(xué)的中興3.1.4 化學(xué)的作用3.1.5 化學(xué)的學(xué)科分類3.2 現(xiàn)代化學(xué)理論3.2.1 原子結(jié)構(gòu)與元素學(xué)說的新發(fā)展3.2.2 現(xiàn)代化學(xué)鍵理論與量子化學(xué)3.2.3 現(xiàn)代化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論3.3 現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)方法3.3.1 光學(xué)分析法3.3.2 電化學(xué)分析法3.3.3 色層分析法3.3.4 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化學(xué)與X射線衍射法3.4 現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢3.4.1 現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展特點(diǎn)3.4.2 現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展趨勢第4章 生命科學(xué)4.1 生命科學(xué)概述4.1.1 生命科學(xué)的基本概念4.1.2 生命科學(xué)發(fā)展簡史4.1.3 生命科學(xué)的學(xué)科分類4.2 生命科學(xué)的研究方法4.2.1 科學(xué)觀察4.2.2 假說和實(shí)驗(yàn)4.2.3 模型實(shí)驗(yàn)4.3 現(xiàn)代生命科學(xué)理論與應(yīng)用4.3.1 細(xì)胞與細(xì)胞克隆4.3.2 基因與基因工程4.3.3 人類遺傳與優(yōu)生4.3.4 致病微生物與人體免疫4.3.5 生物多樣性與保護(hù)4.4 現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展趨勢及特點(diǎn)4.4.1 現(xiàn)代生命科學(xué)不斷向微觀方向深入4.4.2 現(xiàn)代生命科學(xué)繼續(xù)向宏觀方向發(fā)展4.4.3 現(xiàn)代生命科學(xué)與其他學(xué)科滲透融合4.4.4 現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用的統(tǒng)一4.4.5 現(xiàn)代生命科學(xué)與社會(huì)進(jìn)步密切相關(guān)第5章 天文學(xué)5.1 天文學(xué)概述5.1.1 研究天文學(xué)的意義5.1.2 研究對(duì)象和領(lǐng)域5.1.3 天文學(xué)的研究方法與手段5.1.4 天文學(xué)的學(xué)科分支5.1.5 天文學(xué)的發(fā)展歷程5.1.6 天文學(xué)發(fā)展展望5.2 宇宙5.2.1 宇宙年齡5.2.2 宇宙的產(chǎn)生5.2.3 宇宙的層次結(jié)構(gòu)5.2.4 宇宙物質(zhì)多樣性5.3 星系5.3.1 星系的相關(guān)定義5.3.2 星系的特征5.3.3 主要星系類型5.4 銀河系5.4.1 形狀5.4.2 特征5.4.3 銀河系的未來5.5 太陽系5.5.1 軌道概述5.5.2 結(jié)構(gòu)和組成第6章 地學(xué)6.1 地球環(huán)境系統(tǒng)6.1.1 太陽及其運(yùn)動(dòng)6.1.2 月球及其運(yùn)動(dòng)6.1.3 地球及其運(yùn)動(dòng)6.2 地球演化的假說6.2.1 大陸漂移說6.2.2 海底擴(kuò)張說6.2.3 板塊構(gòu)造說6.3 地球的圈層構(gòu)造第7章 數(shù)學(xué)7.1 數(shù)學(xué)發(fā)展史概要7.1.1 古代數(shù)學(xué)發(fā)展簡史7.1.2 近現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展簡史7.2 數(shù)學(xué)分支領(lǐng)域介紹7.2.1 代數(shù)學(xué)范疇7.2.2 幾何學(xué)范疇7.2.3 分析學(xué)范疇7.3 20世紀(jì)數(shù)學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)7.3.1 20世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的特點(diǎn)7.3.2 20世紀(jì)數(shù)學(xué)應(yīng)用的特點(diǎn)7.3.3 21世紀(jì)數(shù)學(xué)展望7.4 應(yīng)用類數(shù)學(xué)分支介紹7.4.1 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)7.4.2 運(yùn)籌學(xué)7.4.3 計(jì)算數(shù)學(xué)7.4.4 模糊數(shù)學(xué)7.5 數(shù)學(xué)問題介紹7.5.1 世界四大數(shù)學(xué)難題7.5.2 近代三大數(shù)學(xué)難題7.5.3 七大千年數(shù)學(xué)難題第8章 系統(tǒng)科學(xué)8.1 概述8.1.1 古今系統(tǒng)思想概述8.1.2 系統(tǒng)科學(xué)的形成和發(fā)展8.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和分類8.2.1 系統(tǒng)的概念8.2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與子系統(tǒng)8.2.3 系統(tǒng)的層次8.2.4 結(jié)構(gòu)效應(yīng)與整體涌現(xiàn)性8.2.5 系統(tǒng)的分類8.3 系統(tǒng)的環(huán)境、邊界、特性、功能8.3.1 系統(tǒng)的環(huán)境8.3.2 系統(tǒng)的邊界8.3.3 系統(tǒng)的開放性與封閉性8.3.4 系統(tǒng)的功能8.4 系統(tǒng)的狀態(tài)、演化8.4.1 系統(tǒng)的狀態(tài)8.4.2 系統(tǒng)的演化8.5 系統(tǒng)的模型方法8.5.1 系統(tǒng)的原型和模型8.5.2 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型8.5.3 基于計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)模型第9章 發(fā)展中國的科學(xué)技術(shù)事業(yè)9.1 中國古代的科技成就9.1.1 天文學(xué)9.1.2 數(shù)學(xué)9.1.3 醫(yī)藥學(xué)9.1.4 農(nóng)學(xué)9.1.5 指南針、火藥、造紙術(shù)和印刷術(shù)的發(fā)明9.2 中國近代科學(xué)技術(shù)落后的原因9.2.1 社會(huì)歷史原因9.2.2 中國傳統(tǒng)文化及科學(xué)自身的原因9.3 我國科技事業(yè)的發(fā)展9.4 從迎接新技術(shù)革命到走科技自主創(chuàng)新之路9.4.1 我國面臨的新挑戰(zhàn)9.4.2 借以起飛的好機(jī)會(huì)9.4.3 迎接新挑戰(zhàn)第10章 課余閱讀材料10.1 關(guān)于原子是否存在的爭論10.2 在發(fā)現(xiàn)電子道路上的遺憾10.3 普朗克的“悲劇”10.4 制造永動(dòng)機(jī)夢(mèng)想的破滅10.5 明代數(shù)學(xué)的停滯10.6 王夫之的物質(zhì)不滅思想為什么沒有發(fā)展為物質(zhì)不滅原理參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第1章緒論 1.1自然科學(xué)的概念、研究對(duì)象和特征 自然科學(xué)是人類科學(xué)知識(shí)的主要組成部分之一。對(duì)于什么是自然科學(xué)（或者說狹義的科學(xué)），雖然目前學(xué)術(shù)界沒有一個(gè)固定的說法，但人們一般都認(rèn)為自然科學(xué)是人類研究自然界各種物質(zhì)和現(xiàn)象的科學(xué)，是人類在認(rèn)識(shí)自然和改造自然的過程中所獲得的關(guān)于自然界各種事物的現(xiàn)象和規(guī)律的知識(shí)體系，同時(shí)也是人類追求知識(shí)的一項(xiàng)社會(huì)活動(dòng)事業(yè)。它包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)和生物學(xué)等基礎(chǔ)性科學(xué)，以及材料科學(xué)、能源科學(xué)、空間科學(xué)和醫(yī)學(xué)等應(yīng)用性技術(shù)科學(xué)。一般而言，屬于人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)部分稱為科學(xué)（科學(xué)知識(shí)）；屬于人類對(duì)自然的利用和改造部分稱為技術(shù)（技術(shù)知識(shí)），自然科學(xué)一般也被人們稱為科學(xué)技術(shù)。 1.1.1科學(xué)的概念和特征 廣義的科學(xué)是人類反映自然、社會(huì)和人類自身客觀規(guī)律的知識(shí)體系，它主要包括自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)三大部分（后兩種人們一般通稱為人文社會(huì)科學(xué)）。狹義的科學(xué)一般指自然科學(xué)。社會(huì)科學(xué)研究的對(duì)象是政治、經(jīng)濟(jì)、法律和文學(xué)藝術(shù)等社會(huì)現(xiàn)象，它們是人類自身活動(dòng)的產(chǎn)物。自然科學(xué)的研究對(duì)象是天體、地球和各種動(dòng)植物等不依賴于人類而存在的客觀事物，它們?cè)缭谌祟惓霈F(xiàn)以前就已經(jīng)存在。 自然科學(xué)是研究自然界中不同領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展規(guī)律的理論和知識(shí)體系。它概括了人類對(duì)大自然的理性認(rèn)識(shí)，是關(guān)于自然界的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律的正確反映，是人類利用、改造和保護(hù)大自然的有力武器。 自然科學(xué)的各個(gè)學(xué)科反映的只是自然界的不同側(cè)面，而把大自然作為一個(gè)整體，研究這個(gè)整體的本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)科則不屬于自然科學(xué)，而是哲學(xué)的一個(gè)二級(jí)學(xué)科——“自然辯證法”，或者說“科學(xué)技術(shù)哲學(xué)”。“自然辯證法”或者“科學(xué)技術(shù)哲學(xué)”屬于人文社會(huì)科學(xué)。 人文社會(huì)科學(xué)是研究“人文”與“社會(huì)”中不同領(lǐng)域運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展規(guī)律的理論和知識(shí)體系。它概括了人類對(duì)自身的理性認(rèn)識(shí)。人文社會(huì)科學(xué)又分為人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)兩大部分，前者以人類自身為研究對(duì)象，主要包括文學(xué)、歷史、哲學(xué)等學(xué)科；后者以人類社會(huì)為研究對(duì)象，主要包括經(jīng)濟(jì)、政治、管理和法學(xué)等學(xué)科。人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容通常是纏繞在一起的，很難把二者完全分離開來。 無論是自然科學(xué)還是社會(huì)科學(xué)，它們都是對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)及其規(guī)律的揭示，是反映事物真相的客觀真理。因此，科學(xué)的主要特征是：第一，具有重復(fù)性、再現(xiàn)性和可比性。科學(xué)是一種知識(shí)形態(tài)的理論、概念、原理和學(xué)說，它存在于人們的大腦、書刊和光盤等多種載體之中，是人類的精神財(cái)富，是可以傳播、教授、繼承和發(fā)展的。對(duì)于同一個(gè)或同一類研究對(duì)象來說，不同的人在相同的條件下，通過實(shí)驗(yàn)和觀察可以得到相同的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)共同的科學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律。第二，既具有連續(xù)性，又具有創(chuàng)造性。特定的歷史條件下的科學(xué)及其活動(dòng)，首先要繼承歷史和傳統(tǒng)，學(xué)習(xí)前人積累下來的知識(shí)并將其貫穿于自己的科學(xué)研究中，這就是科學(xué)研究的連續(xù)性；同時(shí)又必須努力解決不同時(shí)代所提出的不同問題，并在這些問題上有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，這就是科學(xué)研究的創(chuàng)造性。在科學(xué)研究中必須處理好繼承和創(chuàng)新的關(guān)系。第三，具有開放性。

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